di Lino Santoro
Quando vegetazione e microrganismi ripuliscono l’aria delle città
L’uso energetico dei combustibili fossili contamina tutti i comparti ambientali. Inquinanti tossici e cancerogeni inquinano suolo, acque, aria, catene alimentari.
Il mondo vegetale e i microrganismi ubiquitari sono i veri antagonisti naturali a questo diffuso ed esteso attacco all’ambiente e alla salute.
Erbe, arbusti e alberi attraverso la fotosintesi clorofilliana assorbono la CO2 dall’atmosfera, arginando il cambiamento climatico e il global warming.
Da tempo era noto che molte specie vegetali sono in grado di eliminare dai suoli i metalli pesanti attraverso l’assorbimento radicale, l’isolamento nel citoplasma e l’espulsione dall’apparato fogliare. Ricerche più recenti hanno dimostrato che la rizosfera, ovvero il complesso simbiotico formato da radice e microrganismi del suolo (particolari ceppi batterici e alcuni gruppi di micromiceti) è in grado di degradare composti organici tossici e cancerogeni come gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA). La radice secerne essudati (p.e. monosaccaridi) che nutrono i microrganismi del terreno favorendone l’incremento numerico di alcuni ordini di grandezza. La rizosfera diventa sede di una fervente attività di batteri e micromiceti, che attivano gli enzimi necessari a demolire gli inquinanti fino a trasformarli in piccole molecole non più tossiche. I miceti in particolare adattano gli enzimi utilizzati per demolire e assimilare la lignina per degradare gli IPA.
In questi ultimi anni, in seguito alla ricerca in laboratorio e in campo, sono disponibili studi che chiariscono i meccanismi biochimici e l’efficienza del fitorimedio, pubblicati su numerose riviste scientifiche di università e di istituti di ricerca (fra cui le Università di Trieste e di Udine).
Ma questa capacità decontaminante del complesso vegetazione-microrganismi non si esplica solo nel suolo. Fusto e foglie svolgono un’intensa attività di sottrazione degli inquinanti presenti in atmosfera. Un meccanismo più complesso che ormai è, in parte, svelato.
La cuticola fogliare composta di lipidi (composti organici idrofobici) è in grado di incamerare sostanze liofile come gli IPA, poi ozono e fotolisi iniziano la loro degradazione. Si associano batteri e micromiceti presenti sull’apparato fogliare che agiscono sugli inquinanti con i loro enzimi demolitori. Attraverso gli stomi fogliari le cellule parenchimatiche possono sequestrare gli IPA e attaccarli con i loro enzimi ossidanti.
Secondo USEPA (Agenzia di protezione ambientale USA) l’azione depuratrice dell’atmosfera da parte delle piante può ridurre l’inquinamento nei nuclei urbani di oltre il 30%.
L’effetto dipende dalla densità degli stomi e dei peli fogliari, dalla rugosità della superficie e dallo spessore della cuticola cerosa (0,1-10 micron). Vari modelli matematici (p.e. UFORE: Urban forest effect) sono stati usati per studiare l’ecofisiologia delle piante rispetto agli inquinanti. IBIMET, l’Istituto di Biometeorologia del CNR, studia da tempo il rapporto fra ecofisiologia e inquinamento atmosferico. Studi in laboratorio dimostrano che l’associazione di comunità fungine e batteriche può abbattere in un mese dal 40 al 80% degli IPA.
Però anche le piante sono sensibili alla tossicità degli inquinanti, per cui è stato elaborato un Air Pollution Tolerance Index (APTI) per la classificazione delle specie vegetali più resistenti. Sono favorite quelle sempreverdi: nelle decidue il processo depurativo s’interrompe in inverno.
Piante e microrganismi, costituenti naturali dei nostri ecosistemi operano in stretta collaborazione fra di loro mitigando i devastanti effetti della logica produttivistica che caratterizza il nostro periodo storico. E allora viene in mente l’Ipotesi Gaia, una teoria olistica formulata nel 1979 da James Lovelock. La terra come un complesso organismo vivente autoregolatore idoneo alla presenza della vita grazie ai processi di feedback attivo svolto dal biota. Una visione troppo ottimistica però, che sovrastimava la capacità di assorbimento da parte dell’ecosistema del carico inquinante antropico.
