Recentemente e' stato pubblicato su EPJ Plus l'articolo "Carbon plants nutrition and global food security"in cui il prof. Luigi Mariani affronta coraggiosamente il tema dell'effetto fertilizzazione della CO₂, con lo scopo di valutarne, in termini quantitativi, l'impatto sulla produzione agricola mondiale.

L'importanza della CO₂ nell'ecosistema non viene solo dall'essere un gas serra ma anche e soprattutto dall'essere un fondamentale input nel processo fotosintetico che fornisce la materia prima alla larghissima maggioranza delle catene alimentari del nostro pianeta. La premessa al lavoro è dedicata fra l’altro a descrivere come grazie alle attività di scienziati come  De Saussure, Arrhenius e Menozzi sia stata raggiunta la piena consapevolezza sul ruolo delle CO₂ come molecola che chiude il ciclo del carbonio costituendo il vero e proprio mattone della vita sul nostro pianeta.

L'argomento come si capisce e' delicato, se non quasi un tabù, tanto che a fronte di un ormai comprovato effetto di "global greening" dovuto, come si legge in "Greening of the Earth and its drivers" di Z.Zhu et al., per il 70%  alla CO₂  e che ha portato negli ultimi 33 anni ad una crescita del verde planetario equivalente al doppio della superficie degli USA, si parla ancora, anche in documenti di importanti istituzioni, di desertificazione! Per questo ho scritto "affronta coraggiosamente".

Il tema viene studiato con un modello meccanicistico in cui la fotosintesi produce materia organica che viene progressivamente ridotta dall’azione delle diverse  limitazioni (termiche, idriche, ecc.) fino a giungere al prodotto finale. Tale schema modellistico a base fisiologica è guidato dai dati climatici della FAO ed applicato ai raccolti di frumento, mais, riso e soia (WMRS) che forniscono attualmente il 64% dell'apporto calorico alla popolazione globale. Sono stati simulati cinque diversi scenari con le condizioni riportate nella tabella seguente.

Osservo che la crescita delle temperature è coerente con quanto prevedono i GCM, global circulation model.

Lo studio è molto dettagliato prendendo in considerazione la presenza o meno di stress sia biotici che abiotici, la possibilità della migrazione latitudinale delle coltivazioni e le limitazioni imposte da possibile carenza di acqua.

Le conclusioni sono attente e ragionate e quelle che mi hanno colpito maggiormente sono:

- come è ovvio, un nuova era glaciale avrebbe un effetto dirompente sulla produzione globale, con una riduzione a circa la metà dei valori attuali.

- se tornassimo ai livelli preindustriali di temperatura e CO₂ atmosferica si avrebbe una diminuzione stimata della produzione globale annua di WMRS di quasi il 20%. Di conseguenza, dovremmo incrementare gli sforzi per aumentare la produzione ben più di quanto si è fatto finora per soddisfare le necessità alimentari della crescente popolazione mondiale.  

- nei due scenari futuri, le mutate condizioni ambientali, a parità di tutto il resto,  aumenterebbero la produzione globale che non sarebbe comunque sufficiente a soddisfare le esigenze alimentari della popolazione che nel 2050 e' stimata essere di 9.7 miliardi di persone. Tali esigenze sarebbero invece soddisfatte se, oltre al contributo positivo di CO₂ e temperatura, ci fosse anche un'attenta gestione della risorsa acqua, vero fattore limitante dell'agricoltura mondiale.

Gli scenari studiati in questo lavoro sono un esercizio utile per valutare gli effetti di diversi fattori limitanti sulla crescita delle principali colture e dare una prospettiva utile per pianificare i futuri sviluppi dell'agricoltura su una scala globale.

Vengono inoltre superati i limiti dei risultati presentati nel capitolo 7 dell'ultimo rapporto dell'IPCC. Infatti, le considerazioni in esso contenute sono basate su risultati di modelli con parametrizzazioni assai disomogenee (alcuni considerano l'effetto fertilizzante della CO2, altri lo ignorano), il che rende proibitivo farsi un'idea circa gli effetti del cambiamento climatico, pregresso e previsto, sulle produzioni agricole.