Mi scuseranno i miei lettori se pubblico un articolo un po’ noioso. Gli argomenti di cui tratto qui sono un riassunto delle ultime paio di lezioni del mio corso di Chimica dei suoli forestali. Approfitto del mio blog come fonte di dispense di studio.

Cosa è un suolo

Il suolo è un sistema complesso che per definizione è la risultante delle interazioni tra idrosfera, litosfera, atmosfera e biosfera. Questa definizione di carattere generale implica che il suolo non è soltanto composto da sistemi inorganici (tra cui i minerali argillosi giocano un ruolo fondamentale), ma anche da una componente aerea (l’aria tellurica), una componente liquida (la cosiddetta soluzione circolante) ed infine una componente organica che comprende anche gli esseri viventi che, morfologicamente parlando, vanno da una scala micro ad una scala macro.

L’impoverimento del suolo

La produzione alimentare e quella dei tessuti si basa proprio sulla complessa interazione tra le componenti anzidette. Questo vuol dire che quando una pianta viene raccolta per produrre cibo o fibre tessili, il suolo si impoverisce sia delle componenti inorganiche che di quelle organiche utilizzate dalla pianta per passare dallo stadio di seme a quello adulto.

Il depauperamento del suolo, per effetto della riduzione del contenuto di componenti inorganiche facilmente disponibili per le piante e del contenuto di sostanza organica,  implica una riduzione della fertilità intesa come capacità di sostenere la vita. La riduzione della fertilità comporta anche la riduzione della produttività agricola con conseguenze negative sia di tipo economico che di tipo alimentare. In altre parole, a parità di superficie coltivata si riduce la quantità di alimenti e fibre tessili disponibile per soddisfare il fabbisogno di una popolazione in costante crescita.

Quando negli anni del boom economico l’industria chimica scoprì che l’uso di sali inorganici facilmente solubili nella soluzione circolante consentiva il miglioramento della produzione agricola, si pensò di aver trovato la panacea di ogni male. In parole povere, si pensò che l’uso massivo di concimazioni inorganiche potesse consentire guadagni progressivamente crescenti sia in termini economici che in termini di produzione alimentare (necessaria a soddisfare la crescente domanda di cibo da parte della popolazione mondiale) su superfici di suolo sempre più piccole.

Fu dimenticato il ruolo fondamentale ricoperto dalla sostanza organica, sensu lato, nel migliorare le qualità del suolo quali pH, tessitura, struttura, porosità e capacità assorbenti tra cui la ben nota capacità di scambio ionico. L’impoverimento del suolo si associava a fenomeni erosivi che sfociavano in quella che oggi è nota come desertificazione (Fonte). La conseguenza di tutto ciò fu la progressiva contaminazione ambientale.

L’agricoltura sostenibile

Quando ci si rese conto del ruolo che tutte le componenti del suolo, nessuna esclusa, avevano nello sviluppo della cosiddetta fertilità, si cominciarono a mettere in atto tutte quelle pratiche che nel 1992, nella conferenza mondiale sull’ambiente tenutasi a Rio de Janeiro, furono codificate con l’aggettivo “sostenibile” (qui la Dichiarazione di Rio sull’Ambiente e lo Sviluppo). La sostenibilità agricola consiste, quindi, nella possibilità di usare il suolo per la produzione alimentare e tessile mentre si preservano tutte quelle caratteristiche che sono necessarie alla conservazione della fertilità per le generazioni future.

Attualmente le pratiche agricole sostenibili sono confluite in quella che si chiama agricoltura integrata. Questa tipologia di agricoltura fa largo uso di tutto il sapere scientifico e tecnologico che è in continuo divenire. Per esempio, nella pratica viti-vinicola, e non solo, si fa uso dei droni e delle osservazioni satellitari che consentono interventi mirati, direi di tipo chirurgico, con notevole riduzione dell’impatto ambientale (Fonte).

Lo sviluppo scientifico e tecnologico ha portato anche all’ottenimento di piante resistenti a molte patologie prima estremamente impattanti. Mi riferisco alla tanto demonizzata tecnologia degli organismi geneticamente modificati che consente non solo la riduzione quantitativa degli agrofarmaci potenzialmente tossici per gli esseri viventi, essere umano incluso, ma anche l’ottenimento di cibo arricchito di nutrienti essenziali per la lotta alle conseguenze fisiche della povertà alimentare (mi riferisco, per esempio, al tanto demonizzato Golden rise®). Sugli OGM ho scritto già un articolo qualche tempo fa:

Gli OGM per le biodiversità

Sulla terminologia scientifica e sull’uguaglianza naturale=buono

Da scienziati dobbiamo avere la sensibilità di usare i termini nel modo giusto e secondo le accezioni che vengono date in ambito scientifico. Se per primi noi stessi non facciamo questo esercizio, non possiamo, poi, pretendere che le persone che non hanno la medesima formazione culturale utilizzino le parole per il significato che esse hanno realmente.

Mi riferisco, in modo particolare, alle locuzioni “prodotti chimici”, “concimazione chimica”, “fertilizzanti chimici”, etc. che vengono riproposte ogni qual volta si parla di agricoltura.

L’aggettivo “chimico” è ridondante quando è associato a termini come “prodotti”, “concimazione” e “fertilizzanti”. La predetta ridondanza, che rientra, purtroppo, nel linguaggio comune, dà adito alla dilagante chemofobia secondo la quale tutto ciò che è chimico è “cattivo”, tutto ciò che è naturale è buono. Come ho scritto nel mio libro “Frammenti di Chimica”, l’uguaglianza naturale=buono non tiene conto del fatto che i veleni più devastanti sono proprio di origine naturale. Alcuni esempi sono le piretrine – insetticidi ed antiparassitari – presenti in alcune specie di crisantemi (Fonte),  il curaro – dall’attività neurotossica – fatto da principi attivi prevalentemente di origine vegetale (Fonte),  le bufotossine prodotte da certe specie di rospi (Fonte) e potrei continuare. Le succitate sostanze, però, se usate nelle dosi opportune hanno attività farmacologica consentendo di curare alcune patologie anche mortali per l’essere umano.

Come per l’uguaglianza naturale=buono, il medesimo discorso si applica a quella chimico=cattivo, dove per “chimico”, nell’accezione “popolana”, si intende la chimica di sintesi, quella, cioè, deputata alla sintesi di composti aventi proprietà chimico-fisiche-biologiche di interesse per tutti gli esseri viventi. Alcuni esempi? La nitroglicerina è il composto di sintesi usato per fabbricare la dinamite (Fonte). Si tratta di un potente esplosivo che diede inizio all’industria degli esplosivi usati ancora oggi in tante battaglie e guerre. Ebbene, l’attività esplosiva di questa molecola è dovuta alla presenza di tre gruppi nitro (-NO₃) che conferiscono una certa instabilità chimica al prodotto. Quando la molecola è sottoposta a forte agitazione o a variazioni termiche dà luogo a una reazione che può essere descritta dalla seguente equazione:

3C₃H₅N₃O₉  → 12CO₂ + 6N₂ + O₂ + 10H₂O + ΔH (-1.5 MJ mol^-1)

Si sviluppano gas e una quantità enorme di energia termica che sono responsabili della deflagrazione quando la molecola è inserita in un contenitore chiuso.

Quando la nitroglicerina viene assunta per via orale – in concentrazioni farmacologiche, il processo di degradazione segue altre vie dando luogo alla formazione di monossido di azoto (NO) che è un potente vasodilatatore. Si tratta del vasodilatatore che è in grado di rimediare ai dolori dell’angina pectoris (Fonte). Altri esempi di prodotti di sintesi che vengono usati nella comune pratica medica sono l’insulina – prodotta in laboratorio grazie all’azione di microrganismi geneticamente modificati, l’aspirina – che si ottiene per acetilazione dell’acido salicilico, l’ibuprofene – che si può ottenere sia mediante il processo Hoechts che il processo Boot, etc. etc.

Da questi pochi esempi si capisce come non tutto quello che è naturale faccia bene alla salute e non tutto ciò che è prodotto in laboratorio sia nocivo. In definitiva le uguaglianze naturale=buono e chimico=cattivo sono solo delle trovate pubblicitarie per super-semplificare problemi complessi a persone che non sono abituate al ragionamento controintuitivo (io le chiamo “menti semplici”).

Sul consumo dei suoli

Fatta questa osservazione che mi consente di dire di essere in costante disaccordo con chiunque usi in modo ridondante o sbagliato termini che appartengono alla disciplina chimica, bisogna avere dati alla mano per capire come venga praticata l’agricoltura nei diversi territori del nostro Paese e di come il suolo venga sfruttato. I dati ci sono forniti dall’ISPRA (Fonte).

Fonte della tabella

Dalla tabella si evince come le diverse regioni Italiane si comportino diversamente nei confronti della risorsa non rinnovabile “suolo”. Le Regioni meno virtuose nel 2020 sono state Lombardia, Veneto e Campania con un consumo di suolo maggiore del 10%. Questo numero significa che fatta 100 la superficie delle regioni, nel 2020 le tre Regioni hanno perduto più del 10% della loro superficie rispetto all’anno precedente. Perdere una superficie vuol dire che essa viene sottratta alla produzione alimentare e delle fibre tessili per esigenze di tipo insediativo (Fonte).

Sugli effetti del consumo di suolo sull’attività agricola e l’uso dei fitofarmaci

Usando la logica comune ne viene che se una parte della superficie di un Paese viene sottratta alla produzione alimentare, ciò che ne rimane deve subire uno stress maggiore per soddisfare le esigenze nutritive di una popolazione in costante aumento. Come conseguenza, sembrerebbe chiara la veridicità del sentire comune secondo il quale la pratica agricola fa sempre più largo uso di fitofarmaci contribuendo alla progressiva contaminazione ambientale.

Ancora una volta bisogna ribadire che affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie. Le nostre prove vengono sempre dall’ISPRA e, in particolare, dall’ultimo rapporto pubblicato nel 2019 e relativo alla “Distribuzione per uso agricolo dei prodotti fitosanitari (erbicidi, fungicidi, insetticidi, acaricidi e vari)”. In tale rapporto si riporta chiaramente che:

“Nel 2016 sono stati immessi in commercio circa 124 mila t di prodotti fitosanitari (p.f.), con una diminuzione dell’ 8,8% rispetto al 2015 (Tabella 1). Di questi il 49,2% è costituito da fungicidi, il 17,6% da insetticidi e acaricidi, il 18,2 % da erbicidi e il 15% dai vari. Per quanto riguarda il contenuto in principi attivi (p.a.) si registra un calo complessivo del 4,8 %, pari a 3.063 t. Il 60,6% del totale di p.a. è costituito dai fungicidi, seguono, nell’ordine, i vari (16,7%), gli erbicidi (12,4%), gli insetticidi e gli acaricidi (9,6%) e i biologici (0,7%). Nel periodo 2006–2016, la distribuzione dei p.f. presenta una contrazione del 16,7% (24.884 t). Cala il quantitativo di tutte le categorie: fungicidi (-19,6%), insetticidi e acaricidi (-19,2%), erbicidi (- 14,7%) e dei vari (-3%). Anche nel 2016, in linea con le due annate precedenti, i consumi di p.a. biologici aumentano (+15,5 % rispetto al 2015), confermando un’inversione di tendenza. La distribuzione delle trappole, anch’essa associata a criteri di difesa innovativi e a minor impatto sull’ambiente, subisce un crollo passando da poco più di 583 mila a poco più di 191 mila unità. Considerando anche le classi di tossicità previste prima della definitiva entrata in vigore del nuovo sistema di classificazione introdotto dal Regolamento (CE) n.1272/2008, nel 2016 i p.f. molto tossici e tossici rappresentano il 3,9% del totale, i nocivi il 25,7% e i non classificabili il restante 70,3%. Rispetto al 2015 si rileva una decisa riduzione in tutte le categorie: molto tossici e tossici (-29,7%), nocivi (-10,4%), non classificabili (-6,6%). Nel lungo periodo (2006-2016) i molto tossici e tossici registrano una riduzione del 41,9%. I nocivi, che alternano aumenti e diminuzioni, presentano invece un sostanziale aumento (+38%). La distribuzione dei p.f. non classificabili, anch’essa con andamenti fluttuanti, risulta decisamente minore (-25,7%). Nel periodo 2006–2016 si assiste, nel complesso, a un’accentuata contrazione dei consumi in p.a. (-26%), con dinamiche diverse e talora irregolari per le varie categorie. Diminuiscono notevolmente i p.a. di tutte le categorie (insetticidi e acaricidi -47,3%, fungicidi – 28,1 %, erbicidi – 16,1%, vari -5,9%) ad esclusione dei biologici, che continuano ad aumentare (+252%). In valore assoluto essi si attestano, nel 2016, intorno alle 409 t, superiore rispetto a tutti gli anni precedenti. Tutti i p.a. dimostrano un andamento complessivamente in diminuzione, ma fluttuante. Ciò si verifica in modo più evidente per i fungicidi. Tale andamento rispecchia in modo particolare scelte e necessità di natura tecnica ed agronomica (andamento climatico), ma non si possono escludere anche strategie commerciali delle industrie produttrici”.

Andando al 2020, invece, l’ISPRA ha pubblicato il “Rapporto nazionale pesticidi nelle acque” relativo al biennio 2018-2019 dal quale si evince che:

“dove il monitoraggio viene eseguito in modo più capillare, tanto più vengono riscontrate presenze di agrofarmaci nelle acque. Tuttavia, questo aumento dei punti che presentano tracce di agrofarmaci non dovrebbe essere confuso con un peggioramento generale della gestione degli agrofarmaci. In ogni caso dal rapporto appare anche che il monitoraggio delle acque superficiali e delle acque profonde, mostra segni di miglioramento rispetto al rapporto precedente. Difatti, per le acque superficiali il 79% dei campioni ha presentato concentrazioni di agrofarmaci inferiori agli SQA (Standard di Qualità Ambientale, nel 2016 erano il 76,1%), mentre per le acque sotterranee i punti di monitoraggio al di sotto degli SQA sono stati quasi il 95% (nel 2016 erano il 91,7%). Anche la vendita di prodotti fitosanitari, come visto, sta mostrando da tempo dei trend in diminuzione sia in termini di quantità assolute che di quantità per ettaro di SAU: i prodotti fitosanitari sono diminuiti del 22,4%, mentre i principi attivi del 27%” (Fonte).

In altre parole, le opinioni personali, le sensazioni soggettive, l’idea che “quando eravamo piccoli si stava meglio” oppure i casi particolari limitati a pochi ettari di suolo (rispetto alla superficie nazionale) in cui gli agricoltori si comportano come criminali, non contano ai fini di una demonizzazione di una agricoltura che sta assumendo sempre più un aspetto sostenibile e, di conseguenza, rispettoso dell’unico pianeta sul quale, per il momento, siamo in grado di vivere.

Sull’agricoltura biologica

Ritorniamo per un momento all’uguaglianza naturale=buono di cui si argomentava più su. Questa associazione del tutto arbitraria e fuorviante viene, in realtà, diffusa – per semplicità argomentativa e per la facilità con cui riesce a penetrare le menti già predisposte a credere che tutto ciò che è presente in natura sia buono e salutare – dagli organismi istituzionali che governano le nostre società. L’esempio si trova in un sito web della Comunità Europea (qui) in cui si riporta:

“L’agricoltura biologica è un metodo agricolo volto a produrre alimenti con sostanze e processi naturali”.

A questa affermazione che non definisce in modo puntuale il significato di “naturale” e di cosa siano le sostanze ed i processi naturali – sebbene esista tutta una branca della chimica che prenda il nome di Chimica delle sostanze naturali e che si occupa del comportamento chimico, fisico e biologico dei metaboliti secondari di origine vegetale – si aggiunge anche:

“incoraggia a:

• usare l’energia e le risorse naturali in modo responsabile
• mantenere la biodiversità
• conservare gli equilibri ecologici regionali
• migliorare la fertilità del suolo
• mantenere la qualità delle acque”.

che, tutto sommato, non è altro che un decalogo della pratica agricola sostenibile che va sotto il nome di agricoltura integrata di cui ho già parlato in precedenza. In altre parole, l’agricoltura biologica è una tipologia di agricoltura integrata che in più offre una certificazione che documenta – o dovrebbe farlo – il basso impatto ambientale dell’attività che viene svolta sotto il cappello del termine “biologico”.

La certificazione “biologica” impone anche l’uso di prodotti fitosanitari opportunamente elencati in liste di prodotti consentiti. Una di queste liste aggiornate al 2020 è presente sul sito del Ministero della Salute (qui), un’altra, meno recente, su quello della Feder-Bio (qui). Per chi è abituato a leggere numeri e tabelle salta subito all’occhio che tra i prodotti fitosanitari ammessi in agricoltura biologica sono presenti numerosi composti a base di rame (Cu). Il rame tutto è tranne che “naturale” e, inoltre, ha una forte attività tossica per tanti organismi viventi, tra cui l’uomo (Fonte). Ma questa è solo una delle tante contraddizioni dell’agricoltura biologica. Un’altra, meno evidente, è legata alla bassa produttività di questa pratica agricola (Fonte). Questo vuol dire che per produrre quanto pratiche agricole non biologiche c’è bisogno di superfici molto estese, ovvero è necessario disboscare con conseguente incremento di gas serra (in particolare anidride carbonica) e tutto ciò che segue in termini di cambiamenti climatici. Di agricoltura biologica dei suoi limiti e vantaggi si parla anche sulla pagina del SeTA (Scienze e Tecnologie per l’Agricoltura) a questo Link.

Sull’illusione dei residui dei fitofarmaci

Molto spesso i no-tutto (di cui ho accennato in una intervista qui) hanno paura anche dell’aria che respirano e si impressionano solo a leggere nomi IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) di composti che non sono per nulla pericolosi. Conoscete la beffa del monossido di diidrogeno? No? Bene, la potete leggere qui.

La chemofobia si alimenta anche grazie alle notizie allarmistiche sulla presenza di residui di fitofarmaci che attenterebbero alla salute pubblica. Non molto tempo fa è stata data ampia diffusione a delle analisi fatte da una associazione di produttori su spaghetti di brand piuttosto famosi (qui).

La tabella qui sotto riporta nella prima colonna le aziende prese in considerazione; nella seconda il contenuto di glifosate trovato, espresso come milligrammi (mg) di principio attivo per chilogrammo (kg) di pasta; nella terza la percentuale di glifosato rispetto al limite di legge di 10 mg/kg; nella quarta la quantità di pasta in chilogrammi che contiene la dose di 10 mg/kg indicata come limite massimo di residuo. Infine, nella quinta colonna si riporta la quantità di pasta in chilogrammi che un individuo di 80 kg dovrebbe assumere in un solo giorno per raggiungere il limite di 0.3 mg/kg/d previsto dalla Comunità Europea (ne ho già parlato qui).

È facile capire che le quantità di residui individuati non solo sono ben al di sotto dei limiti di legge, ma sono anche molto al di sotto dei limiti che potrebbero portarci a problemi di salute. Nel XXI secolo è ancora valido il principio stabilito da Paracelso nel XVI secolo in base al quale è la dose che fa il veleno. In altre parole, la presenza di un sistema chimico tossico non vuol dire che esso lo sia veramente perché ciò che importa è quanto di quel sistema è presente in un dato alimento.

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