I ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology hanno sviluppato un nuovo metodo per catturare l'anidride carbonica utilizzando piante e microbi che producono ossalati. Con questo, mirano a convertire i deserti in sistemi di sequestro del carbonio. Per mettere le cose in pratica, il team ha iniziato degli esperimenti nell'Arabia Saudita nordoccidentale. Hanno piantato legumi che fissano l'azoto, come le acacie, per aiutare le piante del deserto a crescere.
Ridurre le emissioni da sole non è sufficiente a diminuire gli elevati livelli di CO2 presenti nell'atmosfera. È necessario rimuovere le concentrazioni di anidride carbonica già presenti nell'ambiente e immagazzinarle. Un team di scienziati botanici della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ha recentemente pubblicato un articolo in cui si afferma che le terre aride hanno il potenziale per catturare l'anidride carbonica.
Secondo i ricercatori, è possibile trasformare un ecosistema arido in un efficace sistema di sequestro del carbonio . Ciò sarebbe possibile migliorando la salute del suolo, aumentando l'efficienza della fotosintesi e incrementando la biomassa radicale. Questo obiettivo può essere raggiunto attraverso la creazione di combinazioni ideali di microbi del suolo, tipologia di suolo e la giusta combinazione di piante per integrare e promuovere un processo biogeochimico naturale. Il processo in questione è la via dell'ossalato-carbonato, che contribuisce alla creazione di serbatoi di carbonio nel sottosuolo.
Heribert Hirt , autore senior e botanico presso la KAUST, ha affermato: "Il rinverdimento dei deserti attraverso il ripristino delle funzioni ecosistemiche, compreso il sequestro del carbonio, dovrebbe essere l'approccio preferenziale. Il vantaggio del recupero delle regioni aride per il rinverdimento e il sequestro del carbonio è che non entrano in competizione con i terreni utilizzati per l'agricoltura e la produzione alimentare".
Importanza degli ossalati
Il metodo sfrutta le piante adattate agli ambienti aridi che producono ossalati, ioni contenenti carbonio e ossigeno associati alla formazione di calcoli renali o gotta. Alcuni microbi del suolo si nutrono esclusivamente di ossalati, rilasciando di conseguenza molecole di carbonato nel terreno.
Spesso il carbonato si decompone rapidamente, ma quando questi sistemi pianta-microbo vengono coltivati in terreni alcalini e ricchi di calcio, il carbonato interagisce con il calcio creando depositi duraturi di carbonato di calcio.
Il ciclo naturale del carbonio prevede solitamente lo scambio di anidride carbonica tra l'atmosfera, gli oceani e gli ecosistemi terrestri. Tuttavia, a causa delle attività umane, si è verificato un significativo accumulo di CO2 in eccesso nell'atmosfera.
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Alberi contro terre aride
Gli alberi sono spesso considerati la soluzione ideale per catturare il carbonio, ma la sfida consiste nel fatto che la riforestazione entra spesso in competizione con l'agricoltura per i preziosi terreni coltivabili. Tuttavia, la conversione dei deserti in sistemi di sequestro del carbonio è un concetto nuovo. Le terre aride, che costituiscono circa un terzo della superficie terrestre e attualmente non sono utilizzate per l'agricoltura, offrono un'enorme opportunità.
Gli ecosistemi aridi sono noti per la loro vegetazione limitata, principalmente a causa della scarsità d'acqua. Alcune piante hanno sviluppato ingegnosamente diverse strategie per sopravvivere in queste condizioni difficili, superando con successo la carenza d'acqua e le temperature estreme.
Alcune piante che prosperano in condizioni aride possiedono straordinari apparati radicali che consentono loro di accedere alle falde acquifere sotterranee. Inoltre, utilizzano particolari forme di fotosintesi che permettono loro di conservare l'acqua durante le ore più calde della giornata.
Esistono poi anche piante note come ossalogeniche, capaci di produrre notevoli quantità di ossalati, che possono essere trasformati in acqua durante i periodi di siccità.
I microrganismi non solo utilizzano il carbonio per il proprio metabolismo, ma lo rilasciano anche nel suolo sotto forma di carbonato . Questo carbonato ha la capacità di precipitare come carbonato di calcio e la sua stabilità può durare per diversi secoli o addirittura millenni. Il sistema proposto per il sequestro del carbonio nelle terre aride prevede una combinazione di piante ossalogene , che rilasciano fino a un quarto del loro carbonio sotto forma di acido ossalico nel suolo, e microrganismi ossalotrofi.
Da questi ossalati, una certa quantità di carbonio si deposita nel sottosuolo e il team intende utilizzare questo meccanismo per il sequestro del carbonio. Secondo il rapporto , "Complessivamente, in questa forma di sequestro del carbonio, un atomo di carbonio su sedici fissato tramite fotosintesi potrebbe essere sequestrato nei carbonati".
Isole della fertilità
Secondo gli autori, potenziando questo processo biogeochimico che si verifica naturalmente nelle terre aride, è possibile trasformare questi ecosistemi improduttivi e degradati in serbatoi di carbonio con suolo e vegetazione rigogliosi.
Gli autori suggeriscono di prendere come punto di partenza le isole di fertilità . Si tratta di piccole aree di habitat rivitalizzato da cui piante e microbi possono espandersi, creando infine un rigoglioso tappeto vegetale.
Il coautore Hassan Boukcim ha già avviato esperimenti nell'Arabia Saudita nord-occidentale, piantando leguminose azotofissatrici come le acacie per favorire la crescita di altre piante del deserto. Gli autori ritengono che questi approcci potrebbero portare a un notevole aumento della quantità di carbonio immagazzinata nelle piante e nel suolo entro dieci anni.
Tuttavia, sottolineano che il successo e la velocità di questo metodo saranno influenzati dalla velocità con cui le piante crescono in condizioni di siccità, nonché dalla disponibilità di fondi e dal sostegno politico nei diversi paesi aridi.
"Nell'ambito del Native Genome Project della KAUST, abbiamo già identificato alcune specie vegetali ossalogene autoctone, ma questo progetto verrà ora esteso per caratterizzare centinaia di piante e microbi autoctoni", afferma il professor Hirt.
Il team del professor Hirt ha rivoluzionato il processo di rivestimento dei semi applicando microbi benefici direttamente sui semi delle piante autoctone. Questi semi vengono coltivati con cura nei vivai prima di essere piantati in ambienti desertici difficili. Quindi, convertire i deserti in sistemi di sequestro del carbonio può sembrare un compito irrealizzabile, ma è meglio provare approcci diversi piuttosto che niente.
Fonte : Ingegneria del sequestro del carbonio nelle terre aride
