Una “Colla biologica” può permettere la coltivazione nel deserto, assorbendo l’acqua

La desertificazione avanza a ritmi insostenibili, inghiottendo terreni fertili e minacciando l’approvvigionamento alimentare globale. Nelle regioni più aride del pianeta, l’equazione è spietata: senza terra coltivabile, gli Stati dipendono totalmente dalle importazioni di cibo, bruciando miliardi di riserve valutarie per comprare derrate all’estero e per alimentare energivori impianti di dissalazione.

Un gruppo di ricercatori dell’Empa (il laboratorio federale svizzero per la scienza dei materiali) e della Khalifa University di Abu Dhabi ha individuato una soluzione ingegnosa per fermare questa emorragia economica. Non si tratta di chimica pesante o di opere faraoniche destinate al fallimento, ma di una “colla biologica” prodotta da microrganismi, capace di trasformare la sabbia sterile in un terreno in grado di trattenere acqua e vita.

Il dramma della sabbia: dove l’acqua scorre via insieme ai nutrienti

Coltivare nel deserto è storicamente un pessimo affare. La sabbia comune presenta tre grandi difetti strutturali:

• I singoli granelli non legano tra loro, lasciando il suolo in balia del vento e dell’erosione continua.
• È completamente priva di sostanze organiche capaci di trattenere nutrienti utili alle piante.
• Funziona come un gigantesco colabrodo: l’acqua piovana o d’irrigazione scivola subito in profondità, ben oltre la portata delle radici.

In Medio Oriente o nel Nord Africa, dove ogni litro d’acqua dolce richiede costosi processi di dissalazione marina, irrigare la sabbia significa letteralmente gettare risorse energetiche ed economiche nel sottosuolo senza alcun ritorno economico.

Che cos’è il biopolimero e di cosa è fatto

Per superare questo ostacolo, i ricercatori hanno introdotto nella sabbia una comunità mirata di batteri e funghi. Questi organismi microscopici secernono naturalmente dei biopolimeri.

Un biopolimero non è altro che una lunga catena di molecole prodotta da organismi viventi. Ha una consistenza e una capacità legante simile a quella delle plastiche sintetiche, ma è al 100% naturale, ecologico e degradabile nel tempo.

Nello specifico, i batteri impiegati producono nanocellulosa: fibre vegetali microscopiche e resistentissime. Crescendo, questi microrganismi stendono una fitta ragnatela biologica tra i granelli di sabbia, incollandoli tra loro e formando una sorta di “materiale composito naturale”.

Struttura biopolimeri e sabbia

La vera svolta  sta nella dieta di questi batteri. Per farli lavorare non servono costosi reagenti di laboratorio: si possono nutrire con zuccheri ricavati da scarti alimentari e con i residui organici della manutenzione urbana (sfalci d’erba e potature). I rifiuti delle città diventano così la materia prima per fertilizzare il deserto a costo quasi nullo.

I risultati dei test: due strade a confronto

Nello studio pubblicato sulla rivista scientifica Carbohydrate Polymers, gli studiosi hanno messo a confronto due diverse modalità di applicazione:

1. Inoculo diretto: i microrganismi vengono miscelati direttamente nella sabbia con una soluzione nutritiva. La rete di fibre riduce la dispersione dell’acqua fino a sei volte.
2. Geotessile a strati: i batteri producono in laboratorio stuoie compatte di cellulosa, poi alternate a strati di sabbia. Questa struttura stratificata rallenta la fuga dell’acqua di ben 28 volte.

Le ricadute economiche per i paesi desertici

Poter trattenere l’acqua 28 volte più a lungo significa abbattere drasticamente i costi di irrigazione e i consumi di carburante ed elettricità degli impianti idrici.

La creazione di suoli stabili apre la strada all’autosufficienza agricola. Per le economie aride, ridurre la dipendenza dal grano e dalle materie prime importate significa proteggere la bilancia dei pagamenti dai picchi inflattivi globali e dalle crisi geopolitiche.

Non siamo ancora davanti a una bacchetta magica: i test di laboratorio dovranno ora affrontare la dura prova delle serre e dei venti roventi del Golfo. Tuttavia, l’idea di usare scarti organici e batteri per fermare il deserto dimostra che investire in tecnologia applicata e innovazione reale rende molto più che rincorrere costose importazioni.

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