Impatto dei cambiamenti climatici sull’agricoltura

Il cambiamento climatico sta silenziosamente sottraendo nutrienti al nostro cibo. Uno studio pionieristico rivela che l’aumento di CO₂ e le temperature più elevate non solo stanno rimodellando il modo in cui crescono le colture, ma ne stanno anche degradando il valore nutrizionale, soprattutto nelle verdure a foglia verde vitali come il cavolo riccio e gli spinaci. Questo cambiamento potrebbe rappresentare un problema per la salute globale, in particolare nelle comunità che già affrontano stress nutrizionale. I ricercatori avvertono che, sebbene le colture possano crescere più velocemente, potrebbero anche contenere meno nutrienti vitali, con meno minerali, proteine e antiossidanti, con conseguenti rischi nascosti per la salute e il benessere umano.

Il cambiamento climatico ha pertanto impatti significativi e diversificati sull’agricoltura, influenzando non solo la produzione (riduzione della produttività delle colture) ma anche la qualità dei prodotti.

Nella relazione dell’Agenzia europea per l’ambiente (EEA) “Adeguamento ai cambiamenti climatici nel settore agricolo in Europa” veniva già riportato come gli effetti dei cambiamenti climatici si riflettano sull’agricoltura in diversi modi:

• le rese diventano sempre più instabili soprattutto a causa dell’estremizzazione degli eventi;
• i nuovi infestanti e patogeni si diffondono con maggiore facilità a causa delle temperature;
• il fabbisogno idrico aumenta a causa delle temperature più elevate ed alle minori precipitazioni, le capacità delle falde idriche sotterranee diminuiscono per la minore infiltrazione delle acque di pioggia e l’avanzamento verso l’entroterra del cuneo salino marino di sottosuolo ne deteriora la qualità e innesca fenomeni di salinizzazione dei suoli;
• la coltivazione di specifiche colture subisce uno sfasamento con riduzione del tempo a disposizione per terminare la raccolta ed avere una buona resa;
• le aree idonee alla coltivazione di alcune colture specifiche si spostano, con conseguente cambiamento della distribuzione stagionale dei prodotti agricoli;
• i suoli si impoveriscono;
• la biodiversità subisce una perdita e si introducono specie aliene maggiormente in grado di adattarsi ai cambiamenti in atto.

Pertanto, gli effetti in corso del cambiamento climatico potrebbero avere conseguenze devastanti e irreversibili per le piante in tutto il mondo. La ricerca della Dott.ssa Ekele si concentra principalmente sull’esplorazione di come il contenuto nutrizionale delle colture alimentari possa essere influenzato dagli effetti interattivi dell’aumento dei livelli di CO₂ e dell’aumento delle temperature associati al cambiamento climatico. “È fondamentale comprendere questi impatti perché siamo ciò che mangiamo e le piante costituiscono il fondamento della nostra rete alimentare in quanto produttori primari dell’ecosistema”, afferma la dott.ssa Ekele. “Studiando queste interazioni, possiamo prevedere meglio come il cambiamento climatico influenzerà il panorama nutrizionale del nostro cibo e impegnarci per mitigarne gli effetti”.

La ricerca della Dott.ssa Ekele si concentra su ortaggi a foglia molto diffusi, tra cui cavolo riccio, rucola e spinaci. Per questo progetto, queste colture vengono coltivate in camere di crescita a temperatura controllata presso la Liverpool John Moores University, dove i livelli di CO₂ e temperatura vengono modificati per simulare gli scenari climatici futuri previsti per il Regno Unito. “Marcatori fotosintetici come la fluorescenza della clorofilla e la resa quantica vengono valutati durante la crescita delle colture, mentre resa e biomassa vengono registrate al momento del raccolto”, afferma la Dott.ssa Ekele.

Dopo che le piante sono state coltivate in condizioni di cambiamento climatico, la loro qualità nutrizionale è stata analizzata utilizzando la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) e la profilazione a fluorescenza a raggi X per misurare le concentrazioni di zucchero, proteine, fenoli, flavonoidi, vitamine e antiossidanti.

I risultati preliminari di questo progetto suggeriscono che livelli elevati di CO₂ atmosferica possono aiutare le colture a crescere più velocemente e più grandi, ma certamente non più sane. “Dopo un po’ di tempo, le colture hanno mostrato una riduzione di minerali chiave come il calcio e alcuni composti antiossidanti”, afferma la dottoressa Ekele. Questi cambiamenti sono stati solo aggravati dall’aumento della temperatura. “L’interazione tra CO₂ e stress termico ha avuto effetti complessi: le colture non crescono più in modo uniforme o rapido e il calo della qualità nutrizionale si intensifica”.

Una delle prime scoperte chiave è che diverse colture hanno risposto in modo diverso a questi fattori di stress legati al cambiamento climatico, con alcune specie che reagiscono in modo più intenso di altre. “Questa diversità nella risposta evidenzia che non possiamo generalizzare tra le colture. Questa complessità è stata al tempo stesso affascinante e stimolante e ci ricorda perché è importante studiare più fattori di stress contemporaneamente”, afferma la dott.ssa Ekele.

Questo squilibrio nutrizionale comporta gravi implicazioni per la salute dell’umanità. Mentre livelli più elevati di CO₂ possono aumentare la concentrazione di zuccheri nelle colture, possono anche diluire proteine, minerali e antiossidanti essenziali. “Questo equilibrio alterato potrebbe contribuire a diete più caloriche ma più povere di valore nutrizionale”, afferma la dott.ssa Ekele. “Un maggiore contenuto di zuccheri nelle colture, in particolare frutta e verdura, potrebbe portare a maggiori rischi di obesità e diabete di tipo 2, in particolare nelle popolazioni che già lottano contro malattie non trasmissibili”.

Le colture con scarso contenuto nutrizionale possono anche portare a carenze di proteine e vitamine vitali che compromettono il sistema immunitario umano e aggravano le condizioni di salute preesistenti, in particolare nei paesi a basso o medio reddito. “Non si tratta solo di quanto cibo coltiviamo, ma anche di cosa contiene e di come contribuisce al benessere umano a lungo termine”, afferma la dott.ssa Ekele.

Sebbene questa ricerca simuli i cambiamenti climatici previsti per il Regno Unito, le implicazioni sono globali. “I sistemi alimentari del Nord del mondo sono già messi a dura prova da modelli meteorologici mutevoli, stagioni di crescita imprevedibili e ondate di calore più frequenti”, afferma la dott.ssa Ekele. “Nelle regioni tropicali e subtropicali, queste aree devono anche fare i conti con fattori di stress sovrapposti come siccità, parassiti e degrado del suolo, e ospitano milioni di persone che dipendono direttamente dall’agricoltura per cibo e reddito”.

La dott.ssa Ekele e il suo team sono aperti a ulteriori collaborazioni a questo progetto con la comunità scientifica più ampia, inclusi i settori dell’agricoltura, della nutrizione e delle politiche climatiche. “È importante collegare la scienza delle piante a questioni più ampie relative al benessere umano. Con il continuo cambiamento climatico, dobbiamo pensare in modo olistico al tipo di sistema alimentare che stiamo costruendo, un sistema che non solo produca cibo a sufficienza, ma promuova anche salute, equità e resilienza”, afferma la dott.ssa Ekele. “Il cibo è più che semplici calorie; è il fondamento dello sviluppo umano e dell’adattamento climatico”.

Society for Experimental Biology. "Bigger crops, fewer nutrients: The hidden cost of climate change." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 July 2025.