Emissioni di anidride carbonica e valore nutrizionale dei cibi

E’ noto che l’inquinamento atmosferico, in primo luogo l’aumento delle emissioni di anidride carbonica (CO₂), è un problema rilevante che influenza negativamente il valore nutrizionale dei cibi, e gli effetti di questo fenomeno sono già evidenti oggi e potrebbero aggravarsi in futuro.

Rilevanza del problema oggi e prospettive future

L’aumento delle concentrazioni di anidride carbonica (CO₂) in atmosfera è uno dei principali fattori legati al cambiamento climatico e ha effetti significativi anche sulla qualità nutrizionale dei cibi. La CO₂ è fondamentale per la fotosintesi delle piante, ma concentrazioni molto elevate provocano cambiamenti nel loro metabolismo, spesso con effetti negativi sui nutrienti che forniscono.

Attualmente, si stima che le concentrazioni di CO₂ siano aumentate di circa il 50% rispetto all’era preindustriale. Se questa tendenza continua, entro il 2050 la concentrazione potrebbe raggiungere 550 ppm (parti per milione), con conseguenze evidenti sulla qualità delle principali colture alimentari.

Gli studi mostrano che questo aumento causa una riduzione nei livelli di nutrienti essenziali, con effetti potenzialmente gravi per la sicurezza nutrizionale globale, in particolare per le popolazioni che dipendono principalmente da queste colture per l’apporto calorico e nutrizionale.

Cibi più interessati e modifiche nutrizionali

Le colture più colpite sono quelle di base che rappresentano una fonte primaria di nutrizione per miliardi di persone:

1. Cereali (come riso, grano e mais): Questi alimenti forniscono oltre il 50% dell’apporto calorico globale. Con l’aumento della CO₂, studi scientifici hanno evidenziato una riduzione nel contenuto di proteine e di minerali come ferro e zinco. Ad esempio, il contenuto di proteine nel grano e nel riso potrebbe diminuire del 7-15%, aumentando il rischio di malnutrizione proteica soprattutto nelle popolazioni che fanno affidamento su questi cereali.
2. Legumi: Fonte essenziale di proteine per molte regioni, in particolare in paesi in via di sviluppo. Anche in questo caso, l’aumento delle emissioni di CO₂ riduce la concentrazione proteica, rendendo più difficile garantire un apporto adeguato di aminoacidi essenziali e diminuisce la biodisponibilità di alcuni minerali, compromettendo il loro valore nutrizionale.
3. Frutta e verdura: Questi alimenti sono fondamentali per l’apporto di vitamine e minerali. A seguito dell’esposizione a elevate concentrazioni di CO₂, i livelli di vitamina C, di alcuni antiossidanti e minerali possono diminuire. La riduzione del valore nutrizionale di frutta e verdura ha implicazioni negative per la salute pubblica, aumentando il rischio di carenze vitaminiche.
4. Tuberi (come patate e manioca): Anche i tuberi, sebbene meno studiati, mostrano una riduzione del contenuto di nutrienti essenziali. La riduzione di proteine e minerali nei tuberi è particolarmente problematica per le popolazioni che utilizzano questi alimenti come principale fonte di energia.

Effetti sui nutrienti e meccanismi coinvolti

1. Proteine: L’aumento della CO₂ atmosferica influisce sul rapporto tra carbonio e azoto nelle piante, rendendo più difficile per queste sintetizzare proteine. Questo significa che, anche se le piante crescono più velocemente a causa dell’aumento della CO₂, il loro contenuto proteico è inferiore. La riduzione del contenuto di proteine riguarda in particolare i cereali, come riso e grano, e può avere conseguenze importanti per l’apporto proteico nelle diete basate su queste colture.
2. Minerali (Ferro, Zinco, Magnesio, Calcio): La diminuzione della capacità delle piante di assorbire minerali dal suolo è un problema strettamente legato all’aumento della CO₂. Il contenuto di ferro e zinco, due minerali cruciali per la funzione immunitaria e la crescita, può ridursi fino al 10-15% nei cereali e legumi coltivati in condizioni di elevata CO₂. Questo compromette ulteriormente le diete già povere di micronutrienti, aumentando il rischio di anemia e altri disturbi nutrizionali.
3. Vitamine (come Vitamina C, B1, B9): Gli studi hanno evidenziato una riduzione nel contenuto di vitamine in alcune colture orticole esposte a concentrazioni elevate di CO₂. Ad esempio, la vitamina C, un potente antiossidante, può essere ridotta in molte verdure, diminuendo così la capacità di combattere i radicali liberi e proteggere il sistema immunitario.

Soluzioni possibili oltre alla riduzione delle emissioni di CO₂

Oltre a ridurre l’inquinamento e le emissioni di gas serra, ci sono alcune strategie che possono contribuire a mitigare l’impatto negativo della CO₂ sulla qualità nutrizionale delle colture:

1. Miglioramento genetico delle colture: Una delle soluzioni più promettenti è il miglioramento genetico delle piante per aumentarne la capacità di assorbire nutrienti e mantenere un alto contenuto nutrizionale nonostante l’esposizione a elevate concentrazioni di CO₂. Le tecniche moderne di editing genetico, come CRISPR, possono essere utilizzate per sviluppare varietà di colture più resistenti alla perdita di nutrienti e più efficienti nell’uso di azoto e minerali.
2. Biofortificazione: La biofortificazione è un processo che aumenta il contenuto di nutrienti delle piante tramite tecniche di selezione tradizionale o biotecnologia. Colture biofortificate con ferro, zinco e vitamina A sono già in uso in alcune aree del mondo e hanno dimostrato di essere efficaci nel ridurre le carenze nutrizionali. Questa strategia può aiutare a compensare le perdite dovute all’aumento della CO₂.
3. Pratiche agronomiche sostenibili: L’agricoltura di precisione e le pratiche agronomiche sostenibili possono migliorare la qualità del suolo e aumentare la disponibilità di nutrienti per le piante. L’uso di concimi specifici per migliorare la disponibilità di minerali, come ferro e zinco, può aiutare a compensare la riduzione del loro contenuto nelle colture. Inoltre, la rotazione delle colture e l’utilizzo di colture di copertura possono migliorare la salute del suolo e favorire una maggiore biodisponibilità dei nutrienti.
4. Sistemi di coltivazione innovativi: Sistemi come la coltivazione idroponica o acquaponica, dove i nutrienti possono essere monitorati e controllati più precisamente, permettono di evitare la perdita di nutrienti causata da condizioni atmosferiche sfavorevoli. Questi sistemi potrebbero rappresentare una soluzione alternativa per garantire una produzione alimentare nutriente in futuro.
5. Diversificazione della dieta: Promuovere una dieta più diversificata, includendo una vasta gamma di alimenti, può contribuire a mitigare l’impatto della riduzione del valore nutrizionale di alcuni cibi. Alimenti come noci, semi, frutti di mare e prodotti animali contengono nutrienti difficilmente compromessi dall’aumento della CO₂ e possono compensare le carenze derivanti dalle colture di base.
6. Fortificazione degli alimenti: Fortificare alimenti trasformati con nutrienti essenziali può essere una soluzione efficace per sopperire alle carenze nutrizionali. La fortificazione di cereali con ferro e zinco è già in uso in molte regioni ed è particolarmente importante per le comunità che dipendono da una dieta a base di cereali.

Conclusioni

L’impatto dell’inquinamento atmosferico e dell’aumento delle emissioni di anidride carbonica sul valore nutrizionale delle colture è un problema serio, che richiede un’attenzione globale. Il riso, il grano, il mais, i legumi, la frutta e le verdure sono particolarmente vulnerabili, e i nutrienti più colpiti includono proteine, ferro, zinco e vitamine. Senza azioni mirate, le popolazioni più vulnerabili sono a rischio di malnutrizione.