Il potenziale dei pioppi a crescita rapida per la bioenergia
Il successo delle piantaggioni SRC altamente produttive dipende fortemente dalla disponibilità di acqua nel suolo e dalla sensibilità degli alberi alla produzione di ozono troposferico (O3). Il progetto PHYSIO-POP, finanziato dall’UE, ha pertanto studiato il controllo fisiologico e ambientale dei flussi d’acqua e di O3 in diversi genotipi di pioppi SRC a livello di foglia, albero ed ecosistema su scala temporale giornaliera e stagionale. I ricercatori hanno cercato di ottenere una migliore comprensione dell’adattamento fisiologico imposto dal cambiamento climatico su diversi genotipi di pioppo nelle piantagioni SRC per la bioenergia. “La sensibilità dei pioppi alla carenza d’acqua e alle alte concentrazioni di O3 limita lo sviluppo futuro della loro coltivazione in piantaggioni SRC per l’energia,” dice il coordinatore del progetto, il prof. Reinhart Ceulemans. “Questo rende lo studio sul controllo fisiologico e ambientale della perdità d’acqua e assorbimento dell’O3, e in particolare il loro controllo stomatale, particolarmente puntuale.” I ricercatori hanno raccolto dati sui flussi dell’acqua e le loro fluttuazioni per un’intera stagione di crescita di una piantaggione SRC esistente nelle Fiandre, in Belgio. Sono state utilizzate misurazioni dello scambio gassoso e del rapporto d’acqua per quantificare la perdita d’acqua per traspirazione a livello delle foglie per i genotipi di pioppo. La perdita d’acqua per traspirazione a tre livelli è stata quantificata utilizzando la registrazione continua delle misurazioni del flusso di linfa. La perdita d’acqua per traspirazione a livello di ecosistema è stata determinata tramite registrazioni continue dei flussi di covarianza parassitaria. Grande efficienza idrica Tutte le misurazioni sono state effettuate su quattro genotipi di pioppo appositamente selezionati per coprire un ampio contesto genetico, rappresentando l’impronta interna delle misurazioni dei flussi. I genotipi di pioppo Bakan e Koster si sono rivelati i più adatti per le piantaggioni SRC nei sistemi a basso afflusso d’acqua con scarsa o assenza di irrigazione, come il clima mediterraneo temperato o il clima oceanico/continentale. Nelle regioni come le Fiandre, dove la disponibilità idrica non è un problema, il genotipo Grimminge può contribuire a drenare i terreni inondati grazie ai suoi alti tassi di traspirazione. Questo indica inoltre che i genotipi studiati potrebbero tollerare meglio i cambiamenti ambientali, come la siccità o le inondazioni, legati al cambiamento climatico. Uno dei futuri criteri di selezione per i genotipi di pioppo SRC dovrebbe essere l’elevata efficienza di utilizzo idrico, secondo la dott.ssa Alejandra Navarro, ricercatrice del progetto PHYSIO-POP. “Ciò significa un’elevata produzione di biomassa per unità d’acqua perduta, o in condizioni di stress idrico, una perdita limitata della biomassa prodotta combinata con una minima perdita d’acqua per traspirazione.” Il controllo fisiologico della traspirazione potrebbe mitigare gli effetti crescenti del cambiamento climatico su queste coltivazioni SRC. “Il progetto ha dimostrato che una piantaggione di studio di pioppi SRC ha consumato meno acqua rispetto ai terreni erbosi e altre coltivazioni in campo aperto di riferimento. Pertanto questo tipo di coltura è un’opzione valida per la produzione di biomassa per l’energia, priva di un consumo idrico eccessivo,” dice la dott.ssa Navarro. Un genotipo adatto alle condizioni ambientali L’identificazione di pioppi ibridi con diversi tratti fisiologici, efficienza idrica e risposta di traspirazione sarà utile per la ricerca futura. Inoltre, contribuirà alla coltivazione di pioppi SRC su terreni dove la disponibilità di acqua nel suolo è soggetta ai cambiamenti stagionali, con carenza ed eccesso di approvvigionamento idrico. Bakan e Koster, che hanno mostrato un comportamento idrico conservativo e bassi tassi di traspirazione, potrebbero quindi essere adatti per le piantaggioni SRC nei sistemi a basso afflusso idrico con irrigazione scarsa o assente. Invece, nelle regioni con terreni marginali inondati spesso, dove la disponibilità idrica non è un problema, Grimminge potrebbe consentire un drenaggio efficace dei terreni inondati grazie al suo comportamento di consumo idrico (alti tassi di traspirazione). Le parti interessate che potrebbero trarre vantaggio da PHYSIO-POP includono gli agricoltori e le industrie di bioenergia. “Questi riceveranno indicazioni sul consumo idrico dei diversi genotipi di pioppo, nonché di un’intera piantaggione,” afferma la dott.ssa Navarro. Per divulgare i risultati e le tecnologie del progetto e per trasferire queste conoscenze ai non specialisti, PHYSIO-POP ha organizzato visite guidate sulle piantaggioni. Il progetto ha anche prodotto un breve video(si apre in una nuova finestra) sui sensori utilizzati negli esperimenti sul campo.
