Colture che combattono i cambiamenti climatici dall’interno
Alla luce dell’intensificarsi delle siccità e dei fenomeni meteorologici estremi, dovuto ai cambiamenti climatici, l’agricoltura si trova ad affrontare una duplice sfida: nutrire una popolazione globale in crescita e ridurre al contempo la propria impronta ambientale. Un progetto finanziato dal CEI, Crop4Clima(si apre in una nuova finestra), sta affrontando entrambi i problemi contemporaneamente, riprogettando il modo in cui le piante gestiscono l’anidride carbonica. «L’industria agricola, e in particolare i coltivatori di colza, sono gravemente colpiti dai cambiamenti climatici», ha dichiarato Silvia Shaked, coordinatrice del progetto Crop4Clima e vicepresidente del reparto di tecnologie sperimentali presso l’azienda biotecnologica israeliana Evogene Ltd(si apre in una nuova finestra). «Il mercato è alla ricerca di una soluzione innovativa che permetta alle colture di adattarsi al nuovo ambiente, e ritengo che Crop4Clima possa fornire questa risposta.» Lanciato nel maggio del 2023 e conclusosi alla fine del 2025, Crop4Clima è stato finanziato dal Consiglio europeo per l'innovazione (CEI)(si apre in una nuova finestra) e coordinato da Evogene Ltd. con l’obiettivo di sviluppare varietà di colza e ravizzone uniche nel loro genere, in grado di assorbire fino al 60% in più di CO2, di utilizzare circa il 20% in meno di acqua e di mantenere un elevato contenuto di olio, anche in condizioni caratterizzate da siccità e altri stress climatici.
Riprogrammare la fotosintesi
Al centro del progetto si trova un'innovazione di biologia sintetica che affronta un'importante inefficienza delle piante nota come fotorespirazione, un processo che si verifica quando l’enzima vegetale rubisco lega erroneamente l’ossigeno al posto dell’anidride carbonica, innescando una reazione dispendiosa che libera CO2 e consuma energia. La fotorespirazione può ridurre in maniera molto intensa l’efficienza fotosintetica, tra il 20% e il 50%. Per superare questo ostacolo, i ricercatori del Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology (MPI)(si apre in una nuova finestra) hanno sviluppato un nuovo percorso metabolico sintetico chiamato tartronil-CoA (TaCo): invece di rilasciare CO2 durante la fotorespirazione, esso la cattura e la rifissa, trasformando di fatto un processo di perdita in guadagno. Il risultato è una pianta che si comporta come se avesse ricevuto un aggiornamento del motore interno: conserva l’energia, assimila una maggiore quantità di carbonio e continua a crescere anche in condizioni di stress, come quelle caratterizzate da calore e scarsità d’acqua.
Dal laboratorio al campo
Nell’ambito di Crop4Clima, il percorso TaCo è stato introdotto con successo in linee di colza di rilevanza commerciale utilizzando le piattaforme avanzate di Evogene per l’ingegneria vegetale. Le prove volte alla convalida hanno dimostrato che le piante ingegnerizzate offrono prestazioni costanti a livello intergenerazionale, presentando chiari miglioramenti nella crescita, nella salute fisiologica e nella resa. Il progetto ha dimostrato diversi vantaggi chiave, tra cui una migliore tolleranza alla siccità e al calore, una maggiore assimilazione del carbonio e una qualità sostenuta delle sementi, fattore cruciale per i coltivatori di colza e per i mercati alimentari e dei mangimi a valle. È importante notare che, attualmente, non esistono colture commerciali dotate di questa combinazione di caratteristiche. Sebbene i semi di colza e di ravizzone siano colture importanti in Europa e nel mondo, la tecnologia dimostra un notevole potenziale di applicazione anche per altri prodotti agricoli, come la soia, il cotone e il riso.
Verso un’agricoltura intelligente dal punto di vista climatico
Oltre allo sviluppo tecnico, Crop4Clima sta lavorando per garantire la diffusione commerciale: il progetto prevede la creazione di un’azienda sementiera dedicata e ha già iniziato a sviluppare un modello commerciale allineato all’evoluzione delle catene del valore alimentare e agli obiettivi climatici. Gli accordi pre-commerciali con i partner industriali mirano a rendere la tecnologia completamente pronta all’immissione sul mercato. Nel complesso, Crop4Clima offre una prova convincente del fatto che l’ingegneria dei percorsi metabolici può fornire colture più produttive e sostenibili. Trasformando le piante in serbatoi di carbonio più efficienti, il progetto punta a un futuro in cui l’agricoltura sia parte della soluzione ai cambiamenti climatici, anziché loro vittima.
