Categoria: ambiente

Spesso appaiono in televisione, sui giornali e, soprattutto sui social, improbabili esperti tuttologi che affermano “la CO₂ è cibo per le piante!“.
Il divertente, se non ci fosse da piangere, questi pseudoesperti sono più o meno anche coloro che attribuiscono il Riscaldamento Globale Antropogenico ai cicli di Milankovitch ¹ e altre menate che ho goliardicamente riassunto nella prima immagine qui sotto.
Se non ci fosse da piangere, sarebbe da riderci su, come quando al circo appare il clown col naso rubizzo e guantoni enormi che, imitando il verso dei leoni marini, cerca di  distogliere gli spettatori da un imprevisto.
Ma nel nostro caso il cambiamento Climatico attuale non è un imprevisto, la comunità scientifica ne dibatte da mezzo secolo e proposto soluzioni mai prese seriamente in considerazione dai legislatori internazionali.

Il ciclo del carbonio nelle piante

Le stupidaggini di un climapiattista medio. Ripete sempre le stesse bischerate.

La \(CO_{2}\) è un gas, altrimenti chiamato anidride carbonica ^[1]. Non è cibo per le piante ma un gas serra che contribuisce tra il 9 e 26% a trattenere la radiazione infrarossa, proveniente dal Sole e riflessa dalla superficie, nella troposfera.  Certo, il vapore acqueo lo è molto di più – 36-70% -ma a differenza di questo i cui effetti durano pochi giorni, le molecole di anidride carbonica hanno una emivita nell’atmosfera di almeno 30-100 anni.

Per capire meglio il ruolo dell’anidride carbonica nella fotosintesi delle piante, riassumiamo come questa funziona:
Nella sua espressione più brutale la fotosintesi potremmo descriverla così

\[ 6\;CO_{2} + 6\; H_{2}O= + hv \longrightarrow C_{6}H_{12}O_{6}+ 6\;O_{2} \]

dove \(hv\) è un quanto di energia luminosa ². Naturalmente questa e una semplificazione estrema: il glucosio \( C_{6}H_{12}O_{6}\) non è prodotto direttamente, ma questo lo ritengo un modo per indicare come avviene la fissazione del carbonio ^[2].
Ma le piante, seppur autotrofe, non sono diverse da ogni altro sistema biologico vivente: devono respirare.
E la respirazione avviene tramite glicolisi: la precedente molecola di glucosio viene scissa così:
\[ C_{6}H_{12}O_{6}+ 6O_{2} \to  6CO_{2} + 6H_{2}O + ATP \left( \text{adenosina trifosfato} \right) \]
e 6 molecole di anidride carbonica e 6 molecole d’acqua (che poi vedremo quanto esse saranno importanti in seguito) sono di nuovo rilasciate nell’ambiente.
E l’adenosina trifosfato è la fonte energetica del metabolismo cellulare.
Nella Respirazione il bilancio della fissazione della \(CO_{2}\) è nullo.

Poi c’è l’accumulo energetico a medio-lungo termine dell’energia  (un po’ come le nostre riserve di grasso) in due polisaccaridi vegetali: amilosio e amilopectina.
\[ \text{Glucosio} \to \overset{amido\;sintasi}{\left( C_{6}H_{12}O_{6} \right)_{n}} \]
Qui, per la prima volta, il carbonio viene integrato nelle piante.

Poi c’è la cellulosa, quella che ha la funzione di creare le pareti cellulari e che offre rigidità e protezione alle piante.
Qui il glucosio viene convertito in UDP-glucosio e poi in β-glucano (un altro polisaccaride complesso).
\[ \text{UDP-glucosio}\to \left( \beta\text{-1,4-glucano} \right)_{n} \]
E anche qui il carbonio contenuto nel glucosio rimane  fissato nelle piante.

Poi c’e la traslocazione del carbonio attraverso il floema ^{[3] [4]} sottoforma di linfa elaborata (acqua e saccarosio) verso gli organi non fotosintetici (radici, frutti, semi).
Qui il glucosio si combina col fruttosio (precedentemente prodotto dalla glicolisi di altre molecole di glucosio fosfato durate i Ciclo di Calvin ^[5])e si trasforma in saccarosio.
\[ \text{glucosio + fruttosio}\to \text{saccarosio}\]

ecco uno schema riassuntivo:

\[ \overset{\text{Fotosintesi} \longrightarrow \text{Glucosio}} \\
\left\{
{
\begin{array}{l}
\text{Respirazione (energia e nessun sequestro di }CO_{2}\text{)} \\
\text{Amido (riserva)} \\
\text{Cellulosa (struttura)} \\
\text{Saccarosio (trasporto)} \\
\text{Metaboliti vari (biosintesi)}
\end{array}
}
\right.
\]

La \(CO_{2}\) non è cibo per le piante

Illustrare sommariamente la biochimica delle piante era necessario per capire perché la semplice anidride carbonica non è affatto cibo per le piante ma è soltanto una componente di un sistema molto più complesso a cui servono anche acqua \(H_{2}O\), fosforo \(P\), azoto \(N\) etc. per funzionare correttamente.
È vero, spesso in serra si usano bruciatori per aumentare la \(CO_{2}\) nell’ambiente chiuso per aumentare la resa delle colture, ma vengono forniti anche concimi e acqua in proporzione per aumentare la biomassa coltivata.
Ma nel mondo reale non funziona così: Anche se un aumento di qualche ppm di \(CO_{2}\) nella troposfera può aumentare la biomassa vegetale momentaneamente.
Questo maggiore apporto porta le piante in ambiente naturale a assorbire più  acqua e gli altri oligoelementi necessari al loro sviluppo a scapito del suolo. Livelli più alti di \(CO_{2}\) atmosferica spingono le piante ad produrre minori quantità di proteine su terreni poveri. Come confermato da una mastodontica meta-analisi del 2025 ^[6]. Circa 59.000 campioni, 43 colture mostrano un calo pesante dello zinco e anche le proteine ​​e il ferro calano in modo significativo. Non è solo diluizione: è un vero cambiamento nella composizione del cibo. E quando il terreno rimane povero o sterile c’è poco da fare: lì le biomasse vegetali si ridurranno o non cresceranno più affatto.
Questo significa che in sostanza più \(CO_{2}\) troposferica alla lunga porta alla desertificazione del suolo.

L’effetto serra

Poi c’è l’effetto serra, che complica ulteriormente le cose.
Le temperature dell’aria variano ampiamente su scale temporali che spaziano da ore a giorni, settimane, mesi e stagioni. In quanto organismi autotrofi sessili, le piante sono esposte a questa ampia gamma di condizioni termiche e hanno sviluppato numerose strategie per percepire e affrontare i cambiamenti di temperatura, e, in misura limitata, regolarne la propria. Sebbene tali adattamenti consentano alle piante di prosperare in diverse condizioni di crescita, la temperatura influisce direttamente su tutti gli aspetti delle attività biochimiche e biofisiche a livello cellulare, d’organo e dell’intera pianta. Le temperature delle piante spesso differiscono da quelle dell’aria a causa dell’assorbimento di radiazioni, della traspirazione e di altri fattori, ma l’aumento termico dell’aria e della chioma è legato al bilancio energetico, determinando un incremento diretto della temperatura vegetale.
Le piante possono acclimatare processi metabolici chiave al variare delle condizioni di crescita, ma tali adattamenti mirano principalmente alla sopravvivenza, non sempre al mantenimento di un’attività fisiologica ottimale per la massima crescita o resa.
Proiezioni indicano che temperature superiori ai 30 °C possono ridurre le rese delle colture principali, una soglia spesso superata e destinata ad aumentare con il riscaldamento globale.
Esperimenti su colture di soia esposte a 3.5°C  sopra altri lotti di controllo, ossia con temperature massime giornaliere che variavano da 32,5°C a 41,5°C, hanno mostrato un  calo della fotosintesi del 15%. Per cui, anche se un più alto livello di \(CO_{2}\)  può portare a un aumento della fotosintesi,  quando  l’acqua è scarsa, la fotosintesi si riduce poiché lo stress da siccità può portare alla chiusura degli stomi e persino alla clorofilla ^[7] . Analogamente, a temperature elevate, l’aumento della fotosintesi indotta dalla \(CO_{2}\) viene compensata da una diminuzione dell’attività enzimatica^{[8] [9]}. In alcuni casi, la combinazione di siccità e temperatura elevata può portare a risposte fisiologiche superiori agli effetti individuali, suggerendo effetti sinergici negativi (^{[10] [11]}
Di conseguenza, il riscaldamento attuale e futuro, insieme alla frequenza crescente di eventi estremi di calore, rappresenta una sfida significativa per l’acclimatazione e il successo fisiologico, morfologico, di crescita e riproduttivo delle piante nella biosfera terrestre ^[12].
Come detto prima, una maggiore disponibilità di \(CO_{2}\) deve essere compensata da altri elementi, come l’azoto. Ma pur se questo rappresenta il 78% dell’atmosfera le piante non lo possono processare direttamente, ma lo estraggono con le radici sotto forma di nitriti, nitrati e sali.
Altrimenti, le piante crescono più stente e deboli ^[13], rimanendo più esposte ad attacchi parassitari ^[14].
Tradotto in poche parole, l’aumento dell’anidride carbonica nell’atmosfera riduce l’apertura stomatica e quindi riduce la traspirazione. Di conseguenza, così aumenta la temperatura fogliare, peggiorando lo stress termico.

L’acidificazione del suolo

La maggior parte delle piante cresce bene in terreni neutri o leggermente acidi (pH 6.0-7.5), dove nutrienti come azoto, fosforo e potassio sono facilmente assorbibili. L’acidificazione del suolo è un problema che, se non corretto, porta alla desertificazione del suolo.

È vero che l’aumento della \(CO_{2}\) atmosferica stimoli in genere il processo della fotosintesi e l’assorbimento dei nutrienti da parte delle piante, alterando i cicli locali e globali degli elementi bioattivi. Sebbene i cationi nutritivi rivestano un ruolo cruciale nella produttività a lungo termine e nel bilancio del carbonio degli ecosistemi terrestri, l’impatto dell’aumento di \(CO_{2}\) sulla disponibilità di tali cationi nel suolo non è del tutto chiaro.
Ma ci sono evidenze di un nuovo meccanismo attraverso il quale l’incremento di \(CO_{2}\) favorisce il rilascio di cationi dal suolo nei sistemi agricoli a coltivazione di riso.
Concentrazioni elevate di \(CO_{2}\) hanno determinato una maggiore allocazione di carbonio organico nel sottosuolo e una escrezione netta di ioni \(H^{+}\) dalle radici, stimolando la respirazione radicale e microbica, abbassando il potenziale di ossidoriduzione del suolo e incrementando le concentrazioni di \(Fe^{2+}\) e\(Mn^{2+}\) nelle soluzioni circolanti.
L’aumento di \(H^{+}\), \(Fe^{2+}\) e \(Mn^{2+}\) promuove il rilascio di \(Ca^{2+}\) e \(Mg^{2+}\) dai siti di scambio cationico del suolo. Questi risultati suggeriscono che, nel breve periodo, livelli elevati di \(CO_{2}\)  intensificano il rilascio di cationi dal suolo, favorendo la crescita vegetale; nel lungo periodo, tuttavia, tale processo porta alla perdita di cationi e l’acidificazione del suolo, con gravi conseguenze negative sulla produttività degli ecosistemi terrestri — a pH molto bassi (sotto 5.5), l’alluminio diventa tossico e altri elementi come molibdeno scarseggiano, comprese le falde acquifere. E  anche il ricorso massiccio di fertilizzanti, usati per inseguire l’aumento della \(CO_{2}\) atmosferica, per esempio per sopperire alla riduzione dell’azoto disponibile per le piante, tendono ad acidificare il terreno.
Anche questo significa che l’aumento di \(CO_{2}\) non solo non nutre le piante, ma accelera la perdita di nutrienti essenziali dal suolo, rendendo gli ecosistemi meno resilienti.

Conclusione

La letteratura scientifica sull’argomento è sterminata, impossibile citarla tutta. Molti studi si concentrano — comprensibilmente — sulle colture destinate all’alimentazione umana, ma il quadro generale è sempre lo stesso: l’anidride carbonica si comporta come un dopante. Da un lato può stimolare la fotosintesi, dall’altro altera profondamente l’equilibrio fisiologico delle piante.
L’effetto di fertilizzazione del carbonio (CFE) globale sta già declinando dagli anni ’80 per mancanza di nutrienti e acqua ^[15]. Molti modelli climatici sovrastimano il salvagente vegetale – e noiperò poi paghiamo il conto.

E se questo non bastasse, l’aumento delle temperature dovuto al maggiore effetto serra accelera la traspirazione fogliare, costringendo le piante a chiudere gli stomi per non perdere acqua. A quel punto la fotosintesi rallenta o si blocca del tutto.

In passato ³, in epoche molto diverse dalla nostra, un’atmosfera ricca di CO₂ poteva favorire una crescita vegetale esplosiva. Ma allora il pianeta era privo di ghiacci, gli ecosistemi erano dominati da autotrofi primitivi e non esistevano grandi erbivori a consumare biomassa. La vegetazione cresceva, moriva e si accumulava in un ciclo continuo che oggi non è più replicabile.

Oggi, invece, quell’equilibrio non esiste più. Aumentare la CO₂ non nutre le piante: le stressa, le indebolisce e altera gli ecosistemi da cui dipendiamo. È un mito comodo per i climapiaattisti, ma resta un mito.