L'ambiente al primo posto

ROMA – focus/ aise – Produrre cibo con tecnologie in grado di risparmiare suolo, acqua ed energia. È l’agricoltura 5.0 che mette a disposizione tecniche colturali innovative e che è l’ambito di attività del team studentesco del Politecnico di Torino “Smart Green”. Si tratta, spiega l’ateneo, di un gruppo di studenti che si dedica all’applicazione di soluzioni innovative nell’ambito della produzione agricola, con particolare attenzione alla digitalizzazione, all'automazione dei processi di produzione e alla sostenibilità.
“Il nostro obiettivo principale è utilizzare tecnologie avanzate che migliorino l'efficienza e la sostenibilità del settore agricolo”, commenta il leader del Team, Luca Ghiotto. “Per questo uno dei nostri progetti di punta è lo sviluppo di camere di coltivazione automatizzate fuori suolo, che consentono la crescita di ortaggi in ambienti completamente autonomi e controllati. Questi sistemi ottimizzano l'uso delle risorse e riducono al minimo l'impatto ambientale fornendo così una risposta alla mancanza di suolo, all’erosione di risorse naturali e all’aumento dei costi che l’agricoltura tradizionale sta vivendo anche a causa del cambiamento climatico”.
Il Team nasce 4 anni fa, con il contributo di Nicolò Grasso – in quel periodo studente e Team leader, oggi dottorando del Dipartimento di Ingegneria Gestionale e della Produzione-DIGEP – e da subito fa sua la multidisciplinarietà. Un tratto distintivo che permette al Team di seguire tutte le fasi di sviluppo di un progetto: dal design iniziale della struttura e dei suoi sistemi – irrigazione, climatizzazione e illuminazione – all'integrazione dell'elettronica per la raccolta dei dati e il monitoraggio in tempo reale delle condizioni di crescita delle piante.
Durante i primi anni di attività, riporta il Politecnico, Smart Green ha messo a punto alcune celle climatiche dove ospitare coltivazioni idroponiche oppure aeroponiche – senza, quindi, l’uso di terra di coltivazione – dotate di sistemi di monitoraggio dei consumi di acqua ed energia. Le prime prove sono state condotte su fragole e lattughe, mentre a breve si inizierà su altre piante orticole come patata e salicornia. Il Team sperimenta le stesse tecniche di coltivazione anche su piante particolari, come quelle tintorie – per la colorazione naturale dei tessuti – e allargherà i test alle piante officinali per l’industria farmaceutica.
Oltre a questo argomento, il gruppo di studenti del Politecnico si è occupato della depurazione delle acque reflue, sfruttando tecnologie avanzate di agricoltura e piante specifiche. Ma è stato anche ipotizzato un progetto per la coltivazione su regolite (il terreno presente su altri pianeti) in vista dello sviluppo di tecnologie per la produzione di cibo in ambienti extraterrestri.
Grandi progetti, dunque, che hanno in comune l’uso consapevole di risorse. Punto cruciale del lavoro del Team è infatti il risparmio di acqua (il cui uso viene ridotto del 90% nel caso di coltivazioni aeroponiche e idroponiche) e di energia.
“In termini generali – spiega Ghiotto – l’obiettivo delle nostre ricerche è quello di rendere meno costosa possibile una coltivazione verticale condotta in ambienti protetti”. Un traguardo importante, soprattutto se si tiene conto della continua perdita di suolo agricolo, degli effetti del cambiamento climatico e dell’aumento dei costi dell’energia che si riflette su una serie di fattori della produzione agricola come i concimi e i fitofarmaci.
Paolo Chiabert, docente del DIGEP e referente accademico del Team, sottolinea: “dal punto di vista didattico, il lavoro di Smart Green è molto importante perché aiuta a formare ingegneri e ingegnere preparati nell’introdurre le nuove tecnologie in grado di gestire gli effetti del cambiamento climatico in agricoltura e cioè nella produzione di cibo”.
Dopo aver lavorato su diversi prototipi di celle climatiche, Smart Green è ora alla ricerca di aziende interessate a collaborare per sperimentare le tecnologie e contribuire alla progettazione di nuovi sistemi. Un dialogo con il mondo produttivo che punta a favorire il trasferimento tecnologico e a rendere la formazione sempre più vicina alle esigenze e alle sfide del settore agricolo.
Il consumo di vertebrati è raro nei primati non umani, al contrario, ciò ha avuto un ruolo molto importante nell’evoluzione della nostra specie. Determinare quando e perché gli altri primati sfruttano queste risorse può contribuire a comprendere il consumo di carne nei nostri antenati.
La rivista Plos One ha appena pubblicato uno studio condotto da un gruppo internazionale di ricerca, fra cui Elisabetta Visalberghi dell’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Istc), Noemi Spagnoletti (ex-dottoranda nello stesso Istituto, attualmente presso Sapienza Università di Roma) e Susana Carvalho, paleoantropologa Direttrice scientifica del Gorongosa National Park (Mozambico). Si tratta del più esteso record finora pubblicato sul consumo di carne nei cebi barbuti Sapajus libidinosus, una scimmia sudamericana famoso perchè abitualmente usa strumenti litici. I risultati offrono un modello comparativo per riflettere sul ruolo che il consumo di piccoli vertebrati potrebbe aver avuto nell’evoluzione umana.
La ricerca si basa su 45 mesi di osservazioni di due gruppi selvatici di cebi barbuti che vivono a Fazenda Boa Vista, nello Stato del Piauí, nel nord-est del Brasile. In oltre 5.000 ore di osservazione sono stati registrati 446 eventi di consumo di vertebrati, con un tasso medio di 6,34 eventi di predazione ogni 100 ore. Le prede cacciate erano soprattutto rettili - in particolare lucertole e talvolta serpenti e iguane - e poi mammiferi, in particolare roditori. Ma nella lunga lista non mancano uccelli, pipistrelli e opossum.
“I risultati mostrano che il consumo di mammiferi e sauri è una componente abituale della dieta di questa popolazione, così come è abituale il loro uso di sassi e di incudini per aprire piccole noci di cocco e altri frutti dal guscio molto duro”, spiega Elisabetta Visalberghi, del Cnr-Istc. La predazione è più frequente nei maschi che nelle femmine e negli adulti rispetto ai giovani. Inoltre, quando diminuisce la disponibilità di frutti e di insetti, aumenta il consumo di piccoli vertebrati. Queste prede, quindi, non sono un diversivo ma un’importante fonte energetica.”
Anche il modo in cui le prede sono consumate è interessante. Cervello e visceri vengono estratti e ingeriti prima di altre parti del corpo. Si tratta di tessuti ricchi di nutrienti che vengono masticati molto rapidamente, mentre i muscoli richiedono di essere processati più a lungo.
“L’acquisizione di energia in tempi rapidi è sicuramente un vantaggio quando la preda viene condivisa con altri membri del gruppo, o c’è in rischio che qualcuno se ne appropri” continua Visalberghi.
“Inoltre, osservare come i cebi integrano nella dieta piccoli vertebrati può aiutarci a comprendere meglio alcune tappe dell’evoluzione nella predazione umana”, aggiunge Noemi Spagnoletti, ricercatrice della Sapienza Università di Roma, co-leader dell’articolo. “Studiare questi comportamenti nei primati ci offre quindi nuovi elementi per ricostruire come potrebbero essersi evolute le strategie di sussistenza dei primi esseri umani”.
Prima dell’emergere del cosiddetto human predatory pattern, caratterizzato dallo sfruttamento regolare di animali di dimensioni pari o superiori a quelle del predatore, i piccoli vertebrati potrebbero aver rappresentato per gli ominini un’importante fonte di nutrienti, soprattutto nei periodi di scarsità di altre risorse. Il loro sfruttamento è più semplice, meno rischioso e meno costoso rispetto a quello necessario per cacciare e consumare prede più grandi. Pertanto, è del tutto verosimile che abbia preceduto e accompagnato lo sfruttamento di animali di maggiori dimensioni. Lo studio invita quindi a prestare maggiore attenzione alle evidenze di consumo di piccoli vertebrati negli assemblaggi faunistici fossili in modo da poter valutare il ruolo di queste risorse nelle prime fasi dell’evoluzione della predazione umana.
La ricerca evidenzia, inoltre, l’importanza delle ricerche sul campo di lungo periodo per comprendere le strategie alimentari di primati molto longevi e caratterizzati da una grande flessibilità comportamentale.
La collaborazione internazionale ha coinvolto, oltre a Sapienza Università di Roma e al Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), il Gorongosa National Park in Mozambico, l’Universidade de São Paulo in Brasile, l’Universidade do Porto, l’Universidade do Algarve e l’Universidade de Coimbra in Portogallo, l’University of Oxford nel Regno Unito e la Pontificia Universidad Católica de Chile. La ricerca sul campo di Noemi Spagnoletti, avviata durante il suo dottorato alla Sapienza in collaborazione con il Centro Primati del Cnr-Istc di Roma, è stata sostenuta anche da una borsa Sapienza per attività di perfezionamento all’estero. (focus\aise)