Applicare le nanotecnologie in agricoltura ispirandosi ai principi della medicina più innovativa presenta numerosi vantaggi. Sarebbe possibile somministrare alle piante le sostanze nutritive o curative in modo mirato, ovvero solo dove è necessario. In più si ridurrebbe drasticamente l’impatto ambientale dei trattamenti
Quali sono i vantaggi delle nanotecnologie in agricoltura?
Si possono applicare le nanotecnologie in agricoltura, anche se sono qualcosa di infinitamente piccolo?Secondo un gruppo di scienziati della University of California – Riverside e della Carnegie Mellon University di Pittsburgh è possibile.
I ricercatori – che hanno pubblicato lo studio Towards realizing nano-enabled precision delivery in plants in “Nature Nanotechnology” – partono dal principio che le tecnologie avanzate permettono il rilascio controllato di farmaci a cellule specifiche del corpo umano. Perché non applicare le stesse tecnologie all’agricoltura?
Nanotecnologie in agricoltura, una risposta alla crescente richiesta di cibo?
Numerosi studi prevedono che nel 2050 la produzione alimentare dovrà aumentare fino al 60% rispetto ai livelli del 2020: con i mezzi attualmente a disposizione sarà impossibile.
Rendere l’agricoltura più produttiva per metterla in grado di soddisfare le richieste crescenti di cibo per una popolazione mondiale che nel 2050 potrebbe arrivare a circa 10 miliardi è una grande sfida. Soprattutto se aumentare la produzione agricola non deve avere un impatto negativo sulla salute del Pianeta.
Fertilizzanti e pesticidi comunemente usati sono una grande fonte di inquinamento, perché una buona parte si disperde nell’ambiente e contamina le falde acquifere. L’agricoltura ha senza dubbio una parte di responsabilità nell’emissione di gas serra, ma subisce anche più di altri settori produttivi gli effetti del cambiamento climatico, gli attacchi dei parassiti e il degrado del suolo. Una situazione che sottolinea la necessità di pratiche agricole più sostenibili e dell’uso di nuove tecnologie.
Gli scienziati statunitensi, pertanto, hanno individuato nell’uso delle nanotecnologie in agricoltura una strategia possibile.
Cosa si intende per nanotecnologia?
La nanotecnologia è un termine generico che si riferisce allo studio e alla progettazione di cose microscopicamente piccole. Per dare un’idea di grandezza (forse sarebbe meglio dire di… piccolezza) un nanometro è un miliardesimo di metro, cioè circa 100mila volte più piccolo di un capello umano.
La nanotecnologia, in medicina, permette di somministrare i farmaci in modo mirato solo dove è necessario. Partire da questa considerazione è stata un’intuizione interessante, che ora bisogna provare ad applicare su larga scala in agricoltura. Come i farmaci, pertanto, si potrebbero usare le nanotecnologie in agricoltura per fornire pesticidi, erbicidi e fungicidi a specifici bersagli biologici.
La sperimentazione in corso prova somministrazioni mirate affinché la struttura molecolare della pianta “guidi” le sostanze chimiche dove c’è bisogno, ad esempio in siti di infezione da patogeni delle piante.
Se il sistema funziona, le piante potrebbero diventare resistenti alle malattie o ai fattori climatici estremi, come inondazioni, siccità o eccessivo contenuto di sale nel suolo. Il risultato sarebbe anche ecologicamente valido.
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La “collaborazione” con l’intelligenza artificiale
I ricercatori hanno anche studiato la possibilità di usare le nanotecnologie in agricoltura insieme all’intelligenza artificiale e all’apprendimento automatico.
Creando un gemello digitale della pianta malata, i ricercatori possono simulare il modo in cui i farmaci interagiscono e si muovono all’interno della pianta.
Inoltre, progettano dei “nano-portatori” che forniscono alle piante elementi nutrienti o altri prodotti da distribuire solo dove e quando è necessario.
Potremmo essere davanti a una importante trasformazione dell’agricoltura? Permangono ancora problemi tecnici da risolvere, ma le prospettive per produrre più cibo in modo sostenibile sono decisamente interessanti.
