Intervista – Il suolo: un tesoro vivente sotto i nostri piedi

Che cos’è il suolo?

Il suolo è un organismo vivente complesso e dinamico che può essere considerato la pelle viva della Terra. È composto da elementi minerali e organici, oltre che da aria e acqua. In termini molto generali, possiamo dire che gli elementi minerali consistono di particelle come sabbia, limo e argilla che sono formate da differenti composti chimici, mentre gli elementi organici derivano dagli organismi viventi, compresi piante, batteri, miceti, fauna e i loro residui.

I suoli sono importanti riserve di biodiversità. Nel suolo vive una quota compresa tra un terzo ed un quarto di tutti gli organismi. La biodiversità del suolo può comprendere organismi che vanno dai batteri e nematodi di dimensioni microscopiche fino ai collemboli, gli acari, i millepiedi, i lombrichi, le talpe e i topi. Ciascuno di questi gruppi è ricco di specie. Nella sola Germania esistono, ad esempio, ben 50 differenti specie note di lombrichi. Non di rado, in uno stesso sito la biodiversità del sottosuolo è molto maggiore rispetto a quella in superficie. Spesso si cita il fatto che un metro cubo di terreno boschivo può contenere fino a 2 000 specie di invertebrati.

Cosa succede nell’ecosistema del suolo?

Gli ecosistemi del suolo sono molto diversi gli uni dagli altri, soprattutto a livello di microhabitat. Uno stesso blocco di suolo contiene habitat molto differenti (lo strato superficiale e, sotto, lo strato denso e  quello  poroso), ciascuno dei quali ospita organismi diversi. La maggior parte degli organismi presenti nel suolo, ad esempio, dipende strettamente dai suoi pori, nei quali vive. I pori del suolo possono contenere aria o acqua e ciascuno di essi può ospitare gruppi differenti di organismi.

Gli habitat presenti nel suolo possono essere considerati anche partendo da altre prospettive. Ad esempio, tra le particelle del suolo ci sono strati limite microscopici e hotspot biologici come la rizosfera, che ospita le radici delle piante, e la drilosfera, che circonda le tane dei lombrichi. Anche la scala spaziale è molto importante.

Ebbene, tutte queste specie in tutti questi microhabitat convivono e interagiscono tra loro nel cosiddetto bioma del suolo. Ad esempio, le specie possono alimentarsi le une delle altre, oppure le feci di una specie possono costituire il nutrimento di altre. Queste interazioni che avvengono nel bioma del suolo sono essenziali per le funzioni del suolo stesso, le quali, a propria volta, forniscono servizi ecosistemici.

Quale tipo di servizi fornisce il suolo?

La struttura e la materia organica del suolo sono due degli esempi più noti di servizi ecosistemici importanti. La struttura del suolo[i] è definita dal modo in cui le differenti particelle sono assemblate nella matrice del suolo. Il suolo comprende una combinazione di aggregati piccoli e grandi di particelle di suolo, pori pieni di aria e acqua eccetera. Le specie presenti nel suolo possono agire direttamente sulla struttura del suolo. Ne sono un esempio i lombrichi, che, per costruirsi le tane, spostano le cose che li circondano, modificando così la struttura del suolo. A seguito di queste modifiche, può accadere che si aprano pori nuovi e se ne chiudano di vecchi, che alcune parti diventino più dense o che vi siano apporti di nuove fonti di nutrimento per gli organismi del suolo. I lombrichi sono considerati gli ingegneri degli ecosistemi perché sono realmente in grado di rivoltare il suolo.

La struttura del suolo è un fattore essenziale anche del ciclo dell’acqua. Dalla struttura del suolo dipendono, tra l’altro, la quantità d’acqua che il suolo può assorbire e trattenere nonché il modo in cui l’acqua viene purificata dal suolo e alimenta le piante. Provate a immaginare cosa succederebbe se il suolo non potesse trattenere o purificare l’acqua, e quali sarebbero le conseguenze per l’agricoltura, le alluvioni o la nostra salute.

L’altro esempio è il ciclo dei nutrienti; in questo caso è rilevante la quantità di materia organica del suolo – ossia carbonio, azoto e fosforo – che viene assorbita e stoccata nel suolo. Gli apporti di carbonio al suolo sono tutti di origine organica e costituiscono la base della rete alimentare del suolo. Prima di poter essere utilizzati dalle piante, i composti organici come le foglie e le punte delle radici devono essere disgregati in composti più semplici dagli organismi che vivono nel suolo. Seguendo un processo a più fasi alquanto complesso, uno dopo l’altro i diversi organismi decompongono le foglie o i rami morti trasformandoli in composti inorganici che possono essere assorbiti o utilizzati dalle piante. Circa il 90 % delle foglie morte delle foreste viene frammentato da millepiedi, lombrichi e onischi. Senza questi organismi, saremmo sommersi dalle foglie morte.

Vi sono, poi, i batteri del suolo che trasformano l’azoto atmosferico in azoto minerale, di fondamentale importanza per la crescita delle piante. I miceti trasportano i nutrienti attraverso il suolo da un posto a un altro. Tutti questi processi microbici sono regolati dal pascolo di animali di grandi dimensioni che si nutrono dei microbi. Dobbiamo considerare queste interazioni ricche e complesse come l’essenza stessa di un sistema ben funzionante e capace di fornirci i servizi ecosistemici summenzionati.

Infatti, i suoli sani ci offrono una vasta gamma di vantaggi. Ad esempio, il ciclo dei nutrienti è d’importanza cruciale per la produzione di cibo e fibra. Ci sono altresì evidenti legami con il ciclo dell’acqua. Se la struttura del suolo viene alterata o distrutta, ne risente la sua capacità di purificare, assorbire e trattenere l’acqua. La compattazione o l’impermeabilizzazione del suolo può causare, ad esempio, un aumento delle alluvioni.

Attualmente si stanno isolando in laboratorio gli enzimi microbici del suolo per capire come poterli utilizzare in ambito industriale. Questi enzimi sono in grado, ad esempio, di sostituire le sostanze chimiche nell’industria cartaria. Analogamente, l’industria farmaceutica usa batteri del suolo per lo sviluppo di medicinali, tra cui la penicillina[ii] e la streptomicina[iii].

Quanto sappiamo della biodiversità del suolo?

La biologia del suolo è un campo di ricerca piuttosto recente. Inoltre, il suolo è un ambiente criptico, di difficile osservazione. Ciononostante tendiamo a sottovalutare le nostre conoscenze in materia. In Europa abbiamo una buona conoscenza generale dei gruppi di organismi che vivono nel suolo e delle principali specie che lo costituiscono. Conosciamo abbastanza bene il funzionamento della biodiversità e sappiamo anche, in linea di principio, come l’uso del suolo da parte dell’uomo ne influenzi la biodiversità. Le fonti di informazioni sul suolo sono numerose, tra cui lo European Atlas of Soil Biodiversity (Atlante europeo della biodiversità dei suoli)[iv], redatto dal Centro comune di ricerca, e il French Atlas of Soil Bacteria (Atlante francese dei batteri del suolo)[v].

Tuttavia, per monitorare i cambiamenti nel corso del tempo abbiamo bisogno di serie storiche della biodiversità del suolo. Le serie storiche di cui disponiamo riguardano spesso siti naturali protetti, dove, come possiamo constatare, la biodiversità del suolo è solitamente conservata e tutelata. Va poi considerato che la maggior parte dell’attuale monitoraggio del suolo si concentra esclusivamente sui composti chimici. Oltre ai contaminanti, dobbiamo monitorare anche altri parametri e capire come i cambiamenti climatici o metodi agricoli differenti influenzino la biodiversità del suolo e le sue varie funzioni. In Europa sono stati condotti molti studi, però le conoscenze acquisite non sono state raccolte in modo tale da permetterci di fissare linee guida di riferimento a livello europeo.

Il suolo in generale e la sua biodiversità in particolare sono strettamente legati al sito. Per essere efficaci, le misure hanno spesso bisogno di informazioni più dettagliate e specifiche del sito per quanto concerne non soltanto la biodiversità e la distribuzione e le interazioni delle specie nel sito in questione, ma anche, ad esempio, l’impatto delle attività umane e dei cambiamenti climatici sul sito stesso.

Quali sono le principali minacce che la biodiversità del suolo deve affrontare oggi?

Ci sono molte minacce, tra cui la contaminazione dovuta alle nostre pratiche di uso del territorio. Ad esempio, i pesticidi, gli erbicidi e altre sostanze chimiche connesse a pratiche agricole più intensive influenzano la distribuzione delle specie e compromettono la biodiversità del suolo. Altre minacce comprendono i cambiamenti fisici del suolo quali la compattazione e l’impermeabilizzazione – ossia la copertura del suolo con superfici artificiali come cemento o asfalto. La compattazione, riducendo lo spazio dei pori, ha ripercussioni sulle specie che vi vivono, mentre l’impermeabilizzazione interrompe l’afflusso di carbonio e acqua nel suolo, oltre a ridurre la dispersione delle specie.

A causa delle sue ridotte dimensioni e della relativa lentezza con cui procede, la dispersione delle specie nel suolo è un fenomeno spesso ignorato. Se considerata in contesti temporali più lunghi, la dispersione delle specie nel paesaggio è effettivamente molto attiva e rende possibili elevati livelli di biodiversità del suolo. Tuttavia, se la biodiversità a livello di  copertura, ossia sopra il suolo, si riduce a causa delle monocolture e dell’omogeneizzazione della comunità , rischiamo di perdere anche la biodiversità nel suolo.

Anche gli effetti dei cambiamenti climatici, come variazioni significative delle precipitazioni (siccità o inondazioni), potrebbero influenzare la biodiversità del suolo. Il 2018 è stato un anno talmente caldo e secco che in alcuni dei nostri siti sul campo abbiamo registrato una riduzione del 90-95 % degli invertebrati che vivono nel suolo. Se riduciamo sistematicamente la diversità delle specie, tutte queste attività nel suolo potrebbero subirne le conseguenze.

Cosa si sta facendo per proteggere il suolo in Europa?

Sono in corso attività e iniziative a livello globale ed europeo finalizzate alla protezione del suolo, come il Global Soil Partnership (partenariato mondiale per il suolo)[vi]; ci sono, poi, le politiche e le direttive dell’UE – almeno 18 direttive, secondo i miei calcoli, compresa la politica agricola comune. Tali politiche e direttive affrontano varie questioni che vanno dalla riduzione delle emissioni di inquinanti all’uso sostenibile del territorio fino alla sensibilizzazione su questi temi. Una loro migliore applicazione si tradurrebbe senz’altro in un beneficio per la biodiversità del suolo. Sul piano concreto si può agire in vari modi, ad esempio riducendo l’uso di fertilizzanti e pesticidi e ricorrendo all’agricoltura di precisione sui terreni agricoli.

Quasi la metà degli obiettivi di sviluppo sostenibile riguarda il suolo – dall’acqua pulita e dalla mitigazione dei cambiamenti climatici fino all’eradicazione della fame – perché senza suoli sani questi obiettivi non potranno essere raggiunti.

David Russell

Dipartimento di Zoologia del suolo, sezione Mesofauna

Museo di storia naturale Senckenberg, Görlitz, Germania