Un limite alla crescita nella produzione alimentare – riflessioni sul suolo inteso come Olobionte

E se non fossimo in grado di aumentare ulteriormente la nostra produzione alimentare? Cosa mangeremo domani?

Di Thorsten Daubenfeld

(tradotto da "The Proud Holobionts")

Mentre stiamo celebrando il 50 ° anniversario dello studio "Limiti alla crescita", mi sono recentemente imbattuto nella domanda "come nutriremo il mondo nei prossimi anni?". Alcune persone potrebbero obiettare che abbiamo già scorte alimentari sufficienti, ma abbiamo solo bisogno di un sistema di distribuzione più efficace ed efficiente del cibo esistente. Tuttavia, già il tardo impero romano si è imbattuto in questa sfida e non è stato in grado di risolverla. Altri sostengono che abbiamo conoscenze sufficienti a nostra disposizione per aumentare ulteriormente la resa delle nostre colture (fertilizzanti, prodotti chimici per l'agricoltura, colture geneticamente modificate) e "la tecnologia risolverà il problema".

Come chimico fisico, amo i dati. E la FAO (Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura) fornisce molti dati su questo argomento. Insieme ad alcuni dei miei studenti, abbiamo deciso di approfondire questo argomento un po' più in dettaglio. La nostra ipotesi chiave è: esiste un chiaro limite alla crescita della produzione alimentare e diventa già visibile.

Per prima cosa abbiamo dato un'occhiata alle prime 40 colture (per quantità di produzione globale) e abbiamo tracciato la resa (in t/ha) per ciascun paese e ciascuno degli ultimi 60 anni. La maggior parte di essi mostrava uno schema simile a quello che abbiamo osservato per il grano (Fig. 1):

Fig. 1: Evoluzione della resa di frumento in t/ha, 1961 – 2020. I punti grigi rappresentano la resa di frumento per paese per il rispettivo anno, la linea arancione rappresenta la resa media globale (ponderata per area di produzione).

A livello globale, negli ultimi sei decenni abbiamo più che triplicato la resa media per ettaro. Quindi, osservando la linea arancione nella Fig. 1, possiamo sostenere che non vi è alcuna indicazione che la crescita della produzione alimentare possa rallentare. Ma ciò che potrebbe essere più interessante è che sembra esserci un massimo assoluto in quante tonnellate di grano si possono produrre per ettaro. Questo numero si aggira intorno alle 10 t/ha da oltre 20 anni. Nessun singolo paese, qualunque cosa facesse per massimizzare il proprio rendimento, qualunque tecnologia fosse a loro disposizione, è stato in grado di superare questo limite. Lo stesso schema può essere osservato per i pomodori, a mio avviso è ancora più impressionante (Fig. 2)

Fig. 2: Evoluzione della resa di pomodoro in t/ha, 1961 – 2020. I punti grigi rappresentano la resa di pomodoro per paese per il rispettivo anno, la linea arancione rappresenta la resa media globale (ponderata per area di produzione).

I Paesi Bassi sono stati in grado di aumentare enormemente la resa della produzione di pomodori coltivando pomodori in serra. Ma ancora, qualunque cosa loro (e altri) siano stati in grado di fare per mezzo della tecnologia: il limite biofisico per la produzione di pomodoro sembra essere di circa 500 tonnellate per ettaro. Nessuna singola contea è stata in grado di superare in modo sostenibile questo limite negli ultimi 30 anni. Nonostante i nostri celebri progressi tecnologici nel campo della genetica e dei prodotti agrochimici.

In tutte le prime 40 colture esaminate, non c'è un solo esempio che mostri segni di crescita (esponenziale), piuttosto una curva sigmoidale come per grano e pomodori che sembra avvicinarsi a un valore massimo. O nessuna crescita del rendimento.

Ora potremmo obiettare che dobbiamo solo imparare dai "paesi ad alto rendimento" e copiare la loro ricetta per il successo in altri paesi. Tuttavia, questo non è stato fatto, né per il grano né per i pomodori, né per nessuno degli altri primi 40 raccolti. Altrimenti, negli ultimi anni avremmo assistito a una crescita molto più ampia. Ma perché?

Guardando di nuovo i dati, abbiamo tracciato la resa per paese rispetto all'area di produzione della rispettiva contea e abbiamo ottenuto l'immagine mostrata in Fig. 3.

  

Fig. 3: Resa di grano per contea rapportata all'area di produzione. Ogni punto rappresenta la resa in t/ha per una contea e un anno (1961-2020).

Nella Fig. 3, vedete tutti i paesi e tutti i raccolti di grano per gli anni 1961-2020. Ovviamente, ciò significa che lo stesso paese viene mostrato più volte. Ma vedi uno schema che emerge: più ampia è la tua area di produzione, minore è la tua resa. E i “paesi a rendimento massimo” sono quelli con la zona di produzione più bassa. Questo modello è simile anche per altre colture e finora, il mio punto chiave sarebbe: non possiamo semplicemente "copiare" la ricetta dei paesi con il rendimento più alto nei paesi con l'area più alta. Per dirla semplicemente: le serre per pomodori potrebbero funzionare per un piccolo paese come i Paesi Bassi (910.000 tonnellate di produzione nel 2017). Ma copiare questo per la Cina (circa 60.000.000 di tonnellate di produzione nel 2017) significherebbe veramente tante (!) serre. 

C'è un'altra parte della storia che può essere soggettiva, ma fa parte di me come olobionte: quando penso ai pomodori, ricordo sempre alcuni giorni trascorsi nella casa di famiglia di un amico da qualche parte a ovest di Pescara (Italia) sulle colline del montagne abruzzesi. Coltivavano frutta e verdura nel loro orto e, nelle sere d'estate, cenavamo insieme fuori casa. Parte della cena erano i pomodori coltivati ​​in casa che erano molto più grandi di qualsiasi cosa avessi mai visto prima poiché una fetta di pomodoro era grande quanto le mie due mani. Accoppiato con olio d'oliva e sale marino, questo è stato uno dei cibi più deliziosi che abbia mai incontrato in vita mia. Si trattava di un pomodoro di un anno in cui l'Italia raccoglieva “solo” circa 52 t/ha. Nello stesso anno, i Paesi Bassi sono stati in grado di produrre più di 450 t/ha di pomodori. Ho anche mangiato molti pomodori dai Paesi Bassi. Ma nessuno di loro è stato in grado di evocare in me sentimenti così forti (olobionte?) come i grandi pomodori italiani della mia storia. Quindi, pensando alla resa e ai numeri dal punto di vista di un olobionte, c'è sicuramente di più nel cibo oltre alla semplice "ottimizzazione della resa".

Ma torniamo ai nostri numeri. Un'altra domanda che vorremmo indagare è come i paesi con alti rendimenti siano riusciti a ottenere quella crescita. La mia ipotesi è che la maggior parte di loro abbia aumentato l'uso di fertilizzanti, prodotti chimici per l'agricoltura o colture geneticamente modificate, che non sono sostenibili (ad esempio, stiamo finendo le miniere di fosfati ad alta concentrazione per avere fertilizzanti fosfatici sufficienti) e se le colture GM siano davvero un "progresso ” resta ancora da vedere. Dopo aver vissuto io stesso in una fattoria per più di 20 anni, avrei messo in dubbio questo. E ci si può anche chiedere se la tecnologia sia in grado di produrre i meravigliosi “pomodori d'Abruzzo”.

Allora, cosa ne pensate? Stiamo correndo verso un limite alla crescita del cibo? O sono troppo scettico? Qual è il “prezzo per la crescita” che paghiamo o pagheremo? Per quanto riguarda quest'ultima domanda, vorrei solo indicare la sfida dell'accumulo di uranio nelle acque sotterranee a causa dell'uso a lungo termine di fertilizzanti fosfatici.

Nel loro studio del 1972 "Limiti alla crescita", Meadows et al. guardavano principalmente all'accessibilità dei seminativi pensando ai limiti della produzione alimentare. Anche se questa è un'altra sfida importante, penso che dovremmo dare un'occhiata a ciò che stiamo realmente facendo quando "ottimizziamo" il rendimento. Tutte le colture devono essere coltivate nel terreno. E il suolo è un sistema molto complesso, forse anche un olobionte nella nostra comprensione. Sottoporre l'olobionte del suolo a uno stress permanente e crescente dovuto alla massimizzazione di una variabile di produzione (tonnellate di raccolto per ettaro) potrebbe non essere il modo più saggio per prendersi cura di questo sistema. 

  

Ringraziamenti: Thorsten ringrazia i suoi studenti Diana Carrasco e Mirijam Uhland per il loro contributo a questo lavoro.