Conoscenza, conservazione e uso sostenibile del suolo: il contributo della chimica agraria

Il suolo è una risorsa naturale non rinnovabile e spesso fragile. L'aumento della popolazione mondiale (6.5 miliardi nel 2007) e dell'industrializzazione ne hanno incrementato l'uso, non più solo finalizzato alla produzione di cibo, materie prime e biomassa, ma anche di colture bioenergetiche, prodotti chimici e farmaceutici. Nel suolo vengono stoccate, filtrate e trasformate molte sostanze, tra le quali i rifiuti, l'acqua e il carbonio, di cui è il principale deposito (1500 Pg). Il suolo svolge un ruolo fondamentale come riserva di biodiversità; ha funzioni di sostegno allo svolgimento delle attività umane (3.3 miliardi di persone vivono in aree urbane); è un elemento del paesaggio e del patrimonio culturale geologico ed archeologico. Il degrado del suolo è un problema serio in Europa, e la Strategia tematica per la protezione del suolo proposta dalla Commissione delle Comunità Europee individua come principali processi di degradazione: l'erosione, la diminuzione della materia organica, la contaminazione locale o diffusa, la salinizzazione, la compattazione, la diminuzione della biodiversità, l'impermeabilizzazione, le inondazioni e gli smottamenti. I processi di degradazione del suolo impediscono al suolo di svolgere tutta la varietà di funzioni e di servizi che normalmente fornisce agli esseri umani e agli ecosistemi; uniti all'aumento delle attività industriali, allo spopolamento delle campagne e alla costituzione di grandi centri abitati senza quasi più confini, hanno contribuito a modificare profondamente il paesaggio agrario. La Chimica Agraria, attraverso le attività di ricerca sia di base, sia applicate, finalizzate ad approfondire la conoscenza del suolo e dei suoi processi di degradazione, può contribuire in modo determinante alla formulazione di interventi e normative destinati a prevenirne il degrado, a valutarne le ricadute sugli altri ecosistemi e sulla produzione primaria, a ripristinare i suoli inquinati o degradati, a conservare ed utilizzare la risorsa suolo in modo sostenibile.Con riferimento alla contaminazione del suolo da elementi potenzialmente tossici (PTEs), un notevole contributo alla conoscenza del problema è stato portato dalle ricerche finalizzate ad identificare e quantificare le forme (fisiche, chimiche, mineralogiche) o i principali pool-frazioni (solubili, biodisponibili) in cui i PTEs sono presenti nella pedosfera (i.e. speciazione). Per la rigorosa valutazione del rischio/tossicità dell'inquinamento del suolo da PTEs e per prevedere gli effetti dell'applicazione di tecniche di bonifica, non ci si può, infatti limitare a valutare la concentrazione totale o “pseudototale” dei contaminanti nel suolo, ma è indispensabile identificarne e quantificarne le forme. Il tempo di residenza di un elemento nel suolo dipende dalla mobilità delle sue forme predominanti. Con riferimento alla degradazione del suolo associata ad una riduzione del contenuto di sostanza organica, saranno presentati i risultati di indagini finalizzate ad approfondire la conoscenza di struttura e reattività chimica delle sostanze umiche, e dei loro processi di accumulo e decomposizione nel suolo. Favorire l'accumulo di sostanza organica nel suolo o contrastarne la diminuzione, ha effetti positivi sulla qualità del suolo e delle acque, sulla biodiversità e sul clima riducendo le emissioni di gas serra da suolo all'atmosfera. Tuttavia, poiché la respirazione del suolo è funzione della disponibilità della sostanza organica del suolo alla mineralizzazione microbica, perché vi sia un reale sequestro del carbonio nel suolo non è sufficiente aumentare temporaneamente il contenuto totale di carbonio, ma è necessario che il carbonio sia stabilizzato a lungo termine nel comparto persistente della sostanza organica, cioè la sostanza organica umificata.