L'impollinazione con una bolla di sapone

C'è un sapone che non serve per lavarsi ma solo per fare delle bolle che accompagnano il polline sui fiori. Le chiamano api biomimetiche e al contrario degli insetti non si nutrono del nettare ma lo depositano sugli organi sessuali della pianta. È una nuova tecnologia di fecondazione artificiale per le specie da frutto presentata di recente sulla rivista Science dal Japan Advanced Institute of Science and Technology. Le bolle di sapone, opportunamente modificate, in futuro potrebbero sostituire il lavoro degli impollinatori naturali che negli ultimi vent'anni sono in costante declino demografico. Secondo l'Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) più del 40 per cento di questi animali dai quali dipende la riproduzione nel mondo vegetale è oggi a rischio estinzione. In cima alla lista ci sono le api ma non mancano farfalle, coccinelle, ragni, rettili, uccelli e mammiferi. Un'emergenza questa che riguarda oltre il 75 per cento delle colture agrarie che beneficiano in un modo o nell'altro dell'impollinazione naturale in termini di produttività, resa e qualità.
 

Un sapone per le piante

Le bolle di sapone sembrano effimere ma hanno una membrana flessibile e una superficie ampia che può ospitare tutto il polline necessario alla fecondazione della pianta. Il team di ricerca giapponese ha perfezionato una ricetta per un detergente che assicura a queste camere d'aria volanti consistenza e resistenza meccanica a fattori climatici come il vento o la pioggia. Niente di esotico, solo un'aggiunta moderata di gelatina, calcio, magnesio e potassio a un comune sapone cosmetico neutro. Per renderle più consistenti e meno vulnerabili alle correnti d'aria nella preparazione madre è stata aumentata la percentuale di idrossipropilmetilcellulosa, un derivato della lavorazione del legno presente sia in versione alimentare per i prodotti senza glutine che nel settore della bellezza. Alcuni di questi minerali, come il calcio, sono un integratore alimentare naturale per il polline, se così possiamo dire, perché ne favoriscono anche la crescita e la successiva germinazione nel fiore femminile. Ma questo sapone sarà anche efficace per lavarsi le mani? Chissà, ma sulle piante pare che funzioni davvero. In una bolla di media grandezza, con un diametro di circa due centimetri, si possono caricare fino a duemila granuli di polline diluiti in precedenza nel liquido di base.

In passato lo stesso gruppo giapponese di studiosi, coordinato dal chimico Eijiro Miyako, ci avevano provato con un drone a cui era agganciata una sorta di spazzola che tratteneva il polline in una fibra ottenuta con peli estratti dalla criniera di un cavallo. Una soluzione ispirata alle tecniche di impollinazione a mano, dove si usa un batuffolo di cotone o un piccolo pennello, ma che alla fine aveva danneggiato la pianta. Con il sapone, al contrario, l'impatto è leggero: quando le bolle toccano il fiore esplodono e rilasciano il polline un po' come accadrebbe in natura se fosse trasportato dal vento. Per dirigere le bolle sulle piante è stata progettata una macchina che ne spara cinquemila al minuto e sorvola il bersaglio sempre a bordo di un drone teleguidato. Si potrebbe pensare che non sia la precisione ma la quantità a determinare il successo di questa tecnologia che si è rivelata efficace su varietà locali da frutto come il pero giapponese (Pyrus pirifolia) e specie ornamentali come il giglio (Lillium japonicum). In realtà l'esame al microscopio ha successivamente dimostrato come i granuli di polline siano davvero atterrati sui pistilli e con un'accuratezza pari al 95 per cento, più o meno come avviene con il metodo artigianale dove si sfregano i fiori maschili su quelli femminili. In termini di tempo, per impollinare un ettaro di piante ci vorrebbe meno di una settimana contro i quattro mesi necessari per la manovra a mano che viene fatta in alcune colture di mele negli Stati Uniti.
 

Fecondazione artificiale per pomodoro e olivo

L'impollinazione è un momento critico per le piante ma riguarda anche gli esseri umani. Secondo la IUCN negli ultimi 50 anni il volume di raccolti delle colture che dipendono dagli insetti è quasi triplicato. La produzione agricola mondiale associata a questi animali ha un valore economico che oscilla tra 235 e 577 miliardi di dollari ma quasi il 17 per cento di queste specie è in pericolo. Ecco perché negli ultimi anni si è assistito a uno sviluppo verticale delle tecnologie di fecondazione artificiale delle piante. Una nuova generazione di trattori intelligenti, come quelli progettati da CNH Industrial, sono in grado di raccogliere sul campo informazioni sullo stato delle colture che consentono all'agricoltore di decidere quando impollinare per garantire maggiore produttività.

Una delle colture più interessate da queste sperimentazioni è il pomodoro in serra per cui l'unico metodo davvero efficace di impollinazione è ancora quello eseguito a mano. In Australia, dove questa coltivazione dipende quasi del tutto dalle dita degli operai perché le api non si adattano al clima delle serre, la start-up israeliana Arugga ha progettato un robot intelligente che sembra un'aspirapolvere ma pattuglia l'ambiente correndo su un sistema di binari e spruzzando il polline sulle piante solo nel momento più propizio e nella misura necessaria. Un dispositivo simile ma che viene testato sugli alberi di mandorlo della California è quello di Edete, un'altra azienda israeliana di agricoltura di precisione, che per stabilire quando la pianta può essere impollinata ricorre a un sistema di sensori LIDAR, della stessa famiglia di quelli presenti sui prototipi di auto a guida autonoma.

In Italia da tempo si discute di impollinazione artificiale dell'olivo, una dei cultivar bandiera dell'area mediterranea. In parte è già stata sperimentata per una produzione di olio d'élite come quella del Lago di Garda ma questa pianta, a contrario di altre, ha un ciclo biologico diverso perché la fecondazione del polline non è immediata come in altre specie da frutto ma procede a passo di lumaca e richiede più che qualche giorno. Un intervallo di tempo in cui possono intervenire grandinate, piogge o temperature sopra la media che vanificano gli sforzi tecnologici.