The RQS Blog

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By Luke Sumpter


In breve:

  • Il fitorisanamento sfrutta le piante per rimuovere gli inquinanti presenti nel terreno.
  • Grazie alle sue capacità fitodepurative, la cannabis può accumulare efficacemente metalli pesanti, pesticidi e materiali radioattivi.
  • Diversi Paesi hanno già iniziato ad utilizzare la cannabis per bonificare i suoli.
  • Gli scienziati troveranno modi sempre più efficaci per pulire i terreni con la cannabis, inclusa l'applicazione di microrganismi simbiotici.

I nostri terreni sono sotto costante attacco. Decenni di uso improprio ed inquinamento hanno decimato le aree di terreno arabile, lasciandole essenzialmente avvelenate. Tuttavia, la cannabis potrebbe essere la chiave per ripulirle e riportarle ad un sano equilibrio. Scopri come di seguito.

File di piante di cannabis che crescono in un campo aperto, con chiazze di terreno nudo visibili tra di loro. Colline e alberi sullo sfondo.

Cos'è il fitorisanamento?

Il termine “phyto” deriva dal greco e significa pianta, mentre “resanare” è una parola latina che significa guarire. Metti insieme questi due pezzi del puzzle ed otterrai una tecnologia efficace basata sulle piante.

Il fitorisanamento prevede la coltivazione di specifiche piante in terreni contaminati da metalli pesanti, pesticidi ed altre sostanze tossiche. Queste piante sono in grado di accumulare inquinanti, rimuovendoli dal terreno attraverso le loro radici. Dopo la raccolta, vengono lavorate per impedire che gli inquinanti si disperdano nuovamente nel suolo. Allo stesso modo, alcune specie vegetali stimolano i microrganismi del terreno che aiutano a scomporre i contaminanti, rendendoli meno dannosi.

In definitiva, il fitorisanamento è una tecnologia che “pulisce” i terreni in modo naturale e sostenibile. Aiuta a rigenerare terreni sfruttati impropriamente, ripristinandone il potenziale agricolo e rendendoli più sicuri per gli esseri umani e la fauna selvatica.

  • L'importanza del fitorisanamento

Quindi, perché tutto questo clamore intorno al fitorisanamento? Sfortunatamente, è dovuto al fatto che ci troviamo di fronte ad un problema enorme che richiede soluzioni innovative.

I rapporti mostrano che la contaminazione del suolo sta influenzando la qualità dell'agricoltura[1], creando una perdita di resa del 15–20%. Il degrado del terreno e del suolo colpisce attualmente 3,2 miliardi di persone[2] (il 40% della popolazione mondiale).

In Europa, l'80% dei terreni agricoli contiene residui di pesticidi sotto forma di glifosato, DDT ed altre sostanze chimiche. Queste sostanze chimiche si muovono lungo la catena alimentare; la ricerca ha rilevato glifosato nel 99,8%[3] dei campioni di urina raccolti in Francia.

Sia i metalli pesanti che le microplastiche pongono sfide significative alla salute del suolo. Nel Regno Unito, si stima che 22.500 tonnellate[4] di microplastiche vengano rilasciate nel suolo ogni anno attraverso fertilizzanti, additivi, macchinari e dispersione attraverso il vento.

Sebbene questi dati evidenzino il grave impatto dell’attività umana sull’ambiente, sono fondamentali per individuare soluzioni urgenti. Tra i metodi noti per la bonifica dei terreni troviamo quelli fisici, come lo scavo; quelli chimici, come l’ossidazione; e quelli termici, come l’incenerimento.

Tuttavia, il fitorisanamento offre alcuni vantaggi che questi metodi alternativi non hanno. Le piante sono un'opzione ecologica ed esteticamente gradevole che genera meno rifiuti secondari. Il fitorisanamento ha un impatto ambientale inferiore rispetto ai metodi tradizionali, preserva la salute del terreno e può aiutare a catturare l'anidride carbonica atmosferica.

Tuttavia, l'uso delle piante presenta anche alcuni svantaggi. Come parte dell'ecosistema, le piante potrebbero introdurre contaminanti nella catena alimentare. Le singole piante hanno anche apparati radicali limitati e sono spesso più lente a rimuovere i contaminanti rispetto ai metodi convenzionali.

  • La scienza che descrive il modo in cui piante e funghi possono purificare il terreno

Le piante non sono le sole a poter contrastare la contaminazione del suolo. Anche i funghi, appartenenti ad un regno completamente diverso, mostrano un grande potenziale nella rimozione delle tossine ambientali. Entrambi questi organismi depurano il suolo attraverso i seguenti meccanismi.

  • Fitoestrazione: Così come assorbono i nutrienti, molte piante sono in grado di assorbire i contaminanti tramite le radici, mentre i funghi lo fanno tramite minuscoli filamenti simili a radici chiamati ife.
  • Fitostimolazione: Rilasciando essudati nella zona radicale, piante e funghi stimolano l'attività microbica, che può migliorare la scomposizione dei contaminanti.
  • Fitotrasformazione: Piante, funghi e microrganismi sono in grado di metabolizzare determinati contaminanti, trasformandoli in sostanze meno dannose.
  • Immobilizzazione dei metalli: Alcune specie fungine sono in grado di legare i metalli alle loro superfici attraverso la produzione di glomalina, impedendo loro di muoversi nel terreno.
Illustrazione di come il cannabis pulisce il terreno, evidenziando quattro meccanismi: immobilizzazione dei metalli, fitoestrazione, fitotrasformazione e fitostimolazione.

Il ruolo della cannabis nel fitorisanamento

La cannabis mostra un grande potenziale nel campo della bonifica. Sebbene le piante di cannabis coltivate per il consumo umano debbano essere coltivate in substrati di alta qualità e in condizioni strettamente controllate, la canapa industriale possiede diverse caratteristiche che la rendono una buona candidata per la rimozione di contaminanti dai terreni, tra cui metalli pesanti, pesticidi e sostanze organiche.

La canapa ha già dimostrato il suo valore in questo campo. Finora, i dati mostrano che la canapa ha la capacità di estrarre metalli pesanti[5] come tungsteno ed arsenico dal terreno. Allo stesso modo, questa pianta ha anche la capacità di assorbire pesticidi, solventi e composti a base di petrolio.

Proprietà che rendono la cannabis un ottimo fitorimedio

La canapa possiede diverse caratteristiche chiave che la rendono una candidata interessante per i progetti di fitorisanamento. Queste proprietà includono:

  • Radici profonde: Le piante di canapa sviluppano apparati radicali molto estesi che possono raggiungere profondità di 3 metri. Ciò consente loro di accedere ad un volume di terreno maggiore rispetto ad altre piante e, quindi, di catturare più contaminanti.
  • Crescita rapida: Le piante di canapa possono raggiungere un'altezza di 400 cm in soli 100 giorni. Questo rapido ciclo di crescita consente una pulizia relativamente rapida dei terreni.
  • Alta produzione di biomassa: I grandi sistemi radicali e le frondose parti aeree delle piante di canapa si traducono in una significativa produzione di biomassa, consentendo loro di immagazzinare notevoli quantità di contaminanti.
  • Adattabilità: Le piante di canapa sono resistenti e tollerano diverse condizioni ambientali, dai climi freddi e piovosi a quelli secchi ed aridi.
  • Tolleranza ai metalli: Le piante di canapa sono in grado di assorbire ed immagazzinare metalli pesanti senza mostrare segni di tossicità.
  • Come si comporta la cannabis rispetto alle altre piante?

La cannabis offre vantaggi sia durante che dopo il fitorisanamento. La ricerca mostra che la canapa supera la senape indiana[6] quando si tratta di ripulire metalli pesanti come molibdeno, vanadio e tungsteno.

La canapa cresce anche molto più velocemente delle specie arboree utilizzate nel fitorisanamento, come pioppo e salice. Oltre alla sua efficacia sul campo, la canapa offre anche vantaggi economici che la rendono un'opzione interessante.

  • Vantaggi economici dell'uso della canapa

Gli esseri umani hanno utilizzato la canapa fin dall'antichità per realizzare corde, vestiti, carta, tele e molti altri prodotti. Sebbene le piante di cannabis contaminate non possano essere destinate al consumo, possono comunque essere impiegate in altre applicazioni.

  • Biocarburante: Le piante di canapa contaminate possono essere trasformate in biocarburanti, come bioetanolo e biodiesel.
  • Edilizia: Le fibre di canapa possono essere utilizzate per creare cemento di canapa o materiale isolante, dove i contaminanti sono legati in una matrice solida.
  • Fitomining: Questo processo consente di estrarre metalli pesanti da piante contaminate, rendendoli utili in altri settori industriali. Ad esempio, il rame è un materiale prezioso per i cavi elettrici e le bobine dei motori.

Quali contaminanti può ripulire la cannabis?

La canapa sembra offrire un grande potenziale per rimuovere i contaminanti più tenaci e nocivi che l’agricoltura e l’attività industriale hanno introdotto nel suolo. Vari studi hanno dimostrato l'efficacia di questa pianta contro alcuni dei seguenti contaminanti, mentre i suoi tratti naturali suggeriscono che possa essere efficace anche contro molti altri.

Metalli pesanti
Una recensione[7] pubblicata sulla rivista Plants riporta l'efficacia della cannabis nella rimozione dei metalli pesanti dal terreno. Queste sostanze causano tutti i tipi di problemi negli ambienti agricoli, dalla rottura dell'ecosistema e contaminazione della catena alimentare all'inquinamento delle falde acquifere e tossicità delle piante. La ricerca dimostra che le piante di canapa possono aiutare a rimuovere alcuni metalli pesanti, in particolare piombo, cadmio ed arsenico.
Idrocarburi policiclici aromatici (IPA)
Gli IPA sono inquinanti organici formati durante la combustione incompleta di combustibili fossili, legno e materia organica. Queste sostanze danneggiano la biologia del suolo, compresi i batteri benefici essenziali per il ciclo dei nutrienti e la salute generale del terreno. La cannabis dimostra un grande potenziale[8] nella rimozione di IPA, come benzo(a)pirene e crisene, dai terreni contaminati.
Contaminanti organici
I contaminanti organici includono una serie di pesticidi, erbicidi e solventi industriali che permangono nel terreno, distruggendo i microrganismi del terreno. Anche il deflusso nelle falde acquifere rappresenta un rischio sia per gli animali che per gli esseri umani. Studi sul campo condotti alle Hawaii dimostrano che la canapa industriale può accelerare la degradazione dell'atrazina, un erbicida collegato al cancro[9], ai problemi riproduttivi e ai danni alla fauna selvatica.
Ossianioni
Queste molecole caricate negativamente provengono principalmente da fertilizzanti agricoli ed attività minerarie. Se non controllate, si infiltrano nelle falde acquifere e rappresentano un rischio per la salute umana e gli ecosistemi acquatici. Alcuni studi[10] hanno dimostrato che la cannabis ha la capacità di estrarre ossianioni come arseniato e molibdato dal terreno.
Radionuclide
Gli elementi radioattivi, come uranio, cesio e stronzio, contaminano l'ambiente a seguito di incidenti nucleari ed attività minerarie. Possono causare seri rischi per la salute e danni ambientali a lungo termine, a causa delle loro emivite estese e della radiotossicità. Le prime ricerche[11] suggeriscono che la canapa potrebbe aiutare a ridurre la tossicità dei radionuclidi nel suolo.
  • Applicazioni nel mondo reale

Sebbene l'applicazione della cannabis per il fitorisanamento sia ancora rara, ci sono alcuni esempi concreti che dimostrano l'efficacia di questa pianta.

  • Ucraina: I ricercatori hanno piantato canapa[12] attorno a Chernobyl dopo il famoso disastro nucleare ed hanno scoperto che riduce la contaminazione radioattiva nel terreno.
  • Italia: Le piante di cannabis vengono attualmente utilizzate per bonificare[13] terreni agricoli contaminati dalla diossina proveniente da un'acciaieria.
  • Lituania: Ai cittadini è consentito coltivare piante di canapa su proprietà private ai fini del fitorisanamento.
Infografica dei paesi che utilizzano la cannabis per la fitorimediazione: Ucraina (Chernobyl), Italia (impianto siderurgico) e Lituania (coltivazione di canapa).

La cannabis utilizzata per il fitorisanamento può essere fumata o consumata?

No. La cannabis coltivata su un terreno contaminato rappresenta un pericolo per i consumatori. Accumulando metalli pesanti, composti organici, componenti radioattivi ed altre sostanze pericolose, queste piante non sono adatte al consumo. I test normativi nei Paesi e negli Stati dov'è stata legalizzata la cannabis aiutano a proteggere i consumatori dalla marijuana coltivata in tali ambienti.

  • Problemi di sicurezza della cannabis contaminata

Avendo questa spiccata capacità ad accumulare contaminanti, chi la coltiva deve assicurarsi di farlo in un terreno idoneo. Un test iniziale del terreno può aiutare ad escludere qualsiasi contaminazione, mentre l'adozione di pratiche biologiche può aiutare a mantenere il terreno sano ed incontaminato anche negli anni a venire.

I sintomi a breve termine dell'uso di cannabis contaminata includono nausea, mal di testa, problemi respiratori e vertigini. Gli effetti a lungo termine includono gravi condizioni di salute come cancro, problemi neurologici e problemi cardiaci.

Primo piano di piante di cannabis usate nella fitorimediazione, evidenziando che accumulano sostanze nocive.

Sfide e limiti del fitorisanamento con cannabis

La cannabis sembra molto promettente quando si tratta di ripulire i nostri terreni. Tuttavia, esistono alcune barriere che hanno ostacolato la sua applicazione nella bonifica del suolo.

  • Ostacoli alla sua diffusione

I principali ostacoli alla diffusione della cannabis per la bonifica del suolo includono:

  • Restrizioni legali: Sebbene molti Paesi abbiano legalizzato la coltivazione di canapa, in altri è ancora illegale.
  • Alternative più rapide: Nonostante siano meno rispettose dell’ambiente, tecniche come lo scavo e l’incenerimento vengono spesso scelte da governi ed aziende per i tempi di depurazione più rapidi.
  • Smaltimento della biomassa: Lo smaltimento corretto del materiale vegetale contaminato rappresenta ancora una sfida e le infrastrutture devono adeguarsi prima che l’adozione su larga scala sia possibile.
  • Lacune nella ricerca sul fitorisanamento

La ricerca sul fitorisanamento con cannabis è ancora agli inizi. Pertanto, gli scienziati stanno lavorando per ottimizzarne l'applicazione considerando quanto segue:

  • Standardizzazione: Testare diverse cultivar di canapa su diversi contaminanti e tipi di terreno aiuterà a standardizzare le strategie di fitorisanamento.
  • Effetti a lungo termine: I ricercatori devono identificare l'impatto ambientale a lungo termine della coltivazione di cannabis, in particolare per quanto riguarda l'impatto delle piante contaminate.
  • Tecniche ottimizzate: Con il progresso nella scienza del suolo, si sta facendo maggiore chiarezza sulla simbiosi tra colture e microrganismi. È probabile che gli scienziati investano tempo ed energia nel testare diversi input sulle piante di canapa per studiarne l’effetto sul fitorisanamento.
Due immagini: A sinistra mostra un tronco d'albero con radici esposte. A destra, una mano che tiene un tablet accanto a una giovane pianta di cannabis in un campo.

Il futuro del fitorisanamento con la cannabis

Sebbene il fitorisanamento con canapa sia poco comune al momento, il futuro sembra luminoso. La cannabis ha già dimostrato il suo valore nella depurazione del suolo e la sua domanda continuerà a crescere man mano che la nostra crisi ambientale peggiorerà. Diamo un'occhiata a cosa potrebbe riservarci il futuro.

  • Progressi nell'ingegneria genetica

La cannabis ha proprietà innate che la rendono un buon fitodepuratore. Tuttavia, i ricercatori stanno prendendo in considerazione la bioingegneria per renderla ancora più efficace. Questa tecnologia aiuterà gli scienziati a coltivare piante di canapa con una migliore capacità di assorbire ed accumulare metalli pesanti. L'ingegneria genetica potrebbe anche produrre piante che offrono livelli più elevati di biomassa e prendono di mira specifici inquinanti.

  • Opportunità economiche ed ambientali

Il fitorisanamento con cannabis potrebbe anche aumentare l'economia in molti Paesi, supportando al contempo iniziative rispettose dell'ambiente. I sussidi governativi potrebbero premiare gli agricoltori che piantano canapa per questo scopo, facendo emergere nuove opportunità di lavoro per soddisfare le esigenze di lavorazione del materiale vegetale raccolto.

Fitorisanamento con cannabis: Una strategia promettente per terreni più puliti

L'uso improprio dei terreni a causa dell’agricoltura e il loro inquinamento derivante dalle attività industriali pongono seri problemi sia alla produzione alimentare che all'ambiente in generale. Con il progressivo deterioramento dello stato dei terreni, è probabile che i governi inizino ad intervenire per affrontare la presenza di metalli pesanti, composti organici ed altri inquinanti.

Accanto agli approcci fisici e chimici, la cannabis offre un'opzione ecologica. Non solo ha dimostrato di avere un potenziale contro gli agenti inquinanti, ma fornisce anche un prodotto economicamente prezioso alla fine del processo. Sebbene la ricerca sia ancora in fase iniziale, la canapa svolgerà probabilmente un ruolo importante nel futuro delle bonifiche.

External Resources:
  1. 80% of world's soils show pesticide residues, FAO says https://resoilfoundation.org
  2. Soil pollution a risk to our health and food security https://www.unep.org
  3. Environmental Science and Pollution Research https://link.springer.com
  4. Agricultural fertilisers contribute substantially to microplastic concentrations in UK soils https://www.rothamsted.ac.uk
  5. PHYTOREMEDIATION WITH HEMP https://api.mountainscholar.org
  6. HEMP’S POTENTIAL FOR ENVIRONMENTAL CLEANUP AND ECONOMIC RECOVERY https://api.mountainscholar.org
  7. Potential of Industrial Hemp for Phytoremediation of Heavy Metals - PMC https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Remediation of Benzo[a]pyrene and Chrysene-Contaminated Soil https://www.tandfonline.com
  9. Atrazine and Cancer Incidence Among Pesticide Applicators in the Agricultural Health Study (1994–2007) - PMC https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  10. https://api.mountainscholar.org/server/api/core/bitstreams/d3db73cd-09aa-449d-a29a-3b2333b58198/content
  11. ERROR 403 - Forbidden! https://www.fundacion-canna.es
  12. ERROR 403 - Forbidden! https://www.fundacion-canna.es
  13. Exploring the Potential of Industrial Hemp in Phytoremediation of Heavy Metals https://www.nrfhh.com
Liberatoria:
Questo contenuto è solo per scopi didattici. Le informazioni fornite sono state tratte da fonti esterne.

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