Una sabbia rivestita di cera ispirata alla natura potrebbe aiutare a migliorare la produzione alimentare nel deserto mentre le risorse di acqua dolce diminuiscono. Almeno questo è quello che pensano i ricercatori dell’Università King Abdullah per la Scienza e la Tecnologia (KAUST), in Arabia Saudita, che hanno pubblicato i risultati delle loro ricerche su ACS Agricultural Science & Technology.

Molti paesi aridi stanno affrontando seri problemi di sicurezza idrica. Nelle regioni desertiche come l’Arabia Saudita, le alte temperature e i venti secchi accelerano l’evaporazione dal suolo e aumentano la traspirazione delle piante, che di conseguenza hanno bisogno di acqua extra per mantenere la loro temperatura ideale e assorbire i nutrienti. Gli agricoltori fanno affidamento su livelli di irrigazione insostenibili per soddisfare le crescenti esigenze di evapotraspirazione delle loro colture.

“Con oltre il 70% delle risorse di acqua dolce del paese utilizzate per l’agricoltura, le falde acquifere che forniscono il 90% dell’acqua di irrigazione si stanno esaurendo irreversibilmente”, ha affermato Kennedy Odokonyero, post-doc presso la KAUST. In alcuni paesi aridi, i fogli di plastica vengono utilizzati per ridurre l’evaporazione, ma alla fine la plastica finisce nelle discariche.

Nel 2016, Himanshu Mishra ed i suoi colleghi hanno sviluppato la sabbia superidrofobica (chiamata SandX), un materiale di ispirazione biologica che comprende granelli di sabbia o terreni sabbiosi rivestiti da uno strato di cera di paraffina su scala nanometrica. La ruvidità della sabbia unita alla cera naturalmente impermeabile ha creato una superficie estremamente idrorepellente (superidrofobica).
“Uno strato spesso 5-10 mm di SandX applicato come pacciame su terreno umido riduce notevolmente l’evaporazione”, ha spiegato Mishra. Uno studio sul campo di quattro anni sulla pacciamatura (l’operazione con cui si ricopre il terreno, nde) con SandX di piante di pomodoro, grano e orzo nell’Arabia Saudita occidentale ha mostrato che “SandX ha migliorato significativamente la salute, le dimensioni e la resa delle piante in condizioni di irrigazione normale”.

Ulteriori indagini del team di Mishra hanno esaminato gli effetti della SandX sulle piante di pomodoro (Solanum lycopersicum) coltivate in condizioni controllate, simili a quelle desertiche, insieme a un gruppo di pomodori non trattati per confronto. Hanno monitorato l’uso dell’acqua, la dimensione delle piante e la salute fisiologica delle radici, dei germogli e dei frutti delle piante in condizioni di irrigazione normale e ridotta. Sorprendentemente, il bilancio combinato di evaporazione e traspirazione è rimasto lo stesso nelle piante trattate e non trattate. Tuttavia, la pacciamatura con SandX ha ridotto le perdite di evaporazione di quasi l’80%, migliorando la traspirazione e apportando benefici alle piante in entrambi gli scenari di irrigazione.

Lo studio

Alessandro Berlingeri

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