CORSISTI: Maria Luigia Amorese
CORSI SPECIALI ABILITANTI SSIS
Laboratorio di didattica delle Scienze Biologiche
Prof. Roberto Carlucci
Rosa Balducci
Vincenza Bevilacqua
Francesca Marinelli
E’ costituito da un ambiente fisico e da
biomassa
che
si
influenzano
reciprocamente, in un equilibrio ecologico
dinamico.
E’ un’unità che include tutti gli organismi
che vivono insieme (comunità biotica) in
una data area, interagendo con un
ambiente fisico, in modo che un flusso di
energia porta ad una ben definita struttura
biotica e ad una ciclizzazione dei materiali
tra viventi e non viventi all’interno del
sistema (biosistema).
Ecosistema agricolo con
peculiari caratteristiche diverse,
in cui il processo produttivo
altera fortemente l’equilibrio
preesistente e dove ci sarebbe
stata una vegetazione
spontanea, composta da
comunità di specie in equilibrio
tra loro e con altri organismi, si
sviluppa invece una coltura
fortemente condizionata dalla
presenza dell’uomo agricoltore.
Nell'agroecosistema si possono però identificare tre
fondamentali differenze rispetto ad un sistema naturale:
la semplificazione della diversità ambientale, a
vantaggio delle specie coltivate e a scapito di quelle inutili,
che competono con esse; l'intervento dell'uomo ha dunque
introdotto delle modificazioni essenziali: alla diversità
biotica ha sostituito un numero esiguo di piante coltivate e
di animali allevati, con l'obiettivo di aumentare la quantità
di energia solare fissata dalle comunità vegetali che sia
direttamente disponibile per l'uomo
l'apporto di energia esterna (soprattutto di origine fossile)
l'asportazione della biomassa (attraverso il raccolto),
sottratta al bilancio energetico; i processi di
decomposizione vengono così alterati e la fertilità del suolo
viene mantenuta artificialmente, non attraverso il riciclo
degli elementi nutritivi.;
L'agroecosistema manca della capacità di autoregolazione
(nel ciclo degli elementi nutritivi, nella conservazione della
fertilità, nella regolazione degli agenti dannosi). In altre
parole, si tratta di un sistema instabile, il cui funzionamento
dipende dall'intervento antropico.
Circa un secolo fa, l’azienda agraria era
quasi un sistema chiuso:
•Gran parte della biomassa prodotta
veniva consumata al suo interno;
•I residui colturali ritornavano al terreno
come letame;
•La policoltura era dominante;
•Gli input chimici ed energetici erano
assai modesti.
Il ciclo produttivo si è molto allargato e complicato:
La biomassa prodotta sull’unità di superficie è spesso molto elevata ed
esce in grande percentuale dall’azienda
Le produzioni animali e vegetali sono assai meno interdipendenti e
spesso separate
I centri di consumo del prodotto agricolo utile sono al di fuori dell’azienda
I rifiuti degli insediamenti civili contengono inquinanti che ne rendono
difficile il reimpiego in agricoltura
I liquami di stalla possono essere indisponibili o disponibili in quantità
troppo elevata
La sostanza organica del terreno tende a stabilizzarsi su valori
subottimali
Gli input chimici sono elevati e creano inquinamenti esterni all’area in
coltura
I concimi sono i fertilizzanti di gran lunga più impiegati in
agricoltura: ad essi gli agrosistemi sono debitori della superiorità
produttiva rispetto agli ecosistemi naturali.
I due elementi più importanti per la concimazione, cioè azoto e
fosforo sono anche i più rilevanti per i rapporti fra agricoltura e
ambiente.
I risultati ottenuti sono stati spesso entusiasmanti sotto
l’aspetto produttivo ed hanno favorito l’impiego di dosi molto
elevate talora ingiustificatamente superiori a quelle
tecnicamente ottimali.
L’aumento delle dosi ha creato alcuni inconvenienti:
•Ingiustificato accumulo nel terreno
•Inquinamento delle falde e delle acque per uso potabile
•Presenza di nitrati e nitriti in alcuni prodotti agrari
•Immissioni di ossidi di azoto e di ammoniaca nell’atmosfera
•Problemi di eutrofizzazione
L’agricoltore deve difendere le colture da due gruppi
numerosi di nemici: i competitori e i parassiti.
I competitori sono rappresentati dalle erbe
infestanti, mentre i parassiti più numerosi e
tipologicamente più differenziati (insetti, funghi,
batteri, virus, ecc..).
I mezzi di lotta (siano essi preventivi o curativi)
contro i competitori e i parassiti, possono essere di
tipo:
•Fisico e agronomico
•Biologico(scelta di specie competitive e resistenti,
utilizzo di parassiti di erbe infestanti e di insetti)
•Chimico (uso di diserbanti, fungicidi, insetticidi,
ecc..)
Nell’agricoltura moderna vengono usati
prevalentemente mezzi chimici, il cui impiego ha
raggiunto livelli tali da destare preoccupazioni sia
per l’ambiente che per la salute .
•
•
•
•
•
Mancanza di selettività nei confronti di organismi utili
Inquinamento di acqua, aria e suolo
Effetti depressivi sulla fertilità del suolo
Entrata indiretta nelle reti trofiche
Presenza di residui dannosi nei prodotti destinati al
consumo diretto da parte dell’uomo.
L’uso di sostanze esobiogene e metalli pesanti in
agricoltura può dare fenomeni di accumulo e
magnificazione biologica
Una delle conseguenze della
“rivoluzione verde”degli ultimi
decenni, è stata la forte
specializzazione delle aziende.
Si sono così sviluppate le
monocolture e gli allevamenti
industriali (sganciati cioè dalla
terra), che rispetto al modello
tradizionale
di
azienda
agricola, ha fatto impennare la
produttività,
ma
ha
compromesso l’ambiente.
Con il termine OGM s’intende un essere vivente il cui patrimonio genetico originario e’ stato
modificato mediante il ricorso all’ingegneria genetica, con l’inserimento di geni estranei,
spesso appartenenti a specie diverse, allo scopo di aggirare i normali processi di selezione
naturale, per ottenere organismi, detti transgenici, con le caratteristiche desiderate.
I sostenitori delle biotecnologie affermano che l’utilizzo degli OGM in agricoltura permetterà,
nel lungo periodo, di sconfiggere la fame nel mondo. Tuttavia, da più parti, si obietta che il
problema della fame nel mondo e’ un problema complesso,’ causato anche da un’ingiusta e
sbilanciata distribuzione delle risorse tra il “Nord” e il “Sud” del mondo.
La tecnica dell’incrocio è da sempre utilizzata dagli agricoltori, che in questo modo sono
riusciti a creare qualità alimentari con caratteristiche migliori, ma questo e’ sempre
avvenuto tra specie tra loro compatibili. L’alterazione genetica opera invece manipolazioni
tra specie che di per sé non hanno nulla in comune e che, senza il laboratorio, in natura
non si sarebbero mai incontrate.
Insomma, si pone un serio problema di sostenibilità ambientale.
La maggior parte dei geni usati dall’ingegneria genetica proviene da specie viventi che
non hanno mai fatto parte dell’alimentazione umana e, addirittura, sono provenienti
da DNA non appartenenti a piante ma ad animali, batteri o virus e/o retrovirus
transgenici.
PRIMO: Depauperazione dei
Si possono così ravvisare alcune minacce immediate:
complessi
pro-vitaminici
e
vitaminici delle piante
Depauperazione di complessi
vitaminici e pro-vitaminici non
più presenti negli alimenti, allo
SECONDO: mutazioni genetiche delle piante e
scopo di rendere possibile il
conseguente alterazione della Biochimica umana
trasporto su lunghe distanze e
A causa dell’introduzione di geni estranei nel DNA della
per tempi molto lunghi, di frutta
pianta, si verifica l’alterazione della normale sequenza
e verdura fresche, in realtà
genomica, con la comparsa di nuove proteine e/o la
fortemente impoverite delle
perdita di altre. Di qui la comparsa di nuove sostanze
tante vitamine, la cui assenza
simili alle vitamine naturali, ma in realtà con
permette
così
di
evitare
caratteristiche di reattività enzimatica e biochimica
l’ossidazione di tali cibi.
diverse da quelle naturali, con conseguente modifica
della loro attività biochimica sul genoma umano, una volta
introdotte con l’alimentazione.
Potenziale comparsa di nuove malattie insorte
“artificialmente”
QUARTO : malattie indotte da virus
transgenici
I virus transgenici con cui oggi si
fanno gli Organismi Geneticamente
Modificati entrano nel DNA della
pianta, modificandola in maniera a
noi sconosciuta. Questi virus
dovrebbero restare latenti, ma nulla
può escludere che possano anche
riattivarsi in maniera analoga ai ben
noti
virus
tumorali
a
RNA
(Oncornavirus) o come i virus
tumorali a DNA. Questi virus
possono anche essere portatori di
malattie nuove o di malattie
abbastanza simili a ben note
sindromi purtroppo ancora poco
comprese nella loro dinamica
(AIDS, Mucca Pazza, etc…), e di cui
è ancora molto vaga l’origine (forse
virus trangenici ?).
TERZO: produzione e introduzione in
commercio di cereali, legumi e altri
vegetali modificati geneticamente in cui
sono contenuti in modo innaturale TUTTI
gli aminoacidi essenziali
QUINTO:
intossicazione
da
veleni
sintetizzati da piante transgeniche
Intossicazione cronica di cibi a causa di
sostanze tossiche insetticide contenute
nelle piante per renderle resistenti ai
parassiti come il Bacillus touringiensis,
con conseguente possibile incremento di
cancri, aborti spontanei, mutazioni
genetiche sulla discendenza, Sindromi da
Immunodeficienze acquisite, malattie
degenerative e da sostanze tossiche,
etc….
SESTO: pericolo di carestie a livello mondiale a
causa della tecnologia “TERMINATOR”
Per effetto dell’impollinazione incrociata, le specie
“indigene” naturali, potrebbero perdere la capacità di
riprodursi normalmente a causa della tecnologia
“TERMINATOR” con perdita irreversibile anche per
le piante naturali ad uso alimentare, oggi impiegate
nell’alimentazione umana, poiché inquinate dai geni
transgenici provenienti dalle zone agricole a coltura
transgenica di tipo “TERMINATOR”.
Di qui la potenziale minaccia di future carestie a
livello globale, di tipo incontrollato, non essendo più
disponibili nel mondo quantità sufficienti di grano,
riso, mais, legumi, di tipo “naturale”, o comunque
NON-TERMINATOR.
SETTIMO: modificazione transgenica
di piante naturali
Passaggio a specie “indigene” naturali
delle sostanze tossiche artificiali,
tramite impollinazione incrociata, con
potenziale minaccia anche per le
piante e le erbe mediche oggi
impiegate in Fito-Terapia poiché
queste ultime saranno inquinate dai
geni transgenici provenienti dalle zone
agricole a coltura transgenica.
OTTAVO: erosione e scomparsa del
patrimonio genetico delle piante naturali
Graduale ed irreversibile scomparsa delle
diversità biologiche, cioè della normale
flora naturale. Le coltivazioni transgeniche
arrecheranno infatti una gravissima
minaccia alle zone ricche di bio-diversità
(genomi naturali), determinando così la
perdita irreversibile di gran parte del
patrimonio genetico naturale di tutte le
piante esistenti al mondo, attualmente
pari a circa 442.000 specie già
classificate, su un totale stimato di circa
600.000-800.000 specie.
La pianta è un organismo complesso, frutto
dell’evoluzione biologica avvenuta in centinaia di milioni
di anni.
I prodotti transgenici rappresentano quindi, proprio per
come sono concepiti, una formidabile spinta per
accentuare le caratteristiche di unilateralità delle
monocolture, e quindi di scomparsa del patrimonio
genetico naturale esistente da centinaia di milioni di anni
e la base stessa della Biochimica umana potrebbe
essere minacciata nella sua più intima essenza
dall’impiego di queste piante artificiali. Le vitamine e le
altre sostanze contenute nelle piante, infatti, sono
decine di migliaia, e sono queste le responsabili del
corretto funzionamento della complessa biochimica
umana e del genoma umano.
L'agricoltura biologica si basa sull'equilibrio dell'agroecosistema e su un ridotto apporto
di energia ausiliaria; occorre pertanto saper operare su diversi fronti, favorire la
complessità ambientale che è fonte di biodiversità.
Questo sistema produttivo rispetta la salute dell'uomo e dell'ambiente, escludendo il
ricorso a qualsiasi prodotto chimico di sintesi ed a qualsiasi organismo geneticamente
modificato. E’ finalizzata alla produzione di alimenti più naturali, a contribuire alla
riduzione drastica del consumo energetico e alla preservazione dell'ambiente naturale.
L'agricoltura biologica è sicuramente quella che riesce meglio a conciliare la produzione
agricola con l'ambiente naturale. La cura del terreno come un elemento vitale è il punto
centrale.
Miglioramento dei terreni
Le pratiche agricole sostenibili
riducono l'erosione del suolo,
migliorano la struttura fisica del
terreno e la sua capacità di
ritenzione dell’acqua, mantengono
la fertilità del suolo.
I suoli coltivati con le pratiche
sostenibili mostrano una maggiore
attività biologica: un più alto
numero di lombrichi, artropodi,
funghi, e di microrganismi, utili per
il riciclo dei nutrienti e per
l’eliminazione
naturale
delle
malattie.
Ambiente più pulito
Nell’agricoltura biologica è scarso o del tutto assente l’uso di
prodotti chimici inquinanti;
Minori quantità di nitrati e fosforo raggiungono la falda freatica;
La filtrazione dell'acqua è migliore nei sistemi ad agricoltura
biologica, che quindi sono meno esposti all’erosione e
contribuiscono meno all’inquinamento delle acque per dilavazione
delle superfici;
Riduzione
degli
antiparassitari,
senza aumento dei parassiti
La lotta integrata ai parassiti ha ridotto il
numero delle irrorazioni con antiparassitari;
Il controllo dei parassiti si può realizzare
senza ricorrere a antiparassitari, attraverso
la lotta biologica e consociazione senza
che ciò comporti perdite del raccolto.
Effetti positivi sui cambiamenti climatici
L'agricoltura biologica usa l'energia in modo molto più efficiente e
riduce notevolmente le emissioni di CO2, rispetto all'agricoltura
convenzionale sia per quanto riguarda il consumo diretto di
energia sotto forma di combustibili fossili, sia riguardo al
consumo indiretto connesso con l’uso di fertilizzanti e
antiparassitari chimici di sintesi.
L'agricoltura biologica ristabilisce la materia organica del suolo,
aumentando la quantità di carbonio sequestrato nel terreno,
quindi
sottraendo
significative
quantità
di
carbonio
dall’atmosfera.
L'agricoltura biologica probabilmente emette meno biossido di
azoto, un altro importante gas serra e una delle cause della
distruzione
dello
strato
di
ozono.
Prodotti alimentari migliori per la
salute
Il cibo biologico è più sicuro, poiché
nell'agricoltura biologica è vietato l'uso di
antiparassitari; è perciò raro trovare in
questi alimenti residui chimici nocivi;
Nella produzione biologica è vietato l'uso
di additivi artificiali, come i grassi
idrogenati, l'acido fosforico, l'aspartame e il
glutammato monosodico, che sono stati
messi in relazione con patologie molto
diverse, quali le cardiopatie, l’osteoporosi,
l’emicrania e l'iperattività.
In conclusione, queste pratiche agricole
potrebbero essere
fonte di sicurezza
alimentare, benessere sociale e culturale
per tutte le comunità.
