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Studiare l’impatto dei cambiamenti climatici sulla salute del suolo grazie all’intelligenza artificiale (AI). È l’obiettivo di una ricerca condotta da ENEA e Università degli Studi di Bari, di cui sulla rivista Machine Learning and Knowledge Extraction sono stati pubblicati i primi risultati che aprono nuove prospettive per la gestione sostenibile del suolo, la tutela dell’ambiente e la sicurezza alimentare.

“Le tecniche di machine learning che abbiamo usato ci hanno permesso di identificare una delle principali ‘sentinelle’ della salute del terreno^[1], il microbioma, vale a dire l’insieme di batteri, funghi e protisti che popolano il terreno e giocano un ruolo cruciale nella dinamica del carbonio nel suolo in risposta al cambiamento climatico”, spiega Claudia Zoani, ricercatrice della Divisione ENEA Sistemi Agroalimentari Sostenibili e coautrice dello studio insieme al gruppo di lavoro dell’Università degli Studi di Bari^[2] coordinato dalla professoressa Sabina Tangaro. “Questa scoperta – prosegue la ricercatrice ENEA – potrebbe avere importanti implicazioni per la mitigazione dei cambiamenti climatici e la gestione sostenibile del suolo”.

Il cambiamento climatico altera i regimi di temperatura e le precipitazioni, influenzando direttamente la temperatura del suolo e la disponibilità di acqua. Questi cambiamenti modificano la distribuzione delle comunità microbiche nel suolo e, di conseguenza, i processi di decomposizione della materia organica. “L’aumento delle temperature accelera i processi di decomposizione del microbioma, incrementando la quantità di gas serra emessi in atmosfera, come l’anidride carbonica e il metano. Il risultato è un peggioramento della qualità del suolo che mette a rischio la produzione agricola e la sicurezza alimentare di milioni di persone nel mondo”, sottolinea Zoani.

Il valore che misura l’aumento dell’attività dei microrganismi nel suolo quando la temperatura sale di 10°C si chiama Q10 e, nello specifico, indica la sensibilità della respirazione microbica alle variazioni di temperatura. Quando la temperatura del suolo aumenta, i microrganismi tendono a lavorare più velocemente e a produrre più anidride carbonica (CO₂) che sarà rilasciata in atmosfera. Conoscere questo valore dell’attività del microbioma diventa importante per prevedere come il ciclo del carbonio^[3] nel suolo risponderà al riscaldamento globale. E, in questo contesto, “l’intelligenza artificiale può giocare un ruolo fondamentale perché offre strumenti molto efficaci per analizzare dati complessi, fare previsioni e sviluppare soluzioni innovative per mitigare gli effetti del cambiamento climatico e adottare pratiche agricole sostenibili che promuovano la produzione alimentare nel lungo termine”, conclude la professoressa Tangaro.