Che cosa ci fanno quelle piante in Antartide?

Alcuni scienziati studiano da anni come crescono alcune piante nelle condizioni estreme del continente antartico, allo scopo di capire se e come sia possibile coltivare vegetali al di fuori del nostro pianeta. I cambiamenti climatici in corso stanno tuttavia rendendo l’Antartide sempre meno ostile agli organismi biologici.

A maggio 2022 un gruppo di scienziati annunciava in un articolo pubblicato sulla rivista Communications Biology di aver fatto germinare alcuni semi di Arabidopsis thaliana su campioni di suolo lunare portati sulla Terra dagli astronauti delle vecchie missioni Apollo. Lo scopo dell’esperimento era di misurare la resistenza di tali piante allo stress. Non è la prima volta che i ricercatori pongono specie vegetali in condizioni di crescita estreme, per mettere alla prova le loro capacità di adattamento e di sopravvivenza, nella prospettiva, un domani, di poter coltivare nello spazio, nel corso di missioni verso altri pianeti o di lunga durata.

Anche alcuni angoli particolarmente inospitali del nostro pianeta sono sfruttati dagli scienziati per vedere quali piante riescono a crescervi. Uno dei più ricercati da questo punto di vista è il freddo e desolato Antartide.

Ghiacci che parlano di spazio

I primi tentativi documentati di far crescere piante al Polo sud risalgono all’inizio del secolo scorso, con l’obiettivo di verificare se fosse così possibile garantire una fonte di nutrimento agli esploratori. Furono pochi però al tempo gli esperimenti portati a termine con successo: il suolo antartico potrebbe di per sé consentire a diverse tipi di piante di attecchire, ma è poco fertile e le estreme condizioni meteorologiche del luogo non si sono dimostrate per niente ospitali per la crescita e la coltivazione di specie non native.

Gli “inquilini” delle basi scientifiche sorte nel frattempo nel freddo continente hanno dovuto attendere almeno gli anni Sessanta per poter godere di verdure fresche, coltivate in loco grazie alla coltura idroponica, all’interno di strutture con condizioni di luce e temperatura artificiali e controllate. Far crescere piante all’aperto è invece rimasto a lungo un miraggio. Ma proprio in quegli anni, complice la celebre “corsa allo spazio”, si è iniziato a intravedere il potenziale dell’Antartide quale luogo in cui riprodurre le condizioni ostili, per esempio, della Luna.

I primi esperimenti sono stati condotti negli anni Duemila. È del 2004 la South Pole Food Growth Chamber, una struttura progettata grazie alla collaborazione della National Science Foundation con l’Università dell’Arizona. Al suo interno sono stati sviluppati metodi per far crescere vegetali in ambiente protetto e calibrando le risorse, come potrebbe avvenire in una equivalente base lunare. Del 2018 è invece il progetto di Eden Iss, una struttura formulata e gestita dal tedesco Alfred Wegener Institute con anche il contributo della Nasa. Qui si sperimenta la coltivazione di piante in un sistema semi-chiuso e la vegetazione, pur crescendo a contatto con l’aria, viene anche stimolata con fertilizzanti somministrati nel suolo. All’interno di Eden Iss è oggi possibile coltivare lattuga, cetrioli e pomodori cresciuti tra i ghiacci. Si tratta tuttavia di una costruzione delle dimensioni di un container, il che per ora limita la possibilità di passare a una produzione su larga scala.

Sbocciare tra i ghiacci

In effetti le condizioni di isolamento, le temperature estreme, i venti che soffiano molto forti e il ciclo atipico delle stagioni sono fattori che accomunano l’Antartide a un potenziale habitat spaziale. Una complicazione di cui tenere conto è tuttavia i continui cambiamenti che stanno avvenendo in Antartide, come in tutto il nostro pianeta. Si tratta di cambiamenti che influenzano anche le condizioni della vegetazione.

Proprio a questo è stato dedicato uno studio i cui risultati sono stati pubblicati ad aprile 2022 sulla rivista Current Biology. Nell’articolo è descritto come le specie vegetali, pur non potendo muoversi e migrare come gli animali, possono modificare la propria distribuzione in risposta ai cambiamenti climatici. Gli scienziati hanno analizzato in particolare due piantine da fiore (Colobanthus quietensis e Deschampsia antarctica, le uniche di questo tipo presenti nella regione) che sono sempre più diffuse da quando il clima di questo luogo sta diventando più clemente. Ciò è tuttavia il segno di cambiamenti climatici rapidi e profondi che destano molta preoccupazione, come hanno spiegato i ricercatori dell’Università dell’Insubria, di Torino e di Cambridge (UK) che hanno condotto la ricerca.

Nel corso dello studio i ricercatori hanno seguito la propagazione delle due piante tra il 2009 e il 2018 in una delle isole Orcadi Meridionali e l’hanno confrontata con dati analoghi, raccolti in anni precedenti, riavvolgendo il nastro fino agli anni Sessanta. I ricercatori hanno constatato che entrambe le specie hanno una buona affinità per temperature più miti e che, negli ultimi dieci anni, il loro tasso di crescita è aumentato rispettivamente di cinque e dieci volte rispetto al periodo 1960-2009, in seguito a un incremento delle temperature medie annuali del territorio di circa un grado.

Già nel 2020 un gruppo di ricercatori dell’università di Cambridge aveva segnalato una strategia “verde” per tenere sott’occhio il riscaldamento del territorio antartico: il monitoraggio della distribuzione di minuscole alghe colorate sulla superficie della neve in via di scioglimento, quale “marcatore” di possibili cambiamenti climatici. Lo studio britannico ha sfruttato una combinazione di dati satellitari (le zone ricoperte dalle alghe sono visibili dallo spazio) e l’osservazione diretta del suolo per elaborare la mappa delle specie coinvolte. I risultati dell’indagine, pubblicati sulla rivista Nature Communication, hanno mostrato che il tappeto verde di alghe sta diventando sempre più evidente, un fenomeno che sarebbe legato allo scioglimento anticipato del ghiaccio in superficie rispetto al passato. Anche queste creature, proprio per la loro tenacia, potrebbero diventare specie da studiare per capire come crescere vegetali nello spazio.