Alberi geneticamente modificati per la produzione di biomassa - Seconda parte

Nella Prima parte di questa indagine abbiamo analizzato la definizione di Ogm ai sensi della normativa europea e le regole attualmente in vigore per la loro coltivazione e commercializzazione.

Leggi anche
Alberi geneticamente modificati per la produzione di biomassa - Prima parte

In questo articolo proponiamo una sintesi dei principali argomenti a favore e contro la coltivazione di alberi geneticamente modificati (Agm) per la produzione di biomassa energetica o industriale.

Prima di addentrarci in una materia così complessa, è utile e doverosa una spiegazione sui criteri adottati dall'autore per la valutazione di tali argomenti:

• Si ritengono attendibili i rapporti pubblicati da enti che in linea di massima non dovrebbero avere un interesse economico o ideologico a favore o contro. Tali fonti pubblicano solo posizioni condivise da una larga maggioranza della comunità scientifica, includendo i riferimenti a studi documentati e verificabili.
  Alcuni esempi di tali fonti sono: il Jrc (Joint Research Council dell'Ue), la Fao (Food and Agriculture Organization). L'Ocse (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico) ha una pagina dedicata alla raccolta di documenti di consenso e la lista dei documenti aggiornata per consentire l'armonizzazione delle politiche degli Stati su basi scientifiche largamente condivise.
• Sono tendenzialmente attendibili le ricerche pubblicate in riviste scientifiche "peer reviewed" limitatamente all'oggetto della ricerca, al suo contesto e al protocollo testato. Va posta molta attenzione alla dichiarazione degli autori sui conflitti d'interesse, in quanto conferisce trasparenza al contenuto. Alla fine dello studio si fa constare che tre dei 18 autori dello studio sono dirigenti di aziende biotecnologiche, fatto che in linea di massima non inficia la validità complessiva dei risultati, ma indica che lo studio rappresenta una sintesi di consenso fra esperti con posizioni o vedute potenzialmente diverse (¹).
  Vanno valutati anche i contesti delle citazioni: spesso accade che studi scientificamente validi vengano citati in modo fuorviante o manipolatorio da pubblicazioni di parte. Per fortuna non succede spesso, ma talvolta capita che uno studio apparentemente corretto e pubblicato da una fonte autorevole contenga falsità, esagerazioni o perfino frodi, come denuncia un libro recentemente premiato dalla Royal Society (²).
• Sono poco o per niente attendibili i blog in generale, i siti web di partiti politici o di organizzazioni civili -ambientaliste, religiose o di categoria -, gli articoli della stampa generalista, gli articoli di Wikipedia, e i video di YouTube, in quanto spesso sono anonimi o prodotti da portatori d'interesse quasi sempre privi di riferimenti scientifici, o con riferimenti fuorvianti.
  Ad esempio, un articolo di Alliance for Science (una divisione del Boyce Thompson Institute, una Ong che a sua volta è affiliata all'Università di Cornwell) sostiene che la Ue abbia aumentato le sue emissioni di CO₂ per via del divieto degli Ogm. Per quanto la Cornwell University abbia una reputazione scientifica di tutto rispetto, è da osservare che gli autori non sono ricercatori della stessa ed il paper in questione non è stato pubblicato in alcuna rivista scientifica, è segnato come "in revisione". Anche se in futuro superasse una revisione, esso contiene un vizio logico: parte dal falso presupposto che l'Ue e gli Usa abbiano le stesse coltivazioni. In realtà, noi coltiviamo meno cotone e soia e più orzo e frumento, quindi le emissioni di CO₂ non sono comparabili, indipendentemente che si tratti di Ogm o no. Non si può neanche affermare che l'Africa coltivi meno Ogm perché l’Europa li ha vietati, perché di fatto la normativa europea non li vieta. I principali produttori africani di Ogm, e relative superfici coltivate, sono: Sudafrica (2,3 Mha); Burkina Faso (0,4 Mha) e Sudan (0,1 Mha). Quasi tutta la produzione Ogm africana è cotone (Fonte: Royal Society).
• Le leggi di singoli Stati e le sentenze delle Corti sono vincolanti per i residenti nei rispettivi territori, ma ciò non le rende "fonti attendibili" ai fini di una valutazione puramente scientifica.
  A titolo d'esempio: la Corte di Giustizia Europea ha sentenziato che gli organismi ottenuti mediante tecniche Crispr-Cas9 o similari sono da considerare Ogm a tutti gli effetti, quindi soggetti alle direttive e ai regolamenti esistenti. Secondo le leggi e i regolamenti dell'US Department of Agriculture (Usda) e della Food and Drug Administration (Fda), gli organismi ottenuti mediante tecniche Crispr-Cas9, nei quali non è stato inserito alcun gene di altre specie ma solo "acceso" o "spento" un gene già esistente nel genoma dell'individuo, non sono da considerare Ogm e quindi non sono soggetti alle regolamentazioni in materia. Quindi ciò che in Europa è vietato - o comunque soggetto ad autorizzazioni molto restrittive - negli Usa è libera pratica biotecnologica.
• Il fatto che una fonte si possa reputare "attendibile" non significa che sia "infallibile": per la sua natura la scienza è una ricerca incessante della verità assoluta, ma quest'ultima spesso è coperta da un velo che gli strumenti ed i protocolli di prova non sempre riescono a spostare. Lo sviluppo tecnologico, l'acquisizione di nuove conoscenze e l'analisi di casi particolari in controtendenza portano spesso a rivedere criticamente ciò che fino a quel momento si riteneva "verità assoluta".
• Poiché i risultati scientifici sono soggetti a revisione ed approfondimento, le revisioni più recenti si dovrebbero considerare "più attendibili" rispetto alle pubblicazioni originali. L'autore ha dunque concentrato le sue ricerche sulle pubblicazioni a partire dal 2010, anno scelto arbitrariamente.
• Gli argomenti di tipo politico, religioso, etico, morale, estetico o etnico, pur meritando rispetto, sono puramente soggettivi. Per la loro stessa natura, non hanno alcuna connessione con il metodo scientifico. Purtroppo, sono quelli più conosciuti dal largo pubblico, forse perché rappresentano più introiti per i blog o per la stampa generalista, o forse perché i protagonisti del dibattito pubblico raramente possiedono una preparazione scientifica e si appellano dunque a questo tipo di argomentazione.

Vediamo dunque quali siano i vantaggi e i pericoli - reali e ipotetici - degli alberi geneticamente modificati (Agm).

I rapporti della Fao sulla silvicoltura di Agm

Il primo studio risale al 2004 (³), il più recente al 2010 (⁴). Riassumiamo in poche righe circa trecento pagine dense di contenuti, riportando gli scopi di alcune delle manipolazioni genetiche possibili, i vantaggi che esse comportano, i loro rischi potenziali ed i risultati di oltre duecento verifiche sperimentali condotte fra 1980 e 2010.

Le ricerche riguardano perlopiù diverse specie di pioppi, perché il genoma di questi è più semplice rispetto a quello delle conifere. Alcuni studi riguardano eucalipti e betulle.

Maggiore produzione di biomassa
Ottenere più materia prima a minore costo è da sempre la principale motivazione dell'industria, alla quale forse in futuro si sommerà la spinta per catturare maggiori quantità di CO₂ atmosferica.

Leggi anche
Carbon farming: azioni concrete o ancora blablabla?

L'idea di Agm che crescono più velocemente dei loro congeneri naturali paventa il rischio che gli Agm finiscano per sopraffare le foreste naturali, eliminando la biodiversità. Tale argomento è puro catastrofismo manipolatorio, con poche basi scientifiche. Una monocoltura estesa su larghe aree riduce sempre la biodiversità, a prescindere che si tratti di Agm o di esemplari "naturali".

Il problema dell'invasività è più immaginario che reale perché:

• Gli Agm da utilizzare su scala commerciale devono essere sterili per evitare l'ibridazione accidentale delle popolazioni selvatiche. Con ulteriore manipolazione genetica è possibile creare individui privi di polline, riproducibili solo per via vegetativa. In questo modo la coltivazione di Agm si potrebbe estendere anche al verde pubblico, per il ridotto rischio di allergie.
• Chi decide di coltivare Agm lo fa perché desidera massimizzare la produttività, quindi effettua un monitoraggio permanente dello stock in piedi e cicli di ceduazione brevi. Quindi gli Agm non possono colonizzare spontaneamente un territorio: crescono solo dove vengono piantati intenzionalmente.
• Gli Agm di maggiore interesse commerciale (pioppi, eucalipti, ma anche alberi da frutta) hanno una capacità pollonifera scarsa o nulla, quindi non possono "scappare" dall'areale coltivato.
• "Maggiore produttività" non vuol dire necessariamente "crescita più veloce". Ad esempio, una linea di pioppi appositamente modificati per crescere su terreni inquinati da mercurio ha una produttività complessiva minore di quelli "naturali". Paradossalmente, se coltivati su terreni privi di mercurio crescono ancora più lentamente o eventualmente muoiono. La "maggiore produttività" di questi Agm risiede nel fatto di consentire il recupero di un suolo altrimenti improduttivo.
• Non esiste ancora una evidenza documentata che gli Agm siano più invasivi degli ibridi prodotti con tecniche convenzionali di incrocio selettivo.

Biomassa con minore tenore di lignina e maggiore tenore di cellulosa
La lignina è uno dei componenti indesiderati del legno per l'industria cartaria e per la produzione di etanolo di seconda generazione per il costo - energetico, ambientale ed economico - che comporta la sua separazione dalla matrice lignocellulosica. L'emicellulosa è indesiderabile per l'industria dell'etanolo perché la sua trasformazione rende pentosio, uno zucchero non digeribile per i lieviti.

La manipolazione dei geni delle principali colture da cellulosa, pioppi ed eucalipti, consente di aumentare le rese e ridurre i costi. La maggiore coltivazione al mondo di eucalipto geneticamente modificato è in Brasile, il primo Paese ad approvarne la produzione commerciale, ed appartiene al secondo Gruppo cartario a livello globale, Suzano Paper and Pulp, il quale ha acquistato anche la ditta biotecnologica che ne detiene i brevetti, la FuturaGene. Gli eucalipti brasiliani transgenici producono 20% in più di cellulosa per ettari di terreno coltivato. In questo caso, il rischio di contaminazione genetica del territorio è nullo, perché non esiste nessuna specie di eucalitto nativa dell'America, ma nel caso si volessero tutelare le piantagioni non geneticamente modificate, o la "purezza" del miele eventualmente prodotto sul posto, allora è possibile produrre cloni di eucalipto asessuali, cioè senza fiori.

I fattori di rischio contro questa coltura che si trovano in rete provengono da Ong ambientaliste e civili, per cui ricadono nella sfera degli argomenti soggettivi o non scientificamente dimostrati.

Ne riportiamo alcuni, tratti dal sito di Global Forest Coalition:

• "Land grabbing": le multinazionali forestali occupano terre e distruggono la biodiversità. Vero, ma ciò accade a prescindere che si tratti di Agm o no. Obiettivamente, una coltura Agm richiederebbe un 20% in meno di terra per produrre una unità di legname.
• "Centrali a biomassa": al pari dei "comitati del no" italiani, la Gfc paventa gli ipotetici rischi relativi al fatto che il Gruppo Suzano decida di produrre anche pellet di eucalipto per le "centrali a biomassa europee", fatto apparentemente inesistente nei piani industriali.
• "Food Vs feedstock": le colture industriali sottraggono superficie arabile alla produzione di cibo. Annosa questione, ma anche se fosse vero il problema esiste a prescindere che si tratti di Agm o no. Con tale criterio non si dovrebbe neanche coltivare cotone, tabacco, vimini o jute. Bisognerebbe verificare se gli eucalipti in questione siano stati piantati su terreni degradati da altre colture intensive precedenti, quali mais e canna da zucchero, o se la selva è stata disboscata apposta, ma tali informazioni non sono disponibili.
• Maggiore consumo di acqua, agrofarmaci e fertilizzanti. Purtroppo la lista dei geni effettivamente modificati nella piantagione in questione non sembra essere stata pubblicata, probabilmente si tratta di un segreto industriale, quindi è impossibile valutare fino a che punto la Gfc abbia ragione o torto. Presumibilmente l'argomento è falso, perché si suppone che le modifiche genetiche introdotte da FuturaGene siano proprio la resistenza naturale alle avversità e agli stress abiotici, altrimenti non avrebbe senso modificare il genoma degli eucalipti.

Resistenza agli insetti
Il Bacillus thuringiensis viene utilizzato in agricoltura da oltre cento anni.

Leggi anche
I mille volti del... Bacillus thuringiensis

Esso produce una tossina, chiamata Bt, innocua per gli animali superiori ma letale per gli insetti fitofagi. Viene dunque usato a modo di agrofarmaco, spruzzando sulle piante le sue spore oppure gli estratti della Bt.

È possibile introdurre il gene responsabile della sintesi della tossina Bt in molte specie vegetali soggette all'attacco degli insetti fitofagi, in particolare betulle e pioppi. Obiettivamente, la Bt contenuta negli Agm agisce solo sugli insetti che mangiano le foglie (in certa misura anche su quelli xilofagi). Quindi, l'utilizzo di Agm sarebbe più preciso e richiederebbe meno risorse - materie prime, energia per la produzione, trasporto e applicazione - rispetto alla fumigazione periodica. Eppure, la fumigazione con spore di B. thuringiensis o direttamente con la tossina Bt si considera una pratica di "agricoltura biologica", mentre gli Agm contenenti il gene Bt sono contestati dal pubblico, argomentando che potrebbero nuocere altri insetti non fitofagi perché il polline (o il nettare, negli alberi che producono fiori) potrebbe contenere la Bt.

Uno studio condotto in Finlandia non ha riscontrato differenze fra le popolazioni di insetti non fitofagi che crescevano sulle betulle Gm e su quelle selvatiche utilizzate come controllo, mentre la mortalità riscontrata fra gli insetti che mangiavano le foglie degli Agm è stata del 100%. Rispetto all'utilizzo di agrofarmaci chimici, l'utilizzo di Agm produttori di Bt risulta obiettivamente più rispettoso degli uccelli, delle api e altri insetti non fitofagi, e del suolo, per il semplice fatto di essere mirato e selettivo. In Cina, la coltivazione commerciale di pioppi Bt modificati è autorizzata dal 2001 e al 2018 la superficie coltivata era di 450 ettari (⁵).

Un'altra manipolazione genetica utile nel pioppo è l'espressione delle endotossine Cry I o Cry III, le quali conferiscono alta resistenza agli insetti fitofagi, fino al 100% di mortalità in alcuni casi. Si ipotizza la possibilità che gli insetti sviluppino resistenza agli Agm, nello stesso modo nei confronti degli agrofarmaci chimici. La soluzione a questo problema consiste in una tecnica detta impilamento genetico (gene stacking), consistente nell'introduzione di più geni in uno stesso individuo (ad esempio quelli dell'espressione di Bt, Cry I e altre sostanze dannose per gli insetti), oppure la genetica piramidale (gene pyramiding), consistente nell'ibridazione di due Agm con tratti diversi.

Resistenza alle malattie fungine
Le pareti cellulari dei funghi sono costituite da chitina, per cui l'introduzione nel genoma della pianta di un gene capace di sintetizzare la chitinasi conferisce una resistenza intrinseca all'infezione fungina, rendendo non necessaria l'applicazione degli agrofarmaci. L'impossibilità di infezione degli stock coltivati indirettamente protegge le eventuali foreste naturali adiacenti, perché impedisce la formazione di focolai infettivi. Il rischio ipotizzato è che la chitinasi presente negli Agm impedisca la crescita delle micorrize, simbionti importanti per garantire la fertilità dei suoli.

Prove realizzate in Finlandia con betulle hanno effettivamente mostrato differenze fra il numero e le varietà di micorrize nelle radici degli Agm e nel gruppo di controllo, ma tali differenze non erano significative perché dello stesso ordine di grandezza delle variazioni stagionali all'interno della popolazione selvatica.

Lo stesso risultato è stato osservato negli Usa fra campioni di pino di Monterey (Pinus radiata) modificati e popolazioni selvatiche: le variazioni non sono statisticamente significative, per cui i pini modificati sono capaci di resistere alle infezioni fungine ma non alterano sostanzialmente l'ecologia del suolo.

Conclusioni

Secondo le fonti consultate, l'evidenza sperimentale sembra confermare che l'introduzione di Agm non produca nessuno degli effetti negativi paventati dai detrattori dell'ingegneria genetica. Obiettivamente, i rischi dell'introduzione di Agm nell'ambiente sono uguali o addirittura minori di quelli rappresentati dall'introduzione di specie aliene (per esempio: degrado genetico dell'olmo comune causato dall'introduzione dell'olmo siberiano).

L'ibridazione fra specie, casuale o intenzionale, introduce variazioni sostanziali al genoma delle popolazioni, spesso gli ibridi sono anche sterili. L'impatto dell'introduzione di specie alloctone è decisamente più forte e meno prevedibile di quello prodotto dall'introduzione di uno o due geni nuovi o dalla superespressione o silenziamento di un gene esistente in una specie autoctona. Tuttavia, la diffidenza del pubblico persiste.

Dalle indagini demografiche - alcune risalenti al 2001 - emerge un fatto curioso: giapponesi ed europei sono i più tenaci oppositori dell'ingegneria genetica. La ragione di tale scetticismo, ipotizzata nello studio Fao del 2010, sarebbe la sfiducia generalizzata nella capacità gestionale dei Governi, e per estensione anche negli "esperti ufficiali". Di conseguenza, la pubblicazione di studi che confermano l'assenza di rischi imputabili agli Ogm alimenta le teorie complottiste e la diffidenza, anziché rassicurare la popolazione. Sembra che il tentativo di creare una cultura scientifica nel popolo induca in questo ultimo la percezione che la situazione stia sfuggendo al "controllo democratico" a favore di una "élite" (scienziati, aziende biotech, e "poteri forti" non specificati). Una situazione che ricorda molto le posizioni No vax che stiamo vedendo nel 2021.

Bibliografia
(¹) Hely Häggman, Alan Raybould, Aluizio Borem, Thomas Fox, Levis Handley, Magnus Hertzberg, Meng-Zu Lu, Philip Macdonald, Taichi Oguchi, Giancarlo Pasquali, Les Pearson, Gary Peter, Hector Quemada, Armand Séguin, Kylie Tattersall, Eugênio Ulian, Christian Walter, Morven McLean; Genetically engineered trees for plantation forests: key considerations for environmental risk assessment, Plant Biotechnology Journal, Vol.11, Issue 7, 2013.
(²) Stuart Ritchie; Science Fictions - Exposing Fraud, Bias, Negligence and Hype in Science.
(³) (otto autori) Preliminary review of biotechnology in forestry, including genetic modification, Forest Resources Development Service Working Paper FGR/59E, dic. 2004.
(⁴) (33 autori) Forests and genetically modified trees, Fao, 2010.
(⁵) Wang Guiying, Dong Yan, Liu Xiaojie, Yao Guosheng, Yu Xiaoyue, Yang Minsheng; The Current Status and Development of Insect-Resistant Genetically Engineered Poplar in China, Frontiers in Plant Science, Vol.9, 2018.