In tutto il mondo, un terzo di tutte le emissioni di gas a effetto serra proviene dall'agricoltura e dai sistemi alimentari. L'impronta di carbonio di questi sistemi comprende tutte le emissioni derivanti dalla coltivazione, dalla lavorazione, dal trasporto e dai rifiuti alimentari. L'agricoltura è vulnerabile agli effetti del cambiamento climatico e, come dimostra il conflitto in Ucraina, la geopolitica può influenzare i sistemi alimentari.

Alcune tecnologie possono però già contribuire a de-carbonizzare i complessi sistemi che collegano i produttori ai consumatori e rendere i nostri sistemi alimentari molto più resistenti alle minacce globali. Eccone cinque che riteniamo abbiano un immenso potenziale.

1-. Fattorie di carbonio e agricoltura rigenerativa

Al giorno d'oggi, la maggior parte delle emissioni di gas serra legate all'alimentazione deriva dalla coltivazione del cibo e viene emessa quando il suolo viene arato. Questo è importante da sapere, perché il suolo lasciato intatto immagazzina carbonio.

Tuttavia, bastano alcuni cambiamenti relativamente piccoli nella loro gestione per trasformare i terreni in serbatoi di carbonio: per esempio, piantare legumi e colture foraggere ogni due o tre anni, anziché solo colture di base come il grano o il mais, o seminare colture di copertura in autunno per mantenere i campi protetti, consente di accumulare materia organica e aiuta il suolo ad assorbire il carbonio. Oltre a contribuire a rallentare il cambiamento climatico, questo protegge il suolo dall'erosione.

L'idea di diversificare le colture può sembrare tecnologicamente semplicista, ma funziona. Inoltre, una nuova generazione di strumenti agricoli intelligenti, come le attrezzature che utilizzano i metadati e l'intelligenza artificiale, aiuterà rapidamente gli agricoltori ad adottare pratiche che producono cibo e immagazzinano carbonio.

Gli strumenti intelligenti fanno parte della rivoluzione digitale dell'agricoltura, nota anche come agricoltura di precisione, che consentirà agli agricoltori di ridurre il loro impatto sull’ambiente e di misurare la quantità di gas a effetto serra catturati dai loro campi, creando un sistema di registro del carbonio che documenti i loro sforzi.

2-. I fertilizzanti intelligenti

Trasformare l’azoto dell’aria in fertilizzante richiede di solito molti combustibili fossili, inoltre, non è facile per gli agricoltori mettere esattamente la giusta quantità di fertilizzante nel posto giusto e al momento giusto affinché le colture lo utilizzino in modo efficace. Spesso ne viene applicata una quantità eccessiva ed i fertilizzanti non vengono tutti assorbiti dalle colture, con conseguente inquinamento sotto forma di gas serra e contaminanti nell’acqua, ma la nuova generazione di fertilizzanti potrebbe risolvere questi problemi. I biofertilizzanti intelligenti utilizzano microrganismi allevati o modificati per vivere in armonia con le colture, catturando i nutrienti dall'ambiente e fornendoli alle colture senza sprechi.

3-. Fermentazione di precisione

Da sempre, i microrganismi sono utilizzati per trasformare gli zuccheri e gli amidi in prodotti fermentati come birra, vino e pane, ma tra non molto questa fermentazione di precisione sarà utilizzata per produrre molti altri prodotti. E’ una tecnologia da tempo utilizzata per creare quasi tutta l'insulina del mondo nonché il caglio, l'enzima usato per produrre il formaggio. Gli Stati Uniti hanno recentemente autorizzato l'uso di proteine di latte fermentate d’origine non animale - ottenute inserendo nei microbi i geni che producono latte - per la produzione di gelati, che ora sono in commercio. È solo questione di tempo prima che i prodotti derivati dalla fermentazione di precisione diventino comuni nei supermercati di tutto il mondo.

In futuro, se i microrganismi di fermentazione saranno prodotti con gli scarti (come gli avanzi di birra o gli amidi scartati delle proteine vegetali), gli agricoltori potrebbero creare alimenti a basso impatto e di alto valore da materiali organici che altrimenti andrebbero sprecati e si decomporrebbero generando gas serra.

4-. Agricoltura verticale

Sebbene non ci sia niente di meglio della frutta e della verdura fresche raccolte quando sono mature e consumate subito, la triste realtà è che la maggior parte dei prodotti consumati in Canada, negli Stati Uniti settentrionali e nell'Europa settentrionale proviene da aziende agricole del sud-ovest degli Stati Uniti o dell'emisfero meridionale. L’impronta di carbonio di questa catena del “fresco” a lunga distanza è notevole e la qualità degli alimenti non è sempre ottimale.

Una nuova generazione di fattorie verticali può cambiare la realtà, utilizzando luci LED a basso consumo energetico per coltivare cibo a livello locale tutto l'anno. Questi impianti agricoli a controllo ambientale richiedono meno acqua e meno fatica rispetto alle aziende agricole tradizionali e producono grandi quantità di frutta e verdura fresca su piccoli appezzamenti di terreno.

Queste installazioni stanno sorgendo dappertutto nell’America del Nord ed in Europa, ma soprattutto a Singapore ed in Giappone. Sebbene si discuta ancora se siano migliori in termini di consumo energetico, le fattorie verticali di oggi sono sempre più orientate a utilizzare energia rinnovabile per garantire una fornitura di cibo fresco a zero emissioni per tutto l'anno, anche nel nord del Canada.

5-. Il biogas

Il letame degli allevamenti è difficile da gestire, in quanto può diventare una fonte di inquinamento delle acque e di gas serra. Tuttavia, se il letame viene collocato in un digestore anaerobico, è possibile catturare il metano prodotto e trasformarlo in gas naturale verde.

Se progettati correttamente, i digestori di biogas possono anche trasformare i rifiuti organici urbani in energia rinnovabile, dando all'agricoltura l'opportunità di contribuire allo sviluppo dell'energia sostenibile. Questo sta già accadendo nelle aziende agricole dell'Ontario, dove una nuova generazione di digestori a biogas sta incrementando il reddito agricolo e sostituendo i combustibili fossili.

Incoraggiare la trasformazione del sistema

Queste tecnologie sono ancora più interessanti quando sono collegate tra loro. Ad esempio, i collettori di biogas installati negli allevamenti potrebbero fornire l'energia necessaria per far funzionare gli impianti di fermentazione che producono prodotti caseari non animali.

Allo stesso modo, se le proteine di origine vegetale, ad esempio quelle provenienti da legumi come i piselli, vengono prodotte nelle aziende agricole con tecniche di agricoltura rigenerativa e lavorate localmente, l'amido avanzato può essere utilizzato per la fermentazione di precisione. Anche se non sappiamo se questo processo può essere implementato su larga scala, i suoi potenziali benefici in termini di sostenibilità sono immensi.

Per sfruttare queste opportunità dobbiamo sviluppare imprese agroalimentari che formano sistemi alimentari circolari, in modo che gli scarti di una fase diventino input preziosi per un'altra. Un'aggiunta essenziale ai sistemi alimentari circolari sarà la tracciabilità del carbonio dal campo alla tavola, in modo da evidenziarne i benefici.

Le tecnologie per un'economia alimentare circolare a zero emissioni di carbonio raggiungeranno presto la maturità. Nel giro di pochi anni, le cinque tecnologie sopra descritte dovrebbero essere ampiamente utilizzate.

Il mondo sta affrontando una delle più grandi sfide del secolo: come nutrire in modo soddisfacente la popolazione mondiale in crescita affrontando il cambiamento climatico ed evitando di distruggere gli ecosistemi da cui dipendiamo per vivere. Ma presto potremo disporre degli strumenti necessari per nutrire il futuro e proteggere il pianeta.

Vedi, Cinq technologies qui pourraient contribuer à rendre le système alimentaire neutre en carbone