Base Scientifica dell’Agroecologia

Base Scientifica dell’Agroecologia

Il settore agroalimentare è interessato da una profonda riflessione; riflessione legata alle conseguenze della cosiddetta Rivoluzione Verde, nata soprattutto dopo il Trattato di Roma ed i modelli liberisti dell’economia.
Nella seconda metà del XX secolo, a scala globale, l’agricoltura ha avuto uno straordinario aumento della produttività. Quest’aumento è attribuibile principalmente alle politiche di ristrutturazione e concentrazione aziendale, a un vigoroso processo di meccanizzazione, all’introduzione di fertilizzanti di sintesi, di pesticidi e di tecnologie per l’allevamento animale.
Tuttavia queste trasformazioni hanno creato un grande impatto sulla sostenibilità ambientale, sociale ed economica dei sistemi alimentari mondiali.
L’aumento delle produzioni è stato visto come successo di queste politiche che, invece, non hanno analizzato gli impatti sul sistema ecologico e, soprattutto, se si trattasse di un vero aumento di rendimento del sistema o, più semplicemente, di un incremento di resa, di un solo fattore (monocultura), a discapito di una diminuzione e capacità di altri fattori: fertilità, biodiversità, disponibilità idrica, processi di desertificazione, ecc..
Gli impatti ambientali più significativi del settore agricolo si manifestano sull’integrità e la diversità biologica (biodiversità), per la perdita di geni, specie, habitat, ecosistemi e la semplificazione del paesaggio. I determinanti agricoli rappresentano il 70% tra i contributi dei settori produttivi alla perdita di biodiversità terrestre globale, secondo l’ultima edizione (2014) del Global Biodiversity Outlook redatto per la Convenzione internazionale per la diversità biologica (CBD).
Di fatto le scienze agronomiche, per oltre mezzo secolo, si sono disinteressate ai bilanci energetici (e quindi ai rendimenti termodinamici) dei sistemi agricoli, ponendo come parametro unico dei loro obiettivi la resa unitaria (colturale).
Tutt’oggi è convinzione comune, anche tra ricercatori e tecnici (oltre che tra operatori del settore) che l’agricoltura cosiddetta “convenzionale” sia l’unica a poter soddisfare il fabbisogno nutrizionale della popolazione mondiale.
Tecnicamente, oltre che scientificamente, è una delle disinformazioni (oltre che uno dei paradossi) più vistose.
In Ecologia, cioè nei sistemi produttivi naturali, è noto invece da tempo, sopratutto dalle scoperte di Ilya Prigogine (Mosca, 25 gennaio 1917 – Bruxelles, 28 maggio 2003) sui Sistemi Dissipativi (quale sono appunto i sistemi ecologici) che la Produttività Primaria, cioè la capacità di conversione dell’energia solare in biomassa di un sistema naturale (come è anche quello agricolo) è una funzione di stato proporzionale. In poche parole all’aumentare della biodiversità (ecologica o agricola) del sistema, l’efficienza di conversione in biomassa aumenta secondo una funzione già nota, anche se solo da un punto di vista speculativo matematico, giá a suo tempo addirittura a Nicolas Léonard Sadi Carnot con il suo omonimo ciclo risolto per infinitesimali.
Tralasciando in questo contributo tutte le speculazioni matematiche di questi modelli il risultato finale è che se implementiamo un modello produttivo dove inseriamo più specie (in consociazione ed in rotazione fra loro) il risultato finale sarà una parziale diminuzione delle rese unitarie ma un incremento della produttività primaria dell’intero sistema.
In definitiva la parte di resa persa per singola specie è oltre modo compensata dall’incremento totale (in biomassa) dell’intera consociazione; tutto in accordo con il secondo principio della termodinamica e con la grandezza che ne deriva e, cioè: l’entropia.
Questa funzione si spiega con la sommatoria dei rendimenti dei singoli processi produttivi delle singole specie (in accordo proprio con i suddetti principi) ed, alla fine, di un modello produttivo biodiverso, che non solo vede incrementare le sue produzioni totali ma innesca un processo energetico che va sotto il nome di “Chiusura del sistema Termodinamico”.
In poche parole il Sistema Dissipativo tende ad utilizzare al massimo il flusso di energia (solare e di scambio tra le singole specie) e a diminuire i trasferimenti di massa molto elevati nei sistemi agricoli convenzionali (uso di concimi dall’esterno, carburanti, ammendanti, insetticidi, diserbanti, ecc.).
Ricordiamo che in termodinamica il trasferimento di massa agisce negativamente sul sistema e questo decremento segue una funzione quasi geometrica al crescere della distanza delle masse trasferite.
Tradotto in termini semplici significa che modelli di produzione non solo biodiversi ma anche con basso trasferimento di masse e con raggi corti dei loro trasferimenti assicurano una maggiore efficienza energetica.
È proprio il passaggio dal sistema termodinamico aperto a quello chiuso il fondamento scientifico dell’agroecologia che pretende, ovviamente, un modello produttivo e di raccordo tra le produzioni ottenute ed i consumatori completamente diverso.

A tutto questa bisogna aggiungere anche alcune ricadute di natura concreta sul Sistema Dissipativo preso nella sua integralità.
Tra questi la diminuzione dei feedback o retroazioni, cioè quella capacità di un sistema di autoregolarsi (feedback negativo), tenendo conto degli effetti scaturiti dalla modificazione delle caratteristiche del sistema stesso. Sono tipici feedback di sistema l’aumento delle popolazioni di alcuni insetti o parassiti, l’infestazione di alcune specie, l’aumento di alcuni essudati radicali, ecc.
Inoltre la tendenza del Sistema Termodinamico ad implementare cicli chiusi assicura una maggiore tutela e salvaguardia proprio su quei fattori che sono al centro della questione dell’agricoltura intensiva: fertilità del suolo, uso irriguo, perdita di biodiversità, ecc.
Tipici esempi di modelli agricoli che sfruttano sistemi termodinamici chiusi sono l’Agricoltura Sintropica, la Permacoltura, l’Agricoltura Sinergica, ed altre tecniche che applicano, in definitiva, i principi veri e propri che rientrano nel grande tema dell’Agroecologia.
Ovviamente il passaggio dai modelli agricoli convenzionali a quelli agroecologici deve affrontare due grandi questioni:
• La prima è legata alla insufficiente ricerca scientifica in materia (che paga ancora un gap metodologico sistemico) che possa proporre metodi agroecologici consolidati ed affidabili (non solo produttivi ma anche distributivi);
• La seconda è che l’Ecosistema non è una funzione meccanica ma, come tutti i sistemi complessi, non può essere variato immediatamente per cui l’introduzione di nuovi modelli produttivi (ed i loro risultati) hanno bisogno di tempi medio-lunghi.
Tuttavia non esiste altra strada a tale questione ed anche i tentativi (maldestri da un punto di vista scientifico) di trovare soluzione che non rispettino i modelli termodinamici dei Sistemi Dissipativi (quali sono, come detto, sistemi ecologici naturali o agricoli) non rappresentano alcuna soluzione percorribile: la fisica (fondamento dell’ecologia), come la matematica, non è un’opinione.
D’altronde un’analisi dell’ISPRA, tra le altre, conclude con questo passaggio la questione: “È perciò determinante studiare in modo approfondito le buone pratiche di tutela e valorizzazione ecologica dell’agrobiodiversità (ad esempio come in parte avviato nell’ambito della Rete Rurale Nazionale), individuando le connessioni esistenti o potenziali con le filiere corte. Infine è importante valutare in modo pienamente sistemico la sostenibilità delle reti alimentari locali, ecologiche, solidali e di piccola scala, per sviluppare al meglio ogni ambito, ponendo speciale attenzione alla diffusione delle varietà agrarie locali a rischio di estinzione biologica”.

Guido Bissanti

Bibliografia
– Bissanti G. (1999) – Sviluppo rurale e rinascimento politico – Nuova Ipsa – Palermo.
– Ceccarelli S. (2016) – Mescolate contadini, mescolate. Cos’è e come si fa il miglioramento genetico partecipativo, Pentàgora edizioni.
– Cushman S. A. (2021) – Entropy in Landscape Ecology: A Quantitative Textual Multivariate Review.
– Dwivedi S. et al. (2017) – Diversifying Food Systems in the Pursuit of Sustainable Food Production and Healthy Diets, Trends Plant Science 2017 Oct.
– Global Biodiversity Outlook (2014) – Publication of the Convention on Biological Diversity.
– Huayong Zhanga and Jianguo Wu (2002) – A statistical thermodynamic model of the organizational order of vegetation.
– João Carlos Marques, Sven Erik Jørgensenb (2002) – Three selected ecological observations interpreted in terms of a thermodynamic hypothesis. Contribution to a general theoretical framework.
– Søren Nors Nielsen S. O. et al. (2020) – Thermodynamics in Ecology – An Introductory Review.
– Prigogine I. (1982) – Le strutture dissipative. Auto organizzazione dei sistemi termodinamici di non equilibrio, Sansoni, Firenze.
– Prigogine I. (2002) – Termodinamica: dalle macchine termiche alle strutture dissipative (con Dilip Kondepudi), Bollati Boringhieri, Torino.