Le radici possono essere "ascoltate" durante la crescita e i vermi quando si scava. I ricercatori dell'ETH di Zurigo e dell'Istituto nazionale francese per la ricerca agricola presentano un nuovo metodo per l'analisi del suolo.

Il suolo sano è vivo:un principio che si applica sia ai terreni naturali che a quelli coltivati. Gran parte di ciò che accade sottoterra, però, rimane nascosto ai ricercatori. Una maggiore consapevolezza dei fenomeni coinvolti sarebbe utile per comprendere meglio le interrelazioni in questo ecosistema.

Rumori misurabili

Ciò che non si vede forse si può udire:con questo in mente, ricercatori dell'ETH di Zurigo e dell'Istituto nazionale francese per la ricerca agricola (INRA) hanno utilizzato sensori piezoelettrici per studiare vari terreni per le emissioni acustiche.

Il risultato:quando crescono le radici o i lombrichi scavano gallerie, emettono rumori che possono essere chiaramente ricondotti alla crescita delle radici e all'attività dei vermi. Lo ha dimostrato uno studio condotto da Marine Lacoste dell'INRA, Siul Ruiz e il professore dell'ETH Dani Or dell'Istituto di biogeochimica e dinamica degli inquinanti all'ETH di Zurigo.

Ascoltare il suolo apre una nuova finestra per la scienza, dice Or:"Possiamo imparare quando crescono le radici, Per esempio. Fino ad ora, non sapevamo se succede durante il giorno, di notte, o in condizioni di terreno umido o secco. Il nuovo metodo ci consente di scoprirlo in loco in modo relativamente semplice e senza scavare." I ricercatori hanno dimostrato per la prima volta che l'attività biologica nel suolo può essere misurata utilizzando sensori acustici.

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno confrontato le osservazioni visive con le misurazioni acustiche. Hanno dimostrato che in celle di vetro piene di terreno sabbioso con piante di mais e in celle simili piene di terreno argilloso che consentono ai lombrichi di scavare gallerie.

I sensori piezoelettrici registrano le emissioni acustiche, che assumono la forma di onde elastiche alla frequenza di 1-100 kilohertz. Si verificano onde sonore di questa natura, Per esempio, quando piccoli granelli si muovono o si sfregano l'uno contro l'altro o quando si formano minuscole crepe nel terreno. Gli umani non possono sentirli.

Dopo sette giorni (lombrico) e diciannove giorni (radici), i ricercatori hanno correlato la crescita delle radici osservata e le gallerie scavate con i rumori registrati:erano altamente coerenti. Le misurazioni di controllo da cellule contenenti solo terreno hanno confermato che i suoni provenivano dalle radici e dall'attività dei lombrichi.

Quando crescono le radici – e quante?

Dani Or ha già studiato con successo il terreno per i primi segni di frane. Il lavoro gli ha insegnato a distinguere e interpretare una gamma di emissioni acustiche. Dice:"I rumori nel suolo sono di entità molto bassa, ma il fatto che esibiscano firme specifiche significa che possono essere attribuiti a fonti specifiche. vermi, ad esempio, muoversi molto più velocemente delle radici, mentre le loro emissioni acustiche sono molto più irregolari."

Spera che il nuovo metodo gli consentirà a un certo punto di fare valutazioni quantitative sul numero di apici radicali che crescono contemporaneamente e sulla velocità della loro crescita. Non ultimo, il metodo potrebbe far luce sull'interazione dei lombrichi con la crescita delle radici e la formazione delle strutture del suolo.

Prossimo passo:prova sul campo

Lo studio ha permesso ai ricercatori di dimostrare che l'attività biologica del suolo può essere misurata acusticamente – in condizioni di laboratorio, almeno. Il passo successivo consiste nell'esaminare le situazioni che si adattano al metodo e come si svolge sul campo. Un test preliminare si è già dimostrato efficace:i ricercatori hanno lasciato crescere le piante in una colonna di terreno, il che ha permesso loro di misurare acusticamente la crescita delle radici. Oppure può ben vedere il suo metodo utilizzato dagli agricoltori in futuro insieme ad altri mezzi di analisi del suolo.