I ricercatori dell'Università del Massachusetts Amherst hanno recentemente scoperto che la capacità delle erbe agricole di resistere alla siccità è direttamente correlata alla salute della comunità microbica che vive sui loro steli, foglie e semi.

"I microbi fanno una quantità enorme per le erbe che guidano l'agricoltura mondiale, "dice Emily Bechtold, uno studente laureato nel dipartimento di microbiologia di UMass Amherst e autore principale dell'articolo recentemente pubblicato in Microbiologia applicata e ambientale . "Proteggono dagli agenti patogeni, fornire all'erba sostanze nutritive come azoto, fornire ormoni per rafforzare la salute e la crescita della pianta, proteggere dai raggi UV e aiutare l'erba a gestire la siccità." Eppure, l'aumento della gravità e della longevità delle condizioni di siccità causate dai cambiamenti climatici in tutto il mondo sta indebolendo la capacità del microbioma di prosperare.

Dal momento che il 60% di tutta l'agricoltura è legata all'erba, pensa alle mucche, pecore e altri animali che sgranocchiano erba che forniscono carne, latte, formaggio, pelle, lana e altri prodotti:i batteri che vivono sull'erba toccano ogni aspetto della nostra vita, da quello che mangiamo a colazione alla sicurezza alimentare, economia e sviluppo internazionale.

La nuova ricerca, che è il primo del suo genere, si concentra su due diversi tipi di erbe:quelle che costituiscono la maggior parte delle praterie nelle zone temperate e quelle che predominano nelle regioni tropicali. "L'obiettivo di questa ricerca, "dice Klaus Nüsslein, professore di microbiologia presso UMass Amherst, e l'autore senior del documento, "è essere in grado di gestire le interazioni tra le piante e i batteri che ospitano per sostenere un'agricoltura veramente sostenibile". Fino ad ora, però, era in gran parte sconosciuto come l'erba e il suo microbioma si sostenessero a vicenda, e quali effetti potrebbe avere la siccità sulle comunità batteriche.

I ricercatori, il cui lavoro è stato sostenuto dalla Lotta M. Crabtree Foundation e dalla National Science Foundation, coltivavano le loro erbe temperate e tropicali in due diverse serre. Il clima di ogni serra è stato controllato per imitare le condizioni climatiche naturali. Una volta che le erbe hanno raggiunto la maturità, i ricercatori hanno ulteriormente diviso ogni gruppo in tre sottogruppi. Il primo, il gruppo di controllo, mantenuto condizioni climatiche ottimali. Un secondo sottogruppo ha avuto il suo clima alterato per imitare condizioni di siccità mite, mentre il terzo è stato sottoposto a gravi condizioni di siccità. Nel giro di un mese, i ricercatori hanno contato, riunito, e sequenziato il DNA dei batteri in tutti i gruppi di erbe e confrontato i risultati.

Quello che hanno scoperto è che quando i batteri hanno mostrato segni di stress indotto dalla siccità, così hanno fatto le piante. Come previsto, le erbe tropicali erano in grado di resistere meglio alla siccità rispetto alle erbe temperate, ma ci sono stati cambiamenti significativi nei microbiomi di tutte le erbe in condizioni di grave siccità. Non solo c'erano meno batteri totali, ma le comunità microbiche sono diventate meno diverse, e quindi meno resistente allo stress ambientale. In alcuni casi, c'è stato un aumento della conta di batteri che possono rivelarsi dannosi per l'erba.

Però, c'è speranza. Alcuni batteri potenzialmente benefici hanno dimostrato di prosperare in condizioni di lieve siccità. Occorre fare più ricerca, ma, dice Bechtold, la loro ricerca indica che i piani per sostenere attivamente e biofertilizzare con questi batteri benefici potrebbero essere la chiave per superare le condizioni di siccità che diventeranno solo più diffuse nell'era del riscaldamento globale.