Il linguaggio delle piante attraverso i composti organici volatili: dal significato ecologico allo sfruttamento agronomico

I composti organici volatili emessi dalla vegetazione, chiamati anche composti organici volatili biogenici (BVOC), sono un insieme eterogeneo di molecole chimiche con una vasta gamma di funzioni per le piante, e di conseguenze per l’ecosistema e l’ambiente. In poche parole, sembra che i BVOC siano l’alfabeto con cui le piante comunicano tra di loro, con i loro ospiti e nemici, e con l’ambiente. Decifrare l’alfabeto significa non solo aumentare le conoscenze sulla biologia delle piante, ma soprattutto mettere a punto interventi di difesa da avversità, patogeni, e fitofagi basati sullo sfruttamento delle “grida di aiuto” delle piante.

Nel corso della giornata di studio presso i Georgofili, i relatori, tra i maggiori esperti mondiali del settore, hanno brillantemente illustrato le ultime ricerche che confermano come minuscole emissioni fogliari di BVOC possano repellere i fitofagi, e come le piante attaccate dai nemici erbivori possano indurre BVOC che – al contrario – attraggono parassitoidi o predatori carnivori che le liberano dagli indesiderati ospiti. Sono state messe in luce le interessanti ricadute scientifiche e applicative dei BVOC come elemento centrale nel regolare le relazioni multitrofiche. Da un punto di vista evolutivo, i BVOC guidano la selezione di insetti parassitoidi e predatori, favorendo gli individui che imparano a rispondere ai segnali chimici rilasciati dalle loro prede, e dalle piante ospiti. Da un punto di vista applicativo, si può iniziare a pensare a come sfruttare le nuove conoscenze sull’ armamento naturale delle piante ai fini dell’ “integrated pest management” e nell’ottica dell’agricoltura biologica e sostenibile. 

Due altri aspetti innovativi legati all’emissione di BVOC sono risaltati nel corso della conferenza. Alcuni BVOC della famiglia dei terpeni, come isoprene e monoterpeni, sono anche potenti antiossidanti e proteggono le piante da stress abiotici, quali ad esempio, alte temperature e siccità. Quindi le piante che emettono alte quantità di questi BVOC potrebbero adattarsi meglio ai cambiamenti climatici e al reiterarsi di stress abiotici connessi all’estremizzazione del clima.

Inoltre i BVOC sono in grado di influire significativamente anche sulla chimica atmosferica e il clima.  Alcuni BVOC, se reagiscono con gas antropogenici, possono produrre fotochimicamente ozono nell’atmosfera. L’ozono è un potente gas serra, ma soprattutto un inquinante tossico che riduce significativamente le produzioni colturali e forestali mondiale. Il paradosso che le piante contribuiscano all’inquinamento va ovviamente evitato abbattendo le molecole antropogeniche alla base di questa perversa reazione, principalmente i NOx. 

Esistono quindi insospettabili proprietà delle piante e queste nuove conoscenze sono estremamente importanti per la difesa delle piante per mezzo di tecnologie verdi e sostenibili.