Alimentato dalla pioggia, questo vettore di semi potrebbe aiutare a riforestare le aree più remote
Il rimboschimento è essenziale nella lotta contro il cambiamento climatico e per proteggere la biodiversità, ma piantare alberelli a mano può essere lento e richiede molto lavoro.
Negli ultimi anni si è cominciato a usare i droni per far cadere i semi sui terreni disboscati dagli incendi; un'azienda chiamata Mast Reforestation, in precedenza DroneSeed, ha applicato questo metodo negli Stati Uniti occidentali e non solo, mentre il World Wildlife Fund ha usato droni specializzati per ripristinare la boscaglia rurale in Australia. Ma perché un rimboschimento ricresca, i semi abbandonati devono penetrare nel terreno e germogliare, e questo può essere una sfida.
I ricercatori del Morphing Matter Lab della Carnegie Mellon University, in Pennsylvania, potrebbero avere una risposta. Ispirandosi al design della natura, il laboratorio ha creato un vettore "E-seed" destinato a essere sganciato dai droni e a perforare il terreno.
Ma è sorprendente che il vettore non abbia bisogno di una fonte di energia per perforare il terreno: è fatto di un materiale che si "auto-trapana" in risposta alla pioggia.
Il direttore del laboratorio, Lining Yao, e i suoi colleghi hanno preso spunto dai semi di erodium, un genere di piante con una "trivella" a forma di spirale che cambia forma quando è bagnata, utilizzando una "coda" per sollevarsi e spingere più efficacemente nel terreno.
Il team ha creato un supporto per i semi basato sullo stesso principio, realizzato con legno di quercia bianca che risponde naturalmente ai cambiamenti di umidità. Hanno trattato chimicamente il legno per renderlo più flessibile quando è bagnato, oltre che più morbido e denso, in modo che si espanda più efficacemente. L'Erodium ha una sola coda, ma il portaseme ne ha tre, rendendo più facile la perforazione del terreno.
Secondo una ricerca pubblicata da Yao sulla rivista Nature, il vettore ha un "tasso di successo di perforazione dell'80% su terreni pianeggianti", il che lo rende più efficace dei semi di erodium nelle stesse condizioni. Dopo che il vettore scava, il seme è protetto dagli animali e dagli elementi naturali, migliorando le sue possibilità di germinazione.
Su misura
In agosto, il progetto ha vinto il premio Falling Walls breakthrough of the year - che viene assegnato ogni anno alle scoperte scientifiche nelle discipline accademiche - in Ingegneria e Tecnologia.
Finora Morphing Matter ha testato i portasemi solo nei siti di Pittsburgh e Changxing, in Cina, ma Yao afferma che il laboratorio ha ricevuto l'interesse di venture capitalist e agenzie governative di tutto il mondo che vogliono utilizzare i portasemi in progetti di riforestazione.
Tuttavia, Yao fa notare che devono essere sviluppati tipi specifici di vettori di semi per luoghi diversi, per adattarsi a suoli e livelli di umidità diversi, tra le altre varianti. "Dobbiamo adattare il design alle condizioni locali e alle sementi di loro interesse", spiega Yao.
"Il deserto è molto diverso dalla foresta amazzonica e dalle coste delle Hawaii. La partnership deve essere molto collaborativa con gli operatori locali, per cui chiediamo sempre loro di inviare semi e terreni da validare".
Per fornire la tecnologia a progetti in tutto il mondo sarebbe necessario aumentare la produzione.
"La maggior parte delle persone che ci contattano vogliono migliaia di semi, vogliono far crescere milioni di alberi in un anno", dice Yao. "Ho creato un piccolo team in laboratorio per pensare a una strategia di produzione di massa, ma vogliamo assolutamente ottenere un maggiore sostegno finanziario e personale per rendere questo sforzo più grande".
Shu Yang, professore all'Università della Pennsylvania, è stato fortemente coinvolto nel progetto del vettore E-seed. Afferma che la questione della distribuzione su larga scala è importante.
"Bisogna considerare l'efficienza. Al momento è dell'80% e poi, una volta che si opera su una vasta area, qual è l'efficienza rispetto ai costi? Se le persone sono interessate a farlo, penso che il tasso di successo sia fondamentale", afferma Yang.
Ma in termini di processo produttivo, Yang ritiene che sarà possibile produrre un numero sufficiente di vettori per soddisfare la domanda.
Carenza di semi
Secondo Matthew Aghai, vicepresidente della ricerca e dello sviluppo bio di Mast Reforestation, il progetto e-seed è uno "sviluppo fenomenale", ma aggiunge che, affinché la distribuzione delle sementi sia davvero efficace, è necessario rendere disponibili su larga scala droni migliori per la riforestazione. In genere, con i droni convenzionali, "la tecnologia non è in grado di operare con un grande grado di controllo e precisione", afferma.
Mast Reforestation produce e utilizza droni per la riforestazione in tutto il mondo, oltre a produrre milioni di semi all'anno nella più grande banca di semi degli Stati Uniti occidentali. Aghai aggiunge che l'uso dei droni per la riforestazione in aree remote richiede infrastrutture, come le stazioni di ricarica, che spesso non sono disponibili.
Ma una sfida ancora più grande potrebbe essere la carenza di semi da piantare, perché immagazzinare i semi nelle banche richiede tempo e i vivai di semi hanno bisogno di maggiori finanziamenti. "In realtà nel nostro settore c'è una carenza di sementi più ampia, molto grave. È questo il collo di bottiglia della riforestazione, non la tecnologia".
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Fonte: edition.cnn.com
