I pesticidi non sono nuovi e sicuramente non sono un’invenzione umana. Le piante e altri microrganismi hanno usato sostanze chimiche per difendersi da altri organismi per centinaia di migliaia di anni.

Prendiamo, per esempio, gli alberi di noce. Le loro radici producono una sostanza chimica chiamata juglone che viene secreta nel suolo e inibisce la crescita delle piante vicine. Questo assicura che il noce abbia tutte le sostanze nutritive e l’acqua vicine per sé.

Le piante producono anche insetticidi. La nicotina è l’esempio più famoso, prodotta dalle piante della famiglia delle solanacee, compresi i pomodori, le patate e, naturalmente, il tabacco. Molti insetti che mangiano le piante evitano le piante di tabacco perché la nicotina è una potente neurotossina che può ucciderle.

L’uomo ha replicato questa guerra chimica naturale per produrre pesticidi che sono diventati essenziali per l’agricoltura. Ma l’uso degli insetticidi solleva anche preoccupazioni circa il loro impatto su specie non bersaglio come le api, o il loro effetto indiretto sugli uccelli, che mangiano molti insetti.

Gli scienziati che studiano gli insetti e come si adattano ai pesticidi stanno scoprendo che alcuni insetticidi possono rendere i parassiti più forti o che la pianta stessa potrebbe addirittura diventare più attaccata da altri parassiti. Trovare soluzioni è importante sia per preservare la biodiversità che l’agricoltura.

Quando un agricoltore usa gli insetticidi, è consapevole degli effetti benefici sui suoi campi, ma deve anche essere consapevole dei potenziali impatti negativi.

Quello che non ti uccide ti rende più forte

Un pesticida può provocare una ricomparsa del parassita target nei giorni, settimane o mesi che seguono la sua applicazione. Gli insetticidi devono essere applicati a concentrazioni letali e a volte più volte durante il ciclo di vita del parassita per essere pienamente efficaci.

A concentrazioni sub-letali, un pesticida può, infatti, aumentare la fecondità o la longevità di alcuni parassiti. Per esempio, quando l’imidacloprid (una neurotossina per insetti della famiglia dei neonicotinoidi) viene applicato a concentrazioni sub-letali, può raddoppiare il tasso di riproduzione dell’afide verde del pesco.

Peggio ancora, un’applicazione sub-letale di pesticidi può portare rapidamente all’emergere della resistenza agli insetticidi. La resistenza ai pesticidi rende questi prodotti chimici inutili o addirittura dannosi. Questo è il caso del ceppo resistente agli insetticidi del tonchio del mais, che ha aumentato la sua popolazione di 5,4 volte quando è stato trattato con un insetticida piretroide chiamato deltametrina.

I focolai a ripetizione

Gli insetticidi possono essere selettivi – colpendo un particolare insetto – o agire su una gamma di parassiti (ampio spettro). Gli insetticidi ad ampio spettro sono ampiamente utilizzati, ma possono avere effetti negativi come l’interruzione dei nemici naturali di un parassita.

In questi casi, poche settimane dopo l’applicazione del pesticida, lo stesso parassita riapparirà nel campo (ricomparsa del parassita primario) o si verificherà un’epidemia di un altro parassita (ricomparsa del parassita secondario). Questi fenomeni sono stati identificati su molte colture, tra cui soia, patate e altro, ma sono difficili da studiare perché ci sono così tanti fattori diversi coinvolti.

Alcuni ricercatori hanno stimato che un trattamento antiparassitario di inizio stagione sul cotone per le cimici Lygus può aggiungere 6 dollari per acro per una successiva applicazione di pesticidi di fine stagione, perché i nemici naturali del parassita sono esauriti.

La pianta sensibile

Alcuni produttori di pesticidi ora rivestono i semi delle piante con pesticidi, in modo che le piante assorbano il pesticida nei loro organi e diventino tossiche per i parassiti agricoli. Questo è diventato un modo molto popolare per proteggere le piante annuali come il grano, la soia o il mais.

Ma quando una pianta diventa resistente ad alcuni parassiti, può anche diventare più sensibile ad altri. L’esempio meglio documentato è l’uso di neonicotinoidi su cotone, mais e pomodoro, e l’aumento delle epidemie di acaro del ragno a due macchie. Gli acari del ragno non sono sensibili ai neonicotinoidi e prosperano su queste colture molto di più rispetto a quelle non trattate.

Senza dubbio, i pesticidi contribuiscono positivamente alla produzione elevata e stabile di colture nel nostro attuale modello agricolo e quindi nella nostra vita. D’altra parte, ci sono opzioni non chimiche che possono essere utilizzate come alternative o in aggiunta ai pesticidi.

Alternative agli insetticidi

Ci sono opportunità per ridurre l’uso dei pesticidi, e gli scienziati, come me, lavorano su molte alternative sostenibili. Un recente studio ha evidenziato che il 78% dei neonicotinoidi usati in agricoltura potrebbe essere sostituito da una gestione non chimica dei parassiti. Tra molti altri, una sorprendente iniziativa in Germania chiamata Jena sta raccogliendo ricercatori per vedere se portare più diversità vegetale sul campo aumenta la resilienza rispetto ai nostri sistemi agricoli monoculturali.

Sono in fase di sviluppo diverse nuove tecnologie che potrebbero aiutare a ridurre l’uso di pesticidi. Per esempio, le telecamere possono rilevare le sostanze chimiche volatili rilasciate dalle piante durante un’epidemia di parassiti. Questi segnali di avvertimento possono aiutare gli agricoltori a rilevare i parassiti prima e portare a un trattamento migliore e più efficiente.

Anche la biotecnologia può aiutare. Le colture geneticamente modificate non sono state ampiamente accettate dal pubblico, ma le nuove tecniche come CRISPR-Cas9 – uno strumento genetico preciso in grado di cambiare piccole parti del genoma – possono, se usate saggiamente, essere preziose per un’agricoltura più sostenibile e meno dipendente dai pesticidi. Per esempio, una pianta può essere progettata per attirare i nemici naturali emettendo composti volatili, proteggendo così da alcuni parassiti.

Nell’attuale modello agricolo, i pesticidi sono quasi essenziali per fornire cibo sufficiente alla popolazione mondiale. Ma ci sono alternative, e comprare cibo da agricoltori che hanno smesso o limitato l’uso di pesticidi è un modo per sostenere una transizione agricola dai pesticidi.