Traduzione di “Shaky ground”
di Gabriel Popkin
Science, 381 (6656)
doi: 10.1126/science.adj9318
Lance Unger ha fatto le cose in modo un po’ diverso ultimamente nella sua azienda agricola vicino al fiume Wabash, nell’Indiana sud-occidentale. Dopo il raccolto dello scorso autunno, invece di lasciare i suoi campi incolti, ne ha seminati alcuni con colture di copertura di avena e sorgo che sono cresciute fino a quando il freddo invernale non le ha uccise. E prima di piantare mais e soia questa primavera, Unger ha usato una macchina per spingere via gli steli ingialliti – la “spazzatura” della scorsa stagione, come la chiama lui – invece di lavorare il terreno e ararlo. Per questi sforzi, un’azienda di Boston chiamata Indigo ha pagato a Unger 26.232 dollari alla fine del 2021 e una somma ancora maggiore alla fine dell’anno scorso. È quanto un mercato emergente valuta le centinaia di tonnellate di carbonio che, almeno in teoria, Unger ha sottratto all’atmosfera con le sue colture di copertura o che ha lasciato nel terreno non arando. Rallentare il cambiamento climatico non è una priorità per lui, dice, e non è stato facile cambiare le sue pratiche agricole di lunga data. Ma dice che il denaro ricevuto ne ha fatto valere la pena. “Ho bisogno di vedere dei benefici economici”. Anche Indigo ha guadagnato nell’affare. Ha preso una parte del 25% del pacchetto di crediti che ha poi venduto a circa 40 dollari per tonnellata di carbonio catturato. Gli acquirenti erano aziende come IBM, JPMorgan Chase e Shopify, che volevano compensare le emissioni di gas serra delle loro attività e rafforzare la loro reputazione ecologica.
Per i sostenitori, lo scambio rappresenta un bel connubio tra idealismo e capitalismo al servizio di una soluzione climatica urgentemente necessaria. “Vogliamo aspettare che il pianeta prenda fuoco?”, si chiede Chris Harbourt, responsabile della strategia di Indigo. Se applicata a tutti i terreni agricoli del mondo, la cattura del carbonio dal suolo potrebbe compensare tra il 5% e il 15% delle emissioni di gas serra ogni anno, secondo un influente studio del 2004 di Rattan Lal, scienziato del suolo dell’Ohio State University. “Io e molti altri scienziati abbiamo molta fiducia nel fatto che si possa creare carbonio nel suolo”, afferma Deborah Bossio, scienziata del suolo capo della Nature Conservancy. Milioni di dollari di crediti per il suolo sono già stati venduti e aziende come Indigo stanno aumentando in modo esponenziale per rivendicare una parte di un settore che potrebbe valere complessivamente 50 miliardi di dollari entro il 2030, secondo la società di consulenza McKinsey & Company. Poiché altri mercati del carbonio basati sulla piantumazione o sulla conservazione degli alberi sono stati accusati di vendere crediti discutibili o addirittura fraudolenti, alcuni acquirenti potrebbero considerare il suolo come un’opzione più sicura. Ma con il l’aumento di questa pratica, aumenta anche lo scetticismo. Alcuni ricercatori sostengono che la conoscenza di come i terreni immagazzinano e rilasciano il carbonio è troppo incerta per sostenere un’industria che sostiene di raffreddare il pianeta. E accusano aziende come Indigo di esagerare i benefici dei loro programmi. “Penso che la foga abbia distorto la visione di ciò che è realmente possibile”, afferma Ernie Marx, uno scienziato del suolo che si è ritirato dalla Colorado State University (CSU) nel 2021 e che ha lavorato per più di un decennio al modello informatico che Indigo e altre aziende utilizzano per calcolare i crediti. Anche Emily Oldfield, scienziata del suolo dell’Environmental Defense Fund, che ha esaminato i mercati del carbonio basati sul suolo, ha dei dubbi. “È davvero difficile valutare l’effettivo beneficio in termini di gas serra di questi programmi”.
Una cosa non è in discussione: l’agricoltura moderna non è mai stata gentile con i suoli, né con il clima. Nel corso dei millenni, i microbi hanno convertito parte del carbonio contenuto negli alberi e nelle piante morte in sostanze chimiche durature, creando terreni fertili in tutto il mondo. Ma da quando l’uomo ha iniziato ad arare e a disturbare il suolo, circa 12.000 anni fa, circa 116 miliardi di tonnellate di carbonio sono andate perse, erose dal vento e dall’acqua o digerite dai microbi e reimmesse nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica, hanno stimato gli scienziati in uno studio del 2017. Le cosiddette pratiche rigenerative dovrebbero costruire e proteggere il carbonio del suolo piuttosto che rilasciarlo. Alcuni dei più grandi colossi alimentari del mondo, tra cui General Mills, Land O’Lakes e Cargill, hanno abbracciato il movimento e sostengono di ridurre l’impatto climatico delle loro catene di approvvigionamento pagando gli agricoltori per adottare tattiche rigenerative. Anche il governo degli Stati Uniti sta investendo miliardi di dollari in quella che definisce “agricoltura intelligente dal punto di vista climatico”. Una meta-analisi di dati provenienti da appezzamenti sperimentali pubblicata a maggio ha dato un ulteriore incoraggiamento. Ha riscontrato che l’assenza di lavorazione del terreno e la presenza delle colture di copertura aumentano il carbonio del suolo superiore in media di oltre l’11%, anche se queste pratiche devono essere applicate per almeno 6 anni per generare guadagni significativi.
Suoli sani, pianeta sano. L’agricoltura moderna non è stata gentile con i terreni: Miliardi di tonnellate di carbonio sono stati dispersi nell’atmosfera o erosi. Le pratiche rigenerative possono aumentare la salute del suolo e immagazzinare carbonio, rallentando il cambiamento climatico e generando crediti di carbonio che possono essere venduti. Ma calcolare i benefici è difficile.
Altre recenti scoperte hanno però smorzato molti degli entusiasmi. Molti studi dimostrano che quando si riduce la lavorazione del terreno, il carbonio si accumula negli strati più alti del suolo. Ma gli scienziati che hanno scavato più in profondità hanno spesso trovato perdite compensate, in parte perché i residui colturali che la lavorazione avrebbe spinto nei terreni più profondi si decompongono in superficie e rilasciano carbonio nell’atmosfera. Inoltre, gli agricoltori sono soliti dissodare ogni paio d’anni per contrastare le erbacce e rompere il terreno compattato, liberando gran parte del carbonio immagazzinato negli strati superiori del suolo. Per quanto riguarda il carbonio, “non ho mai riscontrato un beneficio eccessivo nel no-till”, afferma Jon Sanderman, scienziato del suolo presso il Woodwell Climate Research Center. Molti ricercatori nutrono maggiori speranze per le colture di copertura fuori stagione, come la segale o i ravanelli, le cui radici ricche di carbonio sequestrano il carbonio nel terreno. Ma le colture di copertura hanno anche degli svantaggi. Possono ritardare o complicare la semina delle colture da reddito, quindi gli agricoltori spesso le eliminano in anticipo, sacrificando alcuni dei loro benefici. Inoltre, nelle regioni più fredde, tra cui gran parte della Corn Belt statunitense, il periodo che intercorre tra il raccolto autunnale e l’inverno è spesso troppo breve e freddo perché le colture di copertura possano germogliare e crescere. Ma forse il più grande ostacolo all’adozione diffusa di un’agricoltura rispettosa del clima è la mancanza di un modo pratico per quantificare il carbonio del suolo guadagnato attraverso una tattica rigenerativa. Ancora più difficili da misurare sono le emissioni di protossido di azoto, un potente gas serra rilasciato dai microbi del suolo che digeriscono i fertilizzanti azotati, responsabile di circa il 6% del riscaldamento climatico totale. Misurazioni precise richiederebbero strumenti costosi e campagne di carotaggio del suolo. “Non abbiamo un termometro per il carbonio del suolo da infilare nel terreno”, dice Keith Paustian, scienziato del suolo della CSU e consulente di Indigo. “Un agricoltore non può controllare il suo misuratore di protossido di azoto una volta al giorno”.
Questi problemi hanno ostacolato le aziende che cercano di commercializzare il carbonio del suolo. Nel 2019, la startup Nori, con sede a Seattle, ha annunciato di aver venduto i primi crediti di carbonio del suolo, generati da un coltivatore del Maryland. Ma i suoi metodi sono stati oggetto di critiche. Non solo Nori non ha raccolto alcun campione di suolo, ma non ha nemmeno fatto convalidare i suoi crediti da un registro, un’entità terza destinata ad aggiungere trasparenza e rigore ai mercati del carbonio. Gli scienziati di Indigo hanno pensato di poter fare di meglio. La società privata, che ha raccolto più di 1 miliardo di dollari, aveva un programma diverso quando è stata lanciata nel 2013. All’epoca si concentrava sui microbi benefici che, applicati ai semi delle colture, avrebbero dovuto aiutare le piante a crescere più velocemente e a resistere meglio. In seguito, l’azienda ha creato un mercato di materie prime per cercare di aiutare gli agricoltori a guadagnare premi per il grano coltivato in modo sostenibile, impresa che non è andata come previsto. Nel 2019, l’azienda ha annunciato di voler entrare nel settore dei crediti di carbonio per il suolo. A differenza di Nori, Indigo ha scelto di lavorare con un registro di terze parti chiamato Climate Action Reserve, noto per il suo lavoro nel m1111ercato normativo del carbonio della California. L’azienda richiederà carotaggi del suolo profondi 30 centimetri, prelevati ogni 5 anni, dal 10% al 30% dei campi agricoli partecipanti: una quantità sufficiente, secondo i calcoli degli scienziati dell’azienda, per valutare con ragionevole precisione il carbonio totale sequestrato. L’azienda si affiderà anche a un modello informatico accademico, sviluppato dalla CSU e finanziato dal Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), per stimare i benefici climatici delle pratiche agricole.
Un agricoltore del Maryland pianta una coltura di copertura dopo il raccolto di mais, una pratica che può sottrarre carbonio dall’aria e immagazzinarlo nel terreno.
Il modello, lanciato negli anni ’80, era originariamente chiamato Century perché simulava le dinamiche del carbonio nel suolo su scale temporali di un secolo o più. Con l’aumentare delle preoccupazioni per il cambiamento climatico, il team della CSU ha cercato di espandere il modello per catturare il modo in cui i tre principali gas serra – anidride carbonica, metano e protossido di azoto – passano tra l’aria e il terreno durante una stagione di crescita. Ma Century modellava i cambiamenti a intervalli di tempo mensili, troppo grossolani per catturare i flussi di gas serra del mondo reale. Alla fine degli anni ’90, i ricercatori sono passati a un passo temporale giornaliero ed è nato DayCent. Da allora è diventato uno dei modelli del suolo più importanti al mondo. Molti dei principali modelli di previsione dei cambiamenti climatici includono il codice DayCent e l’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti si basa sui suoi risultati per i rapporti annuali sulle emissioni alle Nazioni Unite. Nonostante la sua importanza, DayCent ha molti difetti. Non rappresenta esplicitamente il funzionamento reale del suolo, con miliardi di microbi che si nutrono del carbonio delle piante e ne restituiscono gran parte all’atmosfera, mentre ne convertono una parte in forme mineralizzate che possono rimanere per secoli. Invece, il modello stima i guadagni e le perdite di carbonio nel suolo sulla base di parametri regolati in base a risultati sperimentali pubblicati.
Un’altra sfida è quella di tenere conto del protossido di azoto, che i microbi del suolo possono emettere improvvisamente in grandi quantità. Senza una rappresentazione esplicita dell’attività microbica, DayCent ha faticato a prevedere quando il suolo emette il gas e in che quantità. “Il protossido di azoto è ancora più incerto del carbonio organico del suolo”, afferma Ram Gurung, uno statistico della CSU che lavora al modello. Un terzo punto debole: Per mettere a punto e verificare DayCent, i ricercatori si affidano ai dati di un numero modesto di prove sul campo universitarie e governative, che non sempre imitano accuratamente le condizioni reali delle aziende agricole. Si tratta di un insieme di dati troppo esiguo per rappresentare i vasti e variegati paesaggi e sistemi agricoli degli Stati Uniti, per non parlare del mondo intero, afferma Stephen Ogle, scienziato del suolo della CSU e uno dei principali sviluppatori di DayCent. “Direi che siamo affamati di dati”. Le limitazioni impongono ai risultati del modello incertezze che possono essere particolarmente grandi per le piccole aree. Uno studio del 2010 guidato da Ogle ha rilevato che queste incertezze potevano superare il 100% per una particolare azienda agricola o addirittura per una regione delle dimensioni di uno Stato, il che significa che il modello non era in grado di dire se il carbonio nel suolo si fosse accumulato o ridotto nel tempo.
Le carote cilindriche prelevate dai campi sono lo standard per la misurazione del carbonio nel suolo.
Tuttavia, alcuni ricercatori della CSU, insieme ai loro sponsor dell’USDA, volevano rendere la modellazione DayCent più accessibile al pubblico. All’inizio del 2010 hanno rilasciato COMET-Farm, uno strumento web basato in gran parte su DayCent. Gli agricoltori potevano inserire informazioni sui loro campi e sulle modifiche proposte alle pratiche, come la riduzione della lavorazione del terreno o l’introduzione di colture di copertura, e ottenere una stima del carbonio che avrebbero sequestrato. Le aziende hanno iniziato a mostrare interesse nell’utilizzo di DayCent e COMET-Farm per i mercati del carbonio. Marx afferma che le preoccupazioni per le gigantesche incertezze sono state sempre più ignorate, lasciando il posto a quella che definisce una “mentalità da corsa all’oro”. Nel 2019 Paustian, leader del team di modellazione della CSU, ha fondato una società chiamata Soil Metrics per fornire accesso commerciale a DayCent. Sia Nori che Indigo sono diventate clienti e nel 2021 Indigo ha acquisito Soil Metrics a titolo definitivo, mentre Paustian è diventato consulente. “Non ho mai voluto lavorare nel mondo degli affari”, dice Paustian, ma il suo gruppo di ricerca non riusciva a stare al passo con le richieste di aiuto che riceveva. In quel periodo, Paustian e altri ricercatori della CSU hanno lanciato un nuovo progetto per quantificare meglio le incertezze del modello. Secondo Marx, il team di ricerca ha scoperto che le incertezze erano ancora troppo grandi per dire se un particolare cambiamento nelle pratiche agricole avesse un impatto positivo o negativo sul clima. I risultati non sono mai stati pubblicati e l’interfaccia pubblica di COMET-Farm continua a dichiarare che i metodi per stimare l’incertezza sono “attualmente in fase di sviluppo”.
Adam Chambers, funzionario del programma USDA che finanzia e supervisiona lo sviluppo di DayCent e COMET-Farm, afferma che l’analisi dell’incertezza si è rivelata più difficile del previsto. “Ci siamo scontrati con i limiti della scienza”, afferma. “Siamo perplessi”. Chambers ha anche condiviso con Science un documento Word contrassegnato come “bozza confidenziale” che descrive parte del progetto inedito condotto dalla CSU. Mostra che i risultati di DayCent non solo sono incerti, ma anche distorti in modo da esagerare le stime di stoccaggio del carbonio per i terreni che contengono più di una certa quantità di carbonio. Chambers dice che potrebbero volerci anni per capire e correggere le distorsioni. Nel frattempo, Ogle afferma che la distorsione significa che i benefici climatici delle pratiche rigenerative, sebbene probabilmente maggiori di zero, “potrebbero non essere così grandi come stiamo stimando”. Riconosce che il team non è riuscito a comunicare le incertezze agli agricoltori, ai politici e ad altre parti interessate. “Dobbiamo fare meglio”. Marx ha infine concluso che il team della CSU stava deliberatamente oscurando le carenze del modello. “Non ci vuole tanto tempo per calcolare l’incertezza”, dice. All’inizio del 2021 ha presentato un reclamo sostenendo che i risultati dell’incertezza erano stati soppressi, violando le politiche di integrità della ricerca dell’università e dell’USDA. Lui e Paustian sono stati interrogati da una commissione d’inchiesta. Nella sua testimonianza, Paustian ha definito le accuse di Marx “assolutamente false”, secondo una copia del rapporto della commissione ottenuta da Science. Ha sostenuto che il progetto si è rivelato più impegnativo del previsto e ha affermato che, poiché i progetti di stoccaggio del carbonio creati da aziende come Indigo sono in genere distribuiti su molte fattorie, la quantificazione delle incertezze per un singolo campo non è così rilevante. “L’incertezza sui 40 acri di Farmer Jones, per me, non è molto significativa”, afferma.
Il mais giovane si fa strada tra le stoppie degli anni precedenti. Si ritiene che la semina senza lavorazione del terreno migliori la salute del suolo e immagazzini carbonio.
Anche Chambers difende il team. “Non c’è nessun altro modello che abbia divulgato in modo così trasparente i propri punti di forza e di debolezza”, afferma. Le stime di incertezza saranno incluse in una versione aggiornata di COMET-Farm che sarà rilasciata nel corso dell’anno, ha dichiarato Paustian. Nell’ottobre 2021, l’università ha respinto la denuncia di Marx. Tuttavia, nel suo rapporto, la commissione d’inchiesta ha rimproverato il team di modellazione per aver affermato nell’interfaccia di COMET-Farm che i risultati erano “accurati” – una parola che da allora è stata rimossa dal sito web. Chi lavora nei mercati dei crediti di carbonio per il suolo è consapevole dei limiti di DayCent e COMET-Farm. Radhika Moolgavkar, responsabile dell’offerta e della metodologia di Nori, che si basa molto su DayCent, definisce “preoccupante” la mancanza di stime di incertezza. Cristine Morgan, responsabile scientifico del Soil Health Institute, che sta sviluppando metodi per campionare e misurare il carbonio nei campi agricoli, afferma di non aver visto un modello abbastanza valido per sostenere un programma di compensazione del carbonio nel suolo. “In un mondo transazionale, si vuole la certezza, e i modelli sono attualmente molto incerti”. L’incertezza dei modelli non è l’unico problema che i ricercatori stanno riscontrando nel settore del carbonio nel suolo. Indigo promette che il carbonio accreditato rimarrà bloccato nel suolo per 100 anni, compensando le emissioni di combustibili fossili che rimarranno nell’atmosfera per secoli. Ciò significa che l’azienda presume che gli agricoltori manterranno le pratiche rigenerative per quella durata, molto tempo dopo la fine dei pagamenti annuali. Jane Zelikova, direttore del Soil Carbon Solutions Center della CSU, non è convinta. “La permanenza di 100 anni non è reale”.
Indigo afferma che sta facendo del suo meglio per ridurre le incertezze del modello. Sta affrontando il problema con un nuovo metodo “bayesiano”, con il quale i ricercatori identificano i parametri più importanti del modello e li mettono a punto in base al confronto tra i risultati del modello e i dati sperimentali. “Ciò che Indigo sta facendo è molto più sofisticato di ciò che il prodotto dell’USDA sta facendo in questo momento”, afferma Michael Dietze, ecologo dell’Università di Boston che ha esaminato i protocolli di Indigo. Sebbene l’approccio complessivo non sia “perfetto”, secondo Dietze, la strategia di Indigo di unire misurazioni e modelli per fornire stime ragionevolmente accurate “ha molto senso”. L’azienda tiene anche conto delle incertezze mettendo il 14,5% dei crediti creati dagli agricoltori in un “pool di riserva” piuttosto che venderli, nel caso in cui i disastri naturali cancellino i guadagni in termini di carbonio, afferma A. J. Kumar, vicepresidente di Indigo per la sostenibilità. “Se abbiamo fatto tutto bene”, dice Kumar, “l’impatto che abbiamo avuto è molto più di quello per cui stiamo effettivamente creando crediti”.
Le pratiche rigenerative, come le colture di copertura e il no-till, mantengono il suolo coperto tutto l’anno.
E l’azienda sta anche conducendo la ricerca che gli scienziati ritengono necessaria per dare a questi programmi una base più solida. Un paio d’ore a nord di casa Unger, in un’azienda agricola vicino ad Arcadia, nell’Indiana, un campo coltivato in copertura si è affiancato a un suolo nudo in aprile. Poco dopo, una squadra finanziata da Indigo si è recata sul posto per estrarre una serie di carote di terreno lunghe 30 centimetri e un metro, che l’azienda spera possano rivelare quanto più velocemente si sta accumulando il carbonio nel campo coltivato in copertura. Nel frattempo, una torre di flusso alimentata a energia solare misura l’anidride carbonica che entra ed esce dal suolo ogni 100 millisecondi. Tutto questo fa parte di un ambizioso esperimento sul carbonio nel suolo che Indigo ha lanciato nel 2019, insieme al suo programma di compensazione. E presto avrà un nuovo alleato: a luglio, l’USDA ha annunciato che avrebbe investito 300 milioni di dollari in una rete di siti di monitoraggio del suolo nei terreni agricoli statunitensi, cosa che ricercatori come Ogle e Paustian chiedono da tempo.
I leader di Indigo affermano che questi studi aumenteranno la fiducia, ma aspettare anni per avere i risultati prima di lanciare il loro mercato avrebbe significato un ritardo disastroso. “Abbiamo bisogno di soluzioni immediate per invertire il cambiamento climatico”, afferma Harbourt. Nel dicembre 2022, Indigo ha dichiarato di aver pagato a più di 400 agricoltori statunitensi 3,7 milioni di dollari per pratiche rigenerative attuate su oltre 170.000 ettari. L’anno prossimo spera di arrivare a 2,2 milioni di ettari sotto contratto. Il gigante dei prodotti chimici e delle sementi Corteva ha iscritto al programma Indigo più di 400.000 ettari coltivati dai suoi clienti. Per avere successo, Indigo e altri programmi di cattura del carbonio nel suolo non avranno bisogno solo della benestare dei ricercatori. Avranno anche bisogno di migliaia di agricoltori disposti a ripensare pratiche che in molti casi risalgono a generazioni fa. I primi adottatori, come Unger, forniscono note sia di ottimismo che di cautela. Sebbene l’invio di anni di dati aziendali a Indigo sia stato un problema, Unger dice di essere stato contento di lavorare con l’azienda fino ad ora. I pagamenti lo hanno aiutato a smettere di lavorare il terreno e a piantare colture di copertura su alcuni dei suoi campi di qualità inferiore, cambiamenti che voleva fare comunque. Ma Indigo non paga abbastanza da indurlo a modificare i suoi campi migliori. “Se è in linea con quello che sto già cercando di fare e vogliono pagarmi per questo, ben venga”, dice Unger. “Ma non ho intenzione di rischiare il mio futuro e quello dei miei figli”. E come alcuni ricercatori, mette in guardia dall’enfatizzare troppo l’agricoltura rigenerativa. Le idee che funzionano bene sulla carta possono essere stravolte dai capricci del tempo, dei mercati e di altri fattori imprevedibili che gli agricoltori devono affrontare. “Dire alle persone cosa fare in un’azienda agricola quando si è seduti in un ufficio a 1000 miglia di distanza da loro è piuttosto facile. Ma se sei tu a prendere le decisioni ogni giorno… non è questo il mondo in cui viviamo”, dice Unger. “Dire che ogni anno un agricoltore pianta una coltura di copertura è redditizio per voi e affermare che funzionerà, è una chimera”.
Vasca di preparazione di compost tea in un actinidieto (foto: Adriano Sofo).
