Pocket K No. 4: Colture geneticamente modificate e l’ambiente

Il dibattito sull’impatto ambientale delle colture geneticamente modificate (GM) sta diventando sempre più complesso, intenso ed estremamente emotivo. Si complica ulteriormente con la pubblicazione di nuove ricerche. Le colture GM sono sicure per l’ambiente?

Valutare l’impatto ambientale delle colture GM è spesso difficile perché vengono considerati molti fattori. Alcuni scienziati si concentrano sui potenziali rischi delle colture GM, mentre altri sottolineano i loro potenziali benefici. Quali sono i problemi e come possiamo affrontarli?

Qual è la situazione ambientale attuale?

La popolazione in crescita, il riscaldamento globale e la perdita di biodiversità hanno un impatto enorme sul nostro ambiente.

Entro il 2050, ci saranno 9,5 miliardi di persone su questo pianeta. Questo significa che in meno di 50 anni, la popolazione mondiale dovrebbe aumentare di 3 miliardi. Nutrire queste persone significherà cambiamenti massicci nella produzione, distribuzione e stabilità dei prodotti alimentari.

Purtroppo, i terreni coltivati e la popolazione non sono distribuiti in modo uniforme. Per esempio, la Cina ha solo l’1,4% della terra produttiva del mondo, ma il 20-25% della popolazione mondiale.1 Questa situazione è ulteriormente aggravata dalla diminuzione dei terreni coltivabili a causa dell’erosione, dalla diminuzione delle risorse rinnovabili, dalla diminuzione dell’acqua e dalla riduzione della popolazione che lavora la terra.

La distruzione delle aree naturali e delle foreste e l’uso continuo di carbone e petrolio hanno portato a un costante aumento dei livelli di anidride carbonica, con conseguente riscaldamento globale. Si prevede che la temperatura media globale aumenterà di 1,4 – 5,8ºC entro il 2100, con un aumento delle fluttuazioni delle condizioni meteorologiche. Il cambiamento climatico può alterare radicalmente i modelli delle precipitazioni e quindi richiedere la migrazione di persone e cambiamenti nelle pratiche agricole.

Inoltre, l’aumento della popolazione umana è responsabile della distruzione della natura selvaggia, dei problemi di qualità dell’acqua e della deviazione dell’acqua. La perdita di habitat ha portato allo spostamento di molte specie.

Quindi, per conservare le foreste, gli habitat e la biodiversità, è necessario garantire che il futuro fabbisogno alimentare provenga solo dai terreni coltivati attualmente in uso.

Quali sono i benefici ambientali delle colture GM?

Uno dei significativi benefici ambientali delle colture GM è la drastica riduzione dell’uso di pesticidi, con la dimensione della riduzione che varia tra le colture e il tratto introdotto.

1. Uno studio che valuta gli impatti economici e ambientali globali delle colture biotech per i primi ventuno anni (1996-2016) di adozione ha mostrato che la tecnologia ha ridotto l’irrorazione di pesticidi di 671,2 milioni di kg e ha ridotto l’impronta ambientale associata all’uso di pesticidi del 18,4%. La tecnologia ha anche ridotto significativamente il rilascio di emissioni di gas a effetto serra dall’agricoltura equivalente a rimuovere 16,75 milioni di auto dalle strade.2
2. Secondo una meta-analisi sugli impatti delle colture GM, la tecnologia GM ha ridotto l’uso di pesticidi chimici del 37%.3
3. Uno studio sugli agricoltori statunitensi di mais e soia dal 1998 al 2011 ha concluso che chi ha adottato il mais tollerante agli erbicidi ha usato l’1,2% (0,03 kg/ha) in meno di erbicidi rispetto ai non adottanti, e chi ha adottato il mais resistente agli insetti ha usato l’11,2% (0,013 kg/ha) in meno di insetticidi rispetto ai non adottanti.4
4. In Cina, l’uso del cotone Bt ha portato alla riduzione dell’uso di pesticidi di 78.000 tonnellate di pesticidi formulati nel 2001. Questo corrisponde a circa un quarto di tutti i pesticidi spruzzati in Cina a metà degli anni ‘90.5 Inoltre, un altro studio che copre i dati raccolti dal 1999 al 2012 ha dimostrato che l’adozione del cotone Bt ha causato una significativa riduzione dell’uso di pesticidi.6
5. L’uso del cotone Bt può ridurre sostanzialmente il rischio e l’incidenza di avvelenamenti da pesticidi per gli agricoltori.7
6. Le colture tolleranti agli erbicidi hanno facilitato la continua espansione del conservation tillage, specialmente il sistema di coltivazione no-till, negli Stati Uniti. L’adozione di pratiche di coltivazione conservativa e no-till ha salvato quasi 1 miliardo di tonnellate di suolo all’anno.8
7. È stato documentato che il cotone biotech ha un effetto positivo sul numero e sulla diversità degli insetti benefici nei campi di cotone statunitensi e australiani.9
8. L’adozione del mais Bt nelle Filippine non ha evidenziato un effetto negativo del mais Bt sull’abbondanza e la diversità degli insetti.17

Come vengono valutate le colture GM per la sicurezza ambientale?

Le colture GM sono valutate a fondo per gli effetti ambientali prima di entrare nel mercato. Sono valutate da molte parti interessate secondo i principi sviluppati dagli esperti ambientali di tutto il mondo.10,11,12 Tra coloro che conducono le procedure di valutazione del rischio ci sono gli sviluppatori di colture GM, gli enti normativi e gli scienziati accademici.

La maggior parte dei paesi usa procedure simili di valutazione del rischio nel considerare le interazioni tra una coltura GM e il suo ambiente. Queste includono informazioni sul ruolo del gene introdotto e l’effetto che porta nella pianta ricevente. Vengono anche affrontate domande specifiche sugli effetti non intenzionali come:

1. impatto su organismi non bersaglio nell’ambiente
2. se la coltura modificata potrebbe persistere nell’ambiente più a lungo del solito o invadere nuovi habitat
3. probabilità e conseguenze di un gene trasferito involontariamente dalla coltura modificata ad altre specie

Inoltre, una crescente popolazione umana è responsabile della distruzione di aree naturali, problemi di qualità dell’acqua e deviazione dell’acqua. La perdita di habitat ha portato allo spostamento di molte specie.

Quindi, per conservare le foreste, gli habitat e la biodiversità, è necessario assicurare che il futuro fabbisogno alimentare provenga solo dai terreni coltivati attualmente in uso.

Quali sono i rischi potenziali?

Potenziale dei geni introdotti di incrociarsi con parenti infestanti così come il potenziale di creare specie infestanti

L’incrocio esterno è la riproduzione non intenzionale di una coltura domestica con una pianta affine. Una delle maggiori preoccupazioni ambientali associate alle colture GM è il loro potenziale di creare nuove erbacce attraverso l’out-crossing con parenti selvatici, o semplicemente persistendo essi stessi in natura.

Il potenziale che ciò accada è valutato prima dell’introduzione, ed è monitorato anche dopo che la coltura è stata piantata. Uno studio decennale iniziato nel 1990 ha dimostrato che non c’è un aumento del rischio di invasività o persistenza negli habitat selvatici per le colture GM (colza, patate, mais e barbabietola da zucchero) e i tratti (tolleranza agli erbicidi, protezione dagli insetti) testati rispetto alle loro controparti non modificate.13 I ricercatori hanno dichiarato, tuttavia, che questi risultati “non significano che le modifiche genetiche non potrebbero aumentare la diserbo o l’invasività delle piante coltivate, ma indicano che è improbabile che le colture produttive possano sopravvivere a lungo fuori dalla coltivazione.” È quindi importante, tuttavia, come richiesto dai regolamenti, valutare le singole colture GM caso per caso, sia prima del rilascio che dopo la commercializzazione.

Effetti diretti su organismi non bersaglio

Nel maggio 1999, è stato riportato che il polline del mais resistente agli insetti Bacillus thuringiensis (Bt) aveva un impatto negativo sulle larve della farfalla Monarch. Questo rapporto ha sollevato preoccupazioni e domande sui potenziali rischi per i Monarchi e forse altri organismi non bersaglio. Alcuni scienziati, tuttavia, hanno invitato alla cautela sull’interpretazione dello studio perché riflette una situazione diversa da quella dell’ambiente. L’autore ha indicato “Il nostro studio è stato condotto in laboratorio e, anche se solleva una questione importante, sarebbe inappropriato trarre conclusioni sul rischio per le popolazioni di Monarca nel campo solo su questi risultati iniziali”. Nel 2001, uno studio pubblicato su PNAS ha concluso che l’impatto del polline del mais Bt sulle popolazioni di farfalle Monarca è trascurabile.16

Un rapporto dell’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti (EPA) ha indicato che i “dati forniscono un peso di prove che indicano che non ci sono effetti avversi irragionevoli delle proteine Bt espresse nelle piante per la fauna selvatica non bersaglio”. Inoltre, uno sforzo di ricerca collaborativo da parte di scienziati nordamericani ha concluso che nella maggior parte degli ibridi commerciali, l’espressione del Bt nel polline è bassa, e studi di laboratorio e sul campo non mostrano effetti tossici acuti a qualsiasi densità di polline che si incontrerebbe nel campo.13 Una pubblicazione su Nature di Losey, 1999; ed esperimenti di laboratorio su predatori alimentati a forza e un ampio lavoro sul campo non hanno dimostrato alcun impatto significativo sulle popolazioni di farfalle Monarca.18

Sviluppo della resistenza degli insetti

Un’altra preoccupazione sull’uso delle colture Bt è che possa portare allo sviluppo della resistenza degli insetti al Bt. I piani di gestione della resistenza degli insetti sono stati sviluppati dal governo, dall’industria e dagli scienziati per affrontare questo problema. Questi piani includono un requisito che ogni campo di colture resistenti agli insetti deve avere un rifugio associato di colture non geneticamente modificate in modo che gli insetti si sviluppino senza selezione alle varietà resistenti agli insetti.

Pratiche aggiuntive di gestione della resistenza sono state sviluppate anche da scienziati di tutto il mondo. Queste devono essere eseguite in linea con il monitoraggio post-approvazione, dove le colture GM, così come il loro ambiente immediato, saranno costantemente valutate per i cambiamenti anche dopo che la coltura è stata rilasciata.

Conclusione

Le preoccupazioni ambientali ed ecologiche potenzialmente associate alle colture GM sono valutate prima del loro rilascio. Inoltre, il monitoraggio post-approvazione e i buoni sistemi agricoli devono essere in atto per rilevare e minimizzare i rischi potenziali, così come per garantire che le colture GM continuino ad essere sicure dopo il loro rilascio. Confronti tra GM, convenzionali e altre pratiche agricole, come l’agricoltura biologica, porteranno alla luce i rischi relativi e i benefici dell’adozione di colture GM.

1. La Cina sollecita un’ulteriore protezione dei terreni coltivabili, 23 marzo 2004. http://english.people.com.cn/200403/23/eng20040332_138213.shtml.
2. Brookes, G e P Barfoot. 2018. Colture geneticamente modificate: Impatti socio-economici e ambientali globali 1996- 2016. PG Economics Ltd, UK. p 1-204
3. Klümper, W e M Qaim. 2014. Una meta-analisi degli impatti delle colture geneticamente modificate. PLoS ONE 9(11): e111629. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111629.
4. Perry, ED, F Ciliberto, DA Hennessy, e GC Moschini. 2016. Colture geneticamente modificate e uso di pesticidi nel mais e nella soia degli Stati Uniti. Science Advances 2(8): e1600850. http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1600850.full.
5. Pray, CE, J Huang, R Hu e S Rozelle. 2002. Cinque anni di cotone Bt in Cina – i benefici continuano. The Plant Journal, 31(4):423-430
6. Qiao, F, J Huang, S Wang e Q Li. L’impatto dell’adozione del cotone Bt sulla stabilità dell’uso dei pesticidi. Giornale di agricoltura integrativa. Doi:10.1016/S2095-3119(17)61699-X.
7. Hossain, F, CE Pray, Y Lu, J Huang e R Hu. 2004. Cotone geneticamente modificato e salute degli agricoltori in Cina. International Journal of Occupational and Environmental Health, 10: 296-303
8. Fawcett, R e D Towery. 2002. Conservation tillage e biotecnologia vegetale: come le nuove tecnologie possono migliorare l’ambiente riducendo la necessità di arare. Conservation Tillage Information Center, West Lafayette, Indiana. http://ctic.purdue.edu/CTIC/BiotechPaper.pdf
9. Carpenter, J, A Felsot, T Goode, M Hammig, D Onstad e S Sankula. 2002. Impatti ambientali comparativi delle colture di soia, mais e cotone derivate dalle biotecnologie e tradizionali. Council for Agricultural Science and Technology, Ames, Iowa, giugno.
10. Canola Council of Canada. 2001. Una valutazione agronomica ed economica della canola transgenica. Consiglio della Canola del Canada: 1-95. http://www.canola-council.org/production/gmo1.html
11. Consiglio Nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti. 1989. Sperimentazione sul campo di organismi geneticamente modificati: quadro decisionale. Comitato sulla valutazione scientifica dell’introduzione di microrganismi e piante geneticamente modificati nell’ambiente. National Academy Press, Washington, DC
12. Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico. 1992. Considerazioni sulla sicurezza delle biotecnologie. OECD, Parigi, 50 pp.
13. Governo del Canada. 1994. Criteri di valutazione per determinare la sicurezza ambientale delle piante con nuovi tratti. Dir. 9408, 16 dicembre 1994. Plant Products Division, Plant Industry Directorate, Agriculture and Agri-food Canada.
14. Crawley, MJ, SL Brown, RS Hails, DD Kohn e M Rees. 2001. Biotecnologia: colture transgeniche in habitat naturali. Nature, 409:682-683.
15. US Environmental Protection Agency. 2002. Bt biopesticides registration action document preliminary risks and benefits sections Bacillus thuringiensis plant-pesticides.http://www.epa.gov.scipoly/sap
16. Sear, M, RL Helmich, DE Stanley-Horn, KS Obenhauser, JM Pleasants, HR Matilla, BD Siegfried and GP Dively. 2001. Impatto del polline di mais Bt sulla farfalla monarca. PNAS 98(21):11937-11942
17. Yorobe, JM, CB Quicoy, EP Alcantara e BR Sumayao. 2006. Valutazione dell’impatto del mais Bt nelle Filippine. The Philippine Agricultural Scientist 89(3): 258-267.
18. Ammann, K. 2004. L’impatto della biotecnologia agricola sulla biodiversità. Giardino botanico, Università di Berna

*Aggiornato a ottobre 2018