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La fotosintesi reagisce in pochi secondi alle variazioni del campo magnetico
Redazione InnovationCity Uno studio dell’Università di Torino rileva rapide variazioni nell’attività fotosintetica quando il campo magnetico viene ridotto quasi a zero, con possibili implicazioni per le future coltivazioni nello spazio.
La fotosintesi clorofilliana non risponde soltanto alla luce e alla temperatura, ma mostra un'inaspettata sensibilità anche nei confronti delle variazioni del campo magnetico. È la scoperta principale di uno studio condotto dai fisiologi vegetali del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino, guidati dal professor Massimo E. Maffei, e pubblicato sulla rivista Scientific Reports (gruppo Springer Nature).
La ricerca ha preso in esame l'organismo modello Arabidopsis thaliana, monitorando la fluorescenza della clorofilla – parametro chiave per valutare la salute e l'efficienza dell'apparato fotosintetico – sotto diverse condizioni magnetiche. I ricercatori hanno messo a confronto il normale campo geomagnetico terrestre con un ambiente a campo quasi nullo e uno ad alta intensità. L'elemento di maggiore novità risiede nella velocità della risposta: già dopo soli dieci secondi di esposizione a un campo magnetico annullato, le piante hanno registrato un incremento della fluorescenza della clorofilla, seguito sotto illuminazione da una minore efficienza operativa del fotosistema II (il complesso molecolare che cattura la luce) e da un aumento della dissipazione di energia in eccesso sotto forma di calore, meccanismo tipico di protezione da stress. Al contrario, l'esposizione a campi ad alta intensità ha generato effetti decisamente più contenuti.
I risultati aprono prospettive di estremo interesse per la bioastronautica e l'esplorazione spaziale. In ambienti extraterrestri come la Luna o Marte, caratterizzati da condizioni magnetiche drasticamente differenti da quelle terrestri, comprendere come i vegetali reagiscono nel breve e lungo periodo sarà fondamentale per la progettazione di serre spaziali e sistemi di supporto alla vita in grado di produrre cibo e ossigeno per gli equipaggi.
Come spiegato dal professor Massimo Emilio Maffei, comprendere se e come le risposte immediate osservate in laboratorio incidano sulla crescita continuativa delle piante rappresenterà il passaggio chiave per creare coltivazioni affidabili nello spazio. Inoltre, lo studio suggerisce potenziali applicazioni nell'agricoltura in ambiente controllato (vertical farming e serre hi-tech), dove la modulazione del campo magnetico potrebbe rappresentare uno stimolo fisico pulito, privo di impatti chimici e facilmente reversibile, sebbene i meccanismi quantistici e molecolari alla base della percezione magnetica vegetale richiedano ulteriori approfondimenti.
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