BRIDGES coinvolge un gruppo di giovani ricercatori e ricercatrici e reti di cittadini in una serie di sperimentazioni in ambiente rurale e urbano intorno ad un tema che è diventato una delle tre emergenze del pianeta: la fertilità del suolo.
La fertilità del suolo è un problema di natura complessa e controversa, la cui gestione e tutela implicano nuove relazioni e visioni tra scienza, società, ecosistemi e attori umani e non umani.
Insieme ad educatori, artisti, specialisti di microbiologia del suolo, agricoltori, queste reti di ricercatori e cittadini condurranno un tipo di ricerca transdisciplinare e partecipativo che permetta di discutere e produrre collettivamente indicatori ibridi di fertilità del suolo. Le attività sono svolte con modalità derivate dalla Citizen Science e dalla Ricerca-Azione.
L’obiettivo è di creare connessioni tra le varie narrazioni, saperi, discipline, generazioni a partire da un caso concreto di ricerca collaborativa che costruisca una nuova consapevolezza ecologica tra tutti i partecipanti. In questa PIATTAFORMA sono pubblicati i materiali ibridi, prodotti dalla collaborazione di questa comunità estesa di ricerca in BRIDGES
I contesti
IN TERRA: dalla misura all'incontro
Pianpicollo Selvatico
16-20 luglio 2022
Nel centro di ricerca di Pianpicollo Selvatico si sono svolte 5 giornate di attività teoriche e pratiche incentrate sulla tematica della fertilità del suolo, affrontata nella sua complessità socio-ecologica, con metodi di ricerca-azione ed integrando i contributi delle diverse discipline rappresentate.
La residenza era orientata a sviluppare metodologie relazionali, riflessive e transdisciplinari applicabili nella pratica di ricerca quotidiana e per affrontare questioni socio-ecologiche complesse e controverse.
Durante le giornate giovani ricercatori, artisti, educatori ed agronomi hanno sperimentato diversi approcci alla ricerca sulla fertilità del suolo, tra cui la tecnica NIR-Litterbag e l’analisi metagenomica.
IN TERRA: dall'incontro alla misura
Milano, siti urbani e periurbani
settembre-ottobre 2022
A settembre 2022 prende il via un esperimento partecipativo, con modalità ispirate alla Citizen Science e dalla ricerca-azione, presso diversi siti nella zona urbana e periurbana di Milano.
Le attività saranno guidate da ricercatori ed artisti e condotte operativamente da gruppi locali, scuole, associazioni e aziende agricole.
Tra le attività previste vi sono l’interramento e il monitoraggio di litterbag per 40 giorni, l’elaborazione partecipativa di indicatori e di dati sullo stato di salute dei suoli, sulla presenza microbica e sulla biodiversità. Su alcuni dei siti verranno condotte analisi metagenomiche, che consentiranno, affiancandosi alle osservazioni partecipative, una più ricca interpretazione dei risultati.
Le attività
Tra le numerose attività proposte dal progetto, due in particolare andranno a popolare la piattaforma con dati ed osservazioni prodotti sia dal gruppo di ricercatori ed esperti del suolo, sia dai gruppi cittadini coinvolti.
La metodologia proposta, denominata “Litterbags-NIR”, è volta alla determinazione dell’attività biologica del suolo mediante “fingerprinting” spettrofotometrico NIR (Near Infrared Spectroscopy). Questa si basa sull’uso di “sonde” biologiche (Litterbags), lasciate in incubazione nel suolo per circa 40 giorni, al fine di – una volta estratte – effettuare il profilo spettrofotometrico nel campo del NIR (fingerprinting), in modo da registrare la “firma” microbica di un determinato suolo. I Litterbags sono costituiti da fieno di montagna macinato a 3 mm in una busta di rete. Durante l’incubazione nel terreno, la componente microbica (principalmente batteri e funghi) interagisce a livello trofico con il fieno, modificandone la composizione. Tale modificazione è dipendente dalla comunità microbica presente, pertanto lo spettro NIR ne determina la “firma” o fingerprinting microbico, ovvero l’attività biologica avvenuta nel suolo analizzato.
I risultati ottenuti dalla lettura spettrofotometrica NIR dei litterbags post-incubazione sono successivamente elaborati statisticamente tramite Random Forest per la parte di modellizzazione. Dagli spettri NIR, infatti, si estrapolano 23 parametri, di cui 16 correlati alla composizione chimica del Litterbag, 2 alle caratteristiche del suolo (NO-3-N e NH4+-N) e 5 legati alla microbiologia del suolo.
I parametri legati alla microbiologia del suolo utilizzati per l’analisi del suolo sono:
- l’impronta Micorrizica (“fingerprinting”);
- la Capacità Respiratoria;
- l’impronta delle comunità microbiche del suolo (“fingerprinting”);
- la valutazione della competizione dinamica tra popolazioni microbiche sulla metabolizzazione della sostanza organica (r- & K- strategists).
Dall’analisi NIR-Litterbags si possono ottenere anche informazioni predittive sullo stato di salute di un suolo e sulla resa produttiva. In conclusione, due suoli diversi, così come uno stesso suolo con due colture differenti, avranno due spettri NIR-Litterbags differenti.
BRIDGES Soil mAPP
BRIDGES soil mAPP è una applicazione che permette di registrare le osservazioni durante i 40 giorni di incubazione dei Litterbags, per consentire l'interpretazione finale dell'analisi NIR. E’ possibile utilizzare la soil mAPP con qualsiasi web browser. In alternativa è possibile compilare analoghe schede cartacee, da restituire allo staff BRIDGES al termine dell’esperimento.
E’ una tecnica di sequenziamento massale del DNA totale estraibile da un campione di suolo. Le regioni marker dei gruppi tassonomici di interesse (ITS per i funghi, 16SrRNA per i batteri, 18S per i metazoi) vengono amplificate mediante PCR e sequenziati mediante la piattaforma MiSeq di Illumina. L’analisi statistica delle sequenze permette di individuare dei cluster di abbondanza assoluta e relativa dei gruppi tassonomici studiati, dato che permette l’elaborazione di indici di biodiversità; è quindi possibile fornire una metrica dell’effetto sulla biodiversità microbica del suolo delle modalità di gestione imposte, delle condizioni ambientali e del sistema colturale.
Ricercatrici CNR-IBBA, con la partecipazione dei giovani ricercatori e dei gruppi cittadini, si occuperanno del design sperimentale, dell’estrazione dei campioni di suolo e della loro analisi in laboratorio. Campioni di suolo aventi utilizzo analogo verranno estratti ed analizzati durante la residenza di ricerca a Pianpicollo Selvatico e durante l’esperimento urbano a Milano.