Il suolo, i fagioli e il cadmio
Il cacao proveniente dall'America Latina contiene spesso più cadmio di quello proveniente da altre regioni di coltivazione. I ricercatori dell'ETH si sono recati in Honduras e Bolivia alla ricerca della causa.
Qualche anno fa, la stampa ha suscitato clamore. Scienziati tedeschi scoprirono che il cioccolato fondente può contenere quantità significative di cadmio, un metallo pesante tossico. Le fave di cacao provenienti dall'America Latina sono particolarmente contaminate. Il consumo regolare di cioccolato fondente (con un alto contenuto di cacao) può portare i consumatori a ingerire notevoli quantità di cadmio per un periodo di anni.
L'UE ha quindi deciso di introdurre limiti al cadmio per i prodotti a base di cacao all'inizio del 2019. Da quel momento in poi, una tavoletta di cioccolato fondente da 100 grammi con un contenuto di cacao superiore al 50% potrà contenere al massimo 0,08 milligrammi di cadmio.
Per molti piccoli agricoltori, per i quali il cacao è una delle più importanti fonti di reddito, questi limiti potrebbero rappresentare una vera sfida. Ma anche i produttori di cioccolato si trovano di fronte a una sfida. "Troppo cadmio nel cacao è particolarmente problematico per i commercianti di cioccolato biologico, che utilizzano valori ancora più bassi come obiettivo di qualità", afferma Rainer Schulin, professore di protezione del suolo presso l'Istituto degli ecosistemi terrestri dell'ETH di Zurigo.
Nel 2014 ha quindi avviato un progetto per studiare il problema del cadmio in America Latina, concentrandosi su Honduras e Bolivia. Il progetto è stato portato avanti insieme all'Istituto di ricerca sull'agricoltura biologica di Frick (FiBL) nell'ambito del Centro di competenza World Food System (WFSC) dell'ETH.
Suoli alluvionali fortemente inquinati
I risultati dello studio, che verranno ora presentati al primo simposio del World Food System all'ETH di Zurigo, mostrano che la contaminazione da cadmio dei terreni (e dei semi di cacao) in Honduras è molto eterogenea. La collega di Schulin, Anja Gramlich, ha riscontrato livelli elevati di metallo pesante disponibile per le piante nei terreni alluvionali e vulcanici. In altre aree campione, la contaminazione è risultata inferiore.
In media, il contenuto totale di cadmio era di 0,3 milligrammi per chilogrammo di terreno, un valore paragonabile al "rumore di fondo" che si può trovare anche nel suolo svizzero. Il suolo è considerato contaminato se contiene 0,8 milligrammi o più di cadmio per chilogrammo di suolo.
Se il suolo aveva un alto contenuto di cadmio disponibile per le piante, anche i semi di cacao erano fortemente contaminati. Il contenuto di cadmio nei terreni e nei semi è risultato sorprendentemente alto in aree collinari in parte remote, lontane dall'industria e dall'agricoltura intensiva. La maggior parte delle piantagioni è gestita in modo estensivo solo come agroforesta, dove non vengono utilizzati quasi mai fertilizzanti o pesticidi artificiali, entrambi fonti di cadmio.
I ricercatori hanno quindi potuto escludere che il metodo di coltivazione aumenti il contenuto di cadmio nel terreno. "Non abbiamo prove concrete di una causa umana", afferma Gramlich. "Il cadmio proviene quasi esclusivamente dalla roccia madre".
I terreni alcalini intrappolano il cadmio
Non così in Bolivia. I ricercatori hanno riscontrato un aumento dei livelli di cadmio totale nel suolo in alcune zone, ma non nei semi di cacao degli alberi cresciuti su questi terreni. Gramlich spiega questo fatto con il fatto che i terreni analizzati in Bolivia erano meno acidi di quelli dell'Honduras. Anche la quantità di argilla e di organi contenuti in un terreno gioca un ruolo importante. "Entrambi legano il cadmio. Ciò significa che non è più facilmente disponibile per le piante".
Non è ancora chiaro se la varietà di cacao influisca anche sul contenuto di cadmio delle fave. Sono attualmente in corso le relative indagini, anche di tipo genetico. Solo una volta completate queste ricerche sarà possibile raccomandare determinate varietà per la coltivazione su terreni con elevati livelli di cadmio disponibile per le piante, afferma Gramlich.
La roccia madre come fonte
Il cadmio è presente naturalmente nel suolo, ma vi arriva anche attraverso la coltivazione o l'inquinamento atmosferico. "I dati precedenti provenienti dall'America Latina non erano sufficienti per identificare chiaramente i fattori responsabili dell'elevato contenuto di cadmio nel suolo e nei fagioli", sottolinea Schulin. "Abbiamo quindi dovuto prima acquistare dati solidi per poter dimostrare la connessione tra il cadmio disponibile nelle piante e la coltivazione o il sottosuolo geologico".
Gramlich ha acquistato questi dati attraverso prove sul campo in piantagioni di cacao in Honduras e Bolivia. Ha raccolto e analizzato campioni di terreno e parti dell'albero del cacao come radici, foglie e semi.
In laboratorio, la ricercatrice dell'ETH ha determinato non solo il contenuto di cadmio, ma anche l'acidità dei campioni di terreno - un terreno acido rende disponibile una maggiore quantità di cadmio - e la quantità di carbonio organico e fosforo. Oltre al cadmio, ha analizzato anche gli oligoelementi zinco e ferro nei campioni di piante. Ha messo in relazione i valori ottenuti con il contenuto totale di cadmio nei semi di cacao.
Il cacao contaminato fa calare il reddito
Per i piccoli agricoltori, la contaminazione da cadmio delle fave di cacao può rappresentare un problema economico. Il cacao contaminato produce meno reddito. Gli Umwelt und Geomatik sono costretti a vendere ai grossisti, che non producono cioccolato di alta qualità, ma prodotti di massa a basso costo. Acquistando e miscelando semi di cacao provenienti da diverse regioni di coltivazione, i grandi produttori come Mars possono mantenere basso il contenuto di cadmio nei loro prodotti.
Non è ancora chiaro come gli agricoltori possano ridurre l'impatto del loro cacao. Una misura semplice è quella di misurare il contenuto di cadmio disponibile per le piante nel terreno quando si creano nuove piantagioni, prima che gli alberi vengano piantati. Se si riscontrano livelli elevati, si può piantare un'altra coltura, come il caffè, se necessario.
Limitare il suolo
Un altro approccio è la calcinazione del suolo. In una sperimentazione in Perù, i ricercatori hanno trattato il terreno intorno agli alberi di cacao con la calce. Questo rende il terreno meno acido, in modo che il metallo pesante cadmio sia meno disponibile per le piante. Le prime misurazioni hanno dimostrato che la misura riduce effettivamente la quantità di cadmio disponibile per le piante. "Tuttavia, non siamo ancora riusciti a rilevare alcun effetto nei fagioli stessi. Il tempo a disposizione era troppo poco", spiega Schulin. I fagioli hanno bisogno di sei mesi per maturare. "Purtroppo, per motivi di sicurezza che non hanno nulla a che fare con l'esperimento in sé, non è stato possibile effettuare ulteriori campionamenti".
Tuttavia, l'esperto ritiene che nessuno debba rinunciare al consumo di cioccolato fondente a causa del cadmio. Il metallo pesante si trova anche nei cereali e nelle verdure. Inoltre, i fumatori ingeriscono quantità significative di cadmio attraverso il fumo di tabacco, fino alla metà del livello di tolleranza raccomandato dall'OMS. "Intraprendiamo una parte rilevante della dose giornaliera di cadmio attraverso questi alimenti e i cibi di lusso, quindi un pezzo di cioccolato fondente è sempre incluso", afferma l'ETH.
Questo progetto di ricerca è stato finanziato dal programma di ricerca WFSC Coop.
Primo simposio del Centro per il sistema alimentare mondiale
Il 4 novembre si terrà all'ETH di Zurigo il primo simposio del World Food System Center. I ricercatori presenteranno i progetti realizzati negli ultimi anni nell'ambito del primo invito a presentare proposte del programma di ricerca WFSC Coop o del programma Mercator. Le sei conferenze saranno integrate da una presentazione di ulteriori risultati di ricerca su poster. L'ingresso è libero, ma è richiesta l'iscrizione (gratuita) all'indirizzo pagina esternahttp://bit.ly/2eL4cRL necessario.
Simposio WFSC 2016,4 novembre 2016, ore 17.30-20.15, edificio principale dell'ETH di Zurigo (HG E1.2), R?mistrasse 101, 8092 Zurigo.