Gentile redazione, complimenti per il servizio svolto. Volevo chiedere, per quanto riguarda una pianta d’alto fusto qualsiasi, latifoglia, posto che la sua massa totale sia pari a 100, qual’è la percentuale di massa (indicativamente di carbonio) che ha origine dalla CO2 nell’aria (fotosintesi) e quale invece ha origine da sostanze acquisite dal terreno.

La concentrazione di C, a parità di massa, varia tra specie e specie, tra monocotiledoni e dicotiledoni e tra angiosperme e gimnosperme.

 

Anche a parità di specie, il contenuto di C nei tessuti, varia in funzione del contesto ambientale in cui ha vissuto la pianta: disponibilità di acqua e CO₂, quantità di luce nel corso della giornata, della stagione e dell’anno, temperatura della foglia, altitudine, latitudine, ventosità, elementi inquinanti, etc.

 

Tutto il C presente in una pianta comunque deriva dall’atmosfera e non dal terreno. In questo contesto la pianta è decisamente selettiva.

 

Dei 17 elementi essenziali per la sua vita (vedi tabella), tutto il C e molto dell’O₂ lo assorbono dall’aria, l’H₂ dall’acqua nel terreno. Questi 3 elementi sono in assoluto i più abbondanti nel tessuto secco di qualsiasi pianta; e sono anche i costituenti principali della cellulosa, lignina e dei polisaccaridi che formano l’architettura anatomica e strutturale della pianta.

 

 

Premesso che solo pochi dei 17 elementi si trovano sottoforma di atomi o ioni insolubili – per es.: Cu⁺, Fe^2+, Cl^– e K⁺– tutti gli altri formano composti molecolari con diversi pesi atomici. Escludendo C e O₂ che come abbiamo detto derivano dall’aria, tutti gli altri vengono assorbiti attraverso le radici dal terreno.

 

Per determinare quali siano gli elementi essenziali e le loro quantità proporzionali occorre per prima cosa triturare la pianta appena raccolta; il prodotto ottenuto viene in seguito fatto scaldare a 70 – 80 °C per un giorno o due in modo che tutta l’acqua venga eliminata. Ciò che resta è il residuo secco, i cui principali componenti sono i polisaccaridi della parete cellulare, la lignina ed altri componenti del protoplasma tra cui proteine, lipidi, amminoacidi, acidi organici ed alcuni elementi già elencati sopra, che si trovano sottoforma di ioni perché non entrano a far parte di alcun composto organico. Per misurare la concentrazione degli elementi in questi composti ad alto peso molecolare il passo successivo è quello di prelevare un campione e sottoporlo ad una tecnica nota come spettrometria ad emissione dove tutti gli elementi di un campione di tessuto di pianta vengono fatti vaporizzare a temperature superiori a 5000 °K. Queste alte temperature provocano la temporanea eccitazione degli elettroni dallo stato fondamentale ad orbitali a più alta energia. Quando tornano allo stato fondamentale, questi elettroni emettono energia elettromagnetica a lunghezze d’onda diverse per ciascun elemento. Lo spettrometro misura queste lunghezze d’onda e quantifica l’energia. In meno di un minuto si possono misurare con grande sensibilità le concentrazioni di tutti gli elementi presenti.

 

In conclusione, il C fissato attraverso il ciclo di Calvin o altre vie mataboliche nella fase di buio si lega con molecole ed elementi provenienti dal terreno in proporzioni differenti a seconda della funzione che una cellula svolge in un determinato distretto della pianta. Una volta che il C si è fissato a formare amido e altri polisaccaridi, l’unico metodo per separalo dagli altri composti del terreno e quello di nebulizzare gli elementi ad elevatissime temperature secondo la tecnica descritta sopra.