Come detto nel precedente post sull'argomento, per comprendere appieno i cambiamenti climatici è di fondamentale importanza comprendere la composizione e la struttura della sostanza organica naturale (SON). Per questi motivi continuiamo a trattare questo argomento proponendo alcune nozioni sulla SON.
La sostanza organica naturale è formata:
1) da una miscela eterogenea di residui organici che arrivano al suolo (foglie, rami, deiezioni animali, composti sintetizzati dai microrganismi etc.);
2) dalle sostanze umificate o sostanze umiche.
I residui organici sono costituiti da sostanze semplici come amminoacidi, zuccheri, acidi organici mono- e dicarbossilici e composti a più alto peso molecolare come polisaccaridi, proteine, acidi nucleici, lipidi e lignine. Questi composti sono detti, nel loro insieme, composti non umici, poiché sono riportabili a ben definite categorie di composti chimici (Kohl e al., 2000). Questi rappresentano la parte labile della SON e sono destinati a subire, in tempi più o meno lunghi, processi evolutivi il cui andamento è condizionato dal tipo d’ambiente in cui si trovano. Essi sono trasformati dall’attività dei microrganismi del suolo, che prima di tutto provvedono alla riduzione delle dimensioni dei residui vegetali grazie al rilascio di enzimi. Nella prima fase di decomposizione si ha una rapida perdita dei composti facilmente degradabili come zuccheri semplici, amminoacidi, molte proteine ed alcuni polisaccaridi, che avendo alta solubilità nella soluzione del suolo possono essere facilmente idrolizzati dai microrganismi a composti semplici e utilizzati dagli stessi come fonte d’energia. In uno stadio successivo sono attaccati i composti più resistenti come le cere, i grassi, la cellulosa e la lignina che, pertanto, persistono per lunghi periodi nel suolo.
Le sostanze umiche, invece, sono molecole non ben riconducibili a specifiche categorie di composti chimici e sono caratterizzate da una elevata resistenza alla degradazione chimica e biologica.
Secondo il modello tradizionale le sostanze umiche sono il prodotto di processi di resintesi (umificazione) dei prodotti della decomposizione chimica e biologica di biomasse provenienti dalle spoglie e dalle emissioni di organismi vegetali ed animali (Stevenson, 1994), che tendono ad associarsi in strutture organiche complesse le quali risultano essere più stabili e resistenti alla degradazione rispetto al materiale di partenza. La frazione umica arriva a costituire fino al 65% della SON ed ha un tempo di residenza medio che varia nei differenti ecosistemi da alcune decine a migliaia di anni.
Riferimenti:
Kohl, S.D., Toscano, P.J., Hou, W., e Rice, J.A. Solide-state 19F NMR investigation of hexafluorobenzene sorption to soil organic matter. Environ. Sci. technol. 34 (2000) 204-210
Stevenson, F.J. “Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions”, Seconda ed., Wiley, New York, (1994) 496
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