Stefania De Pascale è una delle massime studiose italiane nel campo dell’agricoltura spaziale, pioniera di una disciplina che unisce scienza delle piante, sostenibilità ed esplorazione umana dello spazio. Professoressa ordinaria di Orticoltura e Floricoltura all’Università Federico II di Napoli, da oltre venticinque anni lavora su progetti finanziati da ASI ed ESA per capire come le piante possano diventare alleate fondamentali della vita oltre la Terra. Nel 2019 ha fondato il Laboratory of Crop Research for Space e nel 2024 ha pubblicato, per Aboca Edizioni, Piantare patate su Marte: il lungo viaggio dell’agricoltura, contribuendo a portare un tema di frontiera al grande pubblico con rigore e visione.

Il suo percorso l’ha portata a distinguersi in un ambito affascinante e pionieristico come l’agricoltura spaziale. Com’è nata la sua passione per le STEM? Fin da giovane immaginava una strada che unisse piante, scienza e spazio?

La mia passione per le STEM nasce da molto lontano, da una curiosità profonda verso i fenomeni naturali e il funzionamento della vita, ma con un’impronta inizialmente più umanistica che scientifica. Dopo il liceo classico, quasi contro ogni previsione, scelsi di iscrivermi ad Agraria invece di intraprendere un percorso giuridico o letterario. All’inizio temevo di avere difficoltà con le discipline STEM, ma è successo l’opposto: analisi matematica, fisica e chimica mi hanno subito affascinata, e nella biologia ho trovato una sintesi naturale di tutte queste conoscenze.
Le piante, in particolare, sono organismi silenziosi ma incredibilmente sofisticati, sono capaci di adattarsi a condizioni ambientali estremamente diverse, di interagire con l’ambiente circostante e di ottimizzare l’uso delle risorse in modo sorprendentemente efficiente. Non sono semplicemente elementi “di contorno” al nostro mondo: sono il fondamento stesso della vita sulla Terra. Come dico spesso, “il verde che ci circonda non è solo un colore”, ma il segno visibile di processi vitali che sostengono l’intera biosfera, processi che trovano nelle discipline STEM la chiave per essere compresi, descritti e valorizzati. Attraverso la fotosintesi, le piante trasformano l’energia solare in energia chimica, producendo ossigeno e sostanza organica a partire da molecole inorganiche come acqua e anidride carbonica: in altre parole, sostengono quasi tutte le catene alimentari e rendono abitabile il pianeta. Sono anche straordinari ingegneri ecologici: regolano i cicli biogeochimici, dall’acqua al carbonio, influenzano il clima, proteggono e strutturano il suolo e garantiscono la stabilità e la resilienza degli ecosistemi terrestri. In questo contesto, l’agricoltura rappresenta il settore primario per eccellenza, perché traduce queste funzioni biologiche in produzione di cibo, fibre e risorse essenziali, ponendosi al centro delle sfide legate alla sicurezza alimentare e alla sostenibilità.
Non immaginavo ancora che questo interesse mi avrebbe portata fino allo spazio. L’agricoltura spaziale è arrivata in seguito, quasi come un’evoluzione naturale del mio percorso: un ambito in cui il ruolo delle piante diventa ancora più evidente e centrale. Nei sistemi biorigenerativi di supporto alla vita, le piante non sono solo una fonte di cibo, ma veri e propri sistemi multifunzionali: rigenerano l’aria, purificano l’acqua, contribuiscono al benessere psicologico degli astronauti e permettono di chiudere i cicli della materia. È la biologia che diventa tecnologia abilitante, capace di trasformare processi naturali in soluzioni ingegneristiche per la vita nello spazio e non solo nello spazio. È lì che ho capito di poter contribuire a qualcosa di davvero nuovo: portare nello spazio ciò che sulla Terra diamo per scontato, ma che in realtà è il risultato di equilibri biologici complessi e preziosi.

Ci racconta il suo percorso lavorativo e di cosa si occupa oggi?

Anche il mio interesse per lo spazio, all’inizio, era legato alle grandi domande che da sempre accompagnano l’umanità: esiste vita oltre la Terra? Da ragazza amavo la fantascienza e i racconti ambientati nello spazio, che alimentavano questa curiosità. Con l’assemblaggio in orbita della Stazione Spaziale Internazionale (International Space Station, ISS) ho capito che lo spazio poteva diventare un laboratorio straordinario, unico, in cui osservare processi biologici in condizioni impossibili da riprodurre sulla Terra. A circa 400 km sopra le nostre teste, la ISS offriva - e offre tuttora - un ambiente ideale per studiare come le piante crescono in microgravità. Ed è lì che ho cercato di arrivare.
Il mio percorso di ricerca si è costruito nel tempo, passo dopo passo, attraverso collaborazioni nazionali e internazionali. All’inizio eravamo un piccolo gruppo di ricerca, interamente femminile, e cercavamo finanziamenti presso l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) per sostenere i nostri studi. Non è stato sempre facile: c’era scetticismo, sia nel mondo agronomico, dove queste ricerche venivano talvolta considerate troppo “visionarie”, sia in quello aerospaziale, dove dovevamo confrontarci con ingegneri, fisici e medici in un ambito ancora poco esplorato. Proprio queste difficoltà, però, hanno rafforzato la nostra determinazione a costruire qualcosa di nuovo.
I risultati sono arrivati: i primi esperimenti in microgravità risalgono al 2005, grazie a un volo dell’ESA, e nel 2017 abbiamo condotto esperimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale con l’astronauta Paolo Nespoli. Oggi lavoriamo su obiettivi sempre più ambiziosi, come la produzione di alimenti freschi per integrare la dieta degli astronauti. Sebbene attualmente dispongano di un’alimentazione varia basata su prodotti conservati a lunga durata, cresce l’esigenza di introdurre cibo fresco - come insalate e ortaggi - per l’apporto di composti bioattivi, come vitamine e antiossidanti.
La collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (European Space Agency, ESA) ha rappresentato una svolta, portandomi a concentrarmi sui sistemi biorigenerativi di supporto alla vita (Bioregenerative Life Support Systems, BLSS). In questi sistemi le piante assumono un ruolo centrale: non sono solo una fonte di cibo, ma veri e propri dispositivi biologici capaci di produrre ossigeno attraverso la fotosintesi, contribuire alla purificazione dell’acqua e chiudere i cicli della materia, anche attraverso il riciclo degli scarti organici. A questo si aggiunge un aspetto spesso sottovalutato ma fondamentale: il contributo al benessere psicofisico dell’equipaggio in condizioni di confinamento e isolamento.
Questo lavoro si inserisce nel programma MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) dell’ESA, attivo dalla fine degli anni ‘80, che studia ecosistemi artificiali chiusi in cui microrganismi, piante ed equipaggio collaborano per rigenerare aria, acqua e risorse, secondo una logica circolare.
Oggi dirigo il Laboratory of Crop Research for Space dell’Università Federico II, dove studiamo come coltivare piante in ambienti chiusi, controllati ed estremi. Le applicazioni di questa ricerca non riguardano solo le missioni spaziali di lunga durata, ma anche la Terra, dove questi sistemi possono contribuire a rendere l’agricoltura più efficiente, resiliente e sostenibile e a “guadagnare spazio” per le piante permettendo di coltivare anche in ambienti terrestri estremi o marginali.

Quali sono i progetti o le sfide che l’hanno appassionata di più? E il valore del libro?

Le sfide che mi hanno appassionata di più sono quelle legate allo sviluppo dei sistemi biorigenerativi di supporto alla vita: creare sistemi circolari in cui nulla si spreca e tutto viene riutilizzato, trasformando scarti in risorse e integrando processi biologici e tecnologici in un equilibrio dinamico. È una sfida scientifica ma anche culturale, perché richiede di ripensare il nostro rapporto con le risorse e con i cicli della natura.
Un aspetto particolarmente stimolante è che queste ricerche, nate per lo spazio, trovano applicazioni molto concrete anche sulla Terra. Le conoscenze prodotte e le tecnologie sviluppate contribuiscono, per esempio, all’innovazione nelle coltivazioni protette sostenibili, nei sistemi idroponici e nelle vertical farm, dove l’efficienza nell’uso di acqua, nutrienti ed energia è fondamentale, e permettono di coltivare anche in ambienti estremi o marginali. Da qui il mio motto: “piante nello spazio, più spazio alle piante sulla Terra”.
Il libro Piantare patate su Marte: il lungo viaggio dell’agricoltura ha avuto per me un valore speciale. È stato un modo per aprire questa ricerca a un pubblico più ampio, raccontando che non si tratta di fantascienza, ma di scienza reale, che affronta sfide concrete e riguarda da vicino il futuro dell’umanità, nello spazio così come sulla Terra. Ma soprattutto è stato un modo per dialogare con i più giovani, per raccontare l’agricoltura e il contributo fondamentale che è chiamata a dare nell’affrontare le grandi sfide dei prossimi decenni. Perché non esiste un Pianeta B: dobbiamo prenderci cura, con responsabilità e consapevolezza, del nostro Pianeta A.

Ha mai incontrato ostacoli legati al genere?

Come molte donne nella scienza, “diversamente giovani”, ho incontrato delle difficoltà, anche se non sempre esplicite. Più che ostacoli diretti, si è trattato spesso di barriere culturali, aspettative implicite e, talvolta, della necessità di dimostrare qualcosa in più per essere riconosciuta allo stesso livello.
Come ho accennato, all’inizio del mio percorso avevamo costituito un piccolo gruppo di ricerca, interamente al femminile. Non mancava un certo scetticismo: qualcuno guardava con ironia all’idea di studiare le piante nello spazio - ci chiamavano le “Space Girls” - mentre nel contesto aerospaziale ci confrontavamo con ambienti e discipline ancora fortemente maschili, in cui era necessario costruire credibilità passo dopo passo. Eravamo, in un certo senso, pioniere, impegnate a tracciare un percorso dove ancora non esistevano riferimenti consolidati.
Col tempo, però, i risultati hanno parlato per noi, spesso andando oltre le aspettative iniziali. Non c’è stato un momento preciso in cui ho pensato “ce l’ho fatta”, perché la ricerca è, per sua natura, un processo continuo. Ci sono però state tappe significative - come la partecipazione a progetti internazionali e la creazione del laboratorio - che hanno segnato una crescita importante. Tra queste, considero particolarmente rilevante la mia recente nomina nel Consiglio Tecnico-Scientifico dell’ASI, di cui vado molto fiera: è la prima volta che viene nominata un’agronoma in questo ruolo, un segnale importante dell’attenzione crescente verso queste tematiche.
Le difficoltà fanno parte del percorso. Quello che conta davvero è avere una motivazione solida, una visione chiara e la determinazione di portarla avanti nel tempo.

Esistono ancora barriere per le ragazze nelle STEM? Cosa si può fare?

Sì, alcune barriere esistono ancora, soprattutto a livello culturale. Le STEM sono spesso percepite come ambiti “difficili” o poco accessibili, e questo può scoraggiare molte ragazze fin da giovani, anche perché talvolta si sentono ripetere che alcune materie “non fanno per loro”. Tuttavia, oggi queste difficoltà possono trasformarsi in opportunità per chi sceglie di intraprendere questi percorsi, ancora troppo poco frequentati. La diversità, anche di genere, rappresenta un valore aggiunto per la scienza e l’innovazione. In contesti poco rappresentati può aprire spazi per percorsi pionieristici, pur richiedendo spesso maggiore determinazione per affermarsi.
Per cambiare le cose servono azioni concrete: modelli di riferimento positivi, un orientamento scolastico più consapevole e una comunicazione della scienza più inclusiva, capace di avvicinarla alla vita quotidiana. Questo, in realtà, va oltre il genere, perché le STEM sono spesso percepite come difficili da molti: è quindi fondamentale mostrarne il legame con la realtà, con i processi che osserviamo ogni giorno e con le grandi sfide della società. È importante anche valorizzare l’interdisciplinarità, facendo capire che la scienza non è fatta solo di numeri, ma anche di creatività, collaborazione e impatto sociale.

Che consiglio darebbe alle ragazze che sognano la scienza?

Direi innanzitutto di non lasciarsi frenare dalla paura delle difficoltà. La scienza è fatta di sfide, ma offre anche grandi soddisfazioni. È fondamentale seguire la propria curiosità, fare domande, cercare esperienze e non avere timore di percorsi non lineari: spesso i campi più innovativi nascono proprio dall’incontro tra discipline diverse e dal coraggio di esplorare strade poco battute.
Un altro consiglio è di non sentirsi obbligate a imitare modelli preesistenti, spesso costruiti al maschile. Non è necessario adattarsi a schemi per essere credibili: è importante, invece, portare nel proprio lavoro il proprio modo di pensare, di affrontare i problemi e di collaborare. È proprio da questa pluralità che nasce l’innovazione.
Oggi, più che in passato, esistono le condizioni perché le giovani donne siano ascoltate e possano affermarsi: è importante esserne consapevoli e cogliere queste opportunità. E soprattutto, non sentirsi fuori posto: la scienza ha bisogno di sguardi diversi.
E poi continuare a sognare, senza rinunciare alla propria identità: il colore dei sogni può anche essere rosa, non come etichetta, ma come simbolo della libertà di essere sé stesse, anche nella scienza.
Perché il futuro non appartiene a chi segue strade già tracciate, ma a chi ha il coraggio di immaginarne di nuove.

Interviste e contenuti

Libro Piantare patate su Marte, di Stefania De Pascale

Come coltivare piante nello spazio: intervista al Laboratory of Crop Research for Space di Napoli

Intervista all’astro-agronoma Stefania De Pascale: “Il verde non è solo un colore”

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