Il Laboratorio PLANTES (Phytoacoustic Lab and Natural
Terrestrial Environments Sounds) del CNR-ISB:
segnali sonori dalle piante e paesaggi acustici negli ecosistemi terrestri
1. Introduzione
Il ruolo del suono negli ecosistemi è stato tradizionalmente trascurato in ambito ecologico, ma negli ultimi anni sta emergendo come un’importante dimensione per il monitoraggio ambientale, lo studio della biodiversità e la comprensione delle relazioni interspecifiche. Allo stesso tempo, nuove ricerche mostrano che anche le piante sono in grado di emettere, percepire e rispondere a segnali biofisici e acustici, aprendo un campo di indagine ancora poco esplorato: la fitoacustica.
Nel 2025, in risposta a questa crescente attenzione verso le dimensioni acustiche del vivente, è stato creato il laboratorio PLANTES (Phytoacoustic Lab and Natural Terrestrial Environments Sounds) presso l’Istituto per i Sistemi Biologici del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISB) di Montelibretti (Roma). Il laboratorio si propone come una piattaforma interdisciplinare per lo studio dei segnali acustici e bioelettrici prodotti dalle piante e per l’analisi dei paesaggi sonori terrestri. PLANTES si distingue inoltre per la sua apertura al dialogo tra scienze, arti e società, con l’obiettivo di generare conoscenza, consapevolezza ecologica e nuovi linguaggi di comunicazione ambientale. Il laboratorio nasce infatti con l’obiettivo di esplorare le dimensioni acustiche degli ecosistemi terrestri e delle piante, integrando strumenti e approcci propri delle scienze biologiche, ambientali, acustiche e delle arti.
In un’epoca segnata da crisi ecologiche complesse e interconnesse – dalla perdita di biodiversità ai cambiamenti climatici – si rende necessaria una rinnovata attenzione alle forme di comunicazione, adattamento e interazione tra organismi viventi e ambiente. PLANTES si propone di contribuire a questa riflessione attraverso la ricerca su due fronti principali:
- Lo studio dei segnali bioelettrici e acustici delle piante (fitoacustica);
- L’analisi dei paesaggi sonori e delle biofonie degli ecosistemi terrestri (bioacustica ambientale).
2. La Conduttività Elettrica (CE) nelle piante e la rilevazione dei biosuoni vegetali
L’attività principale di PLANTES si concentra sull’analisi dei biosegnali elettrici delle piante, in particolare attraverso la misurazione della conduttività elettrica (CE). Le variazioni di CE sono registrate mediante dispositivi non invasivi, capaci di acquisire dati in tempo reale sia in condizioni controllate (laboratorio), sia in campo aperto. Questi segnali, una volta analizzati, possono essere interpretati come risposte adattative a stimoli ambientali, fornendo indicatori precoci di stress abiotici e biotici. Tali informazioni sono di grande rilevanza per la comprensione dei meccanismi di comunicazione e sensibilità delle piante, ma anche per applicazioni in ambito agroecologico, come il monitoraggio della salute delle colture o la gestione sostenibile delle risorse.
I test vengono condotti su piante appartenenti a differenti specie e in condizioni ambientali diversificate, con l’obiettivo di correlare le variazioni dei segnali a stimoli esterni (stress abiotici e biotici). I dati vengono successivamente elaborati per identificare pattern di risposta caratteristici, integrabili con segnali acustici rilevati contestualmente. La conduttività elettrica (CE) nelle piante è un parametro biofisico che misura la capacità dei tessuti vegetali di condurre corrente elettrica. Questa proprietà è legata principalmente al contenuto ionico e alla distribuzione dell’acqua all’interno della pianta, in particolare nei vasi conduttori dello xilema e del floema.
Quando la pianta è sottoposta a stress ambientali (come siccità, eccesso di salinità, variazioni termiche, agenti patogeni o danni meccanici), questo equilibrio può essere alterato, causando modificazioni nei flussi ionici e quindi nella conduttività elettrica. La misurazione non invasiva della CE – tramite elettrodi applicati su foglie, fusto o radici – rappresenta un metodo efficace, economico e replicabile per monitorare in tempo reale lo stato di salute delle piante, in laboratorio o in ambiente naturale. Integrata con analisi acustiche o ambientali, la CE può contribuire a una comprensione più fine dei processi comunicativi e adattativi del mondo vegetale.
Il laboratorio esplora inoltre l’integrazione di questi dati bioelettrici con modelli acustici, aprendo la strada a traduzioni sonore dei biosegnali vegetali che, oltre al valore comunicativo e divulgativo, offrono nuove prospettive per l’interpretazione sistemica del comportamento delle piante.
3. La captazione dei biosegnali
Parallelamente, PLANTES sviluppa infatti prototipi di sonificazione dei dati e installazioni artistiche che trasformano segnali elettrici delle piante in paesaggi sonori interattivi. Queste attività rientrano in un framework di divulgazione scientifica interdisciplinare, rivolto a scuole (attività STEAM), festival e istituzioni culturali. La sonificazione dei segnali bioelettrici delle piante – in particolare delle variazioni di conduttività elettrica (EC) – è una tecnica che permette di tradurre dati fisiologici in segnali acustici o musicali, rendendo percepibile all’orecchio umano ciò che normalmente è invisibile o impercettibile.
3.1 Rilevazione del segnale bioelettrico
Il processo inizia con la registrazione delle variazioni di conduttività tramite sensori o elettrodi applicati su foglie, fusti o radici. Questi dispositivi misurano in tempo reale le microvariazioni di tensione o corrente che riflettono cambiamenti nel bilancio ionico della pianta. Il segnale grezzo è solitamente di bassa frequenza e ampiezza, quindi necessita di pre-amplificazione e filtraggio.
Preparazione collegamenti con una pianta per rilevare i segnali bioelettrici
3.2. Elaborazione e digitalizzazione del segnale
Il segnale analogico viene quindi convertito in digitale tramite un’interfaccia MIDI (Musical Instrument Digital Interface), che permette di mappare i valori elettrici sui parametri musicali. Quando si registrano le variazioni della conduttività elettrica o altri biosegnali delle piante (elettrodi applicati ai tessuti, rilevazione di micro‑correnti/variazioni ioniche, ecc.), questi segnali vanno elaborati per diventare qualcosa che possa essere “suonato”. Qui il sintetizzatore (hardware o software) assume delle funzioni chiave. Una volta configurato, il sintetizzatore fornisce l’output musicale: note, texture sonore, evoluzioni timbriche che riflettono l’attività vegetale o le variazioni ambientali. Questo può avvenire in tempo reale (performance, installazioni) o registrato (brani, sound‑art). Ad esempio una pianta collegata emette variazioni che generano note MIDI con i sintetizzatori collegati che creano suoni “in diretta”. Il ruolo del sintetizzatore diventa dunque centrale: è lo strumento che materialmente interpreta il segnale vegetale, gli assegna parametri musicali, e permette di “ascoltare” la pianta.
3.3. Sonificazione dei segnali delle piante tramite Control Voltage (CV) e Gate
Il Control Voltage (CV) è un segnale elettrico analogico che controlla parametri di un sintetizzatore modulare o analogico, come l’intonazione (pitch), il filtro, il volume o altri effetti mentre il Gate è un segnale digitale, solitamente un impulso alto/basso (on/off), usato per attivare o disattivare note o eventi sonori. Ad esempio, apre o chiude una “porta” per il suono, definendo durata e attacco della nota. Questi due segnali rappresentano il “linguaggio” base di gran parte dei sintetizzatori modulari e analogici. Rispetto al MIDI ci sono dei vantaggi dell’uso di CV/Gate: l’utilizzo di CV e Gate rappresenta infatti un’interfaccia estremamente diretta e versatile per tradurre i segnali bioelettrici delle piante in eventi sonori modulati in tempo reale. Rispetto al MIDI, questa modalità garantisce maggiore fedeltà, reattività e flessibilità creativa, specialmente negli ambienti di sintesi analogica e modulare, dove il controllo continuo e immediato è fondamentale.
Questo approccio basato sull’utilizzo sul CV e sulla conduttività elettrica si è rivelato una tecnica efficace, economica e versatile, con potenziali future applicazioni nel monitoraggio e nella gestione sostenibile delle colture. Inoltre la combinazione tra analisi fitoacustica e bioacustica ambientale apre scenari nuovi per la ricerca ecologica: da un lato e permette di trattare la pianta come “soggetto sensibile”, in grado di segnalare condizioni ambientali critiche; dall’altro, consente di integrare i dati vegetali in modelli di analisi del paesaggio sonoro più ampi.
La componente artistico-divulgativa del laboratorio appare altrettanto fondamentale poiché contribuisce a rendere accessibili contenuti scientifici complessi, trasformando i dati in esperienze sensoriali comprensibili e coinvolgenti. Questo approccio transdisciplinare si dimostra efficace non solo nella comunicazione della scienza, ma anche nella promozione di una cultura dell’ascolto ecologico e nella formazione di nuove sensibilità ambientali.
4. Un ponte multisensoriale tra scienza, arte e pubblico
Le performance musicali che utilizzano i segnali bioelettrici delle piante trasformati in suoni offrono un’esperienza multisensoriale unica, che supera il linguaggio tecnico e coinvolge direttamente il pubblico a livello emotivo e percettivo. In eventi come la Notte della Ricerca, festival scientifici o attività nei musei della scienza, questo tipo di performance hanno reso tangibile e udibile ciò che normalmente è invisibile (le attività fisiologiche delle piante), facilitando la comprensione di concetti complessi come la bioelettricità vegetale, l’interazione tra organismi e ambiente e l’importanza degli ecosistemi; ciò ha stimolato la curiosità e meraviglia, elementi fondamentali per avvicinare un pubblico ampio, inclusi i giovani e i non addetti ai lavori, alle tematiche scientifiche.
Un ponte fra scienza e arte
Attraverso la musica generata dalle piante, il pubblico può percepire le piante come esseri viventi dotati di sensibilità e comunicazione, promuovendo una cultura di rispetto e tutela dell’ambiente. Queste performance diventano quindi momenti di sensibilizzazione sulle sfide ambientali contemporanee (cambiamenti climatici, perdita di biodiversità, stress ambientale sulle piante) e laboratori esperienziali per scuole e comunità, dove si coniuga arte, tecnologia e scienza per educare alla sostenibilità in modo coinvolgente e accessibile. Inoltre le performance musicali con le piante richiedono il lavoro congiunto di ricercatori, artisti, tecnologi e comunicatori. Questo genera uno spazio di incontro interdisciplinare che favorisce la nascita di nuove idee e approcci metodologici, arricchisce la ricerca scientifica con prospettive artistiche e viceversa, coinvolge il pubblico in una narrazione più ampia, che unisce dati scientifici e esperienza estetica. Bisogna anche sottolineare che la possibilità di ascoltare “la musica dalle piante” nei centri di ricerca, negli spazi museali o durante festival, crea un’esperienza che rafforza la percezione del museo o dell’istituto come luogo innovativo, dinamico e all’avanguardia nella comunicazione scientifica.
5. La complessità di suonare con una pianta: sfide e peculiarità
A prima vista, l’idea di “suonare” con una pianta può sembrare semplice e affascinante, ma in realtà si tratta di un’attività che presenta molteplici livelli di complessità, dovuti sia alla natura biologica del soggetto sia agli aspetti tecnologici e artistici coinvolti. Bisogna infatti tenere presente la natura imprevedibile e dinamica dei segnali bioelettrici dovuta a:
- Variabilità fisiologica: le piante non producono segnali bioelettrici in modo intenzionale o controllato come un musicista. Le variazioni di conduttività elettrica (CE) dipendono da fattori interni (stress, metabolismo, idratazione) e ambientali (temperatura, umidità, luce, suoni esterni).
- Segnali deboli e rumorosi: le variazioni di CE sono spesso di entità molto piccola e soggette a rumore elettrico o interferenze ambientali. Separare un “segnale musicale” significativo da questa complessità è tecnicamente impegnativo.
- Temporalità irregolare: le piante non seguono ritmi musicali regolari né producono sequenze prevedibili. Questo rende difficile “improvvisare” o controllare direttamente la musica come con gli strumenti tradizionali.
“Suonare con una pianta” è anche un atto creativo di interpretazione perché è necessario calibrare sensori e suoni specifici per ogni pianta e situazione e “quantizzare” i suoni dalle piante per la gestione di segnali non lineari e sporadici ed evitare suoni troppo casuali o incomprensibili. In pratica il performer non suona con la pianta nel senso tradizionale, ma si mette in ascolto attivo, interpretando le variazioni sonore prodotte e reagendo ad esse. Il rapporto è di tipo dialogico, dove la pianta è una fonte sonora imprevedibile e l’umano un mediatore. Il musicista o ricercatore non può infatti “comandare” direttamente la pianta, ma può influenzare il contesto (luce, temperatura, tocco) per modulare indirettamente i segnali. Il controllo è spesso indiretto e necessita di sensibilità. Questo conduce al riconoscimento del ruolo della pianta come “co-autrice”: la complessità di suonare con la pianta invita a ripensare il concetto di “strumento” e “performer”, riconoscendo la pianta come un’entità viva che contribuisce attivamente alla creazione musicale in cui le imperfezioni e l’imprevedibilità diventano parte integrante dell’opera, evidenziando la relazione fragile e dinamica tra uomo e natura.
6. Conclusioni
PLANTES si propone come una piattaforma scientifica e culturale finalizzata a connettere biosistemi, segnali fisiologici, ambienti sonori e immaginari collettivi. Attraverso lo studio dei biosuoni vegetali e l’analisi dei paesaggi acustici naturali, il laboratorio mira allo sviluppo di nuovi strumenti per comprendere, monitorare e comunicare la complessità del mondo vivente.
Un elemento distintivo di PLANTES è la sua vocazione transdisciplinare. Il laboratorio si configura infatti come un luogo d’incontro tra ricerca scientifica, pratiche artistiche, tecnologie emergenti e discipline umanistiche, promuovendo progetti e sperimentazioni in cui il suono diventa strumento di indagine, rappresentazione e comunicazione del vivente. L’incontro tra arte e scienza è orientato anche alla divulgazione ambientale, in particolare verso le nuove generazioni, attraverso installazioni sonore, laboratori didattici, performance, mostre e progetti educativi. L’obiettivo è promuovere una cultura della sostenibilità fondata sull’ascolto attivo degli ambienti naturali e sulla riscoperta del legame profondo tra esseri umani e mondo vivente.
Le performance musicali con le piante rappresentano in particolare un mezzo potente e innovativo per la divulgazione scientifica e l’educazione ambientale. Integrando tecnologia, arte e biologia, queste esperienze amplificano il coinvolgimento del pubblico e promuovono una consapevolezza più profonda del nostro rapporto con la natura, essenziale per affrontare le sfide ambientali del presente e del futuro. Nel contesto delle attuali sfide ambientali, ascoltare diventa quindi una forma di conoscenza alternativa: PLANTES, in questo senso, è un invito ad ascoltare il pianeta – e le piante – in modo nuovo.
