L'ecosistema marino, con la sua straordinaria biodiversità e i molteplici habitat presenti è sempre più minacciato dalle attività antropiche, tra cui l'impatto derivante da plastica e contaminanti emergenti quali farmaci e altri inquinanti di origine industriale, normalmente non presenti in natura.
Nel contesto del Mar Mediterraneo, uno studio innovativo ne ha indagato la presenza nei tessuti di quattro specie di coralli e riveste particolare importanza in quanto rappresenta la prima esplorazione di tali contaminanti in questa regione.
Abbiamo chiesto a Jacopo Gobbato, dottorando del Dipartimento di Scienze dell’ambiente e della terra, primo autore dello studio appena pubblicato, di raccontarci lo stato di salute dei nostri ecosistemi marini.
Dottor Gobbato, qual è stata la principale motivazione dietro la decisione di condurre uno studio sui coralli del Mar Mediterraneo, considerando la mancanza di precedenti ricerche su questa tematica specifica nella regione?
Ho avviato il mio percorso di dottorato con il gruppo di ricerca MaRHE Center, impegnato da oltre dieci anni nello studio della biologia ed ecologia degli ecosistemi tropicali. Tuttavia, è sempre esistito il desiderio di estendere queste ricerche anche al nostro Mediterraneo. Il mio progetto di dottorato è stato ideale per avviare questa nuova linea di ricerca, in quanto uno dei suoi obiettivi principali riguarda l'analisi dello stato di salute degli antozoi nel Mediterraneo. Sebbene, il cambiamento climatico sia sicuramente la minaccia più conosciuta legata alle forti ondate di calore che causano eventi di mortalità di massa di diversi organismi, vi è un altro impatto altrettanto significativo del quale si sa molto meno, ed è quello legato al costante incremento di contaminanti emergenti rilasciati nell’ambiente marino. In particolare, il più studiato è quello derivante dalla plastica e i suoi additivi, come anche quello derivante da prodotti per la cura personale e farmaci. Il problema delle microplastiche e degli inquinanti è stato studiato su diversi comparti e organismi a livello globale mentre relativamente pochi studi si sono focalizzati su invertebrati come i coralli, manca quasi completamente una conoscenza della presenza, e degli eventuali effetti, degli inquinanti farmaceutici nei coralli.
L’utilità fondamentale dello studio di questa tematica sta nel fatto che attualmente vi è una produzione e utilizzo di plastica, farmaci e composti industriali enorme, con i relativi sistemi di smaltimento ancora inadeguati. Di conseguenza la quantità immessa nell’ambiente è in continua crescita con effetti negativi sugli organismi marini, anche se presenti in concentrazioni estremamente basse. L’analisi di questi contaminanti e dei loro effetti dannosi sui coralli, organismi fondamentali per la formazione dell'habitat costiero e il sostentamento di numerose specie marine, è di fondamentale importanza in quanto non possiamo permetterci di perdere un elemento così cruciale per l'ecosistema.
Quali sono gli impatti più significativi riscontrati dalle diverse specie di coralli analizzate in risposta alla presenza di farmaci e plastica, e in che modo queste dinamiche possono influenzare la salute generale dei nostri fondali marini?
Gli inquinanti emergenti rappresentano una delle minacce più pericolose a causa della loro diffusa presenza e della loro capacità di influenzare una vasta gamma di specie. Non essendo normalmente presenti in natura, possono andare ad interferire con funzioni vitali di diverse specie con conseguenze a lungo termine sugli ecosistemi marini ancora sconosciuti. I dati disponibili suggeriscono che l'esposizione anche a basse concentrazioni, come quelle rilevate nel nostro studio, per un periodo prolungato può causare effetti negativi sugli organismi marini, in termini di comportamento, riproduzione, nutrizione e crescita. Questo a partire dai più semplici come spugne fino ai pesci e mammiferi più complessi.
Le plastiche sono già riconosciute per i loro effetti dannosi su numerose specie, ma l'ingestione di additivi plastici emerge come una preoccupazione principale per la salute dei coralli. Infatti, possono intaccare la salute del corallo, riducendo la disponibilità di energia e nutrimento, riducendo le interazioni con altri organismi, oppure inducendo lo sbiancamento e la necrosi dei tessuti. Possono anche influenzare la produzione di muco e alterare le risposte a livello cellulare dei coralli ai vari stress ambientali.
Riguardo ai farmaci, esiste un numero limitato di studi relativi agli effetti su specie marine e nessuno studio è direttamente correlato agli antozoi; pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere adeguatamente il loro impatto sulle cellule e i tessuti dei coralli. Nello studio in corso, due dei quattro contaminanti analizzati erano farmaci antinfiammatori comunemente utilizzati per alleviare il dolore e l'infiammazione. Essi agiscono interferendo con la regolazione delle risposte immunitarie, il che potrebbe causare una reazione eccessivamente infiammatoria. Questo significa che il corallo potrebbe accumulare troppe cellule che cercano di proteggerlo, il che potrebbe alla fine danneggiare i suoi tessuti, portando alla loro rottura.
Inoltre, possono interferire con il sistema antiossidante, impedendo agli enzimi incaricati di rimuovere le sostanze dannose di svolgere correttamente il loro compito. Un altro contaminante analizzato era un farmaco psicotropo molto presente nelle acque costiere a causa delle sue proprietà che ne prolungano la vita media negli ecosistemi acquatici, noto per causare stress ossidativo che può portare a un impedimento riproduttivo. Mentre l’ultimo era un beta-bloccante utilizzato tipicamente per trattare malattie cardiache e correlate alla pressione e può comportare nei coralli una ridotta stabilità della cellula e influenzare diverse funzioni vitali, incluso lo sviluppo dell’apparato riproduttivo. Anche se in questo caso le concentrazioni erano relativamente basse, potrebbero comunque avere effetti avversi sulla funzionalità riproduttiva e contribuire all'accumulo di stress ossidativo nei coralli nel corso del tempo.
Ci sono delle differenze nell'accumulo di contaminanti tra le specie di coralli studiate?
Abbiamo osservato differenze nella capacità di bioaccumulo tra le diverse specie analizzate, confermando così la complessità delle dinamiche di assorbimento di questi contaminanti. In particolare, abbiamo notato che i farmaci tendono ad essere assorbiti nei tessuti in misura maggiore rispetto agli additivi delle plastiche, e che le diverse specie mostrano quantità diverse dei vari contaminanti.
Le divergenze osservate potrebbero essere attribuite, almeno in parte, alla variazione negli stadi di vita dei campioni prelevati, che potrebbero influenzare l'attività metabolica e la capacità di disintossicazione. È plausibile ipotizzare che gli individui più giovani destinano una parte significativa della loro energia alla crescita, manifestando quindi tassi metabolici più elevati e una maggiore capacità di disintossicazione rispetto alle colonie più anziane. Inoltre, non possiamo escludere l'ipotesi che le condizioni ambientali possano influenzare la capacità di accumulo dei contaminanti. Questo perché l'esposizione ai contaminanti, la temperatura, la profondità e le correnti d'acqua, possono avere un impatto rilevante sulla distribuzione spaziale e sulla quantità di contaminanti presenti. Le specie esaminate mostrano, inoltre, diverse forme di crescita e occupano posizioni diverse sul fondale marino, esponendole in modo differenziato alle correnti e quindi alla presenza di contaminanti e a diverse tempistiche di interazione con essi.
Tuttavia, è importante sottolineare che il nostro studio è ancora in fase preliminare, e quindi non possiamo stabilire con certezza se esista una diversa suscettibilità a questi contaminanti o se coinvolga semplicemente variazioni nella concentrazione di queste molecole disponibile nell'acqua, o ancora se sia legata a un insieme di processi fisiologici più complessi e interconnessi. Ulteriori ricerche saranno necessarie per chiarire questi aspetti.
In vista dello scenario futuro quali sono le implicazioni di gestione dei rifiuti e di controllo dell'inquinamento nelle aree costiere del Mediterraneo, considerando l'importanza dei coralli? Ci sono piani per estendere l'indagine ad altre specie marine nella stessa regione?
Sicuramente questo lavoro getta le basi per studi futuri, nei quali includere altre variabili, come punti di campionamento specifici all'interno del tessuto del corallo o considerare la secrezione di muco nell'analisi, nonché tutti i processi coinvolti oltre all’assorbimento, come alimentazione, respirazione, meccanismi di detossificazione. Inoltre, considerare fattori ambientali come variazioni stagionali, distanza dalla fonte dei contaminanti, distribuzione spaziale e di profondità sarà essenziale per una comprensione più completa delle dinamiche dei contaminanti in questi organismi. Abbiamo già cominciato ad estendere lo studio ad altre classi di contaminanti presenti nei prodotti per la cura personale e abbiamo in programma di aggiungere anche una specie iconica della comunità marine del Mediterraneo, ovvero la gorgonia rossa (Paramuricea clavata).
Il problema dell'inquinamento marino, particolarmente legato alla presenza diffusa di plastica e contaminanti emergenti come i farmaci, rappresenta una sfida considerevole, radicata e di proporzioni enormi. Per affrontarla è necessario un impegno collettivo e una collaborazione multidisciplinare. Ritengo che la ricerca scientifica giochi un ruolo cruciale nel comprendere gli effetti biologici dei contaminanti e la loro distribuzione, come anche per lo sviluppo di nuove tecnologie per la rimozione di plastica e farmaci dall'ambiente marino.
Tuttavia, tutte queste azioni saranno efficaci solo con il coinvolgimento attivo dei governi e delle autorità dei paesi, organizzazioni non governative, industrie e istituzioni scientifiche. Collaborazioni internazionali ed azioni coordinate da parte dei paesi che si affacciano sul Mediterraneo (come anche a livello globale) saranno essenziali per implementare strategie e politiche di gestione, mitigazione e prevenzione in modo efficace.
È cruciale comprendere che la preservazione della salute degli ecosistemi marini è fondamentale per la sopravvivenza del pianeta e per garantire un futuro sostenibile per tutti.
