Microplastiche e PFAS: uno studio sulle dafnie rileva che l’impatto combinato determina un danno ambientale maggiore

Studio dell’University of Birmingham
Credits: Environmental Pollution (2024). DOI: 10.1016/j.envpol.2024.125133

Un nuovo studio dimostra che l’impatto combinato delle cosiddette “sostanze chimiche eterne” è più dannoso per l’ambiente rispetto alle singole sostanze chimiche prese singolarmente. I ricercatori dell’Università di Birmingham hanno studiato gli effetti ambientali delle microplastiche e dei PFAS e hanno dimostrato che, combinati, possono essere molto dannosi per la vita acquatica.

Le microplastiche sono minuscole particelle di plastica che provengono da bottiglie di plastica, imballaggi e fibre di abbigliamento. I PFAS (sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche) sono un gruppo di sostanze chimiche utilizzate in articoli di uso quotidiano come pentole antiaderenti, indumenti impermeabili, schiume antincendio e numerosi prodotti industriali. I PFAS e le microplastiche sono noti come “sostanze chimiche eterne” perché non si decompongono facilmente e possono accumularsi nell’ambiente, comportando potenziali rischi sia per la fauna selvatica, sia per gli esseri umani.

Sia i PFAS sia le microplastiche possono essere trasportati attraverso i sistemi idrici per lunghe distanze, fino all’Artico. Spesso vengono rilasciati insieme dai prodotti di consumo. Tuttavia, i loro effetti combinati e anche i modi in cui interagiscono con altri composti inquinanti nell’ambiente, rimangono poco compresi.

Per comprendere meglio l’impatto combinato di questi inquinanti, i ricercatori hanno utilizzato le Daphnia, comunemente note come pulci d’acqua. Queste piccole creature sono spesso utilizzate per monitorare i livelli di inquinamento perché sono altamente sensibili alle sostanze chimiche, il che le rende ideali per determinare i limiti chimici sicuri nell’ambiente.

In questo studio, pubblicato su Environmental Pollution, il team ha confrontato due gruppi di pulci d’acqua: uno che non era mai stato esposto a sostanze chimiche e un altro che aveva subito inquinamento chimico in passato. Questo approccio unico è stato possibile grazie alla capacità della Daphnia di rimanere dormiente per lunghi periodi, consentendo ai ricercatori di “resuscitare” popolazioni più vecchie con storie di inquinamento diverse.

Entrambi i gruppi di Daphnia sono stati esposti per l’intero ciclo di vita a una miscela di microplastiche di forme irregolari, che riflettono le condizioni naturali, insieme a due sostanze chimiche PFAS a livelli tipicamente riscontrati nei laghi.

Il team ha dimostrato che PFAS e microplastiche insieme hanno causato effetti tossici più gravi rispetto a ciascuna sostanza chimica da sola. Il risultato più preoccupante è stato il fallimento dello sviluppo, osservato insieme a una maturità sessuale ritardata e a una crescita stentata. Quando combinate, le sostanze chimiche hanno causato l’aborto delle uova e la produzione di meno prole da parte della Daphnia. Questi effetti sono stati più gravi nelle Daphnia storicamente esposte agli inquinanti, rendendole meno tolleranti alle sostanze chimiche testate per sempre.

È importante notare che lo studio ha scoperto che le due sostanze chimiche causano danni maggiori quando combinate: sono state osservate interazioni additive del 59% e sinergiche del 41% in tratti di fitness critici, come sopravvivenza, riproduzione e crescita.

La ricercatrice principale, la professoressa Luisa Orsini, ha sottolineato l’importanza dei risultati: “È fondamentale comprendere gli effetti cronici e a lungo termine delle miscele chimiche, soprattutto se si considera che precedenti esposizioni ad altre sostanze chimiche e minacce ambientali possono indebolire la capacità degli organismi di tollerare nuovi inquinamenti chimici.

“La nostra ricerca apre la strada a futuri studi su come le sostanze chimiche PFAS influenzano la funzione genica, fornendo informazioni cruciali sui loro impatti biologici a lungo termine. Questi risultati saranno rilevanti non solo per le specie acquatiche, ma anche per gli esseri umani, evidenziando l’urgente necessità di quadri normativi che affrontino le combinazioni indesiderate di inquinanti nell’ambiente. Regolamentare le miscele chimiche è una sfida critica per proteggere i nostri sistemi idrici”.

Il dott. Mohamed Abdallah, co-responsabile della ricerca, ha affermato: “Gli attuali quadri normativi si concentrano sulla verifica della tossicità di singole sostanze chimiche, utilizzando principalmente approcci di esposizione acuta (breve). È fondamentale che studiamo gli impatti combinati degli inquinanti sulla fauna selvatica durante il loro ciclo di vita per comprendere meglio il rischio rappresentato da questi inquinanti in condizioni di vita reale. Ciò è fondamentale per guidare gli sforzi di conservazione e informare la politica su come affrontare la crescente minaccia di contaminanti emergenti come le sostanze chimiche eterne.

“Nuovi strumenti di screening chimico e biologico con progressi nell’intelligenza artificiale significano che possiamo comprendere le complesse interazioni tra le sostanze chimiche nell’ambiente. Pertanto, rivedere gli attuali metodi per valutare la tossicità ambientale non è solo possibile, ma imperativo”.