Diagnosticare lo stato di salute delle nostre acque sfruttando il potenziale delle microalghe come bioindicatori: così i ricercatori dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti E. Caianiello del Cnr-Isasi hanno sviluppato un metodo innovativo per valutare la presenza di metalli pesanti nelle acque del fiume Sarno
Lo si dice da sempre e chiunque ne può convenire: che l’acqua sia fonte di vita è un assunto con cui ciascuno concorda e non è un segreto che in tutti i tempi a questa risorsa l’uomo abbia attribuito un valore fondamentale.
In maniera quasi paradossale, tuttavia, è ormai ampiamente constatato come molte delle risorse mondiali di acqua dolce siano notevolmente compromesse rispetto al loro stato naturale, spesso fortemente inquinate proprio a causa delle attività umane.
Un cortocircuito che si fa fatica a comprendere: da un lato, la consapevolezza dell’importanza dell’acqua per la vita dell’uomo è sempre più diffusa, dall’altro, però, le preoccupazioni verso questa preziosa risorsa sembrano riguardare spesso la sua quantità e disponibilità, a discapito di riflessioni sulla qualità dell’acqua delle nostre fonti idriche.
Aspetto che, invece, è di assoluta importanza per la salute non soltanto della nostra specie, ma anche degli interi ecosistemi che, dove c’è acqua, si sviluppano.
A voler evidenziare il valore di interventi rivolti in questo senso ci hanno pensato però ricercatori dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti E. Caianiello del Cnr, in collaborazione con la Stazione zoologica Anton Dohrn, con uno studio che apre nuove prospettive nel campo del monitoraggio ambientale per il rilevamento di metalli pesanti negli ambienti acquatici.
Monitoraggio biologico: studiare gli ecosistemi attraverso chi li abita
Il principio alla base della ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Scientific Reports, è tutt’altro che inedito: il monitoraggio biologico è considerato una delle strategie più efficaci per valutare lo stato di salute degli ecosistemi e i dati raccolti attraverso questo metodo, insieme alle tradizionali analisi fisiche e chimiche, forniscono una visione ampia e accurata sullo stato di salute dei corpi idrici in particolare.
Fattori ambientali (naturali) o antropogenici (artificiali) possono alterare l’equilibrio di un ecosistema acquatico, determinando una serie di risposte biologiche misurabili che possono essere poi studiate al fine di valutare le condizioni dell’ecosistema stesso.
Il monitoraggio biologico consiste dunque nell’andare a osservare e valutare le risposte manifestate dagli organismi che abitano quell’ecosistema, per ricavare informazioni utilissime riguardo alle alterazioni che lo stanno interessando.
È questo, in linea generale, quello che hanno progettato anche i ricercatori del Cnr di Napoli, i quali hanno proposto però nel loro studio un approccio innovativo e sostenibile per il rilevamento di metalli pesanti nelle acque: utilizzando un test ottico all’avanguardia di tipo funzionale, che non si limita cioè a identificare la presenza del metallo ma riesce a quantificarne gli effetti sulle diatomee, le microalghe qui impiegate come biosensori, il team di ricerca è infatti riuscito a studiare la dose di rame dispersa in campioni d’acqua isolati dal fiume Sarno in Campania.
Il risultato è stato reso possibile attraverso l’utilizzo della Fourier Ptychography, una tecnica di microscopia molto potente che, sfruttando una sorgente di luce led, riesce a mappare migliaia di microalghe in una singola immagine con risoluzione sub-micrometrica.
Come le microalghe possono raccontare lo stato di salute delle nostre acque
La vera forza della ricerca sta però anche nell’utilizzo di questi organismi come bioindicatori: le microalghe sono state scelte come organismi modello per il monitoraggio del rame a causa della loro sensibilità al metallo e questo, unito all’accuratezza dei metodi di analisi impiegati, ha permesso ai ricercatori di rilevare le dosi di rame anche quando presenti in concentrazioni molto basse.
Anche livelli esigui di questo metallo nelle acque (a partire da una concentrazione di 5 micromolare) possono infatti indurre uno stress nelle diatomee, cambiandone la forma; dosi alte possono invece causare la fuoriuscita del citoplasma di questi organismi e determinarne la morte.
L’accumulo di metalli pesanti, tra cui il rame, nei corpi idrici rappresenta spesso un sintomo importante dell’impatto antropico, soprattutto nelle zone ad alta urbanizzazione e industrializzazione.
La presenza di questi metalli nelle microalghe costituisce un serio problema perché questi elementi possono essere poi trasferiti agli organismi che delle microalghe si nutrono e, successivamente, risalire la catena alimentare fino all’uomo.
Comprendere da un lato la capacità delle specie viventi di rimuovere gli inquinanti, dall’altro gli effetti tossici che questi possono avere su tali organismi in relazione alla concentrazione assunta è dunque un passaggio fondamentale per sviluppare strategie di biorisanamento efficaci e su larga scala, al fine di mitigare gli effetti negativi dell’inquinamento da metalli pesanti sull’ambiente acquatico ma anche sulla salute umana.
E, guardando al futuro, in effetti i risultati del Cnr di Napoli si rivelano preziosi nell’aprire nuove strade per interventi mirati e sostenibili nella gestione dell’inquinamento ambientale: si lavora ora per far sì che questo test innovativo possa essere utilizzato prossimamente per valutare rapidamente i livelli di inquinamento da metalli pesanti anche in aree marine dove, per esempio, hanno luogo attività estrattive in profondità, oppure in zone acquatiche ad alta industrializzazione.
Si direbbe, insomma, che quello pubblicato su Scientific Reports sia non soltanto il riconoscimento di un avanzamento scientifico nel campo della tecnologia di monitoraggio ambientale, ma anche proprio un richiamo urgente alla responsabilità delle nostre comunità di preservare e ripristinare l’integrità degli ecosistemi acquatici, poiché il loro benessere è legato a doppio filo al nostro.
Crediti immagine: Depositphotos
