Nessuna zona degli oceani del mondo priva di sostanze chimiche umane

"Anche in luoghi che riteniamo incontaminati, abbiamo trovato chiare impronte chimiche dell'attività umana. Sebbene l'inquinamento chimico degli oceani sia noto da tempo, la sua portata ci ha sorpreso", afferma Daniel Petras, professore assistente presso l'Università della California e junior group leader del Cluster of Excellence "Control of Microorganisms to Fight Infections" (CMFI) dell'Università di Tubinga. Secondo Petras, anche i sistemi remoti di barriera corallina, spesso considerati ambienti marini particolarmente incontaminati, presentano chiare tracce chimiche dell'attività umana, dall'agricoltura allo sviluppo costiero, fino al turismo. "Non c'è praticamente nessun luogo che abbiamo campionato che non mostri un impatto chimico da parte dell'uomo", afferma Jarmo-Charles Kalinski, ex ricercatore post-dottorato nel gruppo di Petras alla UC Riverside e autore principale dello studio.

Una quantità enorme su scala globale

I ricercatori hanno scoperto che le sostanze chimiche di origine antropica sono rilevabili ben oltre la linea di costa. Anche a più di 20 chilometri dalla costa, i composti di origine umana rappresentavano circa l'1% della materia organica rilevata. "Su scala globale, si tratta di una quantità enorme di materiale", afferma Petras.

Nelle acque costiere, i valori del segnale delle molecole organiche di origine antropica hanno raggiunto un valore mediano fino al 20 percento, rispetto ai valori più bassi di circa lo 0,5 percento nell'oceano aperto. I valori estremi negli estuari con acque reflue non trattate o trattate male hanno superato in alcuni casi il 50%. In totale, il team ha identificato 248 composti di origine umana, che rappresentano una media di circa il 2% del segnale totale in tutti i campioni. L'équipe si aspettava di trovare pesticidi e composti farmaceutici soprattutto in prossimità della costa, ma i prodotti chimici industriali, come i plastificanti della plastica, i lubrificanti e altre sostanze chimiche provenienti da prodotti per la cura personale e di consumo, dominano l'impronta chimica umana negli oceani. Alcuni di questi composti si trovano a cavallo tra le molecole organiche e le nanoplastiche, confondendo il confine tra inquinamento chimico e plastico, spiega Daniel Petras. "Queste sostanze chimiche sono una parte essenziale della comunità di materia organica dell'oceano. Ciò significa che potrebbero svolgere un ruolo finora sconosciuto nel ciclo del carbonio e nel funzionamento dell'ecosistema marino".

Migliaia di campioni provenienti da diversi studi analizzati

Lo studio rappresenta una delle più complete meta-analisi chimiche delle zone marine costiere fino ad oggi. Si basa su campioni raccolti per diversi scopi di ricerca, tra cui lo studio della salute delle barriere coralline, delle fioriture algali e del ciclo del carbonio. Un'innovazione fondamentale del team di ricerca è stata la combinazione di metodi uniformi di spettrometria di massa ad alta risoluzione in più laboratori e l'uso di metodi computazionali scalabili sviluppati nel gruppo di Mingxun Wang, professore assistente di informatica alla UC Riverside. Questi progressi tecnologici hanno permesso al gruppo di combinare e analizzare migliaia di campioni provenienti da studi non correlati in un set di dati unificato e consolidato.

"Questo lavoro è stato possibile solo grazie agli sforzi dei nostri collaboratori in tutto il mondo e ai loro set di dati disponibili pubblicamente", afferma Petras. "Rendendo pubblici i nostri dati, speriamo di accelerare la ricerca e di fornire una comprensione più completa dell'impatto chimico dell'uomo sugli oceani del mondo". Nonostante l'ampiezza del set di dati, i ricercatori sottolineano che ampie zone del mondo sono ancora poco studiate. I dati erano fortemente concentrati sul Nord America e sull'Europa, con una copertura limitata dell'emisfero meridionale e pochi dati da regioni come il Sud-est asiatico, l'India e l'Australia. "La mancanza di dati non significa che il problema non esista", afferma Kalinski. "Significa che non abbiamo guardato abbastanza da vicino".

Conseguenze ecologiche a lungo termine in gran parte sconosciute

Gli autori dello studio sottolineano che queste analisi forniscono solo una panoramica iniziale e che sono necessarie ulteriori analisi dettagliate per determinare con precisione le concentrazioni. Inoltre, gli effetti delle concentrazioni chimiche cumulative e le loro conseguenze ecologiche a lungo termine sono in gran parte sconosciuti. Lo studio mostra chiaramente che l'uomo sta cambiando la chimica marina. Il significato di ciò per la vita marina, le catene alimentari o la resilienza degli ecosistemi deve essere dimostrato in studi successivi.

I risultati evidenziano un fatto più ampio, spesso trascurato: le attività quotidiane come la guida, la pulizia e l'igiene personale contribuiscono alla diffusione delle sostanze chimiche. Lo stesso vale per gli imballaggi alimentari. Queste sostanze chimiche vengono gettate negli scarichi o trasportate dall'acqua piovana e alla fine finiscono in mare attraverso i fiumi e i sistemi fognari.

"Quello che usiamo sulla terraferma non scompare", dice Kalinski. "Spesso finisce in mare, il lavandino finale". I risultati hanno influenzato anche le abitudini di Petras. "Riduco il mio consumo di plastica, evito gli imballaggi inutili e consumo meno alimenti altamente trasformati", dice. "Non solo per proteggere l'ambiente, ma anche perché voglio evitare un'inutile esposizione diretta alle sostanze chimiche per me e la mia famiglia".

"I risultati di questo studio sono una dimostrazione impressionante delle nuove scoperte che la ricerca moderna può produrre quando cooperiamo e lavoriamo insieme a livello internazionale. Ci dimostrano ancora una volta la responsabilità che abbiamo come umanità di agire in modo responsabile e, in particolare, sostenibile", afferma la professoressa Karla Pollmann, rettore dell'Università di Tubinga.