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Eco-corona: la vita sulle microplastiche

Si sente sempre più parlare di “microplastiche”. No, non è la moda del momento. Se ne parla così tanto perché stanno letteralmente invadendo i nostri oceani, ogni giorno di più, insidiandosi nella componente biologica.

Le microplastiche sono particelle di plastica di dimensioni inferiori a 5 millimetri. Anche se ci sembrano piccolissime, quelle più grandi possono ancora essere osservate ad occhio nudo, ma quelle più piccole decisamente no, e purtroppo rappresentano la componente maggiore nell’ambiente. L’inquinamento invisibile lo chiamo io. Ma ancora più invisibile è ciò che si cela sulla loro superficie, un mix di molecole e microrganismi che prende il nome di eco-corona.

Cos’è l’eco-corona?

La plastica che giunge in mare viene immediatamente rivestita da tantissime molecole organiche e inorganiche presenti in acqua. L’affinità tra tali molecole e la plastica può dipendere sia dal tipo di polimero da cui la plastica è costituita, sia dal livello di idrofobicità delle molecole in questione. L’idrofobicità è, in particolare, la proprietà delle molecole di essere attratte o respinte dall’acqua: più è alta l’idrofobicità di una molecola più essa vorrà legarsi alla plastica invece che rimanere disciolta in acqua.

Questo tappeto di molecole offre le condizioni ideali a molti microorganismi di aderire alla superficie delle microplastiche e di proliferare. I batteri, le microalghe, i protozoi e i funghi che colonizzano la superficie delle microplastiche creano un vero e proprio microambiente ricco di vita, definito eco-corona[5, 7].

eco-corona
Rappresentazione grafica dell’eco-corona su un frammento di microplastica. (da [7])

Eco-corona ed appetibilità delle microplastiche

I danni provocati dalle microplastiche possono essere osservati a diversi livelli e quello più preoccupante è l’ingestione.

Il fattore dimensionale è sicuramente di aiuto: essendo così piccole, le microplastiche sono facilmente accessibili ad una grande varietà di organismi acquatici, compresi quelli più piccoli (plancton). Questi si trovano in particolare ai livelli più bassi della rete trofica e determinano quindi il trasferimento di tali particelle sino ai livelli più alti, uomo compreso[2]. È stato addirittura osservato che particelle ancora più piccole, le nanoplastiche, possono essere internalizzate da alghe unicellulari, come le diatomee, considerate importanti produttori primari alla base della rete alimentare[8].

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C’è un altro aspetto molto interessante che ruota intorno all’ingestione delle microplastiche, ossia la loro appetibilità. È stato osservato come l’eco-corona rappresenti un importantissimo tassello che media l’ingestione della plastica. Infatti, i microrganismi sopra citati, insieme a molecole come proteine o carboidrati, aumentano l’appetibilità delle microplastiche. In altre parole, gli animali marini, ingannati dall’odore emanato dall’eco-corona, assumono con estrema facilità le plastiche e le microplastiche come fossero cibo[5, 7].

Effetto cavallo di Troia

Forse vi starete chiedendo… cosa c’entra il cavallo di Troia con le microplastiche? Il meccanismo “cavallo di Troia” si basa sulla capacità di nanoparticelle di essere internalizzate dalle cellule e di rilasciare successivamente eventuali molecole tossiche adese alla loro superficie. Un fenomeno simile si può purtroppo osservare anche per le microplastiche e nanoplastiche, dove l’eco-corona può contribuire ad aumentare la biodisponibilità degli inquinanti.

Sulle microplastiche, infatti, non troviamo soltanto molecole di origine biologica, come proteine o carboidrati, ma anche tutta una serie di contaminanti chimici che hanno una elevata idrofobicità[6]. Ma di quali molecole stiamo parlando? Idrocarburi policiclici aromatici (IPA), bifenili policlorurati (PCB), diossine, ftalati, composti perfluoroalchilici (PFAS), metalli pesanti, ritardanti di fiamma, pesticidi e molte altre. Proprio durante i miei studi nel Mar Adriatico (grazie ad una ricerca supportata dalla National Geographic Society e da SKY Ocean Rescue, presso l’Università di Camerino) ho rinvenuto queste diverse categorie di contaminanti sulla superficie delle microplastiche. Questo cocktail si è rivelato inoltre avere una certa proprietà di interferenza endocrina[3].

Vari studi hanno dimostrato che le microplastiche possono rilasciare tali sostane nell’intestino dell’animale una volta ingerite. I contaminanti associati alle microplastiche possono addirittura avere una maggiore biodisponibilità se trasferiti attraverso l’eco-corona. Una volta assorbiti, l’organismo li può bioaccumulare all’interno dei propri tessuti, rendendo così facile il loro trasferimento lungo rete trofica[1, 4, 5].

Conclusione

Le microplastiche possono rappresentare una nuova matrice che fornisce superficie di adesione per microorganismi, contaminanti e altre tipologie di molecole organiche. Il microambiente che si viene a creare, chiamato eco-corona, risulta un mediatore importante per la loro ingestione ed accessibilità ad altri organismi, nonché per la biodisponibilità di molecole tossiche. Gli effetti provocati dalle microplastiche e dai contaminanti associati non sono di solito letali, ma l’esposizione cronica, oltre che determinarne l’accumulo nei tessuti, può alterare varie funzioni fisiologiche degli organismi.

Quanto appena riportato non vuole creare allarmismi, bensì far nascere una consapevolezza di ciò che l’uomo sta realmente provocando alla natura e quindi anche a sé stesso. Voglia essere questo uno stimolo a migliorare sempre più la propria quotidianità, a fare scelte responsabili e consapevoli, a pensare alle conseguenze di ciascuna azione.

Il pianeta può cambiare con le piccole azioni di tutti,
non con i grandi gesti di pochi. (Martina Capriotti)

Articolo redatto da: Martina Capriotti, Biologa marina, 2018 National Geographic Explorer, SKY Ocean Rescue Scholar, PostDoc presso University of Connecticut.

Rererenze

  1. Avio, C. G., et al. (2015). Pollutants bioavailability and toxicological risk from microplastics to marine mussels. Environmental Pollution, 198, 211-222;
  2. Bergmann, M., Gutow, L., & Klages, M. (2015). Marine anthropogenic litter (p. 447). Springer Nature;
  3. Capriotti, M., et al. (2020, February). The Estrogenic Potentiality of Hydrophobic Organic Pollutants Contaminating Microplastics. In Ocean Sciences Meeting 2020. AGU;
  4. Franzellitti, S., et al. (2019). Microplastic exposure and effects in aquatic organisms: A physiological perspective. Environmental toxicology and pharmacology, 68, 37-51;
  5. Galloway, T. S., Cole, M., Lewis, C. (2017) Interactions of microplastic debris throughout the marine ecosystem. Nature Ecology and Evolution, 1, 0116;
  6. Pellini, G., et al. (2018). Characterization of microplastic litter in the gastrointestinal tract of Solea solea from the Adriatic Sea. Environmental pollution, 234, 943-952;
  7. Rummel, C. D., et al. (2017). Impacts of biofilm formation on the fate and potential effects of microplastic in the aquatic environment. Environmental Science & Technology Letters, 4(7), 258-267;
  8. Sendar, M., et al. (2019). Are the primary characteristics of polystyrene nanoplastics responsible for toxicity and ad/absorption in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum?. Environmental Pollution, 249, 610-619.
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