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Microplastiche: una minaccia per la salute di mari ed oceani

Nel corso degli ultimi decenni è emersa la consapevolezza e l’esigenza di ridurre l’impatto delle attività antropiche sulle acque marine, al fine di ripristinare e mantenere la biodiversità preservando la diversità e la vitalità di mari e oceani. Per tale motivo, il 17 Giugno 2008, nasce la Direttiva quadro 2008/56/CE sulla Strategia per l’ambiente marino, emanata dal Parlamento Europeo ed il Consiglio dell’Unione Europea, successivamente recepita in Italia con il d.lg. n.190 del 13 ottobre 2010.
La Direttiva pone come obiettivo agli Stati membri di raggiungere entro il 2020 il buono stato ambientale (GES - Good Environmental Status), ovvero la capacità di preservare la diversità ecologica, la vitalità dei mari e degli oceani affinché siano puliti, sani e produttivi, mantenendo l’utilizzo dell’ambiente marino ad un livello sostenibile, destinato quindi alle attività delle generazioni future.
Al fine di facilitare il raggiungimento di tale obiettivo, le acque marine europee sono state suddivise in quattro regioni e in sotto-regioni. Il Mediterraneo ad esempio è stato così suddiviso:


• Mar Mediterraneo occidentale
• Mar Adriatico
• Mar Ionio e Mediterraneo centrale
• Mar Egeo orientale


Ciascuno Stato deve mettere in atto, per ogni regione o sotto-regione marina, una strategia che consta di una “fase di preparazione” e di un “programma di misure”. 
Per consentire agli Stati membri di raggiungere gli obiettivi prefissati, la direttiva ha sviluppato 11 descrittori qualitativi per la determinazione del buono stato ambientale (a tal proposito si veda la Tematica: Il mare: gestione e sostenibilità).
Tra i descrittori della Direttiva ci soffermiamo sul descrittore 10 ossia sulla marine litter, ad oggi ritenuta una delle principali cause d’inquinamento dei mari.

                                                       


Il Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente (UNEP) ha definito marine litter o marine debris qualsiasi materiale solido fabbricato e successivamente smaltito o sversato indirettamente in mare (UNEP, 2009). L’ingresso e la distribuzione della marine litter in mare dipendono da parametri di natura antropica, ma anche ambientali.
Le sorgenti di natura antropica sono per la maggior parte costituite da:
• scarichi urbani e scarichi industriali se non sottoposti ad un adeguato processo di depurazione
• abbandono diretto nell’ambiente a seguito delle attività marittime, come il trasporto merci, passeggeri 
• attività di pesca
mentre le sorgenti di natura ambientale riguardano per la maggior parte:
• l’apporto dai fiumi specialmente nei periodi di piena
• le azioni del vento, per i rifiuti più leggeri, ma anche per quelli più pesanti in condizioni di forti temporali
• le condizioni climatiche locali e le variazioni stagionali. 
I rifiuti che rientrano nella marine litter possono essere distinti a seconda della loro densità e quindi del loro galleggiamento. I rifiuti che galleggiano sono principalmente quelli in plastica e in alcuni tipi di gomma; detriti di stoffa galleggiano sulla superficie per un periodo molto breve; carta e legno restano inizialmente a galla, ma tendono ad affondare una volta che si impregnano d’acqua; oggetti in vetro e metallo tendono ad affondare immediatamente, tranne nel caso in cui vi sia rimasta dell’aria intrappolata all’interno.  
La marine litter galleggiante può avere diversi destini: affondare e depositarsi sui fondali, oppure venir rilasciato sulle coste per azione delle correnti e delle mareggiate; se non prelevato tempestivamente dalle coste può anche verificarsi che possa ritornare al largo. La permanenza del detrito solido nell’ambiente marino è determinata dai tempi di degradazione dei materiali di cui è costituito, che in molti casi sono molto lunghi, specialmente per i rifiuti plastici. I materiali naturali sono solitamente più biodegradabili di quelli sintetici, cioè vengono più facilmente degradati dall’azione dei microrganismi.
Plastica, vetro, gomma sintetica, tessuti artificiali e metalli sono generalmente resistenti all’azione di degradazione biologica, ma possono subire la foto-decomposizione, ovvero la degradazione ad opera dell’energia luminosa del sole. Tale processo è particolarmente efficace sulle materie plastiche cosi come altri deterioramenti dovuti ad agenti fisici, quali l’erosione e la degradazione meteorica, che determinano la frammentazione dei materiali in particelle sempre più piccole, dando origine alla micro marine litter, che è causa di un importante inquinamento dei mari minacciando ecosistemi e specie che vi abitano.

 


Il termine ‘microplastiche’ o microlitter è stato definito in modo diverso da più ricercatori, attribuendo numerosi range dimensionali variabili da studio a studio.
Generalmente si possono considerare microplastiche, tutte quelle particelle di origine antropica di dimensioni comprese tra 5.0 mm e 0.33 mm; la misura di 5.0 mm è un limite convenzionale, mentre il limite inferiore è strettamente relazionato alla metodologia di campionamento.
Oltre che su base dimensionale, le microplastiche sono suddivise in base all’origine, alla morfologia e al colore.
In base all’origine esse si distinguono in microplastiche primarie e secondarie.
Le microplastiche primarie sono prodotte sia per uso indiretto come precursori (pellets in resina vergine) per la produzione di prodotti di consumo di polimeri, o per uso diretto, come ad esempio nell’industria di cosmetici. La maggior parte delle microplastiche primarie provengono, infatti, da prodotti per la cura personale come dentifricio, detergenti per le mani, eyeliner, e crema solare. Questo significa che mediamente una persona produce 2.4 mg di microplastiche al giorno. In genere commercializzate come "microsfere" o "micro-esfolianti", queste plastiche possono variare per forma, dimensione e composizione a seconda del prodotto. I pellets di resina vergine sferici o cilindrici (in genere 2.0-5.0 mm di diametro), sono ampiamente utilizzati durante la produzione e il trasporto di materiale plastico dalla resina base come "materia prima" alla produzione di vari tipi di prodotti di plastica. Tali pellets di resina possono essere involontariamente rilasciati nell’ambiente, sia durante la produzione che durante il trasporto. A causa della loro persistenza nell’ambiente, i pellets sono spazialmente distribuiti e sono stati identificati nei sistemi marini di tutto il mondo, comprese le isole medio - oceaniche senza impianti di produzione di plastica locali.
Le microplastiche secondarie, al contrario delle primarie, derivano dalla disgregazione di rifiuti di maggiori dimensioni; sono, quindi, frammenti erosi, dalla morfologia molto più irregolare, presentano forme da angolari ad arrotondate e possono derivare, inoltre, dai resti degli attrezzi da pesca o dall'acquacoltura. 
Per quanto riguarda la suddivisione delle microplastiche in base alla morfologia, le più comuni si distinguono in: frammenti, pellets, granuli, filamenti e pellicole. I colori maggiormente riscontrabili sono: bianco, trasparente, blu, e dipendono dalla natura del polimero; ad esempio le materie plastiche più comuni sono bianche o trasparenti come il polietilene. Tra tutti i polimeri utilizzati nella produzione di materie plastiche, il polietilene è uno dei principali prodotti nel mercato, insieme a polipropilene (PP), polivinilcloruro (PVC), e polietilene tereftalato (PET).

 


Il comportamento in mare delle microplastiche è influenzato dalla densità. Tale proprietà dipende sia dal tipo di polimero, sia dai trattamenti durante i processi di fabbricazione come l’aggiunta di additivi. La densità delle materie plastiche varia da 0.8 a 1.4 g*cm-3, mentre la densità dell’acqua di mare si aggira attorno a 1.03 g*cm-3: per questo motivo molte delle microplastiche tendono a galleggiare o, se sommerse, tendono comunque a stare separate dalla sabbia, la cui densità è pari a circa 2.6 g*cm-3.
La plastica presente sia sulle spiagge, sia sulla superficie marina, è esposta alle radiazioni UV, le quali favoriscono i processi di degradazione e la perdita delle proprietà meccaniche del polimero vergine, sul quale si sviluppano delle crepe superficiali che portano alla formazione di frammenti sempre più piccoli. I processi di degradazione ad opera degli agenti atmosferici sono più rapidi sui materiali spiaggiati e più lenti per i detriti che galleggiano in mare. Al contrario, in ambienti afotici e a bassa presenza di ossigeno i processi di degrado e frammentazione sono particolarmente lenti. La degradazione delle microplastiche sulla superficie marina è rallentata dalle basse temperature dell’acqua. Inoltre, il fenomeno del biofouling (accumulo di microrganismi, piante ed alghe su superfici marine sommerse) protegge le plastiche dalle radiazioni UV.

                                                         

 


Gli effetti della micro marine litter sugli ecosistemi naturali sono devastanti. Oltre a rappresentare una vera e propria forma di disastro ambientale, le microplastiche vengono inevitabilmente ingerite da organismi filtratori o detrivori, entrando nella catena alimentare. I rifiuti solidi possono, inoltre, far impigliare gli organismi causando menomazioni se non addirittura il loro annegamento. 
Sono, quindi, due le principali minacce costituite dalla marine litter nei confronti della fauna marina: l’ingestione e l’impigliamento.
La micro litter ingerita può rilasciare sostanze inquinanti come gli ftalati, tra i principali componenti delle materie plastiche, oltre a una serie di sostanze organiche inquinanti poco solubili in acqua e molto affini ai tessuti adiposi. C’è il rischio che questi inquinanti subiscano il processo di bio-magnificazione (accumulo di sostanze tossiche negli esseri viventi che aumenta man mano che si sale al livello trofico successivo) lungo la catena trofica, per cui la concentrazione delle sostanze inquinanti risulta maggiore nel predatore rispetto a quella presente nei tessuti della preda. L’accumulo di questi inquinanti nei tessuti adiposi provoca abbassamento delle difese immunitarie, squilibri ormonali, e altre patologie che compromettono la sopravvivenza degli organismi marini e l’equilibrio di tutto l’ecosistema. L’uomo viene direttamente influenzato da questa tipologia di inquinamento, poiché pesci, molluschi e crostacei contaminati possono finire sulle nostre tavole mettendo a rischio la nostra salute oltre che il settore commerciale della pesca.
L’impigliamento si verifica quando un organismo finisce circondato o intrappolato dai rifiuti; ciò può capitare anche perchè l’animale viene attratto dai detriti per un suo naturale comportamento o per curiosità. Alcuni organismi, come gli uccelli marini, possono cercare di catturare i pesci impigliati in una rete abbandonata e restare imprigionati.

L’impigliamento determina effetti dannosi per una serie di ragioni: 

 - può provocare ferite che portano infezione e perdita degli arti

- può causare strangolamento, soffocamento, strozzamento

- può compromettere la capacità di nuotare che può a sua volta condurre all’annegamento, o rendere difficoltoso muoversi, procurarsi il cibo e sfuggire ai predatori.

  

 

   

Come detto in precedenza, pesci, uccelli e mammiferi possono ingoiare un rifiuto accidentalmente o perché assomiglia a una preda. Ad esempio, le tartarughe possono assumere buste di plastica o parte di esse perché le ritengono meduse, che rappresentano una parte importante della loro dieta; gli uccelli si nutrono o nutrono i propri piccoli con i cosiddetti pellets di plastica (sferule di pochi centimetri utilizzate come materia prima per realizzare i materiali in plastica), confondendole con uova di pesce o granchi, ecc.

Valutare l’entità dell’inquinamento da microplastiche è un’impresa complessa, e ridurre l’impatto probabilmente sarà ancora più difficile, quindi il settore sul quale intervenire tempestivamente è la sorgente della micro litter, ovvero i rifiuti solidi presenti sulle coste e nei nostri mari. 

I rifiuti solidi possono introdursi nell’ambiente marino in modo diretto o come detto precedentemente, raggiungerlo indirettamente attraverso fiumi, scarichi e sotto l’azione dei venti.
I rifiuti possono accumularsi in prossimità della sorgente, ma anche percorrere notevoli distanze. L’accumulo di rifiuti in specifiche aree marine può essere determinato, quindi, non solo dalla vicinanza alle sorgenti, ma anche dall’andamento delle correnti e dalla persistenza e resistenza del materiale a decomporsi. Una conseguenza dell’azione delle correnti marine risulta essere la formazione delle cosiddette “isole di rifiuti” (note anche con il termine inglese di “Garbage Patch” oppure di “Trash Islands”).
Attualmente risultano essere cinque le isole di plastica conosciute nel mondo, tra cui la più grande si trova nell’oceano Pacifico.

Chiamata anche Pacific Trash Vortex, quest'isola di plastica è il più grande accumulo di spazzatura galleggiante al mondo. Composta prevalentemente da plastica, metalli leggeri e residui organici in degradazione si sposta seguendo la corrente oceanica del vortice subtropicale del Nord Pacifico. Le sue dimensioni sono enormi: le stime parlano di un minimo di 700.000 km² di estensione fino a più di 10 milioni di km², per un totale di circa 3 milioni di tonnellate di rifiuti accumulati. Per dare un’idea più precisa, le sue dimensioni sono simili a quelle della Penisola Iberica, o maggiori di tutti gli Stati Uniti nella peggiore delle previsioni.

Le restanti quattro risultano essere:
- l’isola del Nord Pacifico (4 milioni di km2)
- l’isola del Sud Pacifico (2,6 milioni di km2)
- l’isola del Sud Atlantico (oltre 1 milione di km2)
- l’isola dell’Oceano Indiano (più di 2 km2).

E’ chiaro, quindi, che oltre alla riduzione degli apporti in mare di nuovi rifiuti solidi è necessario attivarsi per il recupero della marine litter già presente.
La raccolta efficace della marine litter può essere eseguita sostanzialmente lungo i litorali oppure sui fondali.
Per quanto riguarda i litorali, sinora sono molto rari i casi di raccolta sistematica; sono invece numerose le iniziative sporadiche di pulizia promosse soprattutto da Organizzazioni non Governative ambientaliste.

Dati pluriennali di queste attività vengono raccolte da Ocean Conservancy. Per quanto riguarda la bonifica dei fondali, l’unico modo sistematico ed estensivo disponibile è quello di impiegare i pescherecci a strascico, ovvero le imbarcazioni che trainano le reti che strisciano sui fondali. Essi raccolgono normalmente dal fondale tutti i rifiuti che incontrano. Questo materiale è di intralcio alle operazioni di cernita e incassettamento dei pesci. Per tale motivo, durante questa operazione i pescatori buttano nuovamente a mare il materiale che invece potrebbe essere raccolto in un bidone o un big bag posto a bordo. Questa pratica è già operativa in diverse marinerie soprattutto del nord Europa ed è conosciuta come fishing for litter (F4L).  Il problema per cui questo sistema non è ancora ampiamente diffuso è la mancanza di sistemi adeguati di raccolta e smaltimento del materiale sia a bordo dell’imbarcazione che in porto. La mancanza di adeguati sistemi di raccolta e smaltimento è uno dei motivi per cui l’impatto della marine litter risulta essere difficile da gestire oltre al fatto che vi è ancora una mancata conoscenza o consapevolezza riguardo tale problema da parte dell’opinione pubblica. E’ importante, quindi, sensibilizzare maggiormente adulti e giovani al fine di ridurre a monte l’immissione di rifiuti solidi in mare.

 

 

Pacific Trash Vortex:

L’isola di spazzatura del Pacifico ora è due volte la Francia

 
 

Alcaro L., 2013. Rifiuti solidi in mare (Marine Litter): problemi e possibili soluzioni.

Bergmann M., Gutow L., Klages M., 2015. Marine Anthropogenic Litter. Springer.

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https://www.lifegate.it/persone/news/microplastiche-cosa-sapere

https://www.ilgiornaledelcibo.it/rifiuti-in-mare-microplastiche/

www.marlisco.eu