Gli organismi acquatici sono continuamente esposti ai rifiuti e all'inquinamento da plastica

Gli organismi acquatici sono continuamente esposti ai rifiuti e all'inquinamento da plastica. Le frazioni più grandi e persistenti di rifiuti marini sono polimeri sintetici e termoindurenti, noti collettivamente come plastica; questi rappresentano almeno l'85% dei rifiuti marini totali.

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I principali effetti osservati provengono da soffocamento, ingestione di frammenti di plastica e esposizione a sostanze chimiche associate alla plastica. Gli impatti dipendono dal tipo, dalle dimensioni e dall'habitat.

Impatti di detriti marini e macroplastiche sulla vita marina

Le collisioni fisiche con plastica di macrodimensioni da parte di mammiferi marini, pesci, uccelli, rettili e piante sono una fonte diretta di decessi.

Esistono numerose prove che certificano la presenza di frammenti di plastica nelle viscere e nei tessuti di un'ampia gamma di specie marine in tutte le fasi del loro ciclo di vita. Sono stati trovati detriti macroplastici nell'apparato digerente di organismi acquatici, comprese tutte le specie di tartarughe marine campionate e quasi la metà di tutte le specie di uccelli marini e mammiferi marini.

Le macroplastiche galleggianti rimangono una delle principali preoccupazioni nella conservazione delle tartarughe marine, poiché le loro strategie di alimentazione visiva selezionano strutture analoghe a quelle delle meduse, come la plastica morbida galleggiante. Ad esempio, nell'Oceano Pacifico settentrionale e nel Mar Mediterraneo è stato dimostrato che oltre l'80% delle tartarughe ha ingerito qualche forma di detriti.

Oltre agli effetti non letali (ad esempio le lacerazioni), ci sono effetti di soffocamento, fame, disturbi fisiologici e alterazioni nel comportamento.

Effetti delle microplastiche sulla vita marina

È noto da più di un decennio che le microplastiche possono trasferire una serie di sostanze chimiche tossiche, metalli e microinquinanti nelle acque superficiali aperte, dove possono essere ingerite da una vasta gamma di fauna.

Gli effetti delle microplastiche e i meccanismi causali del danno nel biota marino sono studiati in modo non uniforme. Sulla base di una valutazione di oltre 100 studi, alcuni studiosi hanno scoperto che ci sono tre meccanismi che possono essere considerati certi:  inibizione dell'assimilazione del cibo e/o diminuzione del valore nutritivo del cibo, danno fisico interno e danno fisico esterno.

Fisicamente, proprio come con le macroplastiche, le microplastiche possono lacerare l'intestino o far sentire sazio un animale, e ci sono prove che le microplastiche ingerite, se molto piccole, possono attraversare il rivestimento intestinale e accumularsi nei tessuti dove possono potenzialmente avere effetti deleteri.

Diversi effetti possono essere esacerbati quando gli organismi sono esposti alla plastica con contaminanti assorbiti. È stato dimostrato che le microplastiche assorbono inquinanti organici persistenti (POP) come idrocarburi policiclici aromatici (IPA), policlorobifenili (PCB) e dicloro-difenil-tricloroetano (DDT), nonché metalli in tracce (ad es. rame o piombo).

Nel caso delle nanoplastiche, a causa della loro ampia superficie, potrebbero assorbire concentrazioni più elevate di sostanze chimiche tossiche organiche o metalli pesanti.

Fibre e microfibre

Si stima che il volume di fibre cellulosiche (naturali e rigenerate) e sintetiche che entrano negli oceani ogni anno sia compreso tra 8.000 e 520.000 tonnellate.

Le microfibre, il prodotto di degradazione delle fibre, sono ubiquitarie nell'acqua, nel suolo e nell'aria. Nell'ambiente marino si trovano sospesi nella colonna d'acqua, sul fondo del mare e in tutti gli ecosistemi marini, dove vengono ingeriti da un'ampia gamma di biota.

Le microfibre sintetiche sono una sottocategoria distinta della famiglia delle microplastiche, che copre un'ampia gamma di dimensioni (da circa 3 a 30 micrometri [μm] di larghezza) e proviene principalmente da abbigliamento e tessuti, nonché da usi nei trasporti come l'usura sui pneumatici. Comprendono vari materiali polimerici, inclusi sintetici, semisintetici e prodotti naturali (ad esempio poliestere, nylon, spandex, acido polilattico PLA, cotone, canapa e seta). I ricercatori stimano che 5,6 tonnellate di microfibre sintetiche siano state emesse nell'ambiente dal lavaggio dei vestiti tra il 1950 e il 2016, con un tasso di crescita del 12,9% nell'ultimo decennio.

Questa cifra è piccola rispetto al volume totale di plastica nell'oceano, ma è probabile che sia una sottostima data la scarsa comprensione delle quantità coinvolte nei percorsi di emissione dalla produzione, dall'uso e dal lavaggio dell'abbigliamento, insieme ai tassi di emissione e ritenzione durante il lavaggio , trattamento delle acque reflue e gestione dei fanghi.

Microfibre diverse hanno proprietà superficiali diverse, che le rendono capaci di assorbire in modo variabile materiali dall'ambiente circostante e di essere modificate dall'aggiunta di sostanze chimiche che conferiscono proprietà specifiche come protezione UV, idrorepellenza e colori. Poiché le microfibre sono più dense dell'acqua di mare, è probabile che si accumuli sul fondo dell'oceano e si degradino lentamente nell'arco di decine se non centinaia di anni oppure vengono ingerite dagli organismi delle acque profonde.

Nanoplastiche

Le nanoplastiche sono una sottocategoria delle microplastiche utilizzate intenzionalmente in molti prodotti, ad esempio tessili e cosmetici. Si trovano in tutti gli oceani, anche nei grandi vortici oceanici. La definizione di nanoplastiche è ancora in discussione: alcuni autori usano ≤ 1μm come definizione di dimensione mentre altri usano da 1 μm a 500 μm. Si definiscono le nanoplastiche come “particelle prodotte involontariamente (cioè dalla degradazione e fabbricazione di oggetti di plastica) e che presentano un comportamento colloidale, nell'intervallo di dimensioni da 1 a 1.000 nm [nanometri]”.

Le nanoplastiche presenti in mare sono prodotte involontariamente e derivano dalla degradazione di rifiuti di plastica su microscala (ad esempio nanoplastiche secondarie da microplastiche biodegradabili). E’ altamente probabile che le nanoplastiche formeranno aggregati eteromorfi con altri materiali naturali e antropici. In questo senso è rilevante il comportamento colloidale delle nanoplastiche.

Gli effetti negativi delle nanoplastiche sulla salute degli organismi, compreso l'uomo, sono in gran parte sconosciuti. Alcuni studi suggeriscono che le nanoplastiche possono essere più pericolose delle microplastiche in quanto è probabile che, a causa delle loro piccole dimensioni, hanno maggiori probabilità di traslocare oltre l'intestino e il loro elevato rapporto superficie-volume consente loro di essere vettori efficienti per i contaminanti chimici.

I dati disponibili mostrano alcune prove che le nanoparticelle, una volta ingerite, possono passare dall'intestino al sistema circolatorio di un animale e generare una risposta immunitaria.

Sostanze chimiche associate a rifiuti marini e plastica

Le sostanze chimiche presenti nelle materie plastiche vengono aggiunte durante il processo di produzione (compresi additivi come ritardanti di fiamma, plastificanti, antiossidanti, stabilizzanti UV e pigmenti) o aggiunte involontariamente. Alcune sostanze chimiche presenti nella plastica potrebbero essere state aggiunte intenzionalmente per ottenere proprietà desiderabili, ma la plastica può anche includere solventi o sostanze non aggiunte intenzionalmente, come impurità dalla confezione di pesticidi o agenti di pulizia. Da diversi decenni è noto che la plastica può trasferire sostanze chimiche alla fauna selvatica.

Molti studi hanno dimostrato che gli additivi chimici utilizzati nella plastica sono interferenti del sistema endocrino sia della fauna selvatica che dell'uomo. Additivi chimici con proprietà di interferenza endocrina sono stati registrati come contaminanti nelle specie marine provenienti da aree in cui vengono utilizzati questi tipi di sostanze chimiche, ad esempio nelle operazioni di acquacoltura (e dove esiste una produzione locale di tessuti, schiume di poliuretano e giocattoli.

Impatto sugli habitat

I detriti di plastica, sia flessibili che rigidi, possono alterare la struttura e la composizione della macrofauna, microfauna e batterica. Gli articoli di plastica flessibile come i sacchetti di plastica influenzano anche i processi chiave dell'ecosistema bloccando lo scambio di gas e diminuendo il flusso di nutrienti inorganici dai sedimenti, diminuendo così la produttività primaria. Inoltre, attrezzi da pesca abbandonati come reti, corde, gabbie e lenze di nylon possono danneggiare gli organismi marini chiave che formano l'habitat.

Una volta a terra, detriti e macroplastiche possono interagire con il biota marino. Possono essere ingeriti da un'ampia varietà di organismi, forniscono substrati aggiuntivi per la dispersione degli organismi e hanno un impatto ecologico più ampio. Ad esempio, la ridotta capacità delle barriere carbonatiche e dei produttori primari di assorbire carbonio a causa dell'assorbimento di microplastiche può influire sul loro funzionamento e potenzialmente avere un effetto a catena rispetto al riscaldamento globale.

Gli habitat possono anche essere alterati attraverso l'introduzione di specie aliene che sono state trasportate dalla plastica. I detriti di plastica sono leggeri e possono galleggiare per lungo tempo e possono disperdere gli organismi più lontano rispetto ad altri tipi di relitti naturali.

Altri studi hanno evidenziato la possibilità che le plastiche possano fungere da piattaforme per assorbire e trasportare “cocktail chimici” di monomeri residui, additivi chimici e contaminanti, come metalli pesanti e inquinanti organici persistenti (POP), assorbiti dall'ambiente circostante.

Quando la plastica si frammenta in microplastiche e particelle di dimensioni più piccole affondano a causa della perdita di galleggiamento e si depositano sulle coste e sul fondo del mare, dove possono avere un impatto su diverse comunità bentoniche.

L'assorbimento e l'accumulo di microplastiche lungo la catena alimentare marina è favorito dal fatto che gli organismi possono "predare" per errore microplastiche di dimensioni simili a quelle che sono le loro prede naturali.

I grandi filtratori, tra cui alcune balene, possono divorare le microplastiche direttamente o indirettamente tramite organismi contaminati nell'acqua di mare (ad esempio le megattere).

Le microplastiche, attraverso il loro impatto sui tassi metabolici, sul successo riproduttivo e sulla sopravvivenza dello zooplancton, influenzano il ciclo del carbonio nell'oceano alterando il trasferimento del carbonio nelle profondità marine.

Inoltre, le relazioni abiotiche-biotiche possono essere influenzate dalle microplastiche, ad esempio attraverso le microplastiche che causano fluttuazioni di temperatura sulle spiagge dove si trovano organismi come le uova di tartaruga marina e dove il sesso è influenzato dalla temperatura.

Le microplastiche possono fungere da habitat e possono alterare gli assemblaggi favorendo comunità microbiche uniche. I fattori che guidano la composizione della plastisfera sono complessi, principalmente spaziali e stagionali, ma sono anche influenzati dal tipo di polimero, dalle proprietà della superficie e dalle dimensioni.

In mare, la plastica viene quasi immediatamente rivestita da un film di condizionamento inorganico e organico. Il film viene quindi rapidamente colonizzato da microrganismi che formano un biofilm sulla superficie, che è incorporato all'interno di una matrice di sostanza esopolimerica. Questi assemblaggi di microrganismi naturali agiscono come una forma di protezione e offrono una cooperazione metabolica che può aumentare la possibilità di trasferimento genico tra le cellule. La composizione del biofilm dipende dal polimero e dalle sue proprietà superficiali.

 

 

United Nations Environment Programme, FROM POLLUTION TO SOLUTION, 2021