Inquinamento: Cianobatteri, ospiti indesiderati degli ecosistemi acquatici

L’imponente presenza di concimi, liquami e altri  fanghi ricchi di nutrienti nei laghi d’acqua dolce e nei corsi d’acqua, ha facilitato la fioritura di cianobatteri tossici causando la torbidità degli ecosistemi acquatici, uccidendo pesci, piante e invertebrati. 

I cianobatteri, chiamati anche alghe verdi-azzurre,  infatti, possono contenere potenti veleni naturali noti come le cianotossine. Tra queste troviamo la microcistina, sostanza nota per causare danni al fegato negli esseri umani.

Non tutti i cianobatteri producono microcistina, ma è sempre più evidente che i sistemi di acqua dolce colmi di sostanze nutritive producono maggiormente fioriture di cianobatteri nocivi rispetto a quelli benigni, soprattutto quando fa molto caldo (in primavera-estate). Generalmente, infatti, crescono meglio a temperature elevate (spesso superiori ai 25 ° C) di quanto non facciano altre specie di fitoplancton come le diatomee e le alghe verdi. Anche il riscaldamento globale gioca un ruolo chiave nella loro espansione e persistenza.

In un nuovo studio Hans W. Paerl e Timothy G. Otten descrivono un ciclo di feedback in cui fioriture di cianobatteri aumentano le concentrazioni di molecole tossiche chiamate specie reattive dell’ossigeno (ROS). Secondo lo studio è sempre più evidente che è necessario gestire l’ingresso nella acque dei nutrienti, se vogliamo proteggere la vita delle creature acquatiche.

Ma cosa sono esattamente i cianobatteri e che funzione hanno nell’ecosistema?  Ecco cosa ha risposto nell’intervista a Gaianews.it  il dottor Hans W. Paerl.

“I cianobatteri sono alghe fotosintetiche microscopiche che nella loro struttura cellulare somigliano ai batteri, ma come le alghe conducono la crescita fotosintetica, che produce ossigeno. La  loro riproduzione avviene per via vegetativa mediante la divisione cellulare, proprio come negli altri batteri. Nei laghi e in alcuni sistemi ad estuario, eccessivi ingressi di nutrienti umani (azoto e fosforo) , possono favorire una crescita esplosiva, formando  delle “fioriture” che  rendono l’acqua di colore verde o giallastra . Alcune specie di cianobatteri producono metaboliti che sono tossici per gli animali, compreso l’uomo. La produzione di queste tossine sembra essere maggiore nelle popolazioni più sviluppate, infatti queste sostanze vengono prodotte per contrastare gli alti tassi di produzione di ossigeno particolarmente nocivo, ad esempio alcune forme di radicali liberi come il perossido e superossido. Queste fioriture sono ospiti altamente indesiderati per la “salute” dell’ecosistema  e per la prospettiva di alcuni nostri usi, come ad esempio l’acqua potabile”.

Secondo recenti ricerche, in presenza di ROS indotto da stress, la microcistina si lega alle proteine ​​nei cianobatteri, proteggendo la fioritura batterica. I risultati affermano che, quando lo stress ossidativo è significativo, i ceppi di cianobatteri produttori della  tossina hanno un vantaggio di crescita molto più elevato rispetto a quelli non tossici, che mancano di questa funzione protettiva. E  tutto ciò che contribuisce a questo ciclo andrà ad aumentare a causa della massiccia presenza di  nutrienti e del riscaldamento climatico. 

“Insieme, questi fattori amplificheranno le fioriture tossiche, perché portano a una crescita massima e alla produzione di tossine. Devono essere seriamente valutate  opzioni di gestione per la fioritura di  cianobatteri nocivi –  afferma Paerl – La tossicità maggiore sembra accompagnare le fioriture a più rapida crescita (questo è ciò che la prospettiva di Science sottolinea). Pertanto, le fioriture proliferano e crescono attivamente nei laghi inquinati dai nutrienti, poiché rappresentano un terreno fertile per gli alti livelli di tossicità”.

Dottor Paerl, può questa  nuova ricerca contribuire a ridurre l’aumento di cianobatteri tossici nelle zone popolate?

“Sì. Il nostro articolo ha dimostrato  che i nutrienti (azoto e fosforo) controllano fortemente la formazione di fiortiture tossiche, e sottolinea l’importanza di ridurre questi ingressi per abbassare il potenziale di crescita e ridurre la produzione di tossine nei laghi e nei bacini dei fiumi ad estuario che servono per l’acqua potabile e per attività ricreative come la pesca.  Abbiamo i mezzi per farlo, ma ci vogliono azioni specifiche, come il miglioramento delle procedure di trattamento delle acque reflue, l’attenta applicazione e gestione dell’applicazione di azoto e fosforo come fertilizzanti, l’uso di zone umide per il trattamento di deflusso dei nutrienti,  la riduzione dell’inquinamento atmosferico e dei nutrienti nelle acque sotterranee” .

E infine conclude “Tutti questi passaggi sono tecnicamente realizzabili, ma avranno bisogno di risorse finanziarie, educazione e della dedizione nei termini di come gestiamo i nutrienti sulla terra”.

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