Tutti sanno che le auto contribuiscono all'inquinamento atmosferico. E quando la maggior parte delle persone considera la fonte, lo scarico è di solito quello che mi viene in mente.

Però, nuova ricerca condotta da Reto Gieré dell'Università della Pennsylvania, lavorare con collaboratori in tutto il mondo, sta aiutando a chiarire un altro importante colpevole quando si tratta di inquinamento atmosferico legato al traffico:piccoli pezzi di pneumatici, pastiglie dei freni, e materiali stradali che restano sospesi in aria al passaggio dei veicoli.

"Sempre di più ho notato che non sappiamo abbastanza di cosa c'è sulle nostre strade, "dice Gierè, professore e presidente del Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente della Penn alla School of Arts and Sciences. "Se hai molto traffico, macchine, e camion che passano, risospendono nell'atmosfera la polvere delle strade, e poi diventa traspirante. Per comprendere le potenziali implicazioni sulla salute di queste particelle di polvere, è davvero importante capire cosa c'è sulla strada".

Sebbene gli sforzi normativi abbiano contribuito a rendere le automobili più pulite ed efficienti, tali restrizioni non affrontano l'inquinamento che deriva dall'usura di pneumatici e freni. L'aumento della congestione urbana rischia di aggravare questi fattori come fonti di inquinamento e possibili effetti negativi sulla salute.

"Circa 4 milioni di persone muoiono prematuramente a causa dell'inquinamento atmosferico ogni anno, " dice Gieré. "Dall'acqua non sicura il numero è di 2 milioni. Eppure abbiamo un obiettivo di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite sull'inquinamento dell'acqua, ma non uno sull'aria".

Per fare luce sul contenuto delle polveri dovute al traffico e sulle condizioni che ne rendono più probabile l'accumulo, Gieré ha collaborato con i colleghi tedeschi del Federal Highway Research Institute, il servizio meteorologico tedesco, e l'Università di Friburgo per campionare e analizzare l'aria lungo i bordi delle strade. Nel 2017, hanno pubblicato i risultati di uno sforzo di campionamento durato un anno lungo due autostrade molto frequentate in Germania, uno soggetto a più traffico stop-and-go e un altro in una zona più rurale delimitata da campi agricoli.

Per raccogliere passivamente la polvere lungo i bordi delle strade, hanno usato campionatori cilindrici personalizzati con una pellicola adesiva trasparente nella parte inferiore per intrappolare le particelle che si fanno strada. I ricercatori hanno controllato i punti di raccolta e hanno cambiato settimanalmente la "trappola" appiccicosa.

Utilizzando la microscopia ottica per analizzare le particelle sospese nell'aria raccolte, il team ha scoperto che il sito con modelli di traffico più trafficati aveva complessivamente il 30% in più di particelle, con una frazione maggiore derivata dall'usura dei pneumatici. Il tempo ha preso in considerazione in modo significativo i modelli osservati; condizioni secche e calde erano associate a un maggiore accumulo di particelle.

"A temperature più elevate abbiamo visto più abrasione degli pneumatici, più inquinamento che a temperature intermedie, " Dice Gieré. "Questo era esattamente analogo a quello che hanno trovato due studi di laboratorio".

Con temperature più elevate e periodi di siccità previsti a causa del cambiamento climatico, Gieré nota che questo problema di abrasione del pneumatico può solo peggiorare, "che è significativo, " lui dice, "perché quasi il 30% delle microplastiche rilasciate a livello globale negli oceani proviene da pneumatici".

In uno studio più recente, pubblicato il mese scorso in Ricerca sugli aerosol e sulla qualità dell'aria , Gieré e colleghi hanno utilizzato una potente microscopia elettronica a scansione per identificare più precisamente la composizione delle particelle raccolte dalle due autostrade studiate nel rapporto del 2017 e un terzo sito di raccolta, in un'autostrada urbana con traffico più lento.

"Il microscopio ottico ci dà una prima approssimazione, "Giere dice, "mentre il microscopio elettronico a scansione ci permette di distinguere tra abrasione del pneumatico, abrasione dei freni, carbonio, o scopri se ci sono minerali lì dentro."

Facendo un ulteriore passo, il team ha anche analizzato i campioni attraverso un'analisi che fornisce informazioni sugli elementi che compongono ciascun campione, chiamata spettroscopia a raggi X a dispersione di energia.

Questo studio si è concentrato sulle particelle "super grossolane" raccolte, quelli di dimensione superiore a 10 micrometri. (Per confronto, un capello umano ha un diametro di circa 75 micrometri.) Sebbene sia ancora minuscolo, queste particelle rappresentano una minaccia per la salute minore rispetto a quelle ancora più piccole, che sono più facilmente inalabili. Ancora, queste particelle più grandi possono finire nei corsi d'acqua e nel suolo, che colpisce la fauna selvatica o forse anche le colture agricole.

Il novanta percento delle particelle di polvere raccolte dai tre siti erano legate al traffico e i ricercatori hanno nuovamente riscontrato differenze tra i siti. Il traffico più lento sulla strada urbana ha generato meno particelle dall'usura dei freni ma più dai pneumatici; hanno notato che la gomma del pneumatico si è incrostata di minerali e altri materiali provenienti dalle strade. L'autostrada con più traffico stop-and-go ha generato più particelle dei freni.

I produttori di pneumatici e pastiglie dei freni non divulgano tutto il contenuto dei loro prodotti, ma si sa che lo zinco, guida, antimonio, silicati, cadmio, e l'amianto sono usati da alcuni. Si tratta di sostanze chimiche che possono rappresentare un rischio per la salute se entrano nell'ambiente o, se i pneumatici vengono bruciati come a volte dalle centrali a carbone, l'atmosfera.

"Queste particelle grossolane non verranno trasportate molto lontano, quindi l'inquinamento sarà limitato alle vicinanze di queste strade, soprattutto durante la congestione, "Dice Gieré. "Ma si raccolgono anche sulla strada e poi si riversano nei fiumi. Il nostro team ritiene che sia un percorso importante per il modo in cui le microplastiche entrano nei corsi d'acqua".

Un modo per ridurre questa via di inquinamento sarebbe misure di moderazione del traffico, come i semafori coordinati, che riducono la quantità di avviamenti e arresti che i conducenti devono eseguire. Giéré e colleghi, compreso il dottorato di ricerca studente Michael O'Shea, stanno anche eseguendo esperimenti simili per le strade di Filadelfia e confrontando i livelli di inquinamento tra diversi quartieri per vedere cosa sta succedendo un po' più vicino a casa.