In un articolo pubblicato sulla rivista Inquinamento ambientale , Ricercatori brasiliani hanno dimostrato che le specie arboree Tipuana tipu sono state impiegate con successo come indicatore dell'inquinamento atmosferico da metalli pesanti e altri composti chimici a San Paolo, La più grande metropoli del Brasile.

Questa specie originaria della Bolivia comunemente nota come albero tipuana è onnipresente in città. Ricercatori presso il Bioscience Institute (IB-USP) e la Medical School (FM-USP) dell'Università di San Paolo, in collaborazione con i colleghi dell'Università di Campinas (IB-UNICAMP), hanno considerato T. tipu l'albero più adatto per misurare i livelli di inquinamento ambientale a San Paolo a lungo termine analizzando la composizione chimica della corteccia degli alberi e degli anelli di crescita.

Sono stati effettuati test per confrontare le prestazioni di tre delle specie arboree più diffuse in città:ligustro (Ligustrum sp.), sibipiruna o pernice (Caesalpinia pluviosa), e tipuan. La ricerca ha rilevato una riduzione dei livelli di inquinamento da cadmio, rame, nichel e piombo nell'ovest della città negli ultimi 30 anni.

Le radici dell'albero tipuana assorbono metalli pesanti e altre sostanze chimiche presenti nell'atmosfera e cadono a terra nell'acqua piovana. Queste sostanze chimiche vengono trasportate nella linfa dalle cellule xilematiche dell'albero e immagazzinate nel legno dei suoi anelli di crescita, i cerchi concentrici visibili in una sezione trasversale del tronco.

Ogni anello di crescita rappresenta un anno di vita dell'albero. Gli anelli più recenti sono più larghi e più lontani dal centro. Quelle più vicine al centro sono più strette. La composizione chimica degli anelli di crescita dell'albero riflette i livelli di metalli pesanti nel suolo anno per anno, ei risultati possono essere confrontati per determinare come questo tipo di inquinamento è variato su una scala di decenni.

"Se un albero ha 50 anni, Per esempio, racconterà la storia dell'inquinamento in città in quel periodo, " disse Giuliano Maselli Locosselli, ricercatore postdottorato presso IB-USP e primo autore dello studio.

Nel frattempo l'analisi della corteccia di Tipuana mostra i livelli di sostanze chimiche atmosferiche che si sono depositate passivamente in questa parte esterna del tronco. Misurando i livelli di metalli pesanti in campioni di corteccia di alberi ancora in piedi in diversi quartieri della città, i ricercatori possono mappare le variazioni spaziali di questi livelli su una scala di anni.

"È più facile ottenere campioni di corteccia che anelli di crescita annuali, e l'analisi chimica della corteccia è meno costosa, così possiamo analizzare campioni da molti alberi e coprire una vasta area, " ha detto Locosselli. "Il risultato è una mappa dell'inquinamento da metalli pesanti e altri elementi chimici in tutta la città".

Diminuzione dei livelli di inquinamento da metalli pesanti

I ricercatori hanno condotto uno studio iniziale in cui hanno misurato i livelli di cadmio, rame, mercurio, nichel, sodio, piombo e zinco in anelli da due esemplari tipuana che crescono nei giardini della Facoltà di Medicina dell'Università di San Paolo, nella parte occidentale della regione centrale della città. Il loro obiettivo era analizzare i cambiamenti temporali nei livelli di inquinamento da metalli pesanti in questa parte di San Paolo.

I due alberi utilizzati in questo studio avevano 35 anni. I campioni sono stati prelevati dai loro anelli di crescita utilizzando uno strumento chiamato perforatore incrementale Pressler, che ha una punta a coclea cava ed è progettato per estrarre una sezione cilindrica di tessuto di legno da un albero vivo per tutto il suo raggio con lesioni relativamente minori alla pianta stessa.

"La procedura può essere paragonata a una biopsia su un albero, " Disse Locosselli.

I campioni dell'anello di crescita annuale di 15 mm sono stati inviati a Marco Aurelio Zezzi Arruda, professore all'Istituto di Chimica dell'Università di Campinas (IQ-UNICAMP). Là, i campioni sono stati scansionati mediante ablazione laser accoppiata con spettrometria di massa, generazione di immagini elaborate da software per l'analisi chimica.

I ricercatori hanno selezionato le cellule di interesse ed eseguito un'analisi continua di tutti gli anelli di crescita annuali per misurare i livelli di metalli pesanti assorbiti dagli alberi in ogni anno della loro vita.

L'analisi dei dati ha evidenziato una significativa riduzione dell'inquinamento da cadmio, rame, nichel e piombo negli ultimi tre decenni nella parte della città abitata dagli alberi tipuana campionati, così come una diminuzione più moderata dei livelli di sodio e zinco.

"Il calo dei livelli di piombo riflette la graduale eliminazione di questo elemento chimico dalla composizione della benzina brasiliana, " ha detto Marcos Buckeridge, investigatore principale presso il FAPESP Thematic Project e coautore dello studio.

"La tendenza al ribasso del cadmio, l'inquinamento da rame e nichel probabilmente riflette una maggiore efficienza dei veicoli e la deindustrializzazione a San Paolo, " ha detto Buckeridge.

Il piombo tetraetile è stato utilizzato in tutto il mondo come agente antidetonante nella benzina per autoveicoli per gran parte del XX secolo per migliorare le prestazioni del motore e ridurre l'usura. Il conseguente rilascio di piombo nell'atmosfera attraverso lo scarico dei veicoli rappresentava un grave rischio per la salute. Il Brasile ha vietato l'aggiunta di piombo tetraetile alla benzina per autoveicoli nel 1988.

Le principali fonti di cadmio nell'inquinamento atmosferico sono l'industria degli apparecchi elettronici, pigmenti utilizzati in vernici e coloranti, batterie, fotografia, litografia, fuochi d'artificio, plastica, semiconduttori, celle solari, combustibili, spazzatura urbana, gomma per pneumatici e galvanica. Le principali fonti di emissioni di rame sono la combustione di rifiuti urbani e industriali, colata della lega metallica, e pesticidi.

"I livelli di questi elementi chimici nell'aria ambiente di San Paolo sono diminuiti negli ultimi decenni a causa della deindustrializzazione, " Disse Locosselli.