Gli scienziati dell'Istituto Alfred Wegener utilizzano l'elicottero di bordo della nave da ricerca rompighiaccio Polarstern per raccogliere campioni di neve. Anche nell'Artico la neve è inquinata da microplastiche. Credito:Alfred-Wegener-Institut / Mine Tekman
Negli ultimi anni, particelle microplastiche sono state ripetutamente rilevate nell'acqua di mare, bevendo acqua, e anche negli animali. Ma queste minuscole particelle vengono anche trasportate dall'atmosfera e successivamente lavate via dall'aria, soprattutto dalla neve, e anche in regioni remote come l'Artico e le Alpi. Lo ha dimostrato uno studio condotto da esperti dell'Istituto Alfred Wegener e da un collega svizzero, recentemente pubblicato sulla rivista Progressi scientifici .
Il fatto che gli oceani siano pieni di rifiuti di plastica è ormai divenuto risaputo:anno dopo anno, diversi milioni di tonnellate di rifiuti di plastica finiscono nei fiumi, acque costiere, e persino il mare profondo dell'Artico. Grazie al moto delle onde, e ancor di più ai raggi UV del sole, la lettiera viene gradualmente scomposta in frammenti sempre più piccoli, denominati microplastiche. Questa microplastica si trova nei sedimenti marini, nell'acqua di mare, e negli organismi marini che inavvertitamente lo ingeriscono. In confronto, ci sono state poche ricerche fino ad oggi sul fatto che, e se così fosse, fino a che punto, le particelle microplastiche vengono trasportate dall'atmosfera. Sono disponibili solo una manciata di opere, per esempio. da ricercatori che sono stati in grado di confermare la presenza delle particelle nei Pirenei e vicino ai principali centri urbani in Francia e Cina.
Un team di esperti dell'Istituto Alfred Wegener, Il centro Helmholtz per la ricerca polare e marina (AWI) ha ora scoperto che le particelle di microplastica possono apparentemente essere trasportate dall'atmosfera per enormi distanze e successivamente vengono lavate via dall'aria dalle precipitazioni, particolarmente neve. Come riportato sulla rivista dal team guidato dalla dott.ssa Melanie Bergmann e dal dott. Gunnar Gerdts Progressi scientifici , le analisi che hanno condotto su campioni di neve da Helgo-land, Baviera, Brema, le Alpi svizzere e l'Artico confermano che la neve in tutti i siti conteneva alte concentrazioni di microplastica, anche nelle zone più remote dell'Artico, sull'isola Svalbard, e nella neve su banchi di ghiaccio alla deriva. "È subito evidente che la maggior parte della microplastica nella neve proviene dall'aria, " dice Melanie Bergmann. La sua ipotesi è supportata da ricerche passate condotte su granelli di polline, in cui gli esperti hanno confermato che il polline delle medie latitudini viene trasportato dall'aria nell'Artico. Questi grani hanno all'incirca le stesse dimensioni delle particelle di microplastica; allo stesso modo, la polvere del Sahara può coprire distanze di 3, 500 km o più, raggiungere l'Atlantico nord-orientale.
Gli scienziati dell'Istituto Alfred Wegener analizzano il contenuto di microsplastiche nei campioni. Credito:Alfred-Wegener-Institut / Melanie Bergmann
I ricercatori dell'AWI hanno trovato la più alta concentrazione nei campioni raccolti vicino a una strada rurale in Baviera:154, 000 particelle per litro. Anche la neve nell'Artico conteneva fino a 14, 400 particelle per litro. Anche i tipi di plastica trovati variano notevolmente tra i siti di campionamento:nell'Artico, i ricercatori hanno trovato principalmente gomma nitrilica, acrilati e vernici, che vengono utilizzati in una serie di applicazioni. Data la sua resistenza a vari tipi di carburante e l'ampio intervallo di temperatura, la gomma nitrilica viene spesso utilizzata nelle guarnizioni e nei tubi flessibili. Le vernici contenenti plastica sono utilizzate in diversi settori, per esempio. per rivestire le superfici degli edifici, navi, automobili e piattaforme petrolifere offshore. Vicino alla strada rurale in Baviera, i campioni contenevano soprattutto vari tipi di gomma, che viene utilizzato in innumerevoli applicazioni, come pneumatici per autoveicoli.
Un aspetto intrigante dello studio AWI:le concentrazioni di microplastiche riscontrate sono notevolmente superiori a quelle degli studi condotti da altri ricercatori, per esempio. sui depositi di polvere. Secondo Gunnar Gerdts, questo potrebbe essere dovuto a uno dei due motivi:"Prima di tutto, la neve è estremamente efficiente quando si tratta di eliminare le microplastiche dall'atmosfera. In secondo luogo, potrebbe essere dovuto alla spettroscopia infrarossa che abbiamo usato, che ci ha permesso di rilevare anche le particelle più piccole, fino a una dimensione di soli 11 micrometri." Gerdts e i suoi colleghi sciolgono la neve e versano l'acqua di fusione attraverso un filtro; il residuo intrappolato nel filtro viene quindi esaminato con un microscopio a infrarossi. A seconda sul tipo di plastica, diverse lunghezze d'onda della luce infrarossa vengono assorbite e riflesse; in questo modo, un'impronta digitale ottica può essere utilizzata per determinare quale tipo di plastica hanno trovato.
La neve fresca viene riempita con un asciugamano in acciaio cromato per chiudere a chiave i contenitori di vetro. Successivamente i campioni vengono analizzati per le concentrazioni di microplastiche in laboratorio. L'intero campionamento avviene senza l'uso di plastica per evitare la contaminazione dei campioni. Credito:Alfred-Wegener-Institut / Jürg Trachsel, WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF
Mentre altri esperti selezionano manualmente la microplastica dai loro campioni al microscopio, che può facilmente far trascurare alcune particelle, Gerdts usa il suo microscopio a infrarossi per testare tutti i residui, assicurando che lui e il suo team non si perdano quasi nulla. "Abbiamo automatizzato e standardizzato la tecnica in modo da escludere gli errori che possono insinuarsi quando viene utilizzata l'analisi manuale". Come tale, non sorprende che le analisi condotte presso l'AWI abbiano prodotto concentrazioni di particelle particolarmente elevate.
Alla luce delle realtà meteorologiche, gli esperti AWI sono convinti che una parte importante della microplastica in Europa, and even more so in the Arctic, comes from the atmosphere and snow. According to Melanie Bergmann:"This additional transport route could also explain the high amounts of microplastic that we've found in the Arctic sea ice and the deep sea in previous studies."
Scientists from the Alfred Wegener Institute use the board helicopter from the icebreaking research vessel Polarstern to collect snow samples. Even in the Arctic the snow is polluted with microplastics. Credit:Mine Tekman, Alfred-Wegener-Institut
Infine, there's another key question that motivates her work. "To date there are virtually no studies investigating the extent to which human beings are subject to microplastic contamination." Inoltre, most research has focused on how animals or human beings absorb microplastic from what they eat. As Bergmann explains:"But once we've determined that large quantities of microplastic can also be transported by the air, it naturally raises the question as to whether and how much plastic we're inhaling. Older findings from medical research offer promising points of departure for work in this direction." Yet another aspect that warrants a closer look in the future.