I guardiani dei mari

Il mare sta subendo importanti mutamenti. Secondo le Nazioni Unite, c’è la necessità di aumentare il monitoraggio e le conoscenze scientifiche riguardo alle acque marine. I dati raccolti potrebbero essere utilizzabili così dai cittadini per sapere quanto è inquinato il mare in cui vorrebbero tuffarsi. Ma servono ancora di più evidenze per guidare la stesura delle direttive comunitarie. In Europa sono diversi i gruppi che stanno tentando di dare una risposta a tali esigenze.
Giulia Annovi, 28 Giugno 2016
Micron
Micron
Giornalista scientifica

Il mare sta subendo importanti mutamenti. Secondo le Nazioni Unite, c’è la necessità di aumentare le conoscenze scientifiche riguardo alle acque marine, seguendo i criteri indicati dall’Intergovernmental Oceanographic Commission Criteria and Guidelines on the Transfer of Marine Technology. Ovvero, occorre aumentare le capacità di monitoraggio e il trasferimento tecnologico in ambito marino, anche nelle aree in via di sviluppo.
Avere più dati e in tempo reale potrebbe infatti servire a dare risposte più significative al grido di allarme che hanno lanciato gli scienziati che si occupano del cambiamento climatico. Il livello del mare sta già aumentando, il che costituisce un pericolo per le città che si affacciano sulle coste. Stiamo assistendo all’acidificazione e al riscaldamento degli ambienti marini, con una conseguente alterazione della flora e della fauna acquatica. Lo sfruttamentomarino e l’inquinamento generati dalle attività umane stanno irrimediabilmente danneggiando la biodiversità.
Le ricadute economiche di questi mutamenti potrebbero essere varie. In questo contesto, il settore con conseguenze più direttamente misurabili è quello della pesca. Secondo il rapporto The State of World Fisheries and Aquaculture (SOFIA) della FAO, il consumo di pesce come fonte alimentare è cresciuto del 18% in meno di cinque anni, per raggiungere le 146 millioni di tonnellate nel 2014. E il trend è destinato a crescere a causa dell’aumento della popolazione. Se non saremo in grado di preservare la biodiversità marina, prestando attenzione e rispondendo prontamente ai cambiamenti dell’ambiente in cui i pesci vivono, ci sarà un minor accesso a questa importante fonte di nutrimento.
Ma ai problemi che coinvolgono in maniera più diretta l’economia, bisogna aggiungere altri aspetti che riguardano la vita sulla terra in generale, che è influenzata dalla temperatura, dalle caratteristiche chimiche, dalle correnti e dalla vita presenti negli oceani. Le Nazioni Unite, nella stesura degli Human Deveopment Goals, hanno dedicato il 14esimo obiettivo proprio agli oceani e alle acque marine, affinché siano tutelati dal punto di vista ambientale e affinché lo sfruttamento economico di questa risorsa avvenga in modo sostenibile.
Il compito di mettere in pratica i provvedimenti suggeriti è demandato ai singoli Stati. Cosa sta facendo dunque l’Europa per la tutela delle acque marine? «L’Europa già da diversi anni ha messo in atto diverse strategie comunitarie, che sono poi scaturite in azioni regolatorie» ha detto Sigi Gruber, a capo del Marine Resources Unitdella Commissione Europea. «Ma è fondamentale che siano le evidenze scientifiche a guidare le future decisioni politiche, perché possa essere raggiunto il Good Environmental Status delle acque marine entro il 2020».
Serve raccogliere dati, che potrebbero essere utilizzabili dai cittadini per sapere quanto è inquinato il mare in cui vorrebbero tuffarsi. Ma servono ancora di più evidenze per guidare la stesura delle direttive europee.
In Europa sono diversi i gruppi che stanno tentando di dare una risposta a tali esigenze.
I sistemi che stanno cercando di mettere a punto rispondono a caratteristiche simili. Intanto devono essere capaci di lavorare in situ, cioè nel luogo dove sono stati istallati. Anche per questo motivo, i dispositivi devono essere mignaturizzati, capaci di adattarsi a diversi ambienti e in grado di comunicare i risultati del campionamento a un computer che funziona in remoto. Per la varietà di contaminanti che possono inquinare il mare, sono necessari sistemi sensibili a diverse sostanze: tossine prodotte dalle alghe, virus, batteri, composti chimiche e sostanze emergenti. Oggi, se non avviene un particolare incidente, è difficile decidere cosa cercare in un campione prelevato dal mare. Se già all’interno dei sensori ci fosse la possibilità di discriminare il tipo di sostanza da cercare, potrebbe essere molto più facile dare risultati in modo rapido.
I biosensori proposti dai gruppi di ricerca che hanno risposto allacall europea del 2014 Ocean for Tomorrow stanno cercando di adempiere a tutti questi requisiti inventando soluzioni personalizzate, ma devono fare anche i conti con i costi, l’usabilità e le normative. Immettere sul mercato questi dispositivi potrebbe andare a vantaggio dell’acquacultura, degli enti per il monitoraggio ambientale, essere utile ai singoli cittadini curiosi di conoscere il livello di inquinamento delle coste che frequentano o per fornire una risposta rapida in caso di incidente ambientale.
Progetti come Sea on a chip o Enviguard project propongono sensori specifici per misurare contaminanti chimici, sfruttando sonde biologiche, biorecettori e anticorpi.
L’elettrochimica o i cambiamenti delle proprietà ottiche di superfici nanostrutturate sono invece le tecnologie sfruttate per emettere il segnale di presenza di contaminanti. «Affinché possiamo continuare a ricevere finanziamenti anche oltre il progetto europeo, è importante attrarre l’industria, facendo capire quanto i biosensori potrebbero limitare le perdite dal punto di vista economico, fornendo una tecnologia più efficiente e meno costosa di quelle attualmente in uso» ha detto Marinella Farre, ricercatrice presso IDÆA-CSIC.
L’SMS Project sta partecipando allo sviluppo di questi dispositivi, cercando di coniugare una stazione di campionamento con un modulo di analisi che opera in situ, senza la necessità di elaborare i campioni in laboratorio.
Braavoo propone invece di affiancare a un sistema specifico di monitoraggio degli inquinanti una tecnologia meno specifica, basata solo su un segnale on/off. Una boa contenente batteri e alghe  ingegnerizzati invia un segnale luminoso quando i piccoli organismi viventi entrano in contatto con contaminanti ambientali.
Mentre in questo caso è difficile discriminare il tipo di sostanza, il sistema è molto rapido e intuitivo nel lanciare un allarme. Tanto che sono stati organizzati laboratori in cui i cittadini potevano creare il loro personale dispositivo a base di batteri, con un vero processo di democratizzazione della scienza. «È interessante coinvolgere i cittadini, perché questo risponde all’esigenza di monitorare gli inquinanti in più punti, in real time e raccogliendo molti dati. Ma servono linee guida per gestire i dati auto-prodotti e per certificare la qualità delle rilevazioni» ha detto Jan van der Meer, coordinatore del progetto.
Douglas Connelly, a capo del progetto Sense ocean ha anche sottolineato che sarebbe importante che tali dispositivi, se lasciati nelle mani di cittadini comuni, sviluppassero sistemi di aggiustamento della scala di misurazione. Per alcuni inquinanti, ad esempio, potrebbe essere importante misurare la quantità di sostanza fino a concentrazioni micromolari.
E con questo si apre tutto il dibattito su come stabilire i limiti di concentrazione, facendo differenze tra esposizioni acute o croniche a una certa sostanza.
Esiste dunque una riflessione intorno a questi dispositivi e alcuni gruppi avrebbero già prototipi pronti per essere immessi sul mercato. «Manca la volontà di spendere denaro per l’ambiente. Tutti siamo più propensi a spendere in salute» ha rimarcato Ian Johnston di Enviguard Project. A questa affermazione ha fatto seguito un suggerimento per sostenere la commercializzazione di questi prodotti e per attrarre l’attenzione dell’industria: «sono dispositivi in grado di coniugare ingegneria, robotica e biologia, sviluppando le tecnologie dei sistemi di analisi automatizzate». Sembra che il tentativo di coinvolgere policy maker, industria e cittadini sia stato raggiunto. Ora si attendono risposte più concrete, per raccogliere sempre più dati dal mare.

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