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Bioindicatori: valutare la qualità dell’aria con i licheni

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L’aumento dell’inquinamento atmosferico dovuto, non solo al riscaldamento domestico, ma anche in gran parte allo sviluppo del traffico veicolare commerciale su gomma e alla diffusione degli inceneritori – per produrre energia termoelettrica – ha portato i tecnici dell’Agenzia nazionale per la protezione dell’ambiente, oggi ISPRA, a promuovere un progetto nazionale di studio della qualità dell’aria tramite i licheni epifiti.Vediamo brevemente come funziona il biomonitoraggio e quali regioni hanno aderito.

I LICHENI UTILI BIOINDICATORI

I licheni sono degli organismi viventi solo in apparenza semplici, in realtà sono composti da: un fungo (micobionte) e da un’alga (foto bionte) specializzatisi per vivere in perfetta simbiosi. Si trovano in quasi tutti gli ambienti terrestri, dalla montagna al mare, riuscendo a sopravvivere anche in ecosistemi fortemente antropizzati. Tutte queste peculiarità hanno fatto sì che i licheni venissero preferiti ad altri tipi di bioindicatori per rilevare le emissioni nocive in atmosfera. Molti li avranno visti sulle facciate di edifici particolarmente vetusti o sulla corteccia di vecchi alberi. Li riconosciamo grazie alle loro patine pelose –costituite da cespuglietti di lobi– di diversi colori a seconda della specie. Ciò che gli architetti conservatori e restauratori sicuramente sapranno bene è che tutti i licheni sono deleteri per i monumenti in quanto trasformano e disgregano il supporto su cui si attaccano, per cui devono essere rimossi. Forse pochi sapranno invece che i licheni possono essere utilizzati come bioindicatori dell’inquinamento atmosferico e ciò grazie alla loro particolare sensibilità, anche a minime concentrazioni entro i limiti di legge, nei confronti di sostanze tossiche quali: anidride solforosa e ossidi di azoto. In pratica, i licheni non hanno la possibilità di liberarsi delle sostanze contaminanti accumulate al loro interno –precisamente nel tallo– tramite meccanismi di escrezione attiva, come fanno invece le piante superiori.

Sin dagli anni ’80 del secolo scorso, in altre parti d’Europa si è dimostrato che questi organismi rispondono con relativa velocità alla diminuzione della qualità dell’aria e possono ritornare a colonizzare, in pochi anni, in contesti urbani e industriali qualora si verifichi un miglioramento delle condizioni ambientali.

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IL METODO SCIENTIFICO

Il progetto di ricerca avviato alcuni anni fa si è basato su un vero e proprio protocollo pubblicato dall’ANPA nel 2001 “IBL Indice di Biodiversità Lichenica”, il quale consente agli studiosi di misurare in modo uniforme l’indice di biodiversità lichenica (IBL) e poi di poter comparare i dati ottenuti nelle diverse stazioni di monitoraggio. Il campionamento consiste nell’installare un reticolo in una serie di tronchi di alberi scelti in base a dei requisiti anch’essi ben definiti nel protocollo. Il grado di alterazione ambientale viene letto come la deviazione del valore rilevato rispetto a quello osservato in condizioni ritenute naturali, per esempio rilevate in parchi lontani da zone industriali e da assi viari ad alta densità di traffico veicolare.

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In generale, gli studiosi hanno osservato che i licheni epifiti reagiscono a situazioni di inquinamento su tre livelli:

a) fisiologico. L’anidride solforosa è il principale responsabile di questo mutamento e interessa i licheni su larga scala. I processi più colpiti sono la fotosintesi, la respirazione e il passaggio dei nutrienti sotto forma di carboidrati tra l’alga e il fungo.

b) morfologico. In prossimità di sorgenti inquinanti si assiste ad un progressivo peggioramento delle condizioni di vitalità del lichene e a modificazioni dei talli. Ad esempio l’alterazione del colore e della forma, scolorimento, comparsa di macchie marroni e di zone necrotiche nonché distacco di parti del tallo dal supporto.

c) ecologico. Nelle zone fortemente antropizzate si registra spesso una modificazione della biodiversità delle comunità licheniche legata alla diminuzione del numero di individui appartenenti a ciascuna specie e alla riduzione del numero totale di specie.

LE SOSTANZE NOCIVE E CANCEROGENE

I licheni sono degli ottimi bioindicatori poiché i cambiamenti ambientali possono influire sul loro ciclo vitale come abbiamo visto, ma funzionano anche come dei bioaccumulatori di diverse sostanze inquinanti senza subire danni per periodi di tempo più o meno lunghi conservando anche nelle parti morte la memoria storica degli agenti inquinanti. Ci indicano dunque la presenza di sostanze nocive nell’aria come: radionuclidi, zolfo, fluoro, idrocarburi clorurati, metalli, polveri sottili e fumi, la cui presenza è dovuta principalmente alla combustione di fonti fossili, all’attività degli inceneritori e delle centrali termoelettriche. La metodica consiste nell’analizzare in laboratorio i talli lichenici mediante spettrofotometri, stimare i livelli medi di deposizione di inquinanti –emessi da particolari sorgenti puntiformi– e rilevare la presenza di sostanze cancerogene o comunque nocive.

Le sostanze che possono essere contemporaneamente dai licheni rilevate sono:

  • cadmio
  • cromo
  • nichel
  • manganese
  • piombo
  • vanadio
  • zinco
  • elementi radioattivi (cesio 137)

LA RETE NAZIONALE DI BIOMONITORAGGIO

Il progetto dell’ANPAT ha l’ambizioso obiettivo di monitorare l’intera penisola italiana e per questo è stata messa a punto una maglia geodetica con interasse di 18 km per collocare la bellezza di 301.249 stazioni di campionamento. Riportiamo gli enti regionali che hanno aderito al progetto, applicandolo su scala regionale, e il relativo numero di stazioni di campionamento. Non abbiamo invece considerato le regioni nelle quali i monitoraggi sono ancora in corso.

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INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI

La tabella e la mappa riportate permettono di valutare il grado di alterazione delle zone campionate dall’ARPA FVG, nella provincia di Udine. I risultati sono stati pubblicati l’anno scorso e sono scaricabili gratuitamente dal sito dell’ente.

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I VANTAGGI DEL METODO BIOLOGICO

Elenchiamo i principali vantaggi delle tecniche di biomonitoraggio:

  • possibilità di ottenere rapidamente e con un’elevata densità di campionamento, una stima degli effetti biologici indotti su organismi sensibili dovuta all’interazione di più sostanze nocive;
  • economicità rispetto alle centraline di monitoraggio;
  • individuazione rapida di zone a rischio, con reale o potenziale superamento dei valori soglia stabiliti dalla legge per alcuni importanti inquinanti primari;
  • valutazione dell’efficacia delle misure adottate per la riduzione delle emissioni di inquinanti su lunghi periodi;
  • localizzazione di aree potenzialmente a rischio e conseguente ubicazione ottimale delle centraline automatiche di rilevamento;
  • validazione di modelli di diffusione a lunga distanza e deposizione di inquinanti a diverse scale territoriali.

Come affermano gli studiosi benché il metodo basato sui bioindicatori offra numerosi vantaggi non può essere considerato alternativo a quello strumentale. Infatti i licheni, rispetto alla singola stazione di rilevamento automatica, consente di individuare più sostanze contaminanti contemporaneamente, ma non permette di stabilire con certezza la relazione biunivoca tra i dati biologici rilevati e gli specifici inquinanti.

Senza dubbio il bioindicatore può essere utilizzato per individuare possibili zone a rischio per la salute pubblica e quindi per pianificare una successiva ed efficace rete di monitoraggio strumentale risparmiando denaro.

Per i non–specialisti dell’argomento interessati a scoprire l’affascinante mondo dei licheni suggeriamo una guida con un tutorial per smart phone, messa a punto dall’Università di Trieste, scaricabile dal sito.

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Giovanna Barbaro

Giovanna Barbaro Architetto e Tecnologo

Deve il suo carattere cosmopolita a Venezia, dove si è laureata in architettura (IUAV). Attualmente lavora tra Barcellona, Dublino e Pordenone come project manager esperta in progettazione ecosostenibile. I suoi hobby preferiti sono la fotografia e la scrittura. Sogna di realizzare una bici in bambù.