Posidonia oceanica intrappola la plastica

Sebbene la ricerca sull’inquinamento da plastica si sia concentrata principalmente su quella presente sulla superficie del mare, essa si accumula soprattutto sui fondali marini. Infatti, i detriti galleggianti rappresentano meno dell’1% della plastica totale presente negli oceani. Non a caso, sono state trovate in tutti gli ambienti marini: da quelli superficiali ai più profondi, dalle coste alle fosse oceaniche. Inoltre, studi recenti hanno dimostrato che le correnti di fondo ne controllano la distribuzione sul fondale marino, trasportandole da acque poco profonde a quelle molto profonde dove poi si accumulano. Una recente ricerca ha evidenziato che Posidonia oceanica intrappola la plastica presente nei mari.

Altri studi hanno messo in evidenza che le microplastiche possono legarsi alla superficie di organismi acquatici, anche vegetali. Prima di scoprire come è stato condotto lo studio e a quali risultati ha portato, vediamo insieme alcune caratteristiche di questa pianta.       

Posidonia oceanica: pianta o alga marina?         

Posidonia oceanica è una pianta acquatica endemica del mar Mediterraneo, appartenente alla famiglia delle Posidoniaceae. Prende il nome da Poseidone, il dio del mare. Anche se spesso è scambiata, erroneamente, per un’alga fa parte delle angiosperme monocotiledoni.  Tra queste ultime si annoverano anche piante terrestri come quelle appartenenti alla famiglia delle Orchidaceae e delle Poaceae (comunemente chiamate Graminacee).

Una prateria di Posidonia oceanica.
Figura 1 – Una prateria di Posidonia oceanica: fotografia scattata con un ROV subacqueo ad una profondità di circa 10 metri [Fonte: fotografia scattata da Elisabetta Cretella].

Posidonia oceanica, dunque, ha caratteristiche simili alle piante terrestri come:

  • le radici (assenti nelle alghe)
  • un fusto, detto anche rizoma
  • delle foglie nastriformi di colore verde intenso; queste possono raggiungere un metro di lunghezza e sono unite in ciuffi composti da circa 6-7 foglie.
  • dei fiori sottomarini

I rizomi crescono sia in senso orizzontale che verticale. Il primo serve ad ancorare la pianta al substrato mediante radici lignificate; il secondo per incrementare l’altezza delle piante e contrastarne l’insabbiamento causato dalla continua sedimentazione. Questo modo particolare di accrescersi origina le ‘ matte ‘ ovvero delle strutture intrecciate formate da vari strati di rizomi e radici morti e dal sedimento intrappolato al loro interno. È grazie a questo stratagemma che Posidonia oceanica riesce a crescere in un ambiente non idoneo alle alghe, che non hanno radici. I residui fogliari dei rizomi durante l’insabbiamento si sfilacciano a causa dell’erosione meccanica. Le fibre che ne derivano, per effetto del moto ondoso, si intrecciano tra loro a formare delle strutture sferiche chiamate ‘egagrophili ‘ (seaballs, Neptune balls; in gergo: le ‘palle di mare’). Sulle spiagge, oltre a singole foglie nastriformi, si possono trovare anche queste sfere fibrose di colore marrone.

Le praterie della pianta marina Posidonia oceanica intrappolano la plastica

La caratteristica principale della Posidonia oceanica è quella di formare estese praterie sottomarine non molto lontano dalla costa, fino a circa 40 metri di profondità.  Quest’ultime forniscono importanti servizi e benefici all’ecosistema contribuendo:

  • all’assorbimento di CO2;
  • alla produzione di sedimenti per la stabilizzazione del fondale marino;
  • alla protezione delle coste, attenuando la forza delle onde e salvaguardandole dall’erosione. Inoltre le foglie cadute, che si accumulano sul bagnasciuga in inverno, contrastano la riduzione del litorale;
  • alla formazione di veri e propri rifugi. Molte specie, tra le sue foglie, trovano riparo e cibo e un ambiente ideale anche per la riproduzione.

Inoltre, il Posidonieto – ovvero la prateria di Posidonia– è un ottimo bioindicatore della qualità delle acque. L’ inquinamento, la mancanza di ossigeno, le azioni antropiche (come la pesca) e la presenza di specie aliene possono causarne la regressione.

La compromissione delle praterie di Posidonia oceanica è uno dei modi che i nostri mari hanno a disposizione per chiederci aiuto. 

Le foglie e gli egagrophili della Posidonia oceanica trasportano la plastica sulle spiagge  

Una ricerca condotta dal Dipartimento di Dinamica della Terra e dell’Oceano e dal Dipartimento di Biologia Evoluzionistica, Ecologia e Scienze Ambientali dell’Università di Barcellona ha analizzato i detriti di plastica portati a riva dalla Posidonia oceanica. Lo studio, pubblicato su Scientific Reports, ha esaminato sia le foglie che gli egagrophili trovate su diverse spiagge dell’isola di Maiorca, nel mar Mediterraneo occidentale.

La pianta marina Posidonia oceanica trasporta la plastica sulle spiagge.
Figura 2 – La pianta marina Posidonia oceanica trasporta la plastica sulle spiagge [Fonte: Sanchez-Vidal et al.,2021].

L’area di campionamento non è stata scelta in modo casuale. Infatti, intorno a quest’isola ci sono estesi Posidonieti. Inoltre, nelle sue acque sono presenti anche gli accumuli di detriti plastici galleggianti più grandi del mar Mediterraneo.

Identificazione delle plastiche intrappolate

Il campionamento di foglie e egagrophili è stato effettuato sulle spiagge dell’isola di Maiorca nei mesi di luglio-agosto e dicembre-gennaio.

Inizialmente i ricercatori hanno essiccato i campioni a temperatura ambiente (25°C) per poi trattarli con perossido di idrogeno (H2O2) e acido cloridrico (HCl). Infatti, l’aggiunta di queste sostanze permette di eliminare la materia organica e il carbonato di calcio residuo.

Successivamente, hanno essiccato i campioni in forno a 50 °C per circa 24 ore per poi osservarli allo stereomicroscopio. Questo passaggio ha permesso di classificare le plastiche campionate in tre categorie in base alle dimensioni:

  • microplastiche (con dimensioni inferiori ai 5 mm),
  • mesoplastiche (tra i 5 e i 25 mm),
  • macroplastiche (con dimensioni superiori ai 25 mm).

Un’ulteriore classificazione, fatta in base alla forma, ha permesso di suddividerle in:

  • frammenti
  • filamenti e fibre
  • pellicole
  • pellet
  • bastoncini
  • schiume

Infine, i ricercatori hanno selezionato casualmente un sottoinsieme di 124 particelle da analizzare mediante spettroscopia FT-IR al fine di identificarne la composizione polimerica. Infatti, le bande di assorbimento IR permettono di individuare la presenza/assenza di specifici gruppi funzionali nel campione analizzato. Ogni spettro ottenuto è poi confrontato con quelli presenti in alcuni database.

La pianta marina Posidonia oceanica intrappola la plastica sia nelle sue foglie che negli egagrophili

Il 50% dei campioni di foglie analizzati intrappolano detriti di plastica. Si tratta principalmente di frammenti (61,29%), pellet (33,67%) e schiume (2,90%). Dall’identificazione mediante spettroscopia sono stati trovati polietilene -PE- (50,57%), polipropilene -PP- (32,18%) e polivinilcloruro -PVC- (6,90%). 

Anche gli egagrophili intrappolano la plastica. Tuttavia, in questo caso, si tratta principalmente di filamenti e fibre (64,86%), frammenti (21,62%), pellicole (8,11%) e schiume (5,41%). I polimeri identificati mediante spettroscopia includevano polietilene tereftalato -PET- (35,14%), PE (21,62%), PP (13,51%), poliammide – PA – (10,81%) e PVC (10,81%).

In conclusione, la pianta marina Posidonia oceanica intrappola la plastica sia nelle sue foglie che negli egagrophili. Nel primo caso la grandezza dei detriti è compresa tra 0,55 millimetri e 29 centimetri, nel secondo caso tra 1 millimetro e 6 centimetri.

Nelle praterie di Posidonia oceanica si trovano concentrazioni di microplastiche tre volte superiori rispetto alle aree prive di vegetazione

Insieme ai rizomi possono sedimentare anche residui di microplastiche diventando parte integrante del ‘matte’. Una volta intrappolate nei sedimenti, difficilmente riescono a fuoriuscirne se non grazie ad un moto ondoso molto forte.

In più, i ricercatori dell’Università di Barcellona, hanno dimostrato che i detriti di plastica ad alta densità – cioè più densi dell’acqua – si intrecciano e restano intrappolati negli egagrophili. Questi sono poi portati a riva dalle onde del mare principalmente durante le tempeste.

La pianta marina Posidonia oceanica intrappola la plastica. Nell'immagine una lenza (costituita da poliammide – PA)intrappolata nelle seaballs (o aegagropilae).
Figura 3 – La pianta marina Posidonia oceanica intrappola la plastica. Nell’immagine una lenza (costituita da poliammide – PA)intrappolata negli egagrophili [Fonte: Sanchez-Vidal et al.,2021].

Le dimensioni degli egagrophili sono inversamente proporzionali alla quantità di plastiche intrappolate. La rigidità dei detriti di plastica, in particolare dei filamenti di poliammide delle lenze da pesca, diminuisce la tendenza ad agglomerarsi delle fibre per formare palline. Nelle foglie libere la quantità dei detriti di plastica per unità di massa è significativamente inferiore rispetto agli egagrophili.

Il destino dei residui di Posidonia oceanica spiaggiati insieme alla plastica

Le plastiche trasportate sulle spiagge dalle singole foglie sono maggiormente sottoposte alle intemperie e ai raggi UV. Questo rende abbastanza veloce la loro frammentazione in particelle più piccole. Al contrario, negli egagrophili i detriti di plastica sono protetti sia dall’esposizione ai raggi UV che dall’abrasione meccanica. Infatti, la scomposizione in pezzi di dimensioni più piccole richiede tempi più lunghi.

Inoltre, è poco probabile che le plastiche intrappolate negli egagrophili possano essere rilasciate spontaneamente nell’ ambiente esterno. Allora come si potrebbero eliminare? La risposta più opportuna suggerirebbe di rimuovere gli egagrophili per eliminare i detriti plastici al loro interno. Tuttavia, sarebbe difficile rimuovere queste sfere fibrose senza rimuovere anche la lettiera di foglie fondamentale per la protezione delle spiagge dall’erosione.

In ogni caso, ciò che accade ai detriti di plastica intrappolati negli egagrophili spiaggiate richiede ulteriori ricerche. Infatti, si stima che questi ogni anno intrappolino circa 867 milioni di detriti di plastica.

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Elisabetta Cretella

Elisabetta Cretella Dopo la laurea magistrale in Genetica e Biologia molecolare conseguita presso l'Università degli Studi di Roma La Sapienza e l'abilitazione alla professione di biologo, si appassiona alla divulgazione scientifica. Consegue il Master in Giornalismo e Comunicazione istituzionale della Scienza presso l'Università degli studi di Ferrara e inizia a scrivere per il webmagazine 'Agenda17' del Laboratorio DOS (Design of Science) dell'Università di Ferrara. Intanto intraprende la strada dell'insegnamento. Ad oggi è docente di Matematica e Scienze presso le Scuole Secondarie di primo grado e di Scienze naturali alle Scuole Secondarie di secondo grado. Nel suo curriculum c'è anche un tirocinio svolto in un laboratorio di ricerca dell'Istituto di Biologia e Patologia molecolare del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IBPM-CNR) e due pubblicazioni su riviste scientifiche peer reviewed.

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