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Microplastiche: i rischi che conosciamo, le sorprese che non ti aspetti

Quando pensiamo all’inquinamento da plastica, ci vengono subito in mente bottiglie che galleggiano negli oceani, sacchetti impigliati tra i rami degli alberi o imballaggi abbandonati nei fossi (Figura 1).

Figura 1. Tracce invisibili del nostro tempo: bottiglie, sacchetti e frammenti di plastica si insinuano nei paesaggi naturali, segnando il confine sottile tra quotidiano e catastrofe ambientale.

Ma esiste un tipo di plastica molto più subdolo e pericoloso, perché invisibile ai nostri occhi: le microplastiche. Questi minuscoli frammenti, spesso più piccoli di un chicco di riso, sono ormai ovunque: nell’acqua che beviamo, nell’aria che respiriamo, nel suolo che coltiviamo e persino, come recenti studi hanno dimostrato, dentro il nostro corpo.

Le microplastiche possono essere prodotte intenzionalmente, come accade ad esempio per le microperle usate in alcuni cosmetici e detergenti industriali. In altri casi, invece, derivano dalla frammentazione di oggetti di plastica più grandi, spezzati nel tempo da sole, vento, onde e attrito. Qualunque sia la loro origine, una volta disperse nell’ambiente, diventano praticamente impossibili da recuperare.

Se inizialmente l’attenzione della ricerca si è concentrata soprattutto sull’ambiente marino, oggi sappiamo che le microplastiche si trovano ovunque. Sono presenti nei mari, nei laghi, nei fiumi, ma anche nei ghiacciai e nell’atmosfera. Sono state rinvenute in alimenti di uso comune, come il pesce, il sale e perfino il miele. E non si tratta solo di contaminazione esterna: alcune ricerche hanno individuato tracce di microplastiche in campioni biologici umani, come sangue, feci e placenta. È una diffusione capillare, e proprio per questo difficile da controllare.

Un campo che ha attirato crescente interesse negli ultimi anni è quello dei suoli. Spesso trascurato rispetto agli ambienti acquatici, il suolo si sta rivelando un enorme serbatoio di microplastiche. La plastica può arrivarci attraverso molteplici vie: dai fanghi di depurazione usati in agricoltura, dai rifiuti plastici agricoli, dal compost contaminato, fino alla semplice deposizione atmosferica. Alcuni studi stimano che i suoli possano contenere più microplastiche degli oceani.

Ma quello che ha sorpreso molti ricercatori è che, in certi casi e in certe condizioni, la presenza di microplastiche nel suolo sembra produrre effetti inaspettati, non tutti negativi. Ad esempio, le plastiche possono contribuire ad aumentare la porosità del terreno, migliorandone l’aerazione e il drenaggio. In alcune situazioni, è stata osservata una maggiore stabilità degli aggregati del suolo e una migliore ritenzione idrica, caratteristiche che potrebbero essere utili, ad esempio, in contesti agricoli soggetti a siccità (Figura 2).

Figura 2. In alcune condizioni, la presenza di microplastiche nel suolo può modificare la struttura degli aggregati, favorendo aerazione, porosità e ritenzione idrica: effetti apparentemente utili in contesti agricoli aridi, ma non privi di rischi a lungo termine.

Anche dal punto di vista biologico, gli effetti sono controversi. Alcuni esperimenti hanno riportato un incremento dell’attività di lombrichi e di alcuni microrganismi in presenza di microplastiche, suggerendo un adattamento o una stimolazione di certi processi. Tuttavia, altri studi mettono in guardia: le stesse microplastiche possono alterare la composizione delle comunità microbiche del suolo, interferire con l’attività enzimatica, ostacolare la germinazione delle piante e veicolare sostanze tossiche, come metalli pesanti o pesticidi, adsorbiti sulla loro superficie.

Insomma, si tratta di una situazione complessa. Gli effetti variano molto a seconda del tipo di plastica, della sua forma — che siano fibre, frammenti o sfere — della concentrazione e, naturalmente, delle caratteristiche del suolo ospite. Anche se in certi casi le microplastiche sembrano migliorare temporaneamente alcune proprietà fisiche del terreno, la loro persistenza, la potenziale tossicità chimica e gli effetti a lungo termine sulla salute degli ecosistemi rendono il bilancio complessivo tutt’altro che rassicurante.

La chimica gioca un ruolo chiave in questa sfida. Grazie a essa possiamo non solo comprendere meglio il comportamento delle microplastiche nell’ambiente, ma anche sviluppare strategie per contrastarne la diffusione. La ricerca lavora su materiali biodegradabili, su metodi per separare e rimuovere microplastiche da acque e fanghi, su traccianti molecolari per seguirne il destino nell’ambiente e su tecnologie per limitarne l’ingresso nelle filiere produttive.

Ma anche nel nostro piccolo possiamo contribuire. Ridurre l’uso di plastica monouso, preferire materiali naturali per abbigliamento e oggetti di uso quotidiano, evitare prodotti cosmetici contenenti microperle — basta leggere le etichette con attenzione — sono scelte semplici che, moltiplicate per milioni di persone, possono fare una differenza reale. E soprattutto, possiamo diffondere consapevolezza. Perché le microplastiche sono piccole, sì, ma la loro portata è enorme. Capirle, raccontarle e affrontarle è un passo essenziale per costruire un rapporto più equilibrato tra l’uomo, la chimica e l’ambiente.

Riferimenti

Campanale, C., et al. (2020). A detailed review study on potential effects of microplastics and additives of concern on human health. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(4), 1212. (https://www.mdpi.com/1660-4601/17/4/1212)

de Souza Machado, A.A., et al. (2019). Microplastics Can Change Soil Properties and Affect Plant Performance. Environmental Science & Technology, 53(10), 6044–6052. (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b01339)

Hale, R.C., et al. (2020). A Global Perspective on Microplastics. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125(3), e2018JC014719. (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JC014719)

Ng, E.-L., et al. (2018). An overview of microplastic and nanoplastic pollution in agroecosystems. Science of the Total Environment, 627, 1377–1388. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718303838?via%3Dihub)

Prata, J.C., et al. (2020). Environmental exposure to microplastics: An overview on possible human health effects. Science of the Total Environment, 702, 134455. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719344468?via%3Dihub)

Ragusa, A., et al. (2021). Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International, 146, 106274. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412020322297?via%3Dihub)

Rillig, M.C., et al. (2017). Microplastic incorporation into soil in agroecosystems. Frontiers in Plant Science, 8, 1805. (https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2017.01805/full)

Wright, S.L., Kelly, F.J. (2017). Plastic and Human Health: A Micro Issue? Environmental Science & Technology, 51(12), 6634–6647. (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b00423)

Zhang, G.S., Liu, Y.F. (2018). The distribution of microplastics in soil aggregate fractions in southwestern China. Science of the Total Environment, 642, 12–20. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718320667?via%3Dihub)

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Bustine di Scienza. Come si scrive un lavoro scientifico? Parte 1. La scelta del titolo

In questo periodo di emergenza e di clausura obbligatoria necessaria per evitare il diffondersi di una epidemia che sta facendo molti morti, ognuno di noi è impegnato in attività che nella vita frenetica pre-pandemia erano passate in secondo piano. Per questo, tra una lezione e l’altra che mi trovo a preparare facendo uso del tablet (sto imparando ad usare il mio tablet in un modo che non avrei mai immaginato), ho deciso di riprendere la rubrica “Bustine di Scienza” e di fornire degli strumenti ready-to-use a tutti coloro che, a vario titolo, studenti in primis, sono coinvolti nella scrittura di un lavoro scientifico (sia esso un rapporto breve, una tesina, una tesi di laurea o un lavoro destinato ad una rivista scientifica vera e propria).

Questa “bustina” è dedicata alla scelta del titolo di un lavoro

Sembra una stupidaggine. Mi direte: ma cosa vuoi che sia un titolo? Beh…posso dire che il titolo è una parte importantissima di un qualsiasi lavoro scritto. Basta ricordare che nella redazione dei giornali esiste la figura  del titolista che ha il compito di “inventarsi” dei titoli per gli articoli che vengono pubblicati. Quante volte avete letto dei titoli acchiappaclick che non avevano alcuna relazione col contenuto dell’articolo stesso? Ecco…questa è una cosa da evitare come la peste. E sapete perché? Perdete di credibilità. Ora…questo può non importare a certi giornalisti privi di scrupoli, ma la credibilità per una persona che vuole entrare nel mondo scientifico è fondamentale. La credibilità è direttamente legata all’etica scientifica, ovvero a tutta quella serie di comportamenti che consentono di affrontare con oggettività, al meglio delle proprie conoscenze, la discussione dei propri dati sperimentali. Affrontare con oggettività la discussione dei propri dati sperimentali significa evitare il cherry-picking e riconoscere i propri bias cognitivi così da evitarli. Significa anche non “innamorarsi” delle proprie idee e rigettarle se esse non sono funzionali alla spiegazione di ciò che è venuto fuori dagli esperimenti. Sapete quanti pseudo scienziati sono quelli che si innamorano delle proprie idee? A me vengono in mente tutti quelli che si dedicano all’omeopatia e non hanno il minimo senso etico a suggerire l’uso di rimedi inutili per la cura di patologie anche gravi (ma ne ho parlato, per esempio, qui).

Cos’è un titolo?

Il titolo deve riportare col più piccolo numero di parole possibile il contenuto del proprio articolo. Esso deve consentire di vendere il prodotto del proprio pensiero al pubblico più ampio possibile, invitandolo alla lettura. Questo è tanto più vero se il lavoro viene indicizzato nei database che non consentono di leggerne l’abstract così da decidere se vale la pena o meno scaricarlo e perdere tempo a trovare le informazioni che si cercano.

Da un punto di vista “operativo” il titolo deve contenere delle parole chiave che descrivano accuratamente quanto contenuto nel lavoro. Le parole chiave sono anche quelle che consentono al lavoro di essere facilmente trovato in una ricerca su internet. Parole chiave inesatte o inaccurate impediscono al lavoro di essere trovato in rete e di raggiungere l’audience desiderata.

Ci sono poche utili regole da seguire per trovare un buon titolo per il proprio lavoro:

  1. Un titolo provvisorio va scritto prima di iniziare la propria elaborazione
  2. È importante non affezionarsi ad esso, ma criticarlo e cambiarlo se non risponde più al contenuto del proprio lavoro
  3. Deve contenere poche parole. Diciamo che al massimo devono essere 10-12 parole
  4. Il titolo deve contenere il messaggio che si vuole dare col proprio lavoro
  5. Bisogna usare come prima parola un termine importante che possa colpire e che possa essere facilmente individuabile nei motori di ricerca
  6. Non bisogna usare nel titolo le parole che poi verranno indicate come key-words. Questo perché le parole contenute nel titolo vengono usate come key-words addizionali a quelle indicate a parte
  7. Bisogna evitare di usare acronimi e non bisogna mai usare cose del tipo “uno studio di…”, “Osservazioni su…”, etc etc
  8. Bisogna evitare le ridondanze
  9. Nei lavori di carattere chimico, non usare la nomenclatura IUPAC, ma il nome commerciale o di uso comune di un determinato composto chimico
  10. Nel caso di lavori divisi in più parti, evitare l’uso dei numeri romani (es. Part II) che possono essere interpretati male in campi di ricerca diversi dal proprio
  11. Verificare, prima di inviare il lavoro, che il titolo rifletta quanto scritto nell’abstract e nel resto del lavoro

    Qui sotto si riportano pochi esempi di titoli di lavori scientifici:


 

 

 

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Azoto e nitrogeno. È veramente un errore?

Vi siete mai chiesti da dove originano i nomi degli elementi? Di tanto in tanto me lo sono chiesto anche io. Quando insegnavo la chimica generale e la chimica organica, era divertente sbalordire gli studenti con aneddoti curiosi e carini. Smorza la tensione per la lezione oggettivamente pesante e consente di andare avanti con più leggerezza. Uno degli aneddoti che mi piaceva raccontare, ancora oggi lo faccio se ne ho la possibilità, è quello relativo all’azoto.
L’azoto è un elemento molto importante in natura. E’ presente in tantissimi composti organici che assolvono a funzioni metaboliche importantissime. E’ presente nelle proteine, nel RNA, nel DNA, in molte sostanze che i chimici definiscono composti naturali e compagnia cantando.

Perché si chiama azoto?

Il nome è stato coniato da Lavoisier (https://it.wikipedia.org/wiki/Antoine-Laurent_de_Lavoisier) in Francia: “azote”. Significa “senza vita”. Deriva dal greco in cui al termine “zotos” (che viene da zoe, vivere) si associa la alfa privativa, da cui “a-zoto”, ovvero “azoto”. Sembra un paradosso, vero? Un elemento che è fondamentale per il metabolismo, ovvero per i processi alla base della vita, porta un nome che si riferisce alla morte. Beh, ai tempi di Lavoisier non si conoscevano certo le molecole come si conoscono oggi. Non si conosceva l’importanza di questo elemento nei metaboliti. Si sapeva però che una atmosfera privata di ossigeno provocava la morte, da cui il termine “azote” che in Italiano è diventato “azoto”.

Se il nome è “azoto”, perché ha simbolo “N“?

In realtà,questo elemento ha un nome con doppia etimologia. Il termine “azoto” è usato prevalentemente nei paesi non anglosassoni.
Nei paesi anglosassoni “azoto” è indicato con “nitrogen”. Il nome fu coniato nel 1790 da Chaptal (https://it.wikipedia.org/wiki/Jean-Antoine_Chaptal), un altro chimico francese, che capì che l’elemento era uno dei costituenti del nitrato di potassio, un sale, comunemente noto come “salnitro” ed usato come sapone ai tempi dei Romani. “Nitro”-“gen” vuol dire quindi “genitore” del “nitron”, laddove “nitron” è l’antico nome del nitrato di Potassio.

Paperino e la traduzione sbagliata

In definitiva benché Paperino nella vignetta di copertina si riferisca ad un certo “nitrogeno” commettendo un errore che molti chimici ritengono grave perché in Italiano N = azoto, posso dire che, in realtà, si tratta solo di un errore veniale perché sia “azoto” che “nitrogeno” sono i nomi che possiamo attribuire all’elemento di simbolo “N” con numero atomico 7 e peso atomico 14 g/mol.

fonte dell’immagine di copertina http://scienze-como.uninsubria.it/bressanini/divulgazione/paperino-chimico.html

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Bustine di scienza. La popolarità

Inizio una nuova “rubrica” in questo blog dal titolo “Bustine di scienza”. L’idea nasce sulla falsariga delle “Bustine di Minerva” che Umberto Eco scriveva su L’Espresso. L’intento  delle “Bustine di scienza” è quello di fornire delle brevi e semplici informazioni sul metodo scientifico in modo da consentire a quante più persone possibile, principalmente studenti delle scuole inferiori e superiori, di avvicinarsi al fantastico mondo scientifico che ci consente di spiegare come avvengono i fenomeni intorno a noi.

Questa prima bustiona è dedicata alla fallacia secondo cui le teorie scientifiche sarebbero accettate dalla maggioranza della comunità scientifica in base alla loro popolarità.

Non è così.

Sebbene sia possibile leggere ovunque che “la maggioranza degli scienziati è d’accordo che…” non vuol dire che gli scienziati si riuniscano annualmente e decidano per alzata di mano quale debba essere il modello scientifico in voga per quell’anno.

I modelli scientifici non sono approvati in base alla loro popolarità, quanto piuttosto in base alle evidenze in grado di supportarli o di contraddirli.

Una teoria scientifica viene considerata valida dopo anni, talvolta anche dopo decine di anni, una volta che le diverse evidenze che la supportano hanno passato il vaglio critico dell’intera comunità scientifica.

Dire che una teoria è accettata dalla maggioranza degli scienziati, non vuol dire che esiste una comunità che a maggioranza accetta il modello teorico sulla base di gusti personali; vuol dire, al contrario, che la maggioranza degli scienziati ritiene che la teoria descriva accuratamente i fatti osservati.

E la minoranza della comunità scientifica? Semplicemente ritiene che le evidenze a supporto del modello teorico non siano sufficientemente accurate da poter suggerire quella determinata teoria.

Gli scienziati che appartengono a questa minoranza propongono teorie alternative ma sempre partendo dall’osservazione degli stessi fatti.

Vi dice qualcosa la contrapposizione tra i modelli cosmologici in voga qualche secolo fa?

Accanto al modello geocentrico fu sviluppato quello eliocentrico e quello elio-geo-centrico. Tutti i modelli avevano un impianto matematico di tutto rispetto e tutti descrivevano in egual modo gli stessi fatti osservati. Il modello geocentrico e quello elio-geo-centrico furono abbandonati quando nuove osservazioni (quelle di Galileo Galilei) consentirono di dimostrare che la Terra non era il centro di nulla.

Da tutto questo si conclude che i fantomatici ricercatori indipendenti, pseudo-emuli di Galileo Galilei, che propongono teorie alternative per spiegare fenomeni che vedono solo loro (lettura del pensiero, rabdomanzia, telecinesi, fantasmi, paranormale in genere) non sono altro che degli imbonitori che sfruttano l’ingenuità di persone che non hanno strumenti per distinguere fenomeni reali da pura fantasia.

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