Nuovi studi su microplastiche e nanoplastiche nel terreno mettono in luce i meccanismi con cui le particelle di polimero modificano la chimica delle piante, dalla crescita alla fotosintesi
Sappiamo ormai che le microplastiche e le ancora più piccole nanoplastiche si trovano ovunque sul pianeta (per non parlare dei nostri organi). Uno studio recente condotto da ricercatori dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza e pubblicato sulla rivista Plant Physiology and Biochemistry ne ha misurato gli impatti sul metabolismo delle piante (la lattuga, in particolare) indagando anche le ragioni di questi impatti.
Le ricerche sull’impatto delle microplastiche sulle piante
Professor Luigi Lucini, lei è docente del Dipartimento Sustainable Food Process della Cattolica, nonché uno degli autori dello studio (insieme a Leilei Zhang, Filippo Vaccari, Federico Ardenti, Andrea Fiorini, Vincenzo Tabaglio, Edoardo Puglisi e Marco Trevisan). L’impressione, ad un osservatore esterno, è che la ricerca scientifica stia aumentando notevolmente la conoscenza sull’interazione sempre più profonda tra microplastiche, nanoplastiche e le forme di vita.
È un’impressione corretta. Il primo step della ricerca è stato lo studio della presenza di microplastiche e nanoplastiche: un’analisi molto complessa che ci ha permesso di stimarne la presenza praticamente ubiquitaria nell’ambiente. Una volta identificata la rilevanza della contaminazione, sono partiti gli studi per valutarne gli impatti. Quella che in tossicologia si esprime come relazione tra esposizione e rischio.
Nel vostro studio citate numerose altre pubblicazioni che indagano gli effetti di micro e nanoplastiche sul metabolismo delle piante
C’è un’ampia letteratura su questo tema, molto più sulle piante acquatiche, perché di contaminazione da plastica si è iniziato a parlare partendo dall’inquinamento dei mari. Sulle piante terrestri si è lavorato un po’ meno, però si iniziano a misurare gli effetti di queste interazioni. I primi report, ad esempio, parlavano di alterazioni del tasso di crescita: per questo noi siamo andati a studiare i meccanismi che influiscono sulla crescita.
Le ultime scoperte
E cosa avete scoperto?
Intanto abbiamo capito che quando si parla di microplastiche generalizzare è sempre molto complesso: abbiamo a che fare con polimeri diversi, dimensioni diverse dei frammenti, concentrazioni diverse nel terreno. Facendo i test abbiamo infatti osservato effetti diversi al variare di questi fattori. Nel caso della lattuga, che è una coltura a ciclo breve e quindi sta a contatto con la plastica per un tempo relativamente limitato, per concentrazioni della plastica più alte e dimensioni più grandi dei frammenti, c’è stato un effetto di crescita: le foglie crescono di più.
Quindi un aspetto in un certo modo positivo?
In un certo modo sì. Ma quello che accade alla parte fogliare, cioè quella non direttamente a contatto con la plastica, ci mostra un effetto anche indiretto delle particelle di plastica: l’interazione fra la radice e le plastiche va a modificare il metabolismo, il funzionamento della biochimica della pianta stessa, e quindi anche le foglie.
L’effetto indiretto
Come spiegate questo effetto indiretto?
Diciamo che si sono effetti indiretti e diretti. Da un lato, le plastiche interferiscono con i processi delle membrane cellulari della radice. Inoltre, i suoli sono ricchissimi di microorganismi, che colonizzano in modo selettivo le porzioni a contatto con le radici delle piante: un po’ come i microorganismi intestinali colonizzano il nostro colon.
Quello che abbiamo visto, in un secondo lavoro che abbiamo appena pubblicato su Science of Total Environment, è che quando siamo in presenza di microplastiche cambia la popolazione microbica legata alla radice. Questo contribuisce a spiegare l’effetto anche sulla parte epigea, sulla parte fogliare che non è direttamente a contatto col suolo e le plastiche. Questi batteri hanno infatti varie funzioni: dalla difesa verso i patogeni alla crescita. E, come per l’uomo, certi microrganismi sono positivi, quindi promuovono uno stato di salute, certi altri sono negativi, con effetti di stress.
L’effetto delle microplastiche sulle piante
Nel caso della lattuga?
Con le microplastiche, come dicevo, abbiamo visto un certo aumento, limitato, della crescita. Con le nanoplastiche, che sono quelle di dimensioni minori (milionesimo di millimetro), abbiamo visto invece un effetto di stress: una ridotta crescita, una minore superficie delle radici, i peli radicali – che sono la parte più attiva della radice – meno sviluppati.
C’è da preoccuparsi?
Secondo me c’è ancora molto da studiare. Ad esempio, da altri lavori che stiamo pubblicando, con nuovi esperimenti più a lungo termine, risulta che gli affetti sono legati anche alla variabile tempo. Nel lungo termine abbiamo visto effetti importanti, anche negativi, sulla fotosintesi. Siamo all’inizio di un percorso: non bisogna mai essere catastrofisti, ma quello che stiamo osservano secondo me è un campanello d’allarme che non va trascurato.
