Si è svolto il 27 ottobre 2022, nella Sala Giovanni Gronchi del Parco Regionale Migliarino San Rossore, il workshop La ricerca sull'inquinamento da microplastiche in Toscana organizzato dal CISUP (Center for Instrument Sharing of the University of Pisa) e dal Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa.

La giornata di studi ha rappresentato l’evento conclusivo del progetto "Micro e nano plastiche: metodologie di quantificazione, valutazione dell'impatto in ecosistemi marini e lacustri, strategie di remediation ambientale" finanziato dalla Fondazione CaRiLucca e coordinato dal CISUP ed ha visto la partecipazione di ricercatori, chimici, biologi e geologi dell’Università di Pisa e di altri atenei, del CNR e di Regione Toscana e ARPAT.

Il Prof. Valter Castelvetro e la Prof.ssa F. Modugno dell’Università di Pisa hanno illustrato i risultati del progetto, al quale hanno contribuito anche ricercatori del dipartimento di Biologia, riguardanti: a) lo sviluppo di metodologie analitiche originali per la quantificazione delle diverse tipologie di microplastiche presenti in matrici complesse come i sedimenti marini e lacustri; b) lo studio della degradazione ambientale delle plastiche e dei microinquinanti organici da esse rilasciati nell’acqua e nell’aria; c) la verifica degli impatti sugli organismi vegetali. In particolare è stata presa in esame la contaminazione di microambienti contigui quali la spiaggia della Lecciona, il fondale marino prospicente bocca di Serchio e il lago di Massaciuccoli, mentre per gli impatti sono state studiate le interazioni con specie vegetali di ecosistemi costieri.

Ricercatori provenienti dalle tre università toscane e da altre in ambito nazionale, oltre che da due istituti del CNR, hanno evidenziato da un lato specifiche criticità derivanti dalla contaminazione da microfibre sintetiche e dal possibile ruolo delle microplastiche quali veicoli per il trasporto di microorganismi anche patogeni, dall’altro alcuni esempi di mitigazione o prevenzione di questo tipo di inquinamento basate sull’impiego di nanomateriali ad attività fotodegradativa o sull’azione diretta di minerali pro-degradanti naturalmente presenti in alcune tipologie di matrice ambientale. Queste ricerche vengono condotte anche nell’ambito di diversi progetti internazionali tra i quali il progetto JPI Oceans “HOTMIC” (Horizontal and Vertical oceanic distribution, transport, and impact of microplastics), al quale partecipa l’Università di Pisa, e Interreg Med “Plastic Busters” (Università di Siena). 

Per Regione Toscana è intervenuta Valentina Menonna, Direzione Ambiente ed Energia Settore Tutela della Natura e del Mare, che ha relazionato su “L'impegno della Regione Toscana nella prevenzione e nella tutela dell'ambiente” con particolare riferimento alla tutela dell’ecosistema marino, partendo dall’inquadramento normativo a tutela delle acque marino costiere. In particolare un approfondimento è stato dedicato alla Direttiva sulla Strategia Marina (MSFD 2008/56 CE), recepita in Italia con il D.Lgs 190/2010, che attraverso una serie di step mira a conseguire un buono stato ambientale (GES) per tutte le acque marine. La MSFD stabilisce che gli Stati membri elaborino una strategia marina basata su una valutazione iniziale, sulla definizione del buono stato ambientale, sull’individuazione dei traguardi ambientali e sull’istituzione di programmi di monitoraggio. La competenza per l’attuazione della MSFD è attribuita, in Italia, al Ministero della Transizione Ecologica che coordina le attività nazionali avvalendosi di un apposito Comitato tecnico, di cui fa parte un rappresentante per ciascuna Regione e Provincia autonoma. Il Ministero ha affidato alle ARPA costiere, l’attuazione dei programmi di monitoraggio per la valutazione dello stato ambientale delle acque marine.

Per la riduzione dei rifiuti marini il "Programma di misure", approvato a dicembre 2021, prevede (descrittore 10 Marine Litter) l’avvio di prototipi sperimentali su impianti di depurazione per la rimozione delle microplastiche e la valutazione di strumenti per la riduzione dei rifiuti da sorgenti fluviali, anche attraverso prototipi sostenibili sperimentali, per la loro intercettazione. Queste misure sono importanti per poter raggiungere il traguardo previsto, associato al descrittore 10 ossia, “la composizione e quantità dei rifiuti marini sul litorale, nello strato superficiale della colonna d’acqua, sul fondo marino, dei microrifiuti nello strato superficiale della colonna d’acqua e dei rifiuti marini ingeriti dagli animali marini sono tali da non provocare rilevanti impatti sull’ecosistema costiero e marino.”

In particolare attraverso il monitoraggio effettuato da ARPAT vengono reperite le informazioni sui rifiuti superficiali, sui rifiuti spiaggiati, sui rifiuti sul fondo marino e sui rifiuti contenuti negli stomaci dei grandi mammiferi (cetacei) e rettili (tartarughe) spiaggiati sulle coste toscane.

I rifiuti marini provengono sia da terra attraverso i fiumi, le emissioni industriali, gli scarichi delle acque meteoriche, ecc.., che da mare attraverso le attività legate alla pesca (reti abbandonate) e acquacoltura, scarico in mare illegale o accidentale da parte di navi (es. trasporti, turismo).

Un importante passo avanti in Italia è stato fatto con la recente approvazione della Legge Salvamare (Legge n.60 del 17 maggio 2022) che consente ai pescatori di portare a terra i rifiuti, tra cui molta plastica, recuperati con le reti in mare o nelle acque interne (laghi e fiumi), e conferirli in porto, dove le autorità portuali devono riceverli in apposite isole ecologiche e avviarli al riciclo. La Regione Toscana nel 2018 era stata una delle regioni ispiratrici con il Progetto Arcipelago pulito che incentivava i pescatori a riportare a terra e smaltire correttamente i rifiuti recuperati durante l’ attività di pesca .
Il problema dei rifiuti marini e della plastica rappresenta anche un impatto consistente sulla biodiversità marina che la Regione è impegnata a tutelare attraverso la conservazione delle specie e degli habitat. Infine Valentina Menonna ricorda anche altre azioni promosse dalla Regione in materia di marine litter tra cui: l’accordo di collaborazione scientifica con le tre Università Toscane “NAT.NE.T” ed in collaborazione con ARPAT per il monitoraggio dello stato di conservazione di specie ed habitat di interesse comunitario (in ambito terrestre e marino); l’accordo di collaborazione scientifica con UNIFI “Tracciamento della biodiversità microbica associata alle microplastiche nel Mediterraneo” ed il supporto ai progetti europei es. Progetto Interreg Med Plastic Busters MPAs; l’esperienza innovativa con l'utilizzo di "Seabin" (un cestino robotico che raccoglie la plastica in mare, nei laghi e nei fiumi), per poterne testare l'efficacia e valutare la possibilità di un uso diffuso.

Andrea Nicastro, biologo del Settore Mare di ARPAT ha portato un contributo su “Le Microplastiche in mare: il monitoraggio di ARPAT Toscana nell'ambito della Marine Strategy” ed ha illustrato l’attività che viene condotta seguendo i moduli operativi di monitoraggio previsti dalla Strategia marina per il descrittore 10 relativo ai rifiuti marini.

In particolare ha precisato che tra gli obiettivi della Strategia marina vi è anche quello di reperire informazioni sui “Trend nella quantità, nella distribuzione e, se possibile, nella composizione di microparticelle, in particolare microplastiche”.

ARPAT monitora i rifiuti superficiali sia microplastiche c.d. microlitter (inferiori ai 5 mm) che flottanti (superiori ai 5 mm), i rifiuti spiaggiati, i rifiuti sul fondo marino in contemporanea con lo studio dei fondali a coralligeno e maerl e anche i rifiuti contenuti negli stomaci dei grandi mammiferi (cetacei) e rettili (tartarughe) spiaggiati sulle coste toscane.
Le plastiche che si accumulano sulle spiagge e nei sedimenti marini non si biodegradano, ma si disintegrano in pezzi sempre più piccoli fino alle dimensioni dei polimeri che le compongono e quindi sono in grado di influenzare l'ambiente marino e, in seguito ad ingestione degli organismi, di entrare nella catena alimentare.
Le microplastiche possono avere quindi una origine primaria, ed essere prodotte direttamente in dimensioni microscopiche per usi diversi (pellets, cosmetici), o possono avere una origine secondaria e derivare dalla frammentazione di oggetti di dimensione maggiore in conseguenza dell’azione di onde, vento, sole.
Dalle campagne di monitoraggio effettuate da ARPAT, emerge che le microplastiche non sono distribuite spazialmente in modo né uniforme, né casuale, ma si concentrano in patcho o gyros, come già osservato nel Pacifico e nell’Atlantico, viene detto infatti che la distribuzione è di tipo lognormale. Numerose sono le variabili che influenzano il trasporto delle microplastiche, ad esempio il movimento delle correnti superficiali che risentono di molteplici fattori (orografia, batimetria, vento, ecc) e vanno a creare delle zone di concentrazione del materiale.

In Toscana ARPAT ha individuato 4 aree di indagine: Fiume Morto, Donoratico (Livorno), Carbonifera (Piombino, Livorno) e Foce dell’Ombrone (Collelungo - Grosseto). Il campionamento viene eseguito, con una frequenza semestrale, grazie all’utilizzo di un particolare strumento campionatore, il retino manta, trainato per 20 minuti in direzione contraria alla corrente dalla motovane Poseidon di ARPAT.

Per ciascuna area sono stati effettuati prelievi per raccogliere tutti i frammenti di microplastica di dimensioni inferiori a 5 mm in corrispondenza di 3 stazioni localizzate a 0,5, 1,5 e 6 miglia lungo transetti ortogonali alla costa. I frammenti raccolti sono conteggiati e classificati secondo precise categorie di forme e colore stabilite a livello nazionale: forma (granulo, filamento, frammento, foglio, foam, pellet), colore (bianco, nero, rosso, blu, verde, altro colore) e trasparenza (opaco, trasparente). Così si ottengono informazioni sui trend nella quantità, nella distribuzione e nella tipologia di microparticelle che arrivano sulla superficie del mare.

I dati del monitoraggio effettuato nel 2021 e il trend del triennio 2019-2021, riportati nell'Annuario dei dati ambientali 2022, mostrano un valore pressoché stazionario del numero medio di oggetti al metro quadrato: 0,074 oggetti/m² per il 2021 e 0,079 oggetti/m² per il 2020 e valori più ridotti, intorno a 0,023 oggetti/m², per il 2019.
Dai dati emerge comunque una variabilità della tipologia della forma (frammento, foglio, filamento, ecc..) e del colore delle microplastiche campionate nella stessa zona e anche il numero di oggetti raccolti è variabile a seconda delle condizioni. Si può osservare, ad esempio, come nella zona di Donoratico, pur con valori molto bassi di microplastiche, è stata riscontrata una certa variabilità nella forma, mentre a Carbonifera le percentuali di microplastiche registrate sono state molto basse negli anni ma nel 2016 è stata rilevata la presenza di un nucleo di concentrazione di microplastiche, da considerare come hotspot.

In questo articolo pubblichiamo la presentazione di Regione Toscana e quella di ARPAT mentre i file delle altre presentazioni possono essere richiesti contattando Valter Castelvetro dell'Università di Pisa.