Cartella stampa per 1st MS SeaDay
Congresso dedicato al mare patrocinato da ARPAT e Società Chimica Italiana Livorno, 6-7 giugno 2019 – Sala Canaviglia della Fortezza Vecchia di Livorno
Gioia Benedettini – Responsabile Settore Mare ARPAT
Attività di monitoraggio di ARPAT nell’ambito della Strategia per l’ambiente marino
La Direttiva Quadro sulla Strategia Marina (2008/56/CE) richiede che gli stati membri sviluppino strategie, da aggiornare ogni sei anni, per raggiungere il buono stato ambientale (Good Environmental Status GES) entro il 2020 con lo scopo finale di avere mari puliti, sani e produttivi.
I punti cardine di questo processo ciclico si basano sulla conoscenza dello stato ambientale delle proprie acque marine, sulla valutazione degli impatti ambientali che gravano sulle stesse, sull’analisi socio economica delle attività umane responsabili tali impatti.
Per determinare il raggiungimento del buono stato ambientale delle acque marine vengono stabiliti traguardi ambientali (target) e indicatori, vengono altresì attivati programmi di monitoraggio e definiti ed avviati idonei programmi di misure.
La Direttiva Quadro sulla Strategia Marina, recepita in Italia con il Dlgs n.190 del 13 ottobre 2010, che individua il Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare (MATTM) come autorità competente per la sua attuazione. Gli organi operativi del MATTM sono l'Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) e le agenzie per la Protezione dell'Ambiente che insieme costituiscono Sistema Nazionale a rete per la Protezione dell’Ambiente (SNPA).
Alla fine del primo ciclo, nel luglio 2018, è stata pubblicata la relazione della Commissione europea redatta per il Parlamento europeo ed il Consiglio, nella quale, l’Italia è inserita tra gli otto paesi membri che hanno molte probabilità di raggiungere gli obiettivi fissati dalla direttiva per il 2020.
Durante questi sei anni si è messo in moto un approccio sistemico per la protezione dell'ambiente marino attraverso la cooperazione regionale. Il 25% delle misure promulgate dagli stati europei sono state sviluppate per questa direttiva. Altre misure messe in atto per ottemperare alle normative vigenti (quali protezione delle acque o la gestione dei fertilizzanti in agricoltura) hanno avuto effetti benefici anche sull'ambiente marino.
ARPAT, come le altre agenzie costiere ha svolto programmi di monitoraggio per i 13 moduli operativi previsti ed inviato i risultati al MATTM attraverso gli standard informativi predisposti per tutte le Agenzie. ISPRA ha redatto i report per ciascun descrittore in ottemperanza a quanto previsto dal Dlgs.190/2010 per l’aggiornamento della valutazione ambientale.
In questo congresso viene presentata l’attività di monitoraggio svolta dal 2015 ad oggi in Toscana ed i risultati di tali attività, con particolare riferimento alle microplastiche, ai letti di rodoliti (noduli di alghe calcaree), al coralligeno, alle specie non indigene (NIS), al fitoplancton, agli habitat di fondo marino sottoposti a danno fisico dalle attività di pesca, ed agli habitat e specie protette ai sensi delle Direttive 92/43/CE-Habitat e 2009/147/CE-Uccelli (Posidonia oceanica, Patella ferruginea, Pinna nobilis, tursiope, uccelli marini)
Le microplastiche nel mare di Toscana
Le microplastiche fanno parte del cosiddetto microlitter che comprende tutto il materiale solido con dimensioni inferiori ai 5 mm, prodotte direttamente in dimensioni microscopche (origine primaria) o originate in seguito a processi di frammentazione di oggetti di dimensione maggiori (origine secondaria).
Obiettivo del monitoraggio: Il monitoraggio viene effettuato dal luglio del 2015, nell’ambito della direttiva sulla Strategia Marina, con campagne condotte in 4 aree: Fiume Morto, Donoratico, Carbonifera, Collelungo al fine di raccogliere tutti i frammenti di plastica di dimensioni inferiori a 5 mm (microplastiche)
Tali indagini sono effettuate nel periodo marzo-aprile e settembre-ottobre grazie all’utilizzo di un particolare strumento campionatore, il retino manta, trainato per 20 minuti dalla motovane Poseidon di ARPAT.
Per ciascuna area sono stati effettuati prelievi in corrispondenza di 3 stazioni localizzate a 0,5, 1,5 e 6 miglia lungo transetti ortogonali alla costa.
Risultati: Il numero medio di microplastiche è di 0,38 per metro cubo e di 0,09 per metro quadrato, dato indicato come media aritmetica e quindi confrontabile con quelli rilevati nelle altre sottoregioni italiane (Mediterraneo Occidentale di cui la Toscana fa parte, Adriatico, Ionio e Mediterraneo centrale). Rispetto alle altre sottoregioni il dato toscano risulta più basso.
I valori più alti sono stati osservati in 6 campionamenti della campagna di aprile 2016 dovuti alla presenza di un nucleo di concentrazione di microplastiche nei giorni 6 e 7 aprile nella zona a sud dell'Elba (Follonica e Foce Ombrone); concentrazione che è assente sia nella zona settentrionale che negli altri campionamenti annuali.
Nella Toscana meridionale si registra un aumento di microplastiche allontanandosi dalla costa, fenomeno non osservabile nel tratto di mare a nord. Generalmente ci sono concentrazioni maggiori in primavera.
Alcuni dettagli sulla forma e sul colore degli oggetti rilevati: trasparente e bianco sono i colori dominanti (70%), ma tra i frammenti più colorati, il blu è il più comune e il rosso è il meno comune;
la forma degli oggetti più comuni è quella di frammenti (90%).
Sebbene questi risultati riflettano in genere la situazione nel Mediterraneo, è necessaria una maggiore raccolta di dati, soprattutto in mare aperto al fine di identificare potenziali modelli di distribuzione di micro-litter in plastica e la presenza di gyres nelle acque del Mediterraneo occidentale.
La composizione dei letti di rodoliti in Toscana
Nel Mediterraneo i letti di rodoliti (noduli di alghe calcaree in cui è presente un nucleo che può essere di varia natura, come piccoli ciottoli o resti conchiliari) hanno subito con l’aumento delle pressioni climatiche e antropiche cambiamenti nelle relazioni tra le specie che li compongono.
Nonostante il loro importantissimo ruolo, struttura e distribuzione dei rodoliti nel Mediterraneo sono scarsamente documentati.
Obiettivo del monitoraggio previsto dalla direttiva sulla Strategia Marina è migliorare la conoscenza della composizione delle specie di rodoliti e della loro distribuzione in Toscana.
Sono state indagate 3 aree (Isola d’Elba, Isola di Gorgona e le Secche della Meloria) ciascuna di ampiezza 25 Km2 con l’acquisizione di dati morfobatimetrici con Multi Bean Echo Sounder (MBES), Side Scan Sonar (SSS) e Rov.
Dal 2015 al 2018 in ciascuna area sono stati raccolti nove campioni mediante Box-Corer e identificati complessivamente 12 taxa (specie). Le più frequenti e abbondanti sono risultate Lithothamnion crispatum e L. minervae.
Risultati: L'Elba ha mostrato il numero più basso di taxa (n = 5) e principalmente da box-works (<40%) e praline (30-95%). In Gorgona sono stati registrati 9 taxa, con dominanti le praline (60- 85%). Alle Secche della Meloria 10 taxa con maggioranza praline.
Alla luce dei risultati ottenuti, la diversa composizione dei rodoliti nell’Arcipelago Toscano dovrebbe essere ulteriormente studiata in relazione a differenti condizioni ambientali (correnti, sedimentazione) e su diverse scale spaziali.
Il monitoraggio del coralligeno in Toscana ed applicazione di alcuni indici ecologici per la valutazione dello stato ambientale
Il coralligeno rappresenta uno degli habitat più importanti del Mediterraneo, in termini di estensione, biodiversità, produzione e ruolo nel ciclo del carbonio ed è inserito tra gli indicatori ambientali nell’ambito della Direttiva sulla Strategia Marina rendendo necessario definirne la qualità ecologica allo scopo di mantenere un buono stato ambientale del sistema marino costiero.
Obiettivo del monitoraggio previsto dalla Strategia Marina, è disegnare la distribuzione geografica di questo habitat nei mari toscani, descriverne la struttura e definirne la qualità ecologica attraverso l’applicazione di differenti indici: ESCA (Ecological Status of Coralligenous Assemblages), COARSE (COralligenous Assessment by ReefScape Estimate e ISLA (Integrated Sensitivity Level of coralligenous Assemblages.
Lo studio ha interessato le isole dell’Arcipelago Toscano (Capraia, Elba, Pianosa, Montecristo, Giglio e Giannutri), alcuni tratti di costa continentale (Livorno, Piombino, Argentario) e le secche del largo di Meloria e Vada.
Le indagini sulla distribuzione sono state effettuate mediante multibeam, sonar a scansione laterale (SSS) e telecamere filoguidate (ROV). In ogni sito di studio sono state campionate 3 aree di circa 2m2 su substrato verticale alla profondità di circa 35 m. In ciascuna area, è stato effettuato un campionamento visivo e sono state acquisite 10 foto su superfici di 0,2 m2 ciascuna.
Risultati: Nei mari toscani il coralligeno è risultato ampiamente distribuito e ben strutturato.
La qualità ecologica è risultata sempre sufficiente, con i valori delle isole più alti rispetto a quelli delle coste continentali.
Nella maggior parte dei casi il coralligeno toscano è distribuito su parete rocciosa tra i 25-30 m e i 50- 60 m di profondità.
I valori di ESCA variano da 1 a Montecristo (sito di riferimento per la zona geografica considerata) a 0,65 a Livorno, con i valori più elevati riscontrati sulle isole.
L’applicazione di differenti indici, effettuata nelle località, ha evidenziato una maggiore qualità ecologica nei siti dell’Arcipelago.
Il monitoraggio delle specie non indigene (NIS) in Toscana: differenti pattern di invasione nelle aree studiate.
Per specie non indigene (NIS) si intendono tutte quelle specie la cui distribuzione al di fuori dell’areale di origine è dovuta ad un’introduzione volontaria o involontaria da parte dell’uomo. L’introduzione di NIS è considerata una delle principali cause della perdita di biodiversità autoctona ed alla conseguente perdita di habitat.
Obiettivo del monitoraggio previsto dalla Direttiva sulla Strategia Marina, è evidenziare l’inquinamento biologico causato dall’introduzione di NIS.
I monitoraggi sono stati svolti nell’area portuale di Piombino (LI) su ambienti bentonici di fondo duro e di fondo mobile con campionamenti nell’anno 2016, 2017 e 2018 nei mesi di Aprile e Novembre effettuati con la motonave di ARPAT “Poseidon” mediante utilizzo di benna Van Veen su sedimento mobile e grattaggi presso una banchina portuale di Piombino.
Risultati:
Il porto di Piombino risulta composto da una comunità biologica ricca di NIS e specie criptogeniche (specie per le quali non è possibile definire la certezza dell'origine aliena o nativa a causa di scarse conoscenze sulla specie). Nei fondi duri, le NIS costituiscono il 15% della biodiversità come osservato in altre località del Mediterraneo. Nei fondi mobili, non risulta un’alta biodiversità NIS ma si osserva una singola specie criptogenica dominiante. A. fragilis.
Fino all’ultimo decennio A. fragilis è stata riscontrata sporadicamente e solo nell’ultima decade è stata regsistrata una presenza massiva nell’alto e basso Adriatico.
Nelle aree tirreniche, si riscontra per la prima volta una presenza massiva di A.
fragilis e probabilmente può essere considerata una NIS in fase di espansione.
Biomassa totale fitoplanctonica lungo le coste della Toscana.
Per la valutazione dello stato ecologico delle acque marine, il fitoplancton è uno strumento chiave: le sue caratteristiche (biomassa, abbondanza, tassonomia e composizione dimensionale) mostrano fluttuazioni spazio-temporali, a seconda della variabilità ambientale dei fattori fisico- chimici (principalmente luce e nutrienti), inoltre i popolamenti naturali rispondono rapidamente ai cambiamenti causati da pressioni antropiche come l'eutrofizzazione e l'inquinamento.
Obiettivo previsto dalla Direttiva sulla Strategia Marina è quello di raggiungere entro il 2020 il buono stato ambientale per le proprie acque marine (GES, “Good Environmental Status”).
La frequenza dei campionamenti effettuati con la Motonave Poseidon è bimestrale per un totale di 180 campioni superficiali dal 2016 al 2018.
Vengono campionati 4 transetti situati lungo la costa toscana: Fiume Morto, Donoratico, Carbonifera e Collelungo. Ogni transetto è costituito da 3 stazioni situate a 3, 6, 12 miglia dalla costa.
L’analisi quali-quantitativa del fitoplancton è affiancata ad analisi e elaborazioni di dati di natura chimico- fisica e in particolare è stato applicato l’indice di biomassa totale fitoplanctonica ai campioni prelevati entro il limite delle acque territoriali.
Lo stato di qualità ecologica calcolato sulla base della biomassa totale fitoplanctonica è stato quantificato in ognuna delle stazioni secondo quanto indicato dal DM 260/10. Nelle stesse stazioni è stato, inoltre, applicato l’indice trofico TRIX, una combinazione di ossigeno in saturazione, clorofilla a e nutrienti, al fine di misurare il livello trofico e per segnalare eventuali scostamenti significativi di trofia.
Risultati
L’elaborazione dei dati del triennio 2016-2018 indica che tutte le 12 stazioni monitorate si trovano in uno stato di qualità ELEVATO. Inoltre, i valori medi dell’indice trofico TRIX confermano il dato indicando che le aree monitorate non sono interessate da fenomeni di eutrofia.
Il monitoraggio degli Habitat di fondo marino sottoposti a danno fisico dalle attività di pesca Obiettivo di questo Modulo 9 è quello di indagare gli ambienti di fondo marino sottoposti a danno fisico per fornire una caratterizzazione questo habitat, soprattutto quello dei fondi mobili, influenzato dalle attività di pesca operata con rete a strascico, è stato utilizzato come indicatore l’epimegabenthos (animali bentonici di dimensioni >10 mm).
Grazie all’impiego di un peschereccio della marineria di Livorno si sono effettuate cale di pesca a strascico e attraverso l’uso della benna, si sono prelevati anche campioni di sedimento per l’indagine sulle comunità di macrozoobenthos (organismi animali con dimensioni > 1 mm) e sulla granulometria.
Per quanto riguarda la Toscana, nel periodo 2015-2018 sono state indagate quattro aree: Isola di Capraia, Isola d’Elba, Viareggio e Punta Ala.
Risultati: In totale si sono eseguite 36 cale di pesca a strascico e 108 bennate. Si sono inoltre registrate circa 130 specie di epimegabenthos e 185 specie di macrozoobenthos
L’area di indagine è stata suddivisa nelle tre stazioni (STZ1,2,3) dove sono state individuate le cale di pesca a strascico (tratto continuo) e il punto di prelievo del sedimento (circoletto, circa punto medio della cala)
Prelievo di campioni di sedimento mediante benna per la caratterizzazione biocenotica del macrozoobenthos.
Esempio di una saccata tipo ottenuta dopo mezz’ora di traina della rete a strascico e di alcuni organismi epimegabentonici.
Il monitoraggio degli Habitat e delle specie protette ai sensi dell’addendum Direttiva Habitat nell’ambito della Strategia per l’ambiente marino
Per garantire il necessario completamento dei programmi di monitoraggio per la valutazione dello stato ambientale delle acque marine, nel 2017 il Ministero dell’Ambiente ha introdotto, tra le attività previste dalla Marine Strategy anche il monitoraggio di specie e habitat marini della Direttiva Habitat (92/43/CE) e di specie di uccelli marini della Direttiva Uccelli (2009/147/CE), Sono quindi ricomprese nel monitoraggio specie ed habitat da tutelare perchè particolarmente sensibili alle pressioni ambientali che necessitano di particolare attenzione a livello di conservazione: le praterie di Posidonia oceanica, le specie di molluschi bentonici Patella ferruginea e Pinna nobilis e 4 specie di uccelli marini. Nel 2018 è stato dato avvio anche al monitoraggio del cetaceo tursiope (Tursiops truncatus).
Posidonia oceanica
Nel 2018 sono state indagate 6 diverse aree, localizzate principalmente lungo le Isole dell’Arcipelago Toscano (Pianosa, Gorgona, Giannuti, Capraia), nell’area del promontorio dell’Argentario e di Ansedonia.
Sono state condotte indagini sulla distribuzione geografica delle praterie di posidonia mediante multibeam, sonar a scansione laterale (SSS) e telecamere filoguidate (ROV) su aree di dimensioni pari a 3 km2 con lo scopo anche di identificare la tipologia dei limiti superiore ed inferiore della prateria stessa. Inoltre il campionamento, nel periodo giugno-settembre, prevede la registrazione di alcune misure da parte di un operatore subacqueo (densità dei fasci fogliari, percentuale di matte morta, percentuale di posidonia viva, ecc.) ed alcune successive analisi di laboratorio (parametri morfometrici, fenologici, ecc.)
Risultati: L’applicazione dell’indice PREI per Posidonia oceanica nelle stazioni indagate ha evidenziato valori di qualità ambientale molto buoni ricadenti nella classe ELEVATA (High).
Tursiope (Tursiops truncatus)
Nel 2018 è stato dato avvio anche al monitoraggio del tursiope.
L’attività prevede sia la raccolta dati per determinare la densità e distribuzione della specie a livello locale sia, relativamente alla realizzazione di: mappe di distribuzione, abbondanza, informazioni sui movimenti, elementi demografici. La ricerca è stata condotta con imbarcazioni dedicate allo scopo e utilizzando la tecnica della fotoidentificazione condotta lungo transetti prestabiliti. Questa attività era legata soprattutto alla chiusura della infrazione della UE pilot (834/16/ENVI) ed è attualmente sospesa.
Risultati:
L’area indagata corrisponde alla parte nord-nord-ovest dell’Isola d’Elba, indagata nel periodo aprile-settembre, con 18 giorni in mare,
968 miglia percorse e 147 ore di osservazione. Sono stati registrati 9 avvistamenti, corrispondenti a 63 animali, di cui 34 “nuovi” esemplari (realizzazione del catalogo fotografico) e 7 “ricatture”
fotografiche; il tasso di incontro calcolato (e.r. =0.005) è un po’ basso ma in linea con dati pregressi.
Uccelli marini
Il monitoraggio ha lo scopo di accertare la distribuzione e la stima della popolazione di quattro specie di uccelli marini la cui nidificazione in Toscana è nota da tempo: gabbiano corso, la berta maggiore, la berta minore e il marangone dal ciuffo. Attraverso il monitoraggio viene registrata localizzazione, abbondanza e persistenza delle colonie, il conteggio dei “raft” e la ricerca dei nidi e la stima della loro densità (per le due specie di berta), il conteggio dei riproduttori, dei nidi e delle coppie, rilievo post-involo successo riproduttivo e mortalità, soprattutto per gabbiano corso e marangone dal ciuffo. L’attività prevista dalla Marine Strategy dovrebbe incrementare e completare i dati, poco esaustivi, disponibili al momento.
Pinna nobilis
Relativamente a questo mollusco bivalve, il più grande del Mediterraneo, il protocollo di monitoraggio ha lo scopo principale di acquisire dati sulla presenza, distribuzione, abbondanza e struttura demografica della specie.
Nel 2018 sono state indagate 6 diverse aree, localizzate principalmente lungo le Isole dell’Arcipelago Toscano (Pianosa, Gorgona, Giannutri, Capraia) e nell’area antistante Ansedonia.
Risultati:
Non si sono trovate pinne nei transetti di Ansedonia ma sulle isole in totale si sono registrate e misurate 337 conchiglie, ad una profondità compresa tra 3,8 e 21,8 m. Di queste il 26% erano morte (n=86) ed il restante 74% (n=251) erano vitali. La moria registrata è un fenomeno segnalato precedentemente in Spagna e Francia. Alcuni campioni di mollusco vivo, ma piuttosto sofferente, sono stati prelevati ed analizzati ed è emersa la presenza di cellule e tessuti danneggiati dal parassita Haplosporidium sp., probabilmente responsabile della moria anche in altre parti del bacino Mediterraneo.
Patella ferruginea
Nel 2018 sono state indagate 6 diverse aree, localizzate principalmente lungo le Isole dell’Arcipelago Toscano (Pianosa, Gorgona, Giannuti, Capraia), nell’area del promontorio
dell’Argentario e lungo la costalivornese (Romito).
Il monitoraggio è stato condotto nel periodo maggio-ottobre ed i dati raccolti prevedono: caratteristiche della costa (natura e pendenza del substrato, esposizione al moto ondoso, livello di protezione, accessibilità del sito), coordinate geografiche di inizio e fine del tratto di costa rocciosa indagato e dei transetti
selezionati, presenza/assenza della specie, morfotipi della specie, densità degli individui, presenza di giovanili e presunti maschi e femmine, biometria degli esemplari (altezza della conchiglia, diametro maggiore e minore), posizione geografica della zona di ritrovamento, altezza rispetto al livello medio di marea, presenza di specifiche criticità e/o impatti da attività antropiche.
Risultati:
Questa specie è stata registrata solo nelle isole di Capraia e Gorgona, solo in alcuni transetti.
Guido Spinelli – Direttore Tecnico di ARPAT
Vecchi e nuovi inquinanti: l’attività di monitoraggio di ARPAT sull’ambiente marino
Secondo la legislazione europea settoriale, ARPAT ha la responsabilità di monitorare le attività sui corpi idrici della Regione Toscana. Relativamente all'ambiente marino, l'analisi di particolari tipi di contaminanti sull'acqua e, in particolare, sul biota (triglie e molluschi) ha fornito un quadro interessante delle spiccate pressioni antropogeniche nell'ambiente costiero.
Nel corso del 2018 ARPAT ha effettuato una campagna di monitoraggio relativa alla presenza di contaminanti ambientali, definiti come inquinanti organici persistenti, sulle matrici citate in precedenza, come le Policlorodibenzodiossine (PCDD), i Policlorotrifenili (PCT), i Policlorodibenzofurani (PCDF), il Mercurio, ed in particolare su quelli vietati come il Tributilstagno (TBT) e Policlorobifenili (PCB), su quelli limitati come Polibromodifenileteri (PBDE) e il perfluorottano sulfonato (PFOS), e su quelli emergenti come le Sostanze Perfluoro Alchiliche (PFAS) e ambientali.
I limiti di concentrazione per le sostanze (SQA), stabiliti nelle normative comunitarie e recepite nella legislazione nazionale, sono estremamente bassi e i relativi metodi analitici devono soddisfare elevati requisiti in termini di prestazioni.
Le strategie ARPAT in questo campo mirano a ottimizzare i metodi basati sulla spettrometria di massa, al fine di ottenere le prestazioni stabilite dalla legislazione dell'UE.
I risultati ottenuti indicano che i campioni di acqua di mare sono diffusamente contaminati dal TBT (80% dei campioni analizzati) e in misura minore dal mercurio, dall'altra parte in tutti i campioni di biota sono state rilevate concentrazioni ben rilevabili dell'intero pool di sostanze con eccezione di TBT che non è analizzato in questo tipo di matrice.
In particolare PBDE, PCB, PCDD/PCDF e mercurio sono stati trovati, a concentrazioni che eccedono l’SQA stabilito dalla direttiva 2013/39, mentre riguardo l'acido perfluoroctansolfonico (PFOS), le concentrazioni rilevate, sebbene risultino inferiori al valore SQA specifico indicato dalla norma, mostrano dei superamenti se normalizzate rispetto al livello trofico e al contenuto lipidico della specie indagata.
I risultati sottolineano la necessità di continuare e migliorare questo tipo di monitoraggio, in particolare sul biota che sembra altamente vulnerabile alla contaminazione chimica.
Abstract delle comunicazioni degli altri relatori (non ARPAT) Philipp HESS - Ifremer, France
Superare le sfide nell’analisi TARGET e UNTARGET delle tossine marine.
Poiché l'analisi dei prodotti naturali marini, in particolare delle tossine marine, ha un forte bisogno di tecniche in grado di rilevare molte migliaia di composti, abbiamo sviluppato un database spettrale di massa e una libreria di oltre 600 tossine marine che consente uno screening rapido di dati di files di grandi dimensioni per la presenza di tali composti in campioni naturali.
Abbiamo anche utilizzato librerie di prodotti naturali esistenti per lo screening di prodotti naturali nelle microalghe marine. (L'applicazione di tali tecniche UNTARGET per delineare la plasticità dei metaboliti dei microrganismi marini è illustrata seguendo uno studio sull'importanza della preda nella catena trofica di Dinophysis, un dinoflagellato eterotrofico che produce tossine. Allo stesso modo, l'esame di un genere di dinoflagellato bentonico associato alla produzione di tossine responsabili dell'avvelenamento da ciguatera, dimostra l'uso di tali tecniche nella comprensione della diversità chimica dei microrganismi marini). Infine, alcune delle restanti sfide relative alla sensibilità richiedono ancora approcci TARGET, come esemplificato dall'analisi di tossine altamente polari come le tetrodotossine.
Carmela DELL’AVERSANO - Università di Napoli
Un decennio di studi sulla distribuzione nell’aerosol marino e nel cibo del Ostreopsis spp. e ovatossina
Sono stati raccolti:
• Ceppi di Ostreopsis spp. in tutto il bacino del Mediterraneo.
• Campioni di frutti di mare e aerosol sono stati raccolti rispettivamente lungo le coste della Campania e della Toscana (Italia).
• Campioni di coralli molli e di acqua di mare sono stati recuperati da acquari domestici coinvolti in avvelenamenti da hobbyst dell'acquario.
Esistono prove che tossine prodotte da Osteopsis ovata sono accumulate in aerosol e frutti di mare e ciò pone serie preoccupazioni alle autorità di protezione della salute umana. E’ fondamentale quindi:
• stabilire criteri normativi
• la disponibilità di dati sulla tossicità e metodi analitici convalidati
• la valutazione della distribuzione e della stabilità delle tossine in tutta la catena alimentare, sono fondamentali.
Tuttavia, ad oggi, non è possibile effettuare una valutazione affidabile dei rischi poiché i dati sulla tossicità per i singoli congeneri sono limitati. Uno sforzo in tale direzione è in corso nel nostro laboratorio per gettare le basi per gli studi sulle relazioni di attività della struttura e la preparazione del materiale di riferimento.
Tommaso FOCCARDI - Gruppo Veritas – Thermo
Determinazione in iniezione diretta di inquinanti emergenti in acque potabili e superficiali tramite IC/HPLC-HRMS: l’approccio delle tecniche in alta risoluzione nel laboratorio del Servizio Idrico Integrato di VERITAS
Il problema degli inquinanti emergenti è sempre attuale e riguarda le più svariate sostanze, dai fitofarmaci ed erbicidi (es. Diaminoclorotriazina-DACT e Glifosato) agli impermeabilizzanti (es.
composti perfluoroalchilici), ai sottoprodotti del processo di disinfezione delle acque potabili come bromati e acidi aloacetici.
Risulta quindi chiara la necessità di un reparto di sviluppo e validazione metodi anche in laboratori di controllo qualità, che investa sull’innovazione e l’automatizzazione dei processi.
L’utilizzo di un sistema IC-HPLC-HRMS ha permesso a Veritas (la più grande multiutility nella regione Veneto per popolazione servita nella raccolta e trattamento dei rifiuti e nel ciclo Idrico Integrato) di determinare ai livelli di sensibilità richiesti. Inoltre, L’accoppiamento IC-HRMS ha
permesso di analizzare a livelli molto più bassi della sola cromatografia ionica anche i bromati e gli acidi aloacetici.
McMillan – Sciex
Un metodo robusto e sensibile per l'analisi diretta dei pesticidi polari negli alimenti e nei campioni ambientali
La crescente pressione per fornire una rapida analisi quantitativa ha spinto NOFALAB , un laboratorio indipendente con sede vicino a Rotterdam, a investire in ulteriori strumenti LC-MS / MS e a sviluppare un nuovo metodo che copra quanti più di questi pesticidi polari in una singola analisi possibile.
Il metodo soddisfa i requisiti Sante di riproducibilità (<20%) e recupero (80-110%) e il LOD del metodo è inferiore a 0,01 mg / kg. Eccellente stabilità e robustezza a lungo termine sono stati raggiunti durante la convalida di questo metodo per campioni alimentari estratti con la procedura QUPPE.
Bernd Krock AWI, Germany
Spettrometria di massa come strumento sofisticato per la scienza marina e polare
È stato ipotizzato che il Cambiamento globale potrebbe portare all'estensione della gamma delle specie di fitoplancton temperato e subpolare alle regioni polari. Per verificare questa ipotesi, è necessario il monito al plancton, ma il campionamento in aree remote come l'Artico e l'Antartico con poche infrastrutture è logisticamente impegnativo. Per questo motivo le ficootossine sono proposte come marcatori chemiotassonomici per le mircoalghe tossicogene, poiché le ficootossine possono essere campionate facilmente da campionatori passivi (tracciamento della tossina di adsorbimento su fase solida, SPATT) e grazie alla loro stabilità termica possono essere conservate per periodi di tempo più lunghi fino all'analisi LC-MS / MS in laboratorio.
Durante un viaggio di ricerca nel Mare del Nord, la ricerca di azaspiracidi (AZA), uno dei gruppi di ficootossine più recenti, è stata nuovamente messa all'ordine del giorno. Per essere in grado di reagire nel modo più flessibile possibile a possibili risultati AZA in mare, è stato ritenuto necessario misurare campioni di plancton a bordo durante la spedizione e si è quindi deciso di installare a bordo un LC-MS / MS.
Fabio Varriale - Università di Napoli
Ricerca di immine cicliche e dei loro derivati di acidi grassi in molluschi italiani, spagnoli e tunisini
Le Immine Cicliche (CI) sono un gruppo di biotossine prodotto da dinoflagellati marini. Le CI hanno la capacità di legare e bloccare i recettori dell'acetilcolina nei sistemi nervoso centrale e periferico, comprese le giunzioni neuromuscolari. Il database tossicologico per le CI è limitato e comprende solo studi sulla tossicità acuta del composto progenitore di ciascuna classe di tossine.
Tuttavia, ad oggi, non ci sono registrazioni di avvelenamenti umani dovuti a queste tossine e non sono stati stabiliti limiti normativi per le CI per i molluschi in Europa o in altre regioni del mondo. I metodi di cromatografia liquida-spettrometria di massa tandem sono molto preziosi per l'identificazione e la quantificazione delle CI e, quindi per studiarne la distribuzione nella catena alimentare, ma sono ancora necessari standard e materiali di riferimento certificati per la maggior parte degli analoghi. In questo studio, è stato sviluppato un nuovo metodo LC-HRMS per indagare, allo stesso tempo, sulla presenza di diversi congeneri di CI. Questo metodo è stato utilizzato per analizzare campioni di cozze raccolti in diversi siti del bacino del Mediterraneo, lungo le coste della Spagna, della Tunisia e dell'Italia. L'analisi LC-HRMS UNTARGET delle CI ha dimostrato la capacità di caratterizzare il profilo tossico delle cozze contaminate. L'approccio DD (data dependent) ha evidenziato la presenza di numerosi metaboliti noti e nuovi di tossina e l'analisi invertita dei pattern di frammentazione dei metaboliti si è dimostrata efficace nello studio della presenza di nuovi congeneri di tossine a partire dai loro metaboliti.
Martina Ciriaci - IZSUM
"Trace element fingerprinting (TEF)" - uno strumento analitico per la definizione dell'origine geografica di Mytilus galloprovincialis
L'origine geografica dei frutti di mare è fondamentale per controllarne la qualità e salvaguardare la salute dei consumatori. Diverse riviste scientifiche internazionali e recenti conferenze sul controllo dei molluschi bivalvi hanno evidenziato l'importanza di un approccio chimico che indaga la composizione inorganica dei gusci bivalvi per definire l'origine geografica del prodotto. Di conseguenza, è importante sviluppare e convalidare metodi affidabili, in grado di fornire alle autorità competenti gli strumenti necessari per risalire all'origine dei molluschi commercializzati.
Numerosi oligoelementi si trovano nelle specie marine, ma i più comuni sono: alluminio (Al), bario (Ba), calcio (Ca), cobalto (Co), cromo (Cr), rame (Cu), magnesio (Mg), manganese (Mn), piombo (Pb), zinco (Zn) stronzio (Sr) e uranio (U). In questo lavoro abbiamo riportato lo sviluppo di un metodo ICP-MS per la determinazione di questo insieme di elementi inorganici nei gusci di cozze e i risultati ottenuti per 38 campioni. Sarà applicato un modello statistico per interpretare i risultati e ottenere informazioni sull'origine geografica delle cozze.
CristinaTruzzi - Università Politecnica delle Marche
Riscaldamento globale e ambiente marino antartico: analisi gas cromatografia-spettrometria di massa per studiare l'effetto dello shock termico sulla composizione di acidi grassi del tessuto intestinale del teleosteo antartico Trematomus bernacchii
C'è un crescente interesse su come la vita in Antartide sarà influenzata dal riscaldamento globale. I pesci del sottordine Notothenioidei comprendono la più grande frazione di pesci endemici nelle acque antartiche; vivono permanentemente a basse temperature (circa -1,8 ° C) e sono considerati altamente stenotermici, essendo altamente specializzati per sopravvivere a basse temperature [3,4].
Trematomus Bernacchii è un teleosteo antartico usato come bioindicatore, in quanto è uno dei pesci Notothenioidei per lo più rappresentati. In questo studio, abbiamo analizzato l'effetto di uno shock termico sulla composizione di acidi grassi (FA) dell'intestino di T. Bernacchii. I risultati hanno mostrato che il profilo di FA del tessuto intestinale di T. bernacchii era influenzato sia dalla temperatura dell'acqua di mare che dal momento dell'esposizione a nuove condizioni ambientali. In generale, T. bernacchii ha provato ad acclimatarsi a uno shock termico in diversi modi. Questa ricerca migliora le conoscenze sui possibili effetti del riscaldamento globale nei pesci che vivono in aree remote, come l'Antartide.
Stefano Cinti - UNI Roma Tor Vergata
Strumenti elettroanalitici stampati per il monitoraggio ambientale
La crescita dei sensori (bio) nella chimica analitica è principalmente attribuibile alla possibilità di realizzare piattaforme intelligenti, che siano economiche, efficaci, portatili e di facile utilizzo. Tra le varie strategie per sviluppare questi dispositivi, l'elettroanalisi sta guadagnando una posizione di leader nello sviluppo e nella commercializzazione di dispositivi analitici: dipende principalmente dalla semplicità operativa e dall'assenza di interferenze dovute a soluzioni colorate / torbide (che limita i test colorimetrici )
La cooperazione di diverse discipline come la chimica, la biologia, la scienza dei materiali e l'ingegneria sta spingendo i metodi elettroanalitici verso la realizzazione di dispositivi a basso costo, di notevole sensibilità e con requisiti minimi. Ancora di più, approfittando del recente sviluppo di nanomateriali (nanoparticelle metalliche, polimeri conduttivi, carboniosi, cioè grafene, nanotubi, nerofumo), le prestazioni analitiche dell'elettronica potrebbero essere notevolmente migliorate. Gli elettrodi serigrafati rappresentano strumenti molto versatili per la realizzazione di una pletora di sensori (bio). L'esempio riportato, basato sullo sviluppo di ioni fosfati e pesticidi nelle acque superficiali, evidenzia il loro basso costo, la facilità di modifica, la miniaturizzazione e la disponibilità, caratteristiche principali verso lo sviluppo di dispositivi specifici e sensibili. E’ stata dimostrata la loro applicabilità nei campi ambientali. La combinazione di una tecnica indipendente
dal laboratorio (dispositivi serigrafati) con una di laboratorio (spettrometria di massa) assicurerà il monitoraggio di una vasta area senza la necessità di sprecare risorse.
Marcello Calisti - Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa
Robot subacquei bio-ispirati per il monitoraggio e l'esplorazione del regno bentonico
Questa presentazione introdurrà gli approcci seguiti dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna per sviluppare una nuova categoria di robot ispirati dalle creature marine. La forma di questi robot così come i materiali morbidi con cui sono fatti vengono sfruttate in combinazione con semplici segnali di controllo e l’interazione con l’ambiente per ottenere strategie efficaci di locomozione a manipolazione. Il ruolo degli elementi morbidi verrà esplicitamente evidenziato nel contesto della locomozione con arti, un comportamento paradigmatico dove l’interazione con l’ambiente è necessaria e può mostrare il vantaggio dato dalle componenti elastiche.
Questa nuova classe di robot bio-ispirati potrà aumentrare la nostra capacità di monitorare, osservare ed interagire con l’ambiente circostante. I risultati di progetti europei e nazionali verranno presentati, come il progetto europeo Octopus, il progetto National Geographic SILVER e il progetto Blue Resolution.
Melania Siracusa - IZSUM, Perugia
TTX nel Mare Adriatico nord-occidentale: studio di contaminazione di cozze LC-MS / MS e caratterizzazione mediante PCR di Vibrio spp.
Le tetrodotossine (TTX) sono un potente gruppo di neurotossine naturali ben note come responsabili dell'avvelenamento mortale associato al consumo di pesce palla / fugu, specialmente nelle regioni indo-pacifiche. Come altre neurotossine (ad esempio le sassitossine) i TTX agiscono come bloccanti dei canali del sodio delle cellule muscolari e nervose, fermando la segnalazione nervosa. Le TTX non sono ancora regolamentate nell'UE, anche se si ritiene che una concentrazione inferiore a 44 mg di TTX eq kg-1 di carne di crostaceo non determini effetti negativi sull'uomo.
L'Istituto Zooprofilattico Sperimentale Umbria e Marche "Togo Rosati" (IZSUM) è responsabile del monitoraggio ufficiale delle biotossine marine nelle cozze delle Marche.
In questo lavoro abbiamo riportato lo sviluppo di un metodo LC-MS / MS per valutare la contaminazione da TTX nelle cozze locali. Isolamento, identificazione e screening mediante PCR per geni PKS e NRPS sono stati effettuati su Vibrio isolato dagli stessi campioni.
Il presente studio mostra che le TTX non sono ancora una minaccia nelle coste marchigiane. Il metodo LC-MS / MS implementato è adatto per il monitoraggio delle TTX nelle cozze e la valutazione del profilo delle tossine.
L'approccio chimico, microbiologico e molecolare integrato è uno strumento utile e potente per studiare il fenomeno della contaminazione da TTX dei mitili nella sua complessità. Lo studio dei possibili cambiamenti climatici può anche essere utile per capire meglio l'argomento.
Chiara Santinelli - CNR, Pisa
Carbonio organico disciolto, una componente chiave del ciclo del carbonio marino
Il carbonio organico disciolto (DOC), definito come una complessa miscela di molecole organiche che passa attraverso un filtro da 0,2 µm, rappresenta uno dei più grandi seratoi sulla terra di carbonio organico (662 Pg C) e il meno comprensibile .
Il Mediterraneo è un buon modello per studiare il ciclismo del DOC su scala globale oceanica. Il DOC del Mediterraneo non mostra solo concentrazioni e distribuzioni simili a quelle oceaniche, ma le sue dinamiche spaziali e temporali sono guidate dagli stessi processi e i trasporti laterali possono essere facilmente quantificati.
Le concentrazioni di DOC variano tra 31 e 128 µM in acque di mare aperto, con valori fino a 396 µM nelle aree costiere colpite dagli ingressi fluviali. La sua distribuzione è influenzata da:
• input terrestri, attività di mesoscala e pattern di stratificazione / destratificazione nello strato superficiale;
• circolazione delle masse d'acqua e formazione di acque profonde nelle acque intermedie e profonde .
Stefano Polesello - IRSA, CNR, Brugherio
Acidi perfluoroalchilici nei pesci dei laghi profondi italiani: valutazione del rischio ambientale e umano.
E’ stata effettuata una determinazione di 20 PFAS in una specie ittica (Alosa Agone) di interesse commerciale in cinque laghi subalpini italiani nel 2017 al fine di valutare il rischio per l'uomo e i predatori per il consumo di pesce.
PFOS e acidi perfluorocarbossilici a catena lunga si accumulano nei filetti di shad e il PFOS presenta ancora le concentrazioni più alte tra i PFAS analizzati nonostante le sue restrizioni normative. Le concentrazioni di PFOS misurate in tutti i laghi, ad eccezione del Lago Maggiore, sono omogenee con una media di 3,1 ± 1,9 ng g-1 ww che potrebbe rappresentare la concentrazione di riferimento di PFOS nei pesci di laghi situati in una regione industrializzata e urbanizzata, ma senza fonti puntuali. Nel Lago Maggiore le concentrazioni di pesce sono sempre superiori all'EQS del biota. Considerando il consumo effettivo di pesce in quest'area, non evidenziamo un rischio effettivo per il consumo di pesce da parte dell'uomo, mentre è stato evidenziato un rischio moderato di avvelenamento secondario per i predatori. Il PFOA è stato rilevato in concentrazioni significative solo in un campione del Lago Maggiore, mentre i PFCA a catena lunga sono stati sempre rilevati come somma di congeneri, senza differenze significative tra i laghi.