Body burden e accumulo di terre rare (REEs) in penne di fratino (Charadrius alexandrinus) del centro Italia

Abstract

Le terre rare (REEs) sono elementi molto abbondanti nella crosta terrestre che comprendono i lantanidi, lo scandio e l’ittrio. Per la loro importanza economica e strategica, le terre rare sono classificate come risorse critiche per applicazioni industriali ad alta tecnologia, nelle quali sono ampiamente utilizzate grazie alle peculiari proprietà fisico-chimiche di questi elementi. Vengono impiegate anche in ambito medico e agricolo, il che determina un’esposizione pressoché quotidiana dell’uomo e dell’ambiente a concentrazioni più o meno elevate di terre rare. Esistono infatti numerosi problemi ambientali associati alla produzione, alla lavorazione e all’utilizzo di questi elementi, la cui presenza all’interno dei tessuti animali e vegetali si può attribuire quasi esclusivamente a fonti antropogeniche poiché non sono elementi essenziali. Data la tossicità di questi elementi è necessario valutare l’esposizione cui sono soggetti gli organismi attraverso misure di bioaccumulo in tessuti target, per comprendere l’effettivo pericolo derivante dagli scarti dei processi industriali e civili che liberano in ambiente terre rare. Per la valutazione del bioaccumulo è stata eseguita l’analisi dei body burden (concentrazione all’interno degli organismi) in penne timoniere di adulti riproduttivi di fratino (Charadrius alexandrinus, Linnaeus 1758). Questa analisi, non invasiva in quanto non determina alcun danno per gli individui campionati, fornisce indicazione diretta della biodisponibilità delle terre rare, poiché l’uptake di questi elementi avviene attraverso la dieta. Il fratino è un piccolo limicolo migratore e stanziale in Italia che nidifica lungo le coste italiane durante il periodo primavera-estate. È minacciato dall’urbanizzazione costiera e dall’erosione dei litorali sabbiosi, per questo motivo la popolazione italiana sta subendo un marcato declino nell’ultimo decennio. La specie è stata inserita nell'Allegato I della Direttiva 2009/147/CE e nella Lista Rossa Italiana IUCN come specie minacciata (EN), perciò è di vitale importanza il suo monitoraggio. I campioni raccolti per le analisi sono stati analizzati attraverso una tecnica analitica detta spettrometria di massa accoppiata induttivamente al plasma (ICP-MS), che consente di analizzare concentrazioni in tracce (ppm-ppb) degli analiti di interesse all’interno di campioni liquidi. Le penne, prima dell’analisi con l’ICP-MS, hanno quindi subito una mineralizzazione attraverso una tecnica detta digestione acido-umida. La digestione è stata eseguita con un microonde (Milestone, Ethos 1) utilizzando come agente ossidante acido nitrico ultrapuro (HNO3) e una miscela di acqua ultrapura (Elga) e perossido di idrogeno (H2O2) in rapporto 4,5:1. Dopo aver opportunamente diluito i campioni è stato possibile procedere con l’analisi attraverso l’ICP-MS. I risultati mostrano un’effettiva presenza di terre rare all’interno delle penne di fratino, confermando la contaminazione ambientale da parte dei processi industriali. Sono necessari ulteriori studi per correlare la concentrazione di terre rare presenti all’interno dei campioni con i possibili effetti tossici sull’organismo e sulla catena trofica, in modo da attuare strategie di salvaguardia mirate per questa specie in pericolo.