Home

Un modo naturale e efficacie per controllare la qualità dei nostri corsi d'acqua è dato dall'analisi di muschi acquatici.

I corsi d'acqua superficiali, tra i numerosi soluti, contengono anche sostanze inorganiche che derivano sia da fenomeni naturali, quindi dalla dissoluzione delle rocce presenti nel bacino idrico, dalle deposizioni atmosferiche solide (polveri) o liquide (precipitazioni) e dagli scambi gassosi con l'aria, sia da immissioni di origine antropica, come le attività estrattive dei metalli ed il loro impiego a livello industriale.

Fra questi elementi chimici, quelli presenti in quantità maggiori nei corsi d'acqua, in concentrazioni determinabili e costanti nel tempo, sono i metalli alcalini, come Na e K, ed alcalino terrosi, come Ca e Mg; inoltre, vi sono molti altri elementi, detti elementi in traccia, soprattutto metalli e metalloidi, le cui concentrazioni possono presentare problemi di rilevabilità strumentale oppure ampie variazioni nello spazio e nel tempo.

Sebbene quantitativamente scarsi, la valenza ecologica e sanitaria di questi elementi è enorme; molti, infatti, sono costituenti di molecole organiche, quali vitamine od enzimi, la cui assunzione in concentrazioni superiori al fabbisogno, però, può determinare fenomeni di inibizione od intossicazione (ad esempio, Cu e Se). Altri elementi, fra cui i "metalli pesanti" (Cd, Hg e Pb), invece, non hanno alcuna funzionalità utile all'organismo, ma al contrario, legandosi alle molecole funzionali come proteine ed acidi nucleici, le denaturano.

Negli ultimi decenni, conseguentemente allo sviluppo di attività umane inerenti all'utilizzo di metalli e combustibili fossili, la concentrazione degli elementi in traccia nell'ambiente è notevolmente aumentata. Questo fatto, parallelamente all'aumento della correlazione tra patologie e contaminanti, ha reso necessario una conoscenza molto più approfondita verso gli elementi in traccia.

Fino ad oggi, il monitoraggio degli elementi in traccia nelle acque è stato effettuato soprattutto con metodi non biologici, come l'analisi di campioni d'acqua raccolti sporadicamente o in continuo. Queste metodologie, se da un lato, hanno un'efficacia molto limitata in quanto forniscono risultati poco rappresentativi dovuti a rapide variazioni della concentrazione dell'elemento ricercato dall'altro sono utili per individuare eventi cronici od estesi.

Un altro metodo non biologico è rappresentato dall'analisi dei sedimenti i quali, data la loro forte capacità di assorbimento dei contaminanti, forniscono un'indicazione cumulativa della contaminazione in un certo periodo di tempo. La principale problematica legata a questa metodologia è che, data l'eterogeneità dal punto di vista della granulometria, composizione e quantità disponibile per il campionamento, è particolarmente complicato riuscire a confrontare i risultati ottenuti in punti diversi anche dello stesso corso d'acqua. Inoltre, rimane il problema della rappresentatività del campione, sia temporale (come riferirlo ad un periodo di tempo) sia spaziale (il sedimento può essere trasportato molto più a valle del punto di contaminazione durante le piene).

Il monitoraggio può essere effettuato, però, anche attraverso metodi biologici, impiegando cioè organismi indicatori o accumulatori, in grado di fornire un'indicazione media integrata nel tempo, a differenza dei sedimenti.

Tra questi organismi i migliori sono i muschi acquatici in quanto presentano tutti i vantaggi in termini di

• semplicità di identificazione,
• abbondanza
• ubiquitarietà anche in ambienti degradati,
• resistenza agli agenti tossici,
• stanzialità,
• risposta d'accumulo
• correlazione con le concentrazioni in acqua.

I muschi hanno una struttura anatomica in apparenza molto simile alle piante superiori: si sviluppano in fusticini più o meno ramificati ed ancorati al substrato per mezzo di radichette filamentose e portano strutture laminari simili a foglie, costituite da uno o pochi strati di cellule deputate allo scambio di gas ed elementi nutritivi; sono praticamente privi di sistemi vascolari di conduzione e prelevano i nutrienti dal mezzo acquoso per assorbimento attraverso la superficie della pianta.

I muschi sono fra gli organismi acquatici più tolleranti, per quanto riguarda sia i nutrienti sia le sostanze tossiche, e, date le loro limitate esigenze fisiologiche, riescono a sopportare condizioni di inquinamento di varia natura e a crescere in ambienti alquanto diversificati dal punto di vista chimico.

La copertura più esterna della cellula è costituita da sostanze dotate di numerosi gruppi chimici con carica elettrica negativa, detti siti di legame o di scambio; i metalli, trovandosi disciolti in acqua come atomi con carica elettrica positiva, vengono attratti da questi siti e, pertanto, assorbiti dalle cellule. I siti di scambio, però, non essendo selettivi né dal punto d vista quantitativo né da quello qualitativo, non sono in grado di distinguere gli elementi essenziali da quelli tossici che vengono quindi accumulati dai muschi.

L'accumulo di un elemento è funzione, soprattutto, della sua concentrazione nel mezzo, del tempo di contatto e dell'affinità per i siti di scambio; le interazioni elettrostatiche che si generano sono però reversibili, quindi si può avere la sostituzione di un elemento con un altro.

Il bioaccumulo avviene attraverso due diversi meccanismi, che coinvolgono altrettanti comparti cellulari ben distinti: l'adsorbimento, un fenomeno rapido e passivo di adesione che si verifica sulla superficie esterna della parete cellulare, presso i siti di scambio, e l'absorbimento, per cui gli elementi migrano lentamente all'interno della cellula grazie a sistemi di trasporto attivo.

Inoltre, a differenza delle condizioni costanti presenti in laboratorio, lavorando in campo, il muschio è esposto a condizioni mutevoli ed incontrollabili e, quindi, concentrazione e biodisponibilità degli elementi in traccia possono fluttuare enormemente nello spazio e nel tempo instaurando un equilibrio dinamico, tra pianta ed acqua, che oscilla tra fasi di accumulo e di rilascio. Nel momento in cui l'operatore preleva il muschio, interviene in corrispondenza di una di queste fasi, necessariamente sconosciuta, ricavando non tanto una misura oggettiva (strumentale), bensì un'indicazione del fenomeno.

Seppur presente, il rischio di perdere l'indicazione di un fenomeno verificatosi precocemente rispetto al momento del prelievo, a causa del totale rilascio dell'elemento dopo l'accumulo iniziale, è tamponato dall'effetto memoria della cellula. In altre parole, il muschio è in grado di mantenere una traccia indelebile della contaminazione dell'acqua anche per parecchio tempo dopo la sua cessazione.

La risposta dei muschi è dunque integrata nel tempo, rendendo questi organismi degli ottimi indicatori dello stato d'alterazione medio dei corsi d'acqua. Una delle tecniche di monitoraggio biologico prevede l'utilizzo dei moss bags, ovvero muschi trapiantati da un corso d'acqua non contaminato al fiume che si intende analizzare.

In questo modo:

• è possibile monitorare anche i corsi d'acqua privi di esemplari autoctoni, purché vi sia la possibilità di ancorare i moss bags e garantirne l'immersione;
• la risposta del muschio è riferita ad un tempo di esposizione certo, con la possibilità di caratterizzare eventi di contaminazione cronici, sporadici od intermittenti;
• viene utilizzata un'unica specie di muschio, con la possibilità di comparare dati ottenuti in tempi e luoghi diversi;
• è convenzione utilizzare solo le parti più giovani della pianta, ovvero gli apici, le cui concentrazioni sono maggiormente correlabili a quelle in acqua nel periodo d'esposizione.

Pur avendo costi di realizzazione significativamente superiori a quelli di una tradizionale campagna di raccolta ed analisi di campioni d'acqua, l'utilizzo dei moss bags permette di ricavare una quantità di informazioni molto diversificate e rappresentative della qualità dell'acqua.

A tale scopo sono state istituite delle importanti convenzioni con i comuni vicentini per analizzare e controllare lo stato di tali muschi fornendo informazioni utili per operare in modo preciso su i nostri maggior corsi d'acqua. I comuni che hanno manifestato direttamente interesse sono: Altavilla Vicentina, Arcugnano, Bassano,Caldogno, Camisano, Costabissara, Creazzo, Dueville, Enego, Longare, Nove, Posina, Quinto Vicentino, Romano D'Ezzelino, Sarcedo, Schiavon, Torri di Quartesolo, Valdastico, Vicenza

L'Attività svolta attualmente con i muschi acquatici è conseguenza di studi approfonditi, effettuati dal 2005 al 2007, che hanno portato a calibrare sul territorio vicentino l'uso dei muschi (bioindicatori) come indicatori di contaminazione da metalli pesanti. In pratica tutta l'attività effettuata negli anni passati ha delineato lo stato di naturalità o alterazione nelle acque vicentine (est vicentino) e ora ci permette di apprezzare le variazioni avvenute nel tempo.