Effetti dei metalli pesanti in alcune specie di piante presenti nelle acque fluviali.

I fiumi italiani, grandi sorgenti di acqua dei nostri tempi, registrano un incremento degli agenti inquinanti provenienti dall’aumento del processo di industrializzazione, dall’utilizzo non corretto di pesticidi ed erbicidi in agricoltura, dall’eccessiva quantità di sostanze disperse nell’ambiente, quali ad esempio metalli pesanti, farmaci e tanto altro. I metalli pesanti risultano altamente tossici sia per l’ ecosistema acquatico che per quello terrestre; essi derivano parzialmente o completamente dalle attività umane che possiamo così suddividere in naturali, domestiche, agricole e industriali. I metalli disperdendosi in atmosfera o penetrando nei terreni possono inquinare le acque superficiali e di falda andando così ad alterare gli ecosistemi. La loro rimozione risulta altamente difficile, in quanto non sono degradabili. Impatto sulla flora e phytoremediation Per analizzare i danni provocati dai metalli sulla vegetazione presente nelle acque si possono prendere in esame taxa diversi che rappresentano momenti differenti dell’ evoluzione delle specie acquatiche: ad esempio si possono considerare tra le piante sommerse il muschio acquatico Leptodictyum riparium Hedw. e la monocotiledone Elodea canadensis L. mentre per quelle natanti la felce acquatica Azolla filiculoides Lam. e la monocotiledone Lemna minor L. Queste piante sono state utilizzate in saggi di tossicità e di fitodepurazione, in quanto risultate buone bioaccumulatrici e bioindicatrici, risultando buone candidate per i processi di phytoremediation, un metodo considerato attuale per ripulire i suoli e le acque inquinati dai metalli. Il primo ad usare questo termine è stato Raskin, e gli studi delle tecniche per la phytoremediation sono iniziati circa 30 anni fa, portando notevoli progressi nello studio della bonifica di suoli ed acque inquinati e nella formulazione di nuovi erbicidi e pesticidi. Le piante sono in grado di accumulare diverse quantità di metalli nei loro tessuti. Le piante tolleranti ai metalli rispondono allo stress indotto attivando meccanismi di difesa comprendenti la sintesi di Heat Shock Protein (HSP)e di fitochelatine, l’aumento delle attività di alcuni enzimi, tra cui la fenilalanina ammoniaca liasi (PAL), enzima chiave della via biosintetica dei composti fenilpropanoidi, e la produzione di etilene da stress. Oltre a queste modificazioni biochimiche, tali ioni possono provocare danni sia a livello morfologico che ultrastrutturale mettendo così a rischio la sopravvivenza della pianta. Applicazione pratica Per andare ad analizzare gli effetti causati dai metalli pesanti sulla crescita, sull’attività fotosintetica ed enzimatica e sulla sintesi proteica delle piante sopra citate, sono state allestite in laboratorio delle vasche contenenti terreno di coltura a cui venivano aggiunti diversi ioni metallici a differenti concentrazioni (es. Cd, Cu, Pb e Zn). Alcune specie (es. Azolla e Lemna) sono in grado di vivere in acque contenenti elevate quantità di inquinanti potendo così essere considerate come delle buone accumulatrici e quindi essere utilizzate, un domani, in processi di fitodepurazione. Altre specie, invece, o non riescono a sopportare le eccessive quantità di inquinanti presenti, giungendo così alla morte, o sono poco tolleranti e quindi non possono essere considerate idonee per un buon processo di ripristino delle condizioni del corso d’acqua che viene preso in esame.