Persistent contaminant baselines in dated sediments from a protected coastal lagoon in southeastern Uruguay

Lontano sotto la superficie di laghi, fiumi e lagune costiere, strati di fango si accumulano anno dopo anno, agendo come un archivio naturale e silenzioso dell'ambiente. Proprio come gli anelli degli alberi registrano la storia di una foresta, questi strati di sedimento intrappolano sostanze chimiche, particelle e segnali biologici che vengono trasportati dalle terre e dall'aria circostanti. Quando gli scienziati estraggono con cura un campione cilindrico e lungo di questo fango, possono leggere la linea temporale dell'impatto umano, vedendo quando sono arrivati per la prima volta gli inquinanti e come la loro presenza sia cambiata nel corso dei decenni. Questo approccio è particolarmente vitale nei luoghi in cui mancano apparecchiature di monitoraggio continuo, permettendo ai ricercatori di ricostruire la storia della contaminazione molto tempo dopo che gli eventi si sono verificati. Il focus di questa storia cade spesso sui contaminanti organici persistenti: sostanze chimiche che non si degradano facilmente, si legano strettamente al suolo e al fango e possono viaggiare per vaste distanze attraverso l'atmosfera. Tra questi figurano i policlorobifenili, un tempo ampiamente utilizzati nelle apparecchiature elettriche; i polibromodifenil eteri, comuni nei ritardanti di fiamma; e il mercurio, un metallo pesante rilasciato da processi industriali e fonti naturali. Anche nelle aree protette, lontane dalle fabbriche, queste sostanze possono arrivare tramite il vento e la pioggia, rendendo difficile sapere se un luogo sia veramente incontaminato o se stia semplicemente ricevendo un livello basso e diffuso di contaminazione di fondo.

Nel sud-est dell'Uruguay, all'interno di un paesaggio protetto noto come Laguna de Rocha, si trova una piccola laguna costiera poco profonda chiamata Laguna Nutrias. Circondata da praterie naturali e foreste sparse senza città o industrie nelle vicinanze, questo corpo d'acqua è ampiamente considerato uno dei pochi ambienti rimanenti a basso impatto nella regione dell'Atlantico meridionale. È stato a lungo assunto come un punto di riferimento pulito, un luogo dove la natura rimane in gran parte incontoccata dall'inquinamento umano. Tuttavia, le assunzioni non sono dati. Per testare se questa laguna fosse davvero libera di questi contaminanti persistenti, un team di ricercatori dell'Uruguay e dell'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica ha deciso di guardare direttamente nel fango. Hanno raccolto un nucleo di sedimento di sessantacinque centimetri dalla parte più profonda della laguna, un campione che rappresentava una linea temporale lunga quasi un secolo. Datando gli strati utilizzando isotopi radioattivi che fungono da orologi naturali, e analizzando la composizione chimica di ogni fetta di fango, hanno cercato di determinare se la laguna fosse davvero incontaminata o se portasse un registro sottile e nascosto dell'inquinamento globale.

I ricercatori hanno affrontato il nucleo di sedimento con un set specifico di domande, cercando tracce di mercurio, policlorobifenili e polibromodifenil eteri. Hanno utilizzato un metodo di estrazione specializzato per estrarre queste sostanze chimiche dal fango e le hanno poi analizzate con strumenti ad alta precisione capaci di rilevare anche le quantità più minuscole. I risultati hanno rivelato una storia più complessa di una semplice etichetta "pulito" o "sporco". I livelli di mercurio totale nel sedimento erano costantemente bassi, variando da 56 a 85 microgrammi per chilogrammo di peso secco. Questi valori rimanevano ben al di sotto della soglia in cui gli scienziati si aspettano di vedere effetti dannosi per le creature che vivono nel fango. Il profilo del mercurio mostrava un leggero aumento a partire dalla metà del ventesimo secolo, un modello osservato in molte parti del mondo, ma mancava di picchi acuti che suggerissero un grande sversamento locale o uno scarico industriale. Invece, il mercurio appariva come una presenza di fondo costante e di basso livello, probabilmente arrivata attraverso l'atmosfera e depositatasi dolcemente nella laguna nel tempo.

La ricerca degli altri due gruppi di sostanze chimiche ha prodotto risultati ancora più sottili. Quando il team ha cercato i polibromodifenil eteri, non ne ha trovati affatto. Non è stata rilevata nemmeno una traccia dei sette tipi testati in nessuno strato del sedimento. Questa assenza si allinea con l'ambiente rurale e remoto della laguna, dove le fonti di questi ritardanti di fiamma — centri urbani e siti industriali — sono virtualmente inesistenti. La storia per i policlorobifenili è stata leggermente diversa, ma indicava comunque un impatto molto basso. Nessuno dei sette tipi specifici di queste sostanze chimiche è stato trovato in quantità sufficientemente elevate da poter essere misurato con precisione. Tuttavia, un tipo specifico, noto come PCB 52, è stato rilevato in nove diversi strati del nucleo, sebbene sempre a livelli troppo bassi per essere quantificati. Questi deboli segnali apparivano sporadicamente, con un gruppo di rilevazioni avvenute nei sedimenti depositati tra il 2001 e il 2015. Poiché queste sostanze chimiche sono volatili, possono viaggiare per lunghe distanze nell'aria, e la loro presenza qui suggerisce che, anche in un'area protetta, la laguna non è del tutto isolata dalla circolazione globale degli inquinanti storici.

Quando i ricercatori hanno confrontato questi nuovi risultati con i dati precedenti dello stesso nucleo riguardanti gli idrocarburi policiclici aromatici, è emersa una situazione diversa. Mentre il mercurio e le sostanze chimiche bromurate erano appena presenti, alcuni degli idrocarburi mostravano picchi localizzati che superavano i parametri di sicurezza in strati specifici. Questo contrasto è fondamentale: dimostra che diversi inquinanti si comportano in modi unici a seconda della loro natura chimica, di come viaggiano e di come si depositano nel sedimento. La laguna non mostrava una coltre uniforme di contaminazione proveniente da una singola fonte. Al contrario, mostrava un mosaico di segnali, modellato dal comportamento specifico di ogni sostanza chimica e dai movimenti naturali dell'acqua e del fango. Anche il tasso di accumulo del sedimento nella laguna era cambiato nel tempo, in particolare intorno alla metà degli anni '80, il che avrebbe potuto diluire o concentrare questi segnali chimici indipendentemente dal fatto che la quantità di inquinamento in entrata nel sistema fosse cambiata.

Lo studio conclude che la Laguna Nutrias non è una natura selvaggia incontaminata e intatta, ma è un sistema a basso impatto che funge da prezioso punto di riferimento per la regione. È un luogo in cui i segnali dell'attività umana sono deboli e diffusi, arrivando attraverso l'aria e la pioggia piuttosto che da una fabbrica vicina o da uno scarico fognario. I ricercatori sottolineano che definire un luogo "incontaminato" può essere fuorviante; anche le aree protette ricevono una dose di fondo di contaminanti globali. Tuttavia, i livelli riscontrati qui sono sufficientemente bassi da non suggerire danni ecologici diffusi dalle sostanze chimiche testate. Il vero valore di questo lavoro risiede nel fornire un record datato e chimico che altri scienziati possano utilizzare come riferimento. Studiando in futuro lagune costiere più inquinate, i ricercatori potranno confrontare i loro dati con questo valore di base per capire quanto la pressione umana abbia alterato tali ambienti. La laguna si erge come una testimone silenziosa e fangosa della portata sottile e globale dell'inquinamento, dimostrando che anche negli angoli più remoti della costa, l'ambiente non è mai del tutto scollegato dal resto del mondo.