Sedimentary Fate, Sources, and Ecotoxicological Risk of Persistent Pesticides in the Kol Ramsar Wetland, Southwest India

Nelle tranquille zone allagate dei campi della zona umida di Kol, nel sud-ovest dell'India, una complessa storia è scritta non con l'inchiostro, ma nel fango. Questo paesaggio, riconosciuto a livello globale come un vitale santuario per uccelli e pesci, è anche una fattoria operativa dove si coltiva il riso da secoli. La storia di questo luogo è modellata dal ritmo del monsone, che allaga i campi per metà dell'anno e si ritira per rivelare il suolo per la semina. Tuttavia, il suolo contiene molto più di semplici nutrienti; esso funge da archivio di memoria a lungo termine per i prodotti chimici che gli agricoltori hanno utilizzato per proteggere le loro colture. Quando vengono applicati pesticidi, questi non sempre vengono lavati via completamente. Invece, molti di essi aderiscono a minuscole particelle di terra e affondano nel sedimento, lo strato di fango sul fondo dell'acqua. Con il passare del tempo, questi prodotti chimici possono accumularsi, nascondendosi negli strati scuri della terra molto tempo dopo essere stati spruzzati. Gli scienziati che studiano questi ambienti sono interessati a capire come questi prodotti chimici nascosti si muovano, quanto durino e cosa possano fare alle creature che vivono nell'acqua e nel fango. Comprendere questo processo è cruciale perché queste zone umide non sono solo fattorie; sono ecosistemi delicati dove la salute del suolo influenza direttamente la sopravvivenza di pesci, uccelli e delle persone che dipendono da essi.

Un team di ricercatori della Cochin University of Science and Technology ha deciso di leggere questa storia chimica osservando proprio il fango. Si sono concentrati sulla zona umida di Kol, un sito Ramsar, ovvero una zona umida di importanza internazionale. Gli scienziati hanno raccolto campioni dalla superficie del fango e hanno anche scavato più in profondità nel terreno per ottenere campioni di carotaggio, che sono come lunghi cilindri di terra che mostrano strati di tempi diversi. Hanno prelevato questi campioni in due periodi distinti dell'anno: la stagione umida, quando i campi sono allagati, e la stagione secca, quando la terra viene preparata per la semina. Il loro obiettivo era scoprire quali pesticidi fossero presenti, dove si trovassero nel fango e se fossero depositi recenti derivanti dall'agricoltura attuale o vecchi residui di decenni fa. Si sono concentrati specificamente su due gruppi principali di sostanze chimiche: gli organoclorurati, che sono prodotti chimici più vecchi e molto stabili, un tempo ampiamente utilizzati ma ora banditi in molti luoghi, e gli organofosfati, che sono pesticidi più moderni ancora in uso oggi.

I ricercatori hanno scoperto che il fango era effettivamente un deposito per questi prodotti chimici. Negli strati superficiali del sedimento, hanno rilevato una miscela di pesticidi organoclorurati, inclusi vari tipi di HCH e DDT, nonché l'erbicida butaclor. Hanno anche trovato pesticidi organofosfati come profenofos, etion e clorpirifos. Uno dei risultati più sorprendenti è stato come la quantità di queste sostanze chimiche cambiasse con le stagioni. La concentrazione totale di DDT e dei suoi prodotti di degradazione era significativamente più alta durante la stagione secca, raggiungendo i 31,74 microgrammi per chilogrammo di sedimento, rispetto ai 18,62 microgrammi per chilogrammo durante la stagione umida. Ciò suggerisce che le condizioni secche potrebbero concentrare questi prodotti chimici o che le attività agricole durante questo periodo ne introducano di più. Inoltre, i tipi specifici di DDT trovati hanno raccontato una storia di età e trasformazione. I ricercatori hanno scoperto che i prodotti di degradazione, noti come DDE e DDD, erano molto più comuni del DDT originale. Questo schema indica che il DDT nel fango non proviene da uno sversamento recente, ma è un resto dell'uso storico che si sta lentamente decomponendo da molti anni.

Lo studio ha anche rivelato che questi prodotti chimici non stanno solo giacendo in superficie; essi si stanno muovendo. Esaminando gli strati più profondi dei carotaggi del sedimento, il team ha trovato tracce di sostanze chimiche come beta-HCH, butaclor e clorpirifos sepolte a diversi centimetri di profondità. Questo movimento verticale suggerisce che le inondazioni stagionali e il rimescolamento fisico del suolo durante la coltivazione stiano spingendo questi contaminanti più in profondità nella terra. In alcuni strati più profondi, hanno trovato beta-HCH, una forma del prodotto chimico che è particolarmente resistente alla degradazione. Questa scoperta conferma che i pesticidi possono viaggiare dall'acqua superficiale verso gli strati più profondi e antichi del sedimento, seppellendo efficacemente le prove dell'inquinamento passato. Il rapporto tra le diverse forme di HCH trovate nel fango ha fornito un altro indizio sulle pratiche attuali. I ricercatori hanno osservato un rapporto che suggeriva apporti locali e freschi di lindano, un tipo specifico di pesticida, piuttosto che semplici residui vecchi e persistenti. Ciò punta alla possibilità che, nonostante i divieti, determinati prodotti chimici correlati siano ancora utilizzati o introdotti nel sistema localmente.

Le implicazioni di queste scoperte vanno oltre il semplice sapere cosa c'è nel fango. I ricercatori hanno valutato il rischio che questi prodotti chimici pongono alla vita che abita la zona umida. Hanno confrontato i livelli di pesticidi trovati nella zona umida di Kol con le linee guida di sicurezza stabilite per proteggere la vita acquatica. Hanno scoperto che in diverse località, i livelli di DDE, un prodotto di degradazione del DDT, superavano i limiti di sicurezza provvisori. Ciò significa che il sedimento in queste aree potrebbe essere dannoso per gli organismi che vivono sul fondo, come vermi e piccoli crostacei, che formano la base della catena alimentare. Se queste creature vengono colpite, il rischio potrebbe propagarsi fino ai pesci e agli uccelli che le mangiano. Lo studio ha anche utilizzato strumenti statistici per tracciare le fonti dell'inquinamento. L'analisi ha indicato una miscela di fonti: alcuni prodotti chimici provenivano da depositi storici che si trovavano nel suolo da molto tempo, mentre altri sembravano derivare da recenti attività agricole e dal trasporto stagionale di acqua durante il monsone.

In definitiva, questa ricerca dipinge il quadro di una zona umida sotto una doppia pressione: l'eredità del passato uso di prodotti chimici e l'impatto continuo dell'agricoltura attuale. La zona umida di Kol, con la sua ricca biodiversità e il suo significato culturale, mostra segni di stress dovuti a questi inquinanti persistenti. La presenza di questi prodotti chimici sia negli strati superficiali che in quelli profondi del sedimento suggerisce che non vengono facilmente lavati via e possono rappresentare una minaccia per molto tempo. Lo studio conclude che, per proteggere l'integrità ecologica di questo importante sito Ramsar, è necessaria una migliore gestione del monitoraggio dell'uso dei pesticidi e una gestione più attenta delle pratiche agricole. Il fango conserva il record di ciò che è stato fatto alla terra, e leggere quel record è il primo passo per garantire che la zona umida rimanga una casa sana per le specie che dipendono da essa.