Nel Pacifico meridionale, lo zinco antropico supera ormai quello naturale: una contaminazione che rischia di alterare gli equilibri degli ecosistemi marini

Il Pacifico meridionale è praticamente disabitato. Eppure non è così incontaminato come vorremmo credere. Uno studio condotto dai ricercatori del Politecnico di Zurigo (ETH) e del Centro Helmholtz per la Ricerca Oceanografica GEOMAR di Kiel getta una nuova luce sullo stato degli strati più superficiali di questa immensa distesa oceanica.

Studiando le concentrazioni di metalli e la loro composizione isotopica nelle acque tra il Cile e la Nuova Caledonia, hanno scoperto che lo zinco proveniente dall’industria e dalla combustione fossile raggiunge gli oceani più remoti del mondo. La concentrazione di questo tipo di zinco, ben riconoscibile, supera ormai di misura quella dello zinco di origine naturale. E questo rischia di alterare gli equilibri degli ecosistemi naturali, a cominciare dalla catena alimentare marina.

Zinco: micronutriente o pericoloso inquinante?

In natura, lo zinco si trova nei minerali, soprattutto nelle rocce che compongono la crosta terrestre. Viene rilasciato in seguito all’alterazione e all’erosione delle rocce, in piccole quantità, nel corso di un processo che dura milioni di anni. In questa veste naturale, lo zinco è un micronutriente fondamentale in quanto componente attivo di molti enzimi che regolano la vita delle piante, dalla produzione di clorofilla alla resistenza allo stress, ed è essenziale per il nutrimento del fitoplancton, alla base della catena alimentare oceanica. Ma è anche un elemento irrinunciabile per gli enzimi coinvolti nel metabolismo del DNA, nella divisione cellulare e nel corretto funzionamento del sistema immunitario.

Suolo, animali e piante hanno bisogno di piccole quantità di zinco – una risorsa vitale, lenta e pesante, che si muove tra rocce e organismi in un ciclo lungo e misurato. Esiste però un’altra forma di zinco – più rapida, leggera e problematica – che l’uomo rilascia nell’ambiente sotto forma di emissioni derivate da processi industriali e combustibili fossili. Questo zinco di origine antropica, si legge in un nuovo studio dell’ETH Zurigo, può alterare gli ecosistemi marini. Ed è arrivato a contaminare anche gli oceani più remoti del pianeta.

Come lo zinco contamina gli oceani più remoti del mondo

Durante la crociera GEOTRACES GP21, che dal febbraio all’aprile 2022 ha attraversato il Pacifico dal Cile alla Nuova Caledonia, i ricercatori hanno raccolto campioni d’acqua e li hanno analizzati alla ricerca di impronte chimiche specifiche come quelle dello zinco di origini antropiche. Questo, dicevamo, è più leggero di quello naturale – o meglio, si manifesta in isotopi più leggeri come lo Zinco-64. Al contrario, lo zinco oceanico, spiegano i ricercatori, “è relativamente arricchito in isotopi più pesanti come lo Zn-66”. Così, negli ultimi anni, gli scienziati hanno iniziato a misurare non solo le concentrazioni di metalli in tracce nell’acqua di mare, ma anche la loro composizione isotopica.

Ebbene, la ricerca ha rivelato che lo zinco rilasciato dalla combustione di combustibili fossili e dalle emissioni industriali ha raggiunto gli angoli più remoti dell’oceano:

“Non esiste natura più incontaminata, nemmeno nel Pacifico meridionale, che è tanto distante dalla civiltà più vicina quanto gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale”,

afferma Tal Ben Altabet, autore principale dello studio, pubblicato su Nature communications earth & environment.

Come si legge nella ricerca, le emissioni derivanti dalle attività umane comportano un notevole arricchimento di zinco negli aerosol atmosferici. E queste fasi di aerosol antropogeniche, spiegano gli autori, “sono mobili e ricche di Zn altamente solubile, rendendo potenzialmente la deposizione atmosferica una fonte importante di Zn facilmente solubile per la superficie oceanica”.

Gli aerosol possono percorrere migliaia di chilometri prima di depositarsi sulle acque superficiali dell’oceano aperto: così i metalli viaggiano nell’aria, dalle aree industriali ai mari più remoti del pianeta.

Le emissioni e la catena alimentare dell’oceano

Negli ultimi dieci anni, i geochimici marini hanno analizzato un’insolita impronta isotopica negli strati superficiali dell’oceano. Alcuni hanno attribuito queste anomalie a processi naturali oceanici, come l’adsorbimento dello zinco su particelle presenti nell’acqua di mare. Più recentemente, altri hanno ipotizzato che le anomalie riflettano proprio quell’apporto di zinco di origine antropica trasportato dagli aerosol atmosferici.

I risultati del nuovo studio parlano chiaro: le emissioni sono la principale fonte di zinco nello strato superficiale del Pacifico meridionale. Le tracce di zinco proveniente da fonti naturali, sottolineano i ricercatori, sono pressoché impercettibili:

“Praticamente tutto lo zinco presente nelle particelle provenienti dalla parte superiore del Pacifico meridionale è di origine artificiale. Questi risultati dimostrano che persino elementi che si riteneva non fossero influenzati dall’attività umana sono ora dominati dall’inquinamento industriale, che ha raggiunto le zone più remote dell’oceano aperto”,

spiega Altabet.

Il timore degli scienziati è che un aumento delle emissioni di metalli potrebbe finire con l’alterare il delicato equilibrio dei nutrienti nello strato più superficiale dell’oceano. È difficile prevedere come reagirà il fitoplancton: se zinco, ferro, rame e cadmio – metalli che mostrano segni di accumulo nell’acqua di mare a causa dell’attività umana – venissero introdotti negli oceani, la disponibilità di nutrienti potrebbe cambiare, con un potenziale impatto sull’intera catena alimentare marina.

Perciò ora i ricercatori condurranno altri studi per chiarire la composizione isotopica dello zinco e di altri metalli biologicamente essenziali, come ferro e rame, nelle particelle marine provenienti da altre regioni oceaniche.

“Solo studiando diversi sistemi marini saremo in grado di comprendere il comportamento dei metalli in tracce nell’oceano nel suo complesso e come gli organismi marini reagiscono alle variazioni dell’equilibrio dei nutrienti”,

conclude Altabet.

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