I collemboli in studi ecotossicologici e valutazione del rischio ambientale

L’Ecotossicologia studia gli effetti dei contaminanti sugli organismi con l'obiettivo finale di salvaguardare la struttura e il funzionamento degli ecosistemi. La valutazione del rischio ambientale per il suolo è generalmente basata sui risultati di test di tossicità eseguiti in laboratorio utilizzando invertebrati, ma solo pochi animali, tra cui Folsomia candida (Collembola: Hexapoda), vengono utilizzati come organismi test in linee guida internazionali standardizzate. Tra queste ISO 11267 descrive un metodo standardizzato che si basa sulla determinazione degli effetti subletali di suoli contaminati su F. candida. I collemboli sono un gruppo di invertebrati del suolo abbondante e ben studiato che svolge un importante ruolo ecologico. Sono ottimi bioindicatori perché hanno caratteristiche anatomiche, fisiologiche ed ecologiche ben conosciute e sono sensibili ai contaminanti presenti nel suolo (concimi, ammendanti, pesticidi, metalli). In particolare, F. candida è ideale per vari esperimenti di laboratorio poiché ha caratteristiche che lo rendono facilmente allevabile. Recentemente, alcuni Autori mettono in discussione le linee guida esistenti e affermano che dovrebbero essere migliorate anche al fine di poterle applicare ai nuovi contaminanti e, nel caso di contaminanti prodotti in quantità ridotte, potrebbe essere necessario ridurre la quantità di suolo e di conseguenza il numero di collemboli. Uno degli obiettivi del mio lavoro è quello di verificare se le linee guida ISO 11267 possono essere sempre considerate "standard" e in particolare, se il test di tossicità può essere utilizzato per contaminanti che alterano le proprietà del suolo come pH e se il risultato di test di tossicità può essere influenzato dall’uso di diversi suoli standard. I contaminanti utilizzati per questo studio sono stati a) digestati, residuo organico della digestione anaerobica di rifiuti agro-industriali e urbani per la produzione di biogas, che possono essere utilizzati in agricoltura ad es. come fertilizzanti e b) cadmio. In esperimenti in cui il digestato è stato aggiunto al suolo artificiale standard (suolo OECD), i valori di pH del suolo sono aumentati e ho dimostrato che gli effetti negativi sulla riproduzione di F. candida sono attribuibili soprattutto all'aumento del pH che agisce principalmente sulla oogenesi. Quindi F. candida non risulterebbe adatto a saggiare contaminanti che modificano il pH del suolo. Per verificare se i risultati dei test di tossicità sono influenzati dall’uso, come substrato, di suoli diversi, ho usato due tipi di contaminanti (cadmio e digestato) aggiunti separatamente a due suoli standard: il suolo artificiale OECD e il suolo naturale LUFA entrambi previsti dalle linee guida (ISO 11267). Nelle prove in cui è stato utilizzato il cadmio, il test di tossicità ha dato gli stessi risultati per entrambi i suoli a cui è stato aggiunto. Al contrario, in esperimenti in cui è stato utilizzato il digestato, il test di tossicità ha dato risultati opposti per i due tipi di suolo. In prospettiva di una valutazione del rischio ambientale, per un potenziale uso come fertilizzante, il digestato non è risultato tossico nel test in cui è stato usato il suolo OECD, invece si è rivelato tossico nel test in cui è stato usato LUFA. Il mio studio mette in discussione i risultati dei test standardizzati di tossicità e mette in evidenza le difficoltà nella loro interpretazione. Inoltre, un altro scopo del mio studio è la miniaturizzazione dei test di tossicità dimezzando la quantità di suolo (OECD e LUFA) e il numero di collemboli per poter testare contaminanti disponibili in quantità ridotte. Il dimezzamento del numero di animali non sembrerebbe influenzare il risultato del test mentre il dimezzamento della quantità di suolo potrebbe influenzarlo.