Gli ecosistemi raccontano il loro stato di salute

È il 1962 quando la biologa americana Rachel Carson pubblica “Primavera silenziosa”, un saggio, scientificamente rigoroso ma coinvolgente, sugli effetti ambientali dei pesticidi, in particolare del Ddt. Un testo che ha avuto un impatto enorme, prima negli Stati Uniti e poi in tutto il mondo. Non solo perché porta alla messa al bando del Ddt, quanto per il messaggio di fondo che trasmette. Una consapevolezza specialistica che da allora entra nella coscienza collettiva: la natura ci parla, e ci dice che tutto è collegato.

Nel libro della Carson l’assenza degli uccelli segnalava chiaramente l’esistenza di un grave problema ecologico. Gli uccelli erano quindi dei “bioindicatori”, cioè degli organismi capaci di fornire informazioni sullo stato di salute di un ambiente, attraverso la loro risposta biologica. Un concetto di grande importanza, come spiega Andrea Buffagni dell’Istituto di ricerca sulle acque (Irsa) del Cnr: “Un bioindicatore è un organismo biologico in grado di evidenziare variazioni ambientali, che siano naturali o dovute agli effetti delle attività antropiche. Un concetto ecologico importantissimo, scientificamente formalizzato agli inizi del Novecento (Kolkwitz e Marsson, 1902), ma con una lunga storia implicita, di cui troviamo traccia già in Aristotele, che nell’Etica Nicomachea conia la fortunata metafora ‘una rondine non fa primavera’”.

Oggi esistono centinaia di bioindicatori, formalizzati a livello scientifico in varie parti del Pianeta, ognuno dei quali è utilizzato per ottenere un’informazione specifica. “Esistono bioindicatori che fanno qualsiasi cosa: quelli più classici quantificano i livelli di inquinamento, con maggiore o minore enfasi su diverse fonti di impatto, ad esempio inquinamento organico, metalli pesanti. Ma ne abbiamo anche per il livello di alterazione morfologica, per l'impatto dell'innevamento artificiale sui suoli alpini, per quantificare l’efficienza degli impianti di depurazione e così via”, continua il ricercatore.

Come si sceglie e che caratteristiche deve avere un bioindicatore? “Dipende tutto da quello che vogliamo ottenere, potremmo dire che il ‘bioindicatore perfetto’ dovrebbe essere: sensibile ai cambiamenti ambientali che vogliamo quantificare, facilmente identificabile e reperibile, applicabile su larga scala, caratterizzato da un ciclo biologico adatto a ciò che vogliamo analizzare e, infine, non dovrebbe essere influenzato in maniera significativa da alterazioni diverse da quelle per le quali è stato sviluppato. Quest’ultima caratteristica, però, è difficilissima da trovare in un organismo vivente, sia perché gli esseri viventi interagiscono con l’ambiente in modi molteplici, sia perché interagiscono anche tra di loro”, continua l’esperto.

Ma se il “bioindicatore perfetto” non esiste, perché usarli? E perché non limitarsi alle rilevazioni ambientali? “Il fatto che i bioindicatori siano sensibili a tutto ciò che li circonda è proprio il loro punto di forza: una rilevazione ambientale è per definizione puntuale, misura quello che c’è in un dato istante, mentre il biomonitoraggio racconta una storia, dice cosa significa biologicamente, misura effetti sinergici di più sostanze e situazioni, offre un quadro molto più ampio. Normalmente, utilizzando i bioindicatori si tiene conto di questa caratteristica non usandone mai solo uno, ma in combinazione tra loro nei cosiddetti ‘indici biotici’, che spesso sintetizzano aspetti strutturali e funzionali di un’intera comunità, valutando sia il numero totale di taxa (unità tassonomiche utilizzate per classificare e raggruppare gli organismi viventi in base a caratteristiche comuni) che la compongono, sia la presenza di specie chiave sensibili. Inoltre, indici biotici calcolati a partire da diverse comunità - ad esempio invertebrati, pesci, macrofite - sono spesso applicati in parallelo, per rappresentare in modo più completo la risposta biologica dell’ecosistema alle variazioni ambientali attese e oggetto di studio”, chiarisce Buffagni.

A parte i bioindicatori più “famosi” - che spaziano dai licheni alle api, dagli anfibi ai cavallucci marini - la maggior parte non sono particolarmente noti, ma hanno progressivamente assunto una grandissima rilevanza scientifica. Tanto significativa da essere entrati anche nella legislazione: “Nell’ambito di cui mi occupo, l’Unione europea ha introdotto l’obbligatorietà dello studio dei bioindicatori nella Direttiva quadro sulle acque (2000/60/CE) già venticinque anni fa, richiedendo per tutti i laghi e i fiumi d’Europa il monitoraggio di alcuni elementi biologici: una rivoluzione culturale, perché fino ad allora l’obbligo era esclusivamente sul monitoraggio chimico-fisico”, aggiunge il ricercatore.

Un risultato ottenuto anche grazie al Cnr, come ricorda Buffagni: “Uno degli indici biotici più utilizzati per rendere comparabili i risultati dei Paesi europei, lo STAR_ICMi (Standardisation of River Classification_Intercalibration Multimetric Index), basato sui macroinvertebrati bentonici, ovvero su organismi visibili a occhio nudo che vivono a contatto con il substrato dei fiumi - come insetti, crostacei, molluschi, vermi, eccetera -, è stato messo a punto proprio dal Cnr-Irsa (Buffagni ed Erba, 2007) attraverso la combinazione di sei metriche biologiche, ed è diventato uno degli indici standard per la definizione dello stato ecologico dei corpi idrici”.

Nei corpi idrici fluviali italiani il numero di stazioni di rilevamento ufficiali oggi supera le 400 unità, con oltre un migliaio di applicazioni di bioindicatori basati su diverse comunità acquatiche ogni anno. Il risultato è una quantità di dati veramente ingente. “L’aspetto positivo è che oggi i nostri bacini idrici sono attentamente biomonitorati, quello negativo è che le evidenze non sono affatto positive: oltre il 50% dei fiumi italiani, in una scala di qualità ambientale a cinque livelli che va da ‘cattivo’ a ‘elevato’, non raggiunge lo stato ‘buono’, come invece richiesto dalla normativa. Una situazione critica che sarebbe rimasta in gran parte invisibile se ci fossimo limitati alle sole analisi chimico-fisiche. Riuscire a leggerla attraverso la voce degli ecosistemi è il primo passo indispensabile per immaginare e costruire interventi efficaci”, conclude il ricercatore. “Le recenti innovazioni nei metodi di studio degli organismi viventi potranno favorire importanti sviluppi nel campo dei bioindicatori, a patto che non ci dimentichiamo che il primo elemento da valutare, in un momento di grave crisi globale e di estinzioni di massa come quello attuale, è la biodiversità stessa, che sottende ogni valutazione della salute degli ecosistemi. In quest’ottica, l’Italia ha istituito il National Biodiversity Future Center (NBFC), ovvero il primo centro nazionale di ricerca dedicato alla biodiversità, con cui Irsa ha diversi progetti. Tra questi, uno in particolare riguarda la tassonomia integrata degli efemerotteri (Insecta, Ephemeroptera), importanti bioindicatori della qualità dei corsi d’acqua”.

Fonte: Andrea Buffagni, Istituto di ricerca sulle acque, buffagni@irsa.cnr.it