La produzione di materiali plastici ha registrato un aumento esponenziale a partire dagli anni Cinquanta del secolo scorso, raggiungendo a livello globale volumi estremamente elevati (Williams e Rangel-Buitrago, 2022). L’ampio utilizzo della plastica in numerosi settori e l’inefficienza dei sistemi di gestione dei rifiuti hanno favorito la dispersione di questi materiali in tutti i comparti ambientali, inclusi ecosistemi marini e fluviali, suoli, sedimenti e atmosfera, fino a interessare anche aree remote (Williams e RangeL-Buitrago, 2022). L’inquinamento da plastica è oggi riconosciuto come una delle principali problematiche ambientali a scala globale, per i suoi potenziali effetti sulla biodiversità, sul funzionamento degli ecosistemi e sulla salute umana (Horton, 2022).

Una volta rilasciati nell’ambiente, i materiali plastici vanno incontro a processi di degradazione fisica e chimica che ne determinano la frammentazione progressiva in particelle di dimensioni ridotte. In base alle dimensioni, si distinguono le mesoplastiche (5–25 mm) e le microplastiche (MP), definite come particelle inferiori a 5 mm (Gesamp, 2019; Issac e Kandasubramanian, 2021). Le microplastiche, per le loro ridotte dimensioni, l’elevata persistenza e la notevole mobilità, possono essere facilmente trasportate dalle correnti idriche e atmosferiche, risultando ampiamente biodisponibili nei diversi ecosistemi.

Negli ambienti acquatici, le microplastiche possono entrare nelle reti trofiche a partire dai livelli più bassi, come plancton e invertebrati bentonici, e venire successivamente trasferite ai livelli trofici superiori. Questo processo consente alle particelle di raggiungere organismi di maggiori dimensioni, inclusi pesci, mammiferi e uccelli, ampliando il potenziale impatto ecologico di questa forma di contaminazione (Issac e Kandasubramanian, 2021)

In questo contesto, l’avifauna risulta particolarmente esposta alla contaminazione da microplastiche, in quanto occupa una vasta gamma di nicchie ecologiche e utilizza risorse trofiche provenienti da ambienti terrestri, marini e di acque dolci.

Le microplastiche possono adsorbire contaminanti chimici quali inquinanti organici persistenti e metalli pesanti, favorendone il trasferimento lungo la catena trofica; numerosi studi hanno infatti associato la presenza di microplastiche a effetti avversi in diversi taxa animali, inclusi stress ossidativo, alterazioni metaboliche e fisiologiche, disfunzioni immunitarie e potenziali ripercussioni sulle capacità riproduttive ed energetiche (Bakir et al., 2012; Zolotova et al., 2022).

La presente revisione si propone di sintetizzare gli studi condotti in Italia sulla contaminazione da microplastiche nell’avifauna, considerando che la penisola italiana, inserita nel bacino del Mediterraneo, rappresenta un hotspot di biodiversità e ospita oltre 550 specie di uccelli, di cui circa 287 nidificanti. Gli studi considerati comprendono specie rappresentative di differenti contesti ambientali, includendo una specie marina, la gazza marina (Alca torda), una specie associata alle acque interne, il martin pescatore (Alcedo atthis), e una specie terrestre, il barbagianni (Tyto alba). Nel loro insieme, tali lavori evidenziano la diffusione della contaminazione da microplastiche lungo l’intero gradiente ambientale in Italia (Winkler et al., 2020; Murano et al., 2024; Pietrelli et al., 2024).

Materiali e metodi

Aree di studio e specie analizzate

Nella presente revisione si prendono in esame tre studi condotti in differenti aree della penisola italiana, rappresentative di ambienti marini, di acque interne e terrestri. In ambiente marino, la contaminazione da microplastiche viene investigata nella gazza marina, lungo le coste del Golfo di Napoli, in Italia meridionale (Murano et al., 2024). Per gli ambienti di acque interne, lo studio riguarda il martin pescatore, lungo il corso del fiume Ticino, dall’area del Lago Maggiore fino alla confluenza nel fiume Po, in Italia settentrionale (Winkler et al., 2020). In ambiente terrestre, la contaminazione da microplastiche viene valutata nel barbagianni, confrontando due siti dell’Italia centrale caratterizzati da differenti livelli di antropizzazione, entrambi localizzati nel Lazio: un’area naturale protetta, il Parco Naturale di Pantanello (Comune di Cisterna di Latina), e un’area agricola ad alta pressione urbanistica, l’azienda agricola “Gelasio Caetani” nel Comune di Latina (Pietrelli et al., 2024).

Tipologia di campioni e modalità di campionamento

Negli studi considerati si analizzano differenti matrici biologiche. Per la gazza marina, i campioni comprendevano contenuto gastrico e tessuti (muscolo pettorale e fegato), prelevati durante esami autoptici condotti entro 24 ore dal ritrovamento degli individui (Murano et al., 2024). Nel caso del martin pescatore e del barbagianni, l’analisi si è basata su pellet (borre), raccolti rispettivamente lungo transetti fluviali sotto potenziali siti di riposo della specie e presso siti di roost noti (Winkler et al., 2020; Pietrelli et al., 2024). I pellet sono stati raccolti utilizzando materiali sterili e trasportati in laboratorio per le successive analisi.

Preparazione dei campioni ed estrazione delle microplastiche

Per la gazza marina, l’estrazione delle microplastiche è stata effettuata mediante digestione enzimatica e alcalina dei campioni biologici (contenuto dello stomaco, muscolo pettorale e fegato), seguita da filtrazione su filtri in cellulosa e successiva osservazione al microscopio stereoscopico per la classificazione delle particelle in base a forma, colore e dimensioni (Murano et al., 2024).
Nel martin pescatore, le borre sono state inizialmente ispezionate visivamente allo stereomicroscopio per l’individuazione di potenziali elementi plastici; successivamente, una parte dei campioni è stata sottoposta a separazione di densità in soluzione satura di NaCl per l’estrazione di microplastiche, seguita da filtrazione su membrane d’argento (Winkler et al., 2020).
Per il barbagianni, i pellet raccolti nei due siti di studio sono stati privati delle componenti ossee e sottoposti a essiccazione. I residui organici sono stati successivamente trattati mediante un processo ossidativo di tipo Fenton per la rimozione della matrice biologica, seguito da separazione di densità in soluzione satura di cloruro di sodio per l’estrazione delle microplastiche (Pietrelli et al., 2024).

L’identificazione della composizione polimerica è stata effettuata in tutti gli studi mediante spettroscopia µ-FTIR (Winkler et al., 2020; Murano et al., 2024; Pietrelli et al., 2024).

Nel caso del martin pescatore, oltre all’analisi µ-FTIR delle particelle selezionate visivamente, è stata applicata la microscopia elettronica a scansione accoppiata a spettroscopia a dispersione di energia (SEM-EDS) per l’identificazione di microplastiche di dimensioni inferiori al limite di rilevamento FTIR e per la caratterizzazione elementare delle particelle (Winkler et al., 2020).

Risultati e discussione

Gazza marina, ambiente marino

Nello studio condotto sulla gazza marina nel Golfo di Napoli, la presenza di plastica è stata rilevata nel 66% degli individui analizzati (3 su 5), con un totale di 41 elementi rinvenuti principalmente nel contenuto gastrico, ma anche nel muscolo pettorale e, in un caso, nel fegato (Murano et al., 2024). La maggior parte delle particelle è costituita da frammenti (50%) e fibre (48%). I colori più rappresentativi risultavano nero, blu, grigio e rosso. L’analisi FTIR ha evidenziato una composizione polimerica dominata dal polietilene (PE, 55%), seguito dal polipropilene (PP), ed altri polimeri presenti in quantità minori. La rilevazione di microplastiche anche nei tessuti suggerisce la possibilità di processi di traslocazione oltre il tratto digerente, già documentati in altri organismi marini (Murano et al., 2024). L’elevata incidenza osservata in quest’area costiera altamente urbanizzata indica una significativa esposizione della specie, probabilmente legata sia all’ingestione diretta sia al trasferimento trofico attraverso prede ittiche contaminate.

Martin pescatore, acque interne

Nel martin pescatore, l’analisi di 133 pellet raccolti lungo il corso del fiume Ticino ha mostrato la presenza di microplastiche nel 7,5% dei campioni (10 pellet), per un totale di 12 elementi plastici (Winkler et al., 2020). Le particelle rinvenute erano quasi esclusivamente fibre (11 su 12), caratterizzate da dimensioni molto ridotte (lunghezza media 1,16 ± 1,22 mm).
L’identificazione polimerica ha evidenziato la presenza di polietilene (PE), polipropilene (PP), poliuretano (PU) e polietilene tereftalato (PET) (Winkler et al., 2020). Le microplastiche sono state rilevate prevalentemente nella porzione meridionale del fiume, in prossimità di aree urbanizzate e di un grande impianto di trattamento delle acque reflue, suggerendo un ruolo rilevante delle pressioni antropiche locali come fonte di contaminazione. Considerata l’ecologia alimentare della specie, l’ingestione risulta verosimilmente mediata dal trasferimento trofico attraverso prede ittiche.

Barbagianni, ambiente terrestre

Per il barbagianni, l’analisi di pellet raccolti in due siti dell’Italia centrale ha evidenziato la presenza di microplastiche in entrambi i contesti studiati, con un totale di 22 elementi rinvenuti (Pietrelli et al., 2024). La frequenza di contaminazione risultava significativamente più elevata nel sito altamente antropizzato (azienda agricola Gelasio Caetani) rispetto all’area naturale protetta di Pantanello.
Le particelle identificate erano prevalentemente fibre (Fig. 1), seguite da frammenti, film e granuli.

Figura 1: Immagine al microscopio (×20) di fibre di polibutilene tereftalato (PBT) rinvenute nei pellet di barbagianni. (PIETRELLI et al., 2024).

La composizione polimerica mostrava una maggiore diversità nel sito antropizzato, includendo polietilene (PE), polivinilcloruro (PVC), polietilene tereftalato (PET), ed altri polimeri presenti in percentuali minori; nel sito meno antropizzato erano presenti esclusivamente fibre di poliestere (PES) (Pietrelli et al., 2024). Questi risultati suggeriscono un’influenza del grado di antropizzazione del paesaggio sulla tipologia e sulla quantità di microplastiche trasferite lungo la catena trofica terrestre e indicano che la contaminazione interessa anche gli ecosistemi terrestri e non è limitata ai contesti acquatici. Considerando inoltre che il barbagianni è un predatore che si alimenta prevalentemente di piccoli mammiferi, la presenza di microplastiche nei pellet suggerisce un trasferimento trofico dalle prede al predatore.

Confronto tra i tre studi

Nel loro insieme, i tre studi analizzati dimostrano che la contaminazione da microplastiche interessa l’avifauna in Italia lungo l’intero gradiente ambientale, coinvolgendo specie marine, di acque interne e terrestri. Sebbene le matrici biologiche analizzate e gli approcci metodologici differiscano tra gli studi, le microplastiche sono state rilevate in tutte e tre le specie considerate, confermando una diffusione trasversale di questa forma di contaminazione nei diversi ecosistemi.

Come osservabile in Fig. 2 l’elemento comune emerso dalle analisi è la prevalenza di polimeri di largo utilizzo antropico, con il polietilene (PE) identificato in tutti e tre gli studi (Winkler et al., 2020; Murano et al., 2024; Pietrelli et al., 2024).

Figura 2: La figura mostra un confronto qualitativo dei polimeri plastici identificati nelle tre specie di avifauna considerate negli studi analizzati. Il confronto evidenzia come il polietilene (PE) sia l’unico polimero comune a tutte e tre le specie. Le abbreviazioni utilizzate per i polimeri: PE, polietilene; PP, polipropilene; PET, polietilene tereftalato; PVC, polivinilcloruro; PU, poliuretano; EPS, polistirene espanso; PBT, polibutilene tereftalato.

La ricorrenza del PE non risulta sorprendente, considerando che si tratta di uno dei polimeri plastici più prodotti e utilizzati a livello globale, ampiamente impiegato nella realizzazione di imballaggi, sacchetti e materiali monouso, e rappresenta una componente dominante dei rifiuti plastici dispersi nell’ambiente. La sua bassa densità e la relativa resistenza alla degradazione ne favoriscono la persistenza e il trasferimento lungo le catene trofiche, rendendolo particolarmente disponibile per l’ingestione da parte degli organismi.

Per quanto riguarda la morfologia delle microplastiche, in tutti e tre gli studi le particelle più comuni sono prevalentemente fibre (Winkler et al., 2020; Murano et al., 2024; Pietrelli et al., 2024). Questa tipologia di item è coerente con la diffusione ambientale di fibre sintetiche, frequentemente associate a scarichi urbani e alla degradazione di materiali tessili e attrezzi da pesca.

Nel complesso, il confronto tra i tre studi evidenzia come la contaminazione da microplastiche rappresenti un fenomeno diffuso che interessa l’avifauna italiana lungo differenti contesti ambientali, con caratteristiche comuni in termini di tipologia delle particelle e composizione polimerica, ma anche con differenze riconducibili al grado di antropizzazione e alle specificità degli habitat.

Conclusione

I risultati sintetizzati in questa revisione contribuiscono a delineare un quadro generale della contaminazione da microplastiche nell’avifauna in Italia, mostrando come questa forma di inquinamento interessi specie appartenenti a differenti contesti ambientali, dagli ecosistemi marini a quelli di acque interne e terrestri. Le evidenze disponibili indicano che l’esposizione dell’avifauna alle microplastiche è associata a pressioni antropiche e al possibile trasferimento di queste particelle lungo le catene trofiche.

Considerati i potenziali effetti negativi che la contaminazione da microplastiche può esercitare sul benessere individuale degli organismi e di conseguenza sulle specie, emerge la necessità di ampliare le indagini su scala spaziale e tassonomica. In particolare, futuri studi dovrebbero concentrarsi sull’identificazione delle principali fonti di contaminazione e delle aree del territorio italiano in cui le specie risultano maggiormente esposte, nonché sull’adozione di approcci metodologici armonizzati che consentano confronti più robusti tra gli studi. Un approfondimento in questa direzione risulta fondamentale per migliorare la comprensione delle dinamiche di contaminazione e per supportare lo sviluppo di strategie di gestione e mitigazione volte a ridurre l’impatto delle microplastiche nell’avifauna e negli ecosistemi italiani.

Bibliografia

-Bakir A., Rowland S. J., Thompson R. C., 2012 - Competitive sorption of persistent organic pollutants onto microplastics in the marine environment - Marine pollution bulletin, 64(12), 2782-2789.

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-Horton A. A., 2022 - Plastic pollution: When do we know enough? - Journal of Hazardous Materials, 422, 126885.

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-Pietrelli L., Dodaro G., Pelosi I., Menegoni P., Battisti C., Coccia C., Scalici M., 2024 - Microplastic in an apex predator: Evidence from Barn owl (Tyto alba) pellets in two sites with different levels of anthropization - Environmental Science and Pollution Research, 31(22), 33155-33162.

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-Zolotova N., Kosyreva A., Dzhalilova D., Fokichev N., Makarova O., 2022 - Harmful effects of the microplastic pollution on animal health: a literature review - PeerJ, 10, e13503.