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Effects of global change on the emission, fate, effects and risks of chemicals in aquatic ecosystems

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I futuri rischi ambientali delle sostanze chimiche emergenti

Un gruppo di dottorandi europei sta creando esperimenti e modelli di previsione basati su scenari per anticipare gli effetti interattivi di cambiamenti climatici e di sostanze chimiche come pesticidi e farmaci.

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Entro il 2050 la popolazione mondiale raggiungerà i 9 miliardi di persone, tre quarti dei quali vivranno nelle città. La crescita della popolazione, l’aumento dell’urbanizzazione e la pressione del riscaldamento globale esercitano un impatto diretto sugli ecosistemi. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA), il progetto ECORISK2050 ha lavorato con un consorzio eterogeneo per fornire modelli predittivi e strumenti di mitigazione al fine di affrontare le emissioni, l’esposizione, gli effetti e la mitigazione di sostanze chimiche negli ambienti agricoli e acquatici in base agli scenari dei cambiamenti climatici.

Un consorzio di scienze ambientali

In qualità di iniziativa all’interno delle Reti di formazione innovativa MSCA, uno dei principali obiettivi del progetto era quello di formare la prossima generazione di scienziati ambientali. Tredici dottorandi provenienti da tutta Europa hanno partecipato al progetto esaminando la letteratura in materia, eseguendo esperimenti, analizzando dati e sviluppando strumenti di mitigazione in grado di proteggere l’acqua e il suolo dagli effetti interattivi dei cambiamenti climatici e dell’inquinamento chimico. ECORISK2050 ha lavorato con partner che vanno oltre le università e le istituzioni di ricerca. Il progetto ha riunito consulenti, rappresentanti del settore e decisori governativi. Il motivo di questo approccio olistico è la complessità generale intrinseca nell’affrontare lo stress ambientale causato dall’attività umana. Secondo il coordinatore del progetto, Paul van den Brink: «Per essere preparati agli effetti sociali dei cambiamenti climatici, dobbiamo ottimizzare l’uso della chemiodiversità in modo da andare verso un futuro sicuro e sostenibile. Questa trasformazione richiederà cambiamenti sociali e istituzionali che trovino un equilibrio tra i vantaggi dell’uso delle sostanze chimiche, l’innovazione e la necessità di sostenibilità e sicurezza.»

Modellizzazione e mitigazione del rischio

I ricercatori hanno adottato un approccio su più fronti per determinare l’esposizione ambientale alle sostanze chimiche e come questa potrebbe cambiare in futuro in condizioni caratterizzate da cambiamenti climatici globali. Gli sforzi per comprendere gli attuali livelli di inquinamento hanno incluso l’identificazione e l’analisi dei dati esistenti e l’utilizzo di tali informazioni per costruire modelli basati su scenari. Grazie a diverse fonti di dati, ECORISK2050 ha sviluppato scenari di previsione basati su fattori socioeconomici ed emissioni chimiche. Questi modelli hanno preso in considerazione diversi fattori, tra cui la crescita della popolazione, il riscaldamento delle temperature, la regolamentazione governativa e gli aspetti idrologici del trasporto di sostanze chimiche nell’aria, nell’acqua e nel suolo. Oltre ai modelli predittivi, il progetto ha sviluppato strumenti e ricercato pratiche di mitigazione che potrebbero ridurre il carico di sostanze chimiche dannose nell’ambiente. TENTACLE, un motore di controllo della temperatura e delle ondate di calore che è stato applicato con successo in ambienti sperimentali, è uno di questi strumenti. Le strategie di mitigazione includono la progettazione di sostanze chimiche più biodegradabili, la valutazione delle tecnologie destinate a rimuovere gli inquinanti dalle acque reflue e la revisione delle politiche europee per migliorare le raccomandazioni sulla gestione del rischio ambientale.

Obiettivi per le indagini future

Il progetto è stato di ampio respiro e ha effettuato esplorazioni in ambienti dell’Europa sia settentrionale che meridionale. Mentre alcuni studi hanno analizzato la presenza di sostanze come l’ibuprofene nelle acque reflue o la coesistenza di microplastiche e prodotti farmaceutici nel suolo agricolo, i pesticidi e i fungicidi sono stati l’obiettivo principale del progetto. ECORISK2050 ha posto le basi per progetti futuri volti a esplorare sostanze chimiche come erbicidi, detergenti per la casa e sale. Oltre allo studio di una gamma più ampia di sostanze chimiche, il miglioramento dei dati disponibili è un altro obiettivo critico per il futuro. Secondo van den Brink: «Una conclusione importante del progetto è che la previsione basata su scenari dei cambiamenti nelle emissioni chimiche, nell’esposizione, negli effetti e nella mitigazione di sostanze chimiche come i pesticidi e i farmaci è possibile quando sono disponibili dati sufficienti.» In alcuni casi, come la modellazione spaziale del trasporto di sostanze chimiche, però, i dati non erano adeguati. L’urbanizzazione e i cambiamenti climatici comportano rischi reali per gli effetti delle sostanze chimiche sull’ambiente e sul benessere umano. ECORISK2050, investendo in scienziati a inizio carriera, ha posto le basi per anticipare le sfide e mitigare i danni.

Parole chiave

ECORISK2050, mitigazione, sostanze chimiche, pesticidi, prodotti farmaceutici, acque reflue, inquinanti chimici, scienza ambientale, modellizzazione del rischio, cambiamenti climatici

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