NANOplastics Toxicity Evaluation and Risk (management) in teRrestrial Agro-Ecosystems (NanoTERRAE)

La plastica è uno dei principali stressors di origine antropica che colpiscono gli ecosistemi. Microplastiche e più recentemente nanoplastiche (NP) sono state segnalate in diversi ambienti, dalle acque superficiali ai terreni agricoli, fino alle regioni polari. La loro dispersione, ubiquitaria e in crescente aumento, ha suscitato una crescente preoccupazione a causa del loro potenziale impatto sul biota e sulla salute umana. Rispetto alle particelle di plastica più grandi, le NP hanno un'elevata reattività superficiale e interagiscono facilmente con i sistemi biologici, attraversano le barriere cellulari e generano tossicità. Al momento sono disponibili pochi dati sulla tossicità delle NP sugli organismi del suolo, nonostante prove di laboratorio dimostrino come questi siano probabilmente esposti alle NP a causa della degradazione di particelle più grandi. Le principali critiche a questi dati sono legate alla loro scarsa rilevanza ambientale, in quanto sono stati condotti principalmente come brevi incubazioni, valutando una singola classe di polimeri (ad esempio polistirene) come NP modello a concentrazioni da uno a diversi ordini di grandezza superiori a quelle ambientali, limitando così l’estrapolazione e il confronto tra gli studi. Il progetto NanoTERRAE mira a sviluppare strumenti efficaci basati su evidenze scientifiche per la valutazione del rischio ambientale delle NP negli agroecosistemi. Verranno affrontati quattro obiettivi principali: (i) Valutare la tossicità di NP "modello" per mimare l'esposizione ambientale su specie rappresentative della comunità del suolo; (ii) Caratterizzare le principali caratteristiche che determinano l’assorbimento, la traslocazione e l'escrezione delle NP, con riferimento al loro potenziale bioaccumulo in tessuti ed organi; (iii) Determinare gli effetti delle NP modello sugli organismi del suolo in un quadro di gestione del rischio ambientale; (iv) Garantire la tempestiva diffusione dei risultati e l'accessibilità dei dati attraverso l'approccio "open-science". Proponiamo di condurre test di ecotossicità cronica in vivo utilizzando due specie modello rappresentative delle comunità del suolo: il lombrico Eisenia fetida e il collembolo Folsomia candida. Gli organismi saranno esposti a diverse NP modello in termini di dimensioni e polimeri e a concentrazioni di rilevanza ambientale, nonché a miscele, per rappresentare l'eterogeneità delle NP presenti nei suoli agricoli. In determinati time-points, verranno quantificati gli effetti delle NP sulla sopravvivenza, la crescita, la riproduzione e il comportamento degli organismi modello, nonché diversi biomarcatori al fine di determinare potenziali alterazioni fisiologiche e stimare le ripercussioni a livello ecologico più elevato. Parallelamente, valuteremo possibili siti di accumulo, rintracciando NP marcate all’interno dei tessuti e degli organi degli organismi. I dati ottenuti verranno utilizzati per stimare i livelli di sicurezza e il rischio delle NP negli agroecosistemi colmando queste lacune di conoscenza, al fine di fornire strumenti utili alla comunità regolatoria a livello nazionale e internazionale. I risultati di NanoTERRAE avranno un impatto sulla comunità scientifica e sul pubblico, promuovendo misure basate sull'evidenza scientifica per monitorare e gestire la contaminazione da NP negli agroecosistemi in linea con l’Agenda 2030 delle Nazioni Unite.