Sull’importanza della vitalità del trapianto Le stesse sostanze fito- e micotossiche responsabili del depauperamento in loco della flora muscicola o lichenica, quando non le stesse condizioni innaturali del trapianto possono causare danni anche molto notevoli al materiale vivo esposto. Se l'esposizione è protratta nel tempo (1, 4, 8 o 12 mesi), ci si può chiedere quanto "vivi" rimangano i campioni

1) Se i danni sono intensi, quanto ne risentono i meccanismi di accumulo? 2) quanto questo è ancora ”BIO"accumulo? 3) Perché non usare, al posto di organismi, materiali sintetici? E’ vero che questi non hanno una “performance” migliore?

Obiettivo di fondo di un progetto nazionale COFIN 2004 che vide il coinvolgimento di 4 università (SI, TS, GE, NA) fu di verificare i vantaggi offerti da muschi e licheni, variamente trattati, rispetto a materiali naturali e di sintesi, esposti negli stessi siti e nelle stesse condizioni, in termini di: efficienza di accumulo accuratezza dei risultati praticità d'uso

Introduzione Prima fase Siti pilota Seconda fase Terza fase

Le specie utilizzate in questo studio sono state scelte tra quelle: più frequentemente utilizzate nei trapianti, ad ampia distribuzione, con caratteristiche ecologiche tali da lasciar supporre che resistano piuttosto bene al trapianto.

Siti pilota - Materiali e metodi Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf var. furfuracea Campionamento: Lateis, Alpi Carniche, presso il Lago di Sauris (UD), lariceta, 1500 m s.l.m., su rami basali di Larix decidua. Hypnum cupressiforme Hedw. Campionamento: Basovizza, dolina del Carso triestino, 400 m s.l.m., su affioramenti calcarei.

Il materiale è stato quindi pulito, mondato dalle parti morte o rovinate, e lavato dopo rinvenimento in atmosfera satura di umidità per 12 h, con quattro lavaggi successivi in acqua distillata, ciascuno di 100 ml per g di materiale. Fatto seccare all'aria per 48 ore, il materiale è stato quindi conservato a -32°C in petri fino al successivo uso.

Siti pilota - Materiali e metodi Ciascun campione (c. 500 mg) è stato racchiuso in una reticella di nylon del diametro di 12 cm, con maglia di 2 mm, e appeso su un traliccio.

Materiali biologici ML LL MS LS MB MA LA MSoxa LSoxa MAoxa LAoxa Siti pilota - Materiali e metodi Materiali biologici pulizia, selezione e lavaggio ML LL calore secco MS LS HNO3 MA LA calore umido MB MSoxa LSoxa MAoxa LAoxa ammonio ossalato

 1) muschi e licheni VIVI (V); 2) muschi e licheni UCCISI mediante trattamento termico (120°C per 24 h,°C, “STUFA”); 3) muschi e licheni UCCISI mediante lavaggi in HNO3 1 M (1 ml mg-1), e successivi risciacqui in acqua distillata (“ACIDO”); 4) come 2, ma sottoposti a trattamento di depectinizzazione, mediante lavaggi in ossalato d'ammonio 0,5% a 90°C per 12 h (“STUFA SPECTINATO”); 5) come 3, ma sottoposti a trattamento di depectinizzazione, mediante lavaggi in ossalato d'ammonio 0,5% a 90°C per 12 h (“ACIDO SPECTINATO”).

Influenza dei trattamenti sul contenuto elementare In alcuni casi il trattamento ha modificato sostanzialmente il contenuto elementare. L’uccisione a mezzo calore è preferibile al trattamento acido (anche per il mercurio!!!), la depectinizzazione è il trattamento più drastico, con un arricchimento in certi metalli “pesanti”.

TRIESTE - Pre-Esposizione

TRIESTE - Post-Esposizione

Materiali sintetici Siti pilota - Materiali e metodi filtro in fibra di quarzo Whatman QMA 1851047 filtro a scambio cationico ICE-450 Pall Corp filtro in cellulosa Whatman Grade 42 Ashless Quantitative Filter

Materiali sintetici Siti pilota - Materiali e metodi filtro in fibra di quarzo Whatman QMA 1851047 filtro a scambio cationico ICE-450 Pall Corp filtro in cellulosa Whatman Grade 42 Ashless Quantitative Filter

Possibili effetti della reticella? Siti pilota - Materiali e metodi Possibili effetti della reticella? Contaminazione? Arricchimento? Protezione?

Licheni su rametto (LRL) Siti pilota - Materiali e metodi Licheni su rametto (LRL)

Siti pilota - Materiali e metodi 10 cm Trieste Napoli

CO, NOx, SO2, PM10, dati climatici Siti pilota - Materiali e metodi ARPA FVG ARPAC DST CO, NOx, SO2, PM10, dati climatici

Trieste Siti pilota - Materiali e metodi Noi siamo qui Largo Barriera Vecchia TS02CARP

Napoli Siti pilota - Materiali e metodi N Golfo di Napoli 1 2 3 4 5 6 Linea tranviaria Metropolitana N raffinerie, depositi di combustibile 1 2 3 4 5 6 7 8 9 stazione ferroviaria Distretto centrale orientale occidentale Golfo di Napoli

10 materiali biologici, 2 sintetici Uso di alcuni materiali Siti pilota - Materiali e metodi Approccio sperimentale 10 materiali biologici, 2 sintetici Prima fase: Seconda fase: Uso di alcuni materiali selezione e nuovi materiali (Terza fase):

Prima fase: Seconda fase: Terza fase: 6 settimane un sito pilota Siti pilota - Materiali e metodi Approccio sperimentale 6 settimane un sito pilota Prima fase: 6 settimane 12 settimane Seconda fase: un sito pilota 3 mesi più siti pilota Terza fase:

vitalità + (bio)accumulo Siti pilota - Materiali e metodi Approccio sperimentale Prima fase: vitalità + (bio)accumulo Seconda fase: (bio)accumulo Terza fase: (bio)accumulo

Misure di parametri fisiologici Siti pilota - Materiali e metodi Misure di parametri fisiologici Attività fotosintetica Pigmenti fotosintetici

La stima della vitalità però non è esente da problemi Siti pilota - Materiali e metodi La stima della vitalità però non è esente da problemi FOTOSINTESI: può dare informazioni sullo “stato di salute” dell’intero campione. Richiede però misure laboriose, una notevole esperienza e una strumentazione costosa. scambi gassosi

FLUORESCENZA: estremamente precisa, dà misure puntiformi FLUORESCENZA: estremamente precisa, dà misure puntiformi. E’ affidabile, ma porta ad una sovrastima se le misure non vengono ripetute sempre negli stessi punti. Non richiede una strumentazione particolarmente costosa. PIGMENTI FOTOSINTESI: Le misure non sono laboriose e richiedono una strumentazione a disposizione di qualsiasi laboratorio biologico.

Pseudevernia furfuracea Siti pilota - Risultati Vitalità - scambi gassosi Hypnum cupressiforme Pseudevernia furfuracea Rd Phn Phg mg CO2 g-1 peso secco h-1 Rd Phn Phg PRE POST-TS POST-NA

Pseudevernia furfuracea Siti pilota - Risultati Vitalità - clorofille Chla Chlb Chla+b Hypnum cupressiforme Pseudevernia furfuracea µg mg-1 peso secco

Vitalità – Fluorescenza Fv/Fm Siti pilota - Risultati Vitalità – Fluorescenza Fv/Fm Tretiach et al. (2007) Lichen and moss bags as monitoring devices in urban areas, part I: influence of exposure on vitality. Environmental Pollution 146: 380-391.

Siti pilota - Risultati 3 mesi Trieste

Tra Trieste e Napoli ci sono alcune differenze sostanziali nei pattern di contaminazione, in buon accordo con: a) il diverso tipo di inquinamento presente nelle due zone dove è avvenuta l’esposizione; b) il diverso clima; c) la diversa composizione dei suoli.

TRIESTE NAPOLI

TRIESTE NAPOLI

TRIESTE NAPOLI

Fe 68% Trieste 6 settimane Prima fase - Risultati μg g-1 peso secco MA MAoxa 68% MA ML MS MSoxa LAoxa LA LL LS LSoxa MUSCHI LICHENI

Pb Trieste 6 settimane Prima fase - Risultati μg g-1 peso secco MA MS MAoxa MA ML MS MSoxa LAoxa LA LL LS LSoxa MUSCHI LICHENI

Comparando i valori di accumulo dei materiali sottoposti ai diversi trattamenti, risulta che nell’ambito dello stesso tipo di materiale (muschio o lichene) i trattamenti più drastici o che richiedono più manipolazioni possono incrementare leggermente l’arricchimento (il materiale si “rovina”, esponendo una maggior superficie?). Il materiale vivo (o presunto tale!!! Vedi sopra) non fa registrare in ogni caso le “performance” migliori, anzi...

In qualsiasi modo si esprima l’arricchimento subito dai materiali (rispetto ai materiali semplicemente lavati, rispetto a quello con incremento maggiore, dopo normalizzazioni varie, ecc.) risulta che quelli muscicoli hanno una performance migliore di quella dei materiali lichenici.

Area specifica fogliare Ciò può essere legato a fattori morfologici, tra cui la diversa superficie esposta. Siamo andati perciò a misurare Area specifica fogliare cioè la superficie totalizzata da una massa nota dei due materiali. Adamo et al. (2007). Lichen and moss bags as monitoring device in urban areas, part II: trace elements content in living and dead biomonitors and comparison with synthetic materials. Environmental Pollution 146: 392-399.

Abbiamo ottenuto un’ottima concordanza ripetendo le misure utilizzando altri campioni, e un secondo operatore (!). L’area specifica fogliare del muschio è circa sei volte superiore a quella del lichene. 81-136-204 mm2 mg-1 contro 400 -680 -1020 mm2 mg-1 La morfologia delle foglioline del muschio sembrano poi, con la loro forma a cucchiaino, particolarmente atte a trattenere il particellato

Pb Trieste 6 settimane Seconda fase - Risultati 12 settimane μg g-1 peso secco MSoxa MS ML LL LS A B MSoxa MS ML LL LS A B MSoxa MS ML LL LS A B MUSCHI LICHENI

Seconda fase - Risultati Trieste Napoli Cu µg g-1 peso secco µg g-1 peso secco Na µg g-1 peso secco Pb ML MS MSoxa LL LS A B ML MS MA LL LS LA A B

Conclusioni 1/3 Si conferma l’efficacia dell’uso dei moss bags in studi di monitoraggio dell’inqui-namento atmosferico; L’accumulo è dovuto a meccanismi di tipo passivo, di conseguenza non sembra ne-cessario utilizzare materiale vivo, anzi la vitalità potrebbe essere un confondente dei dati;

Conclusioni 2/3 Ulteriori studi metodologici sono necessari prima di poter proporre dei protocolli standard; Abbiamo anche dimostrato la forte influenza esercitata dalle modalità espositive. Restano da stabilire i requisiti minimi da applicare per la scelta dei siti espositivi in ambiente urbano.

Conclusioni 3/3 È necessario continuare la sperimentazione di nuovi mate-riali sintetici e biologici.

Pb ~ 60% = Trieste 3 mesi Terza fase - Risultati SP2 SP1 μg g-1 peso secco 60% ~ = MATERIALE SINTETICO MB ML MS MA LL LRL BF MUSCHI LICHENI