Dove la gomma incontra la strada (e il fiume): valutazione degli impatti delle acque piovane e del deflusso stradale sui salmoni e sugli ecosistemi acquatici

Ogni giorno, milioni di automobili e camion percorrono le strade della nostra nazione, molti dei quali attraversano torrenti e fiumi nel loro percorso. Chi guida potrebbe non considerare la minaccia che le automobili possono rappresentare per i nostri ecosistemi acquatici.

Le acque piovane e il deflusso stradale sono forme di inquinamento sempre più riconosciute che possono contenere sostanze chimiche dannose per i pesci e altri animali acquatici. Una di queste sostanze chimiche è la 6 p-fenilendiammina – chinone (6PPDQ). La 6 p-fenilendiammina (6PPD) è fondamentale per la durata dei pneumatici delle automobili e per la sicurezza del conducente poiché protegge la gomma dei pneumatici dalle screpolature. Il 6PPD assorbe gli effetti degradanti dell'ozono reagendo con l'aria e trasformandosi in 6PPD-chinone (6PPDQ). Il 6PPDQ viene quindi rilasciato nell'ambiente man mano che i pneumatici si consumano durante la guida e l'acqua piovana trasporta la sostanza chimica nei fiumi e torrenti vicini. Una volta nell'acqua, i pesci e altri organismi acquatici sono esposti alla sostanza chimica.

Recentemente, il 6PPDQ è stato collegato alla mortalità di massa del salmone coho adulto in alcuni corsi d’acqua del Pacifico nordoccidentale (Tian et al. 2021). Questa recente scoperta ha ispirato nuove ricerche sull'ampiezza degli impatti del 6PPDQ sugli ecosistemi acquatici.

Scienziati che collaborano con il Western Fisheries Research Center dell'USGS e il Kansas Water Science Center hanno recentemente pubblicato due nuovi documenti che migliorano la nostra comprensione degli impatti del 6PPDQ sul salmone e stabiliscono metodi per approcci economicamente vantaggiosi e umani per studiare in modo più ampio come e in che misura 6PPDQ e altri contaminanti correlati influenzano i nostri ecosistemi acquatici. Questa scienza rappresenta un passo fondamentale verso la definizione delle soglie di qualità dell’acqua per 6PPDQ che possono aiutare a guidare gli sforzi per raccogliere e filtrare il deflusso stradale. Questi nuovi metodi possono essere utilizzati anche per testare alternative 6PPD per pneumatici.

Il primo articolo, pubblicato su Environmental Science & Technology Letters, convalida l’uso di linee cellulari di pesce coltivate in laboratorio per valutare gli impatti del 6PPDQ e di altri prodotti di trasformazione dell’usura degli pneumatici sulla salute dei pesci rispetto ai test su pesci vivi. Sono state utilizzate linee cellulari di salmone Coho, salmone rosso, salmone Chinook e trota iridea e la differenza negli impatti di 6PPDQ tra le specie era coerente con i test sui pesci vivi. Le linee cellulari sono più economiche, possono essere utilizzate in un ampio numero di laboratori e non comportano l’uccisione di animali, in linea con gli sforzi globali per ridurre l’uso degli animali negli esperimenti di laboratorio.

Il secondo studio, pubblicato su Environmental Science & Technology, esplora le prime fasi di vita del salmone coho in acqua dolce, quando è probabile che incontrino 6PPDQ nell’ambiente. Studi precedenti hanno dimostrato che i coho giovani e adulti più anziani sono molto sensibili al 6PPDQ e muoiono dopo l'esposizione a livelli presenti nell'ambiente. Questo nuovo studio li integra. Ciò dimostra che gli embrioni di coho, nelle uova che di solito vengono deposte nei letti dei fiumi, raramente muoiono se esposti. Tuttavia, non appena i cuccioli di coho si schiudono, sono molto sensibili al 6PPDQ e sperimentano una mortalità significativa. Fondamentalmente, i salmoni coho corrono il rischio di essere uccisi dal 6PPDQ per il periodo da uno a due anni in cui vivono tipicamente nell'acqua dolce dopo la schiusa e quando ritornano dall'oceano all'acqua dolce da adulti per deporre le uova e deporre le uova.

Questo articolo include anche una nuova analisi del genoma del coho per mostrare come il 6PPDQ probabilmente uccida il salmone coho. Sulla base dei geni interessati e in linea con le ipotesi generate da studi precedenti, il 6PPDQ può rendere più permeabili le arterie, le vene e la barriera tra il sangue e il cervello.

Gli scienziati del Western Fisheries Research Center stanno ora determinando se il 6PPDQ provoca effetti subletali sul salmone, come il cambiamento della resistenza alle malattie o del loro metabolismo. Stiamo anche lavorando per promuovere l’uso di linee cellulari animali e altre strategie per testare gli impatti del 6PPDQ su molti organismi acquatici e per esplorare sostanze chimiche alternative per la protezione dei pneumatici.

Foto nel carosello per gentile concessione di Florian Graner / Sealife Productions