L’ecotossicologia, una scienza che integra i concetti di tossicologia ed ecologia

Il termine “ecotossicologia” fu coniato nel 1969 da René Truhaut, il quale la definì come “la branca della tossicologia che si occupa dello studio degli effetti tossici, causati da inquinanti naturali o sintetici, sui costituenti degli ecosistemi, animali (inclusi gli umani), vegetali e microbi, in un contesto integrale“.

L’ecotossicologia è quindi una scienza che integra i concetti di tossicologia ed ecologia. Nel 2002, Chapman parlò di “ecologia in presenza di tossici“.

Cos’è l’ecotossicologia

L’ecotossicologia è una branca dell’ecologia che valuta gli effetti tossici degli agenti chimici e fisici sugli organismi viventi, riuniti in comunità all’interno di specifici ecosistemi.

Comprende inoltre anche lo studio delle modalità di diffusione di tali agenti e le loro interazioni con l’ambiente.

Cosa studia l’ecotossicologia

Valuta gli effetti di agenti potenzialmente tossici su alcune componenti degli ecosistemi naturali per fare una previsione del potenziale impatto sull’intero sistema, fornendo altresì una protezione a esso.

La necessità di un tale tipo di approccio è da ricondurre alla continua produzione e commercializzazione di nuovi composti chimici di sintesi per soddisfare esigenze agricole, industriali etc…

È possibile fare una stima degli effetti biologici soltanto dopo che le sostanze hanno raggiunto le comunità. E in particolare modo quando sono arrivate agli organismi più sensibili del sistema.

Ovviamente l’esposizione è determinata dal tasso di immissione delle sostanze nell’ambiente e dalla sua velocità di trasformazione.

Ecotossicologia lavoro

Cosa fa in pratica chi si occupa di ecotossicologia:

• misura la ecotossicità di campioni ambientali tramite batterie di test che utilizzano una serie di organismi bersaglio
• prevede l’eventuale impatto del campione ambientale sull’ecosistema
• ricerca e rimuove le eventuali cause di tossicità

Test o saggi ecotossicologici

Tali termini indicano un esperimento biologico volto a verificare se un composto potenzialmente tossico causa una risposta biologica rilevante negli organismi coinvolti nel test.

In genere gli organismi vengono esposti a differenti concentrazioni o dosi di una sostanza di prova o di un campione (suoli di siti contaminati, acqua di scarico, acque superficiali, acque sotterranee, fango di depurazione, sedimento fluviale o marino, scarichi civili, scarichi industriali….) diluiti in un opportuno mezzo.

L’endopoint, ovvero, i parametri osservati e misurati nei diversi gruppi di organismi sono:

• sopravvivenza
• mobilità
• crescita e/o dimensione
• numero di uova o figli
• qualsiasi altra variabile biochimica o fisiologica quantificabile

Lo scopo è stabilire quale tipo di relazione esista tra endpoint e concentrazione della sostanza di prova o del campione. Tutte le sostanze sono tossiche, a farne la differenza tra veleno e medicamento, c’è solo il dosaggio.

Ec50

I risultati dei test, chiamati anche “saggi ecotossicologici” vengono espressi come Concentrazione Efficace (EC 50). Questa è la concentrazione che produce un effetto nel 50% degli organismi esposti. La scala di parametri è la seguente:

• 100-10, tossico
• < 10-1, molto tossico
• < 1, estremamente tossico

Ecotossicologia marina

Il laboratorio di ecotossicologia marina si concentra su indagini ecotossicologiche riferite allo sviluppo, standardizzazione e applicazione di protocolli metodologici per l’esecuzione di saggi biologici e test di tossicità su sostanze e matrici ambientali. Per fare ciò, si utilizzano diversi organismi bioindicatori.

In maniera particolare è una scienza che svolge:

• saggi ecotossicologici con organismi marini per la valutazione della qualità di acque e sedimenti marini
• saggi ecotossicologici per la stima della tossicità di sostanze immesse nell’ambiente marino
• analisi batteriologiche su acque e sedimenti
• indagini ecofisiologiche su colture fitoplanctoniche monospecifiche

Ecotossicologia Unimi

L’Università degli Studi di Milano ha istituito il corso di laurea in ecotossicologia, insegnamento che si propone di fornire agli studenti la conoscenza delle tematiche relative alla distribuzione degli inquinanti nei diversi comparti ambientali, il loro passaggio negli organismi, il bioaccumulo e gli effetti che possono provocare nell’uomo e negli animali.

Ulteriore obiettivo formativo dell’insegnamento è quello di fornire le nozioni relative al concetto di tossicità acuta e cronica e alla loro misura mediante i classici saggi ecotossicologici e ad altre metodologie di valutazione dell’effetto tossicologico.

Ecotossicologia e Unisi

Anche l’Università di Siena propone il corso di laurea in Ecotossicologia e sostenibilità ambientale, che fornisce allo studente approfondite conoscenze nei campi dell’ecotossicologia e delle analisi di sostenibilità e gestione ambientale.

Il percorso di studi si sviluppa su tre livelli: uno teorico-epistemologico. Un secondo, più pratico, volto a sviluppare tecniche e indicatori di monitoraggio e valutazione ambientale. Infine, il terzo livello, che consente di acquisire una visione d’insieme per prefigurare scenari di sviluppo economico basati su quello che l’ecologo americano H. Odum definisce “una prosperità senza crescita“.

Il corso prepara alle professioni di biologi e professioni assimilate, ecologi, ricercatori e tecnici laureati nelle scienze chimiche e farmaceutiche, ricercatori e tecnici laureati nelle scienze della Terra, ricercatori e tecnici laureati nelle scienze biologiche. Consente inoltre l’accesso all’Esame di Stato per l’abilitazione alla professione di geologo e biologo.