Le api di Chernobyl: bioindicatori affidabili?

Eccoci alla terza ed ultima parte della miniserie dedicata alle api di Chernobyl ed alla radioattività, ideata sull’onda della recente serie tv trasmessa su Sky dedicata al disastro nucleare.

Se non hai letto i primi due articoli, ecco i link per recuperarli:

Dopo aver parlato dell’impatto del disastro radioattivo sugli impollinatori e dei residui che durante alcuni studi sono stati rinvenuti nel miele, è venuto il momento di rispondere a questa domanda.

Le api sono dei buoni bioindicatori quando parliamo di radioattività?

Sono i prodotti dell’alveare in grado di fornirci una fotografia realistica della contaminazione radioattiva di un determinato territorio?

 

OGNI PRODOTTO HA IL SUO PERCHE’:

Le api hanno un raggio di raccolta (detto raggio di bottinamento) che può superare i 3 km, questo significa che riescono a “coprire” aree di territorio piuttosto vaste, intorno all’alveare di appartenenza.

I contaminanti presenti nell’ambiente possono essere incorporati nei tessuti dell’ape, nella cera, nel miele, nella propoli, e perfino nell’alveare stesso!

Questi insetti sono già stati utilizzati in passato per monitorare la presenza e la distribuzione di elementi come il floruro, piombo, zinco, nickel, e potassio. Ma anche per monitorare la biodisponibilità dei radionuclidi, come ad esempio il cesio, il trizio ed il plutonio.

Distinguiamo quindi le diverse casistiche in cui sono stati effettuati studi per individuare la presenza di radionuclidi:

  1. Presenza sulle api all’interno della colonia
  2. Presenza nel miele
  3. Presenza nella propoli
  4. Presenza nel polline
  5. Presenza nella cera d’api

 

PRESENZA SULLE API ALL’INTERNO DELLA COLONIA:

CRITICITA’:

Prima di tutto bisogna tenere conto che ci sono diversi fattori che influenzano la raccolta dei dati sulle api.

Quando vengono analizzati più campioni dalla stessa colonia i valori dei radionuclidi sono piuttosto omogenei, mentre se confrontiamo i dati di colonie adiacenti si possono avere risultati molti diversi fra loro.

Un altro fattore che influenza l’interpretazione dei dati è ad esempio l’età della colonia d’api: le colonie che sono state oggetto di studio per più anni presentano livelli di radionuclidi più alti rispetto alle colonie nuove. Questo dato sembra indicare che ci sia un grado misurabile di accumulo di radionuclidi all’interno delle singole colonie.

Ci si è chiesto poi se le api bottinatrici (che escono dall’alveare e sono a contatto con l’ambiente) portino con sé concentrazioni di radionuclidi più alte rispetto alle api nutrici, che passano il loro tempo sostanzialmente all’interno dell’alveare ad accudire la covata.

Ebbene pur non esistendo differenze significative, alcune piccole differenze sono emerse fra le due caste, ma di questo parlerò fra poco.

In uno studio ci si è chiesti se le api raccogliessero il maggior numero di contaminanti dai fiori o da altre fonti contaminate. Nei pressi degli alveari si trovava una laguna contaminata, ed i risultati hanno indicato che la maggior parte della contaminazione trasportata all’interno dell’alveare aveva origine proprio dalla raccolta dell’acqua da parte delle bottinatrici.

Insomma, esistono evidentemente diverse criticità delle quali tener conto se si vogliono utilizzare in maniera efficace le api come bioindicatori sulle contaminazioni radioattive. 

Arnie standard
I test sono stati effettuati su arnie “standard” Dadant-Blatt come queste in foto.

 

IN SINTESI:
  1. Campioni prelevati da differenti colonie restituiscono risultati molto variabili.
  2. I radionuclidi nel corpo delle api sembrano accumularsi in maniera maggiore nelle api nutrici (si pensa per via dell’espulsione di alcune sostanze da parte delle bottinatrici attraverso attività metaboliche come ad esempio il volo).
  3. Ci sono interconnessioni molto complesse fra vari fattori chimici e fisici che ancora non conosciamo e che sembrano influenzare le concentrazioni dei radionuclidi all’interno delle singole api.

Pur essendoci alcuni riscontri positivi, ancora siamo lontani dal poter comprendere fino in fondo i meccanismi che regolano questi processi. Sostanzialmente i risultati che si ottengono a volte possono essere talmente variabili da risultare non sufficientemente affidabili.

Tuttavia, con l’adozione alcuni accorgimenti si può restringere il campo ed ottenere risultati più consistenti e coerenti.

 

POSSIBILI SOLUZIONI:
  1. Prelevare singoli campioni da singole arnie (poiché la variabilità delle contaminazioni all’interno del singolo alveare è estremamente ridotta).
  2. Utilizzare molti alveari, in modo da poter avere a disposizione più dati e riuscire quindi ad ottenere risultati statisticamente più rilevanti.
  3. Utilizzare colonie della stessa età, per scongiurare il problema dell’accumulo temporale delle contaminazioni. Come abbiamo visto prima, un alveare più vecchio tenderà a restituire valori più alti di contaminazione rispetto ad uno più giovane, per via dell’accumulo. Si consiglia quindi di rinnovare annualmente le arnie oggetto dello studio.
  4. Studiare ed arrivare a conoscere maggiormente i meccanismi di bioaccumulo dei vari radionuclidi, in modo da riuscire ad interpretare i dati in maniera più precisa.

Per riuscire a comprendere questi meccanismi ed utilizzarli in maniera efficace c’è quindi ancora molta strada da fare; pur fornendoci indicazioni utili, l’utilizzo delle api come bioindicatori per la radioattività è una scienza forse ancora un po’ troppo acerba.

Con questo non intendo dire che sia una pratica da scartare, anzi già a fine anni ’90 abbiamo avuto testimonianze in Italia delle potenzialità di questo tipo di analisi.

Algeciras
Ubicazione della città di Algeciras, in Spagna.

Nella primavera del 1998 ad esempio ci fu una fuga di sostanze radioattive presso un’acciaieria ad Algeciras, in Spagna. 

In questa acciaieria per qualche motivo entrarono nel ciclo produttivo dei rottami radioattivi. Questi rottami furono poi introdotti nel forno fusorio dello stabilimento, trasferendo così la radioattività nell’atmosfera e nelle scorie.

Nel maggio 1998, in un laboratorio radiochimico italiano, venne rilevata una presenza anomala di Cesio-137 nei campioni di api presi dalle stazioni di monitoraggio ambientale della provincia di Bologna (Castenaso, Granarolo Emilia, Ozzano Emilia).

Per cui nonostante l’iniziale riluttanza della Spagna nel comunicare tempestivamente questa fuga di sostanze, i nostri laboratori furono in grado di registrare autonomamente queste anomalie. 

 

LA PRESENZA NEL MIELE:

I MIELI PIU’ “RADIOATTIVI”:

Abbiamo già toccato in parte questo argomento nell’articolo precedente, per cui aggiungo solamente un paio di cose, in modo da avere una panoramica un po’ più globale sulla questione.

In più occasioni è emerso che il miele di melata è un indicatore molto affidabile per stabilire la contaminazione da Cesio-137, anche a distanza di anni dall’avvenuta contaminazione. 

Per farci un’idea, pensiamo al fatto che l’attività del Cesio-137 nei mieli di melata era significativamente più alta rispetto agli altri mieli di nettare analizzati. In numerosi campioni di melata analizzati dal 1993 al 1996 nell’area dell’altopiano del Gorski Kotar (Croazia), il Cesio era presente in concentrazioni relativamente alte, più di 10 volte (ma fino a 100 volte più alto in alcuni casi) rispetto al miele di nettare prelevato in quelle zone e in quegli stessi anni.

Ma il miele più “affidabile” in questo senso è il miele di Brugo (Calluna vulgaris), appartenente alla famiglia delle Ericacee. Nei vari test ha presentato infatti i valori più alti in assoluto, superando anche i mieli di melata. È quindi considerato un eccellente indicatore per quanto riguarda la contaminazione da Cesio-137. 

Perché questo ci interessa?

Perché il miele può essere utilizzato come indicatore di contaminazione radioattiva anche anni dopo l’avvenuta contaminazione. Ma com’è possibile tutto questo?

miele radioattivo
Se dovessi immaginarmi un miele radioattivo, lo immaginerei proprio di questo colore. Eppure la radioattività non ha nulla a che fare col colore del miele.

 

MIELE COME FONTE DI INFORMAZIONI:

Il miele è un prodotto stabile, in grado di durare tranquillamente per decenni o per centinaia di anni, se conservato adeguatamente. 

Misurando il Cesio-137 in mieli immagazzinati anni fa, è possibile scoprire a posteriori eventi di contaminazione radioattiva avvenuti in passato.

Questo è possibile grazie al fatto che il periodo di decadimento radioattivo del Cesio-137 è ben noto, per cui è possibile calcolare a ritroso nel tempo a quale periodo risale la contaminazione.

Insomma un po’ come si fa con il Carbonio-14 per la datazione dei reperti archeologici. Del resto anche il Carbonio-14 è un isotopo radioattivo! Il principio è esattamente lo stesso.

 

LA PRESENZA NELLA PROPOLI:

 

STUDIO CONGIUNTO SULLA PROPOLI (BRASILE, ITALIA, BULGARIA):

In questo studio si è investigato sulla presenza di particelle radioattive, con particolare riferimento al Cesio-137, nei campioni di propoli prodotti in Brasile, Italia e Bulgaria.

La propoli brasiliana è stata raccolta a Goiânia e a Botucatu , in un apiario situato a 20 km dall’incidente di Goiânia, quella bulgara proveniva dall’Istituto di Chimica organica a Sofia, mentre quella italiana è stata prelevata in Friuli-Venezia Giulia.

L’incidente di Goiânia è avvenuto a seguito di una grave contaminazione da Cesio-137 nel quartiere Setor Aeroporto, a Goiânia in Brasile, nel 1987, quando un vecchio apparecchio utilizzato in radioterapia fu rubato da un ospedale abbandonato, passando poi per diverse mani. Si calcola che abbia contaminato gravemente circa 250 persone, uccidendone quattro.

Nei campioni di propoli analizzati nella zona di Goiânia non sono state riscontrate contaminazioni da Cesio-137, tuttavia tale sostanza è stata rilevata nel suolo in prossimità dell’area in cui avvenne l’incidente.

La propoli proveniente da Botucatu non era contaminata, poiché raccolta in una regione lontana da problematiche legate alla radioattività, quindi in questo caso ha svolto il ruolo del cosiddetto campione di controllo.

Nei campioni prelevati in Italia sono state rilevate contaminazioni molto lievi di Cesio-137 e Potassio-40 (molto al di sotto dei limiti di legge) ma che ci indicano come l’incidente di Chernobyl abbia avuto in qualche misura ripercussioni anche nel nostro paese, depositandosi sul suolo.

Si suppone quindi che il Cesio-137 sia stato assorbito dalle piante, depositandosi in seguito nella resina raccolta dalle api per la produzione di propoli.

Il livello più alto di contaminazione si è riscontrato in Bulgaria con una contaminazione di Cesio-137 di 14,33 Bq/Kg ed una contaminazione di 122,33 Bq/Kg per il Potassio-40.

miele radioattivo
Riporto ancora una volta la tabella riassuntiva dei livelli massimi consentiti per legge, giusto per fare un raffronto e non scatenare falsi allarmismi. 

Questi dati, pur non essendo affatto allarmanti, ci testimoniano quali siano stati gli strascichi a livello europeo dell’incidente di Chernobyl.

In definitiva, il Cesio-137 presente nei campioni di propoli analizzati non causano un rischio diretto per la salute, poiché si tratta di livelli ben al di sotto del quantitativo tollerabile.

Tuttavia, le particelle radioattive assunte si possono accumulare all’interno del corpo per 70-140 giorni, quindi è bene che ci siano organismi di controllo ben funzionanti e dedicati alla tutela del consumatore.

 

LA PRESENZA NEL POLLINE:

Il polline ci indica in maniera molto accurata il livello di contaminazione dell’aria, e per questo è un eccellente indicatore per quanto riguarda la contaminazione radioattiva. Anzi, fra tutti i prodotti dell’alveare, api incluse, il polline sembra vincere a mani basse quando si tratta di individuare contaminazioni radioattive. 

Il motivo di tutto questo risiede nella specifica conformazione del polline: possiede una grande superficie d’esposizione all’aria rispetto agli altri prodotti delle api, inoltre lo stretto contatto con l’ambiente (sia prima che durante il trasporto all’alveare) fa sì che il polline venga esposto maggiormente a possibili contaminazioni.

polline
Le cellette colorate di quel bel giallo vivo contengono il polline delle api. Viene opportunamente immagazzinato per essere trasformato nel cosiddetto pan d’api.

In uno studio italiano (Tonelli et al. 1990), sono stati raccolti campioni di polline in alcune regioni italiane successivamente all’incidente di Chernobyl.

Ci si è avvalsi di una rete di circa 200 alveari situati lontano dalle città in diverse regioni italiane. Campioni di polline e di api sono stati raccolti nel maggio del 1986, mentre campioni di miele sono stati raccolti fino alla fine del 1989.

Si è notato come nel polline, a parità di origine botanica, le concentrazioni di Cesio-137 fossero più alte rispetto al miele.

 

PRESENZA NELLA CERA D’API:

 

cera d'api
Favo di cera costruito interamente dalle api. La cera non immagazzina solo miele e polline, ma anche informazioni che ci possono raccontare molto sulla salubrità dell’ambiente.

Sulla cera d’api mi sono imbattuto in un altro episodio emblematico, che ha visto protagonista, come nel caso dell’acciaieria spagnola, il lavoro dei nostri ricercatori italiani.

In campioni di cera prelevati da un alveare in Emilia Romagna e da uno del Friuli Venezia Giulia (entrambi nel maggio del 1986), vennero fuori picchi di radioattività più alti rispetto a quelli riscontrati per l’incidente di Chernobyl. 

Per questo motivo la contaminazione rilevata in questi due campioni risultava piuttosto difficile da attribuire all’incidente avvenuto in Unione Sovietica. 

Il fatto risultò piuttosto curioso, ma poiché non era disponibile alcuna spiegazione plausibile, i dati furono accantonati.

Circa un anno dopo, nel luglio del 1987, una notizia riportata nel Regno Unito fece “riaprire il caso”.

Il giornale inglese “The Independent” pubblicò un articolo sull’utilizzo da parte dell’esercito Inglese di una polvere radioattiva a rapido decadimento che veniva dispersa con lo scopo di effettuare simulazioni di incidenti nucleari.

Nell’articolo dei portavoce dell’esercito confermarono che l’utilizzo di questo materiale radioattivo era indispensabile per far sì che l’esercitazione risultasse realistica.

Questo fece sospettare che fosse pratica comune nella cerchia della NATO la messa in opera di questo tipo di simulazioni. In entrambe le regioni italiane oggetto dei campionamenti sulla cera effettivamente erano presenti delle basi NATO.

Dato che i due elementi rinvenuti (95Zr e 95Nb) hanno una tempo di dimezzamento molto breve (rispettivamente 64 e 35 giorni) i rapporti sembrano spiegare in maniera plausibile i dati raccolti dai ricercatori sulla cera d’api.

Eccoci quindi giunti al termine di questa serie di articoli dedicati alla radioattività nei prodotti dell’alveare.

E’ stata una ricerca davvero molto interessante e che mi ha permesso di comprendere tante cose, a partire dal fatto che non sempre la parola “radioattivo” vada interpretata con un’accezione negativa.  Anzi, al giorno d’oggi elementi radioattivi vengono utilizzati sia per produrre energia che per salvare molte vite.

Per chi volesse approfondire, suggerisco la visione del fantastico documentario televisivo Uranium – Twisting The Dragon’s Tail di Derek Muller, del noto canale di divulgazione Veritasium, che vi consiglio altrettanto.

Il documentario mi è stato molto utile per comprendere alcuni meccanismi non proprio intuitivi sull’argomento, ma anche per distruggere alcune false percezioni che avevo sull’effettivo pericolo radioattivo, che spesso i media tendono (purtroppo) ad ingigantire.

 

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A presto!

Luca

 

 


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