La ricerca rivela contaminazione lungo i percorsi turistici nelle grotte più famose d’Italia, con impatti significativi sugli ecosistemi sotterranei e sulle concrezioni millenarie

Un recente studio pubblicato sul Journal of Environmental Management[1] ha rivelato per la prima volta la presenza significativa di microplastiche nei sedimenti delle grotte turistiche italiane.

La ricerca, condotta dalle dott.sse Valentina Balestra e Rossana Bellopede del Politecnico di Torino, ha analizzato tre importanti grotte turistiche del nord-ovest italiano: Bossea in Piemonte, Toirano e Borgio Verezzi in Liguria[2][3].

Ecco un riassunto comprensibile a un pubblico generico sullo studio sulle microplastiche nelle grotte turistiche italiane.

Microplastiche nelle grotte turistiche italiane: cosa dice lo studio e perché importa

Che cosa ha scoperto lo studio: I ricercatori hanno trovato microplastiche nei sedimenti di tutte le grotte turistiche italiane analizzate, con quantità più elevate lungo i percorsi visitati rispetto alle aree meno accessibili.
Dove sono state fatte le analisi: Le indagini hanno riguardato grotte del Nord-Ovest d’Italia, tra cui Bossea (Piemonte), Toirano e Borgio Verezzi (Liguria).
Quanto inquinamento c’è: Le zone turistiche presentano concentrazioni medie più alte rispetto alle parti non aperte al pubblico, segno che la presenza umana contribuisce alla contaminazione.
Che tipo di microplastiche: Prevalgono le particelle piccole (sotto 1 millimetro), soprattutto a forma di fibra. Molte risultano fluorescenti alla luce UV, aiutando a riconoscerle in laboratorio. I materiali più comuni sono poliesteri e poliolefine, spesso collegati alle fibre sintetiche dei tessuti.
Come sono state identificate: Il team ha usato un approccio combinato con software automatici per contare le particelle, osservazioni al microscopio con e senza UV e verifiche con spettroscopia (?FTIR-ATR). L’uso di più metodi riduce gli errori e migliora l’affidabilità dei dati.
Perché le grotte sono vulnerabili: Gli ambienti sotterranei hanno condizioni stabili che conservano tracce del passato, ma proprio per questo sono sensibili all’inquinamento. Le microplastiche possono raggiungere le grotte con l’aria e l’acqua e restare intrappolate nei sedimenti.
Quali rischi: Le microplastiche possono entrare nelle catene alimentari degli ecosistemi sotterranei e alterare gli equilibri biologici. Possono anche essere inglobate nelle concrezioni (stalattiti e stalagmiti), modificandone la struttura nel lungo periodo.
Effetto del turismo: L’adeguamento delle grotte per la visita (illuminazione, passerelle, afflusso di persone) può cambiare microclima e qualità dell’aria, introducendo polveri e fibre. I dati indicano che i percorsi turistici accumulano più microplastiche.
Cosa si può fare: Servono monitoraggi regolari nelle grotte per capire come arrivano e si distribuiscono le microplastiche. Possibili misure includono: limitare l’ingresso di fibre sintetiche (vestiario tecnico che rilascia microfibre), gestire meglio l’aria agli accessi, e definire protocolli di pulizia dei sedimenti senza danneggiare l’ambiente.
Perché è importante per tutti: Le grotte sono un patrimonio naturale e culturale, custodiscono acqua potabile e habitat unici, e sono una risorsa turistica ed economica. Proteggerle dall’inquinamento da microplastiche aiuta a conservare ecosistemi delicati e a garantire una fruizione sostenibile nel tempo.

L’indagine scientifica nelle grotte turistiche italiane

Microplastiche nelle grotte turistiche italiane: cosa dice lo studio e perché importa

Che cosa ha scoperto lo studio: I ricercatori hanno trovato microplastiche nei sedimenti di tutte le grotte turistiche italiane analizzate, con quantità più elevate lungo i percorsi visitati rispetto alle aree meno accessibili.
Dove sono state fatte le analisi: Le indagini hanno riguardato grotte del Nord-Ovest d’Italia, tra cui Bossea (Piemonte), Toirano e Borgio Verezzi (Liguria).
Quanto inquinamento c’è: Le zone turistiche presentano concentrazioni medie più alte rispetto alle parti non aperte al pubblico, segno che la presenza umana contribuisce alla contaminazione.
Che tipo di microplastiche: Prevalgono le particelle piccole (sotto 1 millimetro), soprattutto a forma di fibra. Molte risultano fluorescenti alla luce UV, aiutando a riconoscerle in laboratorio. I materiali più comuni sono poliesteri e poliolefine, spesso collegati alle fibre sintetiche dei tessuti.
Come sono state identificate: Il team ha usato un approccio combinato con software automatici per contare le particelle, osservazioni al microscopio con e senza UV e verifiche con spettroscopia (?FTIR-ATR). L’uso di più metodi riduce gli errori e migliora l’affidabilità dei dati.
Perché le grotte sono vulnerabili: Gli ambienti sotterranei hanno condizioni stabili che conservano tracce del passato, ma proprio per questo sono sensibili all’inquinamento. Le microplastiche possono raggiungere le grotte con l’aria e l’acqua e restare intrappolate nei sedimenti.
Quali rischi: Le microplastiche possono entrare nelle catene alimentari degli ecosistemi sotterranei e alterare gli equilibri biologici. Possono anche essere inglobate nelle concrezioni (stalattiti e stalagmiti), modificandone la struttura nel lungo periodo.
Effetto del turismo: L’adeguamento delle grotte per la visita (illuminazione, passerelle, afflusso di persone) può cambiare microclima e qualità dell’aria, introducendo polveri e fibre. I dati indicano che i percorsi turistici accumulano più microplastiche.
Cosa si può fare: Servono monitoraggi regolari nelle grotte per capire come arrivano e si distribuiscono le microplastiche. Possibili misure includono: limitare l’ingresso di fibre sintetiche (vestiario tecnico che rilascia microfibre), gestire meglio l’aria agli accessi, e definire protocolli di pulizia dei sedimenti senza danneggiare l’ambiente.
Perché è importante per tutti: Le grotte sono un patrimonio naturale e culturale, custodiscono acqua potabile e habitat unici, e sono una risorsa turistica ed economica. Proteggerle dall’inquinamento da microplastiche aiuta a conservare ecosistemi delicati e a garantire una fruizione sostenibile nel tempo.

Fonti
[1] The Complex Dynamics of Microplastic Migration through Different Aquatic Environments: Subsidies for a Better Understanding of Its Environmental Dispersion https://www.mdpi.com/2673-8929/2/1/5/pdf?version=1675126063
[2] Microbial diversity and proxy species for human impact in Italian karst caves https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9839721/
[3] Sea Water Contamination in the Vicinity of the Italian Minor Islands Caused by Microplastic Pollution https://www.mdpi.com/2073-4441/10/8/1108/pdf
[4] The Burden of Microplastics Pollution and Contending Policies and Regulations https://www.mdpi.com/1660-4601/19/11/6773/pdf?version=1654081760
[5] Research advances of microplastics and potential health risks of microplastics on terrestrial higher mammals: a bibliometric analysis and literature review https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9811881/
[6] Reply to Lenz et al.: Quantifying the smallest microplastics is the challenge for a comprehensive view of their environmental impacts https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4961171/
[7] Review on invasion of microplastic in our ecosystem and implications https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10306144/
[8] Attenuating Anthropogenic Impact on Subterranean Micro-Climate: Insights from the Biospeleological Station in Postojna Cave https://www.mdpi.com/2076-3263/14/3/87/pdf?version=1711042777
[9] Freshwater wild biota exposure to microplastics: A global perspective https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/ece3.7844
[10] Microplastics, a Global Issue: Human Exposure through Environmental and Dietary Sources https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10649135/
[11] The Paleoecology of Microplastic Contamination https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.574008/pdf
[12] Linking effects of anthropogenic debris to ecological impacts https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4424639/
[13] Microplastic pollution in the food web: observation of ingestion by the talitrid amphipod Cryptorchestia garbinii on the shores of Lake Garda https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/24750263.2022.2160019
[14] The Microplastics Iceberg: Filling Gaps in Our Understanding https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10459591/
[15] Editorial: Plastics in the Environment: Understanding Impacts and Identifying Solutions https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2021.699971/pdf
[16] Potential Effects of Environmental and Occupational Exposure to Microplastics: An Overview of Air Contamination https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11125735/
[17] Microplastic Contamination in Snow from Western Italian Alps https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7831050/
[18] Transport and Deposition of Microplastics and Mesoplastics along the River Course: A Case Study of a Small River in Central Italy https://www.mdpi.com/2306-5338/7/4/90/pdf
[19] Determinants of environmental changes in human-modified ecosystems: Effects of plastics on moisture gradients, nutrients, and clay properties https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11490777/
[20] Towards evidence?based conservation of subterranean ecosystems https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9545027/

Metodologie innovative per la rilevazione delle microplastiche

Il team di ricerca ha sviluppato metodi migliorati per la separazione e identificazione delle microplastiche nei sedimenti delle grotte[1].

Le analisi sono state condotte utilizzando il software automatizzato MUPL, osservazioni microscopiche con e senza luce UV, e verifiche mediante spettroscopia ?FTIR-ATR[2][3].

Questa combinazione di tecniche ha permesso di ottenere risultati più accurati e affidabili nella caratterizzazione delle particelle inquinanti.

Risultati preoccupanti nelle zone turistiche

I risultati dello studio hanno evidenziato la presenza di microplastiche in tutte le grotte esaminate, con concentrazioni significativamente più elevate lungo i percorsi turistici rispetto alle aree speleologiche non accessibili ai visitatori[2][3].

Lungo i sentieri turistici sono state rilevate in media 4.300 particelle di microplastiche per chilogrammo di sedimento, mentre nelle zone speleologiche non turistiche la concentrazione media si attestava a 2.570 particelle per chilogrammo[1][2].

Caratteristiche delle microplastiche rinvenute

L’analisi ha rivelato che le microplastiche di dimensioni inferiori a 1 millimetro dominavano i campioni, con un aumento della quantità proporzionalmente inverso alla diminuzione delle dimensioni[1][2].

Le particelle di forma fibrosa rappresentavano la tipologia predominante, e il 74% delle particelle mostrava fluorescenza sotto luce UV[2][3].

I materiali plastici più frequentemente identificati erano poliesteri e poliolefine[1][2], suggerendo che i tessuti sintetici degli indumenti dei visitatori costituiscano la principale fonte di contaminazione.

Impatti sugli ecosistemi cavernicoli e il patrimonio geologico

Vulnerabilità degli ambienti sotterranei

Le grotte rappresentano ecosistemi estremamente vulnerabili a causa delle loro condizioni ambientali relativamente stabili[1].

Queste caratteristiche, che permettono la conservazione di informazioni paleontologiche e archeologiche per lunghi periodi, rendono paradossalmente gli ambienti sotterranei particolarmente sensibili ai cambiamenti climatici e all’inquinamento[1].

Le microplastiche possono alterare irreversibilmente gli equilibri biologici di questi ecosistemi unici, danneggiando specie endemiche altamente specializzate.

Rischi per le formazioni geologiche

Le concrezioni calcaree come stalattiti e stalagmiti, formatesi nel corso di millenni, possono subire danni diretti e indiretti dalla presenza di microplastiche[1].

Le particelle plastiche possono essere incorporate nelle formazioni durante la loro crescita, alterando permanentemente la struttura geologica. Inoltre, possono fornire nutrienti per organismi acidofili che producono sostanze capaci di dissolvere il carbonato di calcio[1].

Il problema delle microfibre nei sistemi carsici

Nuove evidenze dalla ricerca regionale

Studi paralleli condotti nel Carso classico del Friuli-Venezia Giulia hanno evidenziato la presenza diffusa di microfibre sia sintetiche che naturali nei sistemi acquatici sotterranei[4].

La ricerca ha dimostrato che oltre l’80% delle fibre rilevate sono fluorescenti alla luce UV, mentre le microfibre sintetiche rappresentano il 15-20% del totale[4].

Particolarmente significativa è la scoperta che la maggior parte delle microfibre sono di origine cellulosica, un aspetto spesso trascurato negli studi di inquinamento ambientale[4].

Accumulo nei sedimenti e trasporto idrico

Le microfibre mostrano una maggiore concentrazione nei sedimenti sommersi rispetto alle acque, indicando un ruolo importante dei sedimenti come serbatoi di accumulo per questi inquinanti[4].

Le ricerche hanno dimostrato che le microplastiche vengono trasportate rapidamente attraverso i sistemi carsici durante gli eventi di piena, per poi depositarsi nei sedimenti dove possono persistere per decenni[5].

Contesto economico e turistico delle grotte italiane

Il valore economico del turismo speleologico

Le grotte turistiche rappresentano una risorsa economica significativa a livello mondiale, con oltre 70 milioni di visitatori annui in più di 1.200 grotte, generando circa 800 milioni di euro solo di biglietti d’ingresso[1].

Il settore impiega direttamente circa 25.000 persone e indirettamente 100 volte di più considerando le attività turistiche connesse[1].

In Italia, grotte come quelle di Bossea, Toirano e Borgio Verezzi costituiscono attrazioni turistiche di primo piano, contribuendo significativamente all’economia locale.

Equilibrio tra fruizione e conservazione

L’adattamento delle grotte a destinazioni turistiche comporta inevitabilmente impatti aggiuntivi sull’ambiente sotterraneo[1].

L’installazione di sistemi di illuminazione, la costruzione di percorsi e il passaggio dei visitatori modificano l’equilibrio energetico delle grotte, alterano l’atmosfera e il microclima, e introducono materiali estranei come fibre tessili, polvere e inquinanti[1].

Questi fattori creano condizioni favorevoli per la crescita di lampenflora e l’attività batterica, compromettendo ulteriormente l’ecosistema naturale.

Implicazioni per la gestione e conservazione

Necessità di monitoraggio sistematico

I risultati dello studio sottolineano l’urgenza di implementare programmi di monitoraggio sistematico delle microplastiche negli ambienti sotterranei[2][3].

Il monitoraggio ambientale rappresenta uno strumento fondamentale per valutare i rischi posti dalle microplastiche e per definire strategie efficaci di conservazione e gestione delle risorse naturali[1].

Le grotte, essendo custodi di importanti riserve idriche potabili e di ecosistemi unici, richiedono particolare attenzione nella valutazione dell’impatto di questi inquinanti emergenti.

Strategie di mitigazione dell’inquinamento

La ricerca evidenzia la necessità di sviluppare strategie specifiche per ridurre l’introduzione di microplastiche nelle grotte turistiche[2][3].

Tra le possibili misure di mitigazione vi sono la regolamentazione dei tessuti sintetici per i visitatori, l’implementazione di sistemi di filtraggio dell’aria nei punti di accesso, e lo sviluppo di protocolli di pulizia specifici per rimuovere le microplastiche dai sedimenti. Inoltre, è fondamentale sensibilizzare il pubblico sull’impatto ambientale del turismo sotterraneo e promuovere comportamenti più sostenibili.

La ricerca italiana sulle microplastiche nelle grotte turistiche rappresenta un contributo pioneristico alla comprensione di questo fenomeno di inquinamento emergente.

I risultati ottenuti forniscono una base scientifica solida per lo sviluppo di politiche di gestione più efficaci e per la protezione di questi preziosi ambienti geologici e biologici.

La collaborazione tra istituzioni scientifiche, gestori delle grotte e autorità competenti sarà cruciale per garantire la conservazione di questo patrimonio naturale per le future generazioni.

Glossario sulle microplastiche nelle grotte turistiche italiane

Microplastiche

Particelle di materiale plastico con dimensioni inferiori a 5 mm; alcune definizioni tecniche fissano il limite massimo a 1 mm per gli studi ambientali più recenti. Possono essere prodotte direttamente piccole (primarie) o derivare dalla frammentazione di plastiche più grandi (secondarie).

Microfibre

Fibre sottili, spesso di origine sintetica (es. poliestere, poliammide) rilasciate da tessuti e indumenti. Sono una frazione molto comune delle microplastiche rilevate nei sedimenti di grotta e lungo i percorsi turistici.

Poliestere

Polimero sintetico ampiamente usato nei tessuti tecnici e nell’abbigliamento. È frequentemente identificato tra le microplastiche in ambienti sotterranei grazie alla sua diffusione e resistenza.

Poliolefine

Famiglia di polimeri che include polietilene (PE) e polipropilene (PP). Sono tra le plastiche più prodotte al mondo e compaiono spesso tra le particelle identificate nei sedimenti.

Grotte turistiche (show caves)

Cavità naturali adattate alla visita del pubblico con illuminazione, passerelle e infrastrutture. La fruizione turistica può incrementare l’apporto di fibre tessili, polveri e microplastiche.

Sistema carsico

Insieme di forme e processi legati alla dissoluzione di rocce solubili (soprattutto calcari e dolomie). Comprende grotte, inghiottitoi, risorgive e reti idriche sotterranee, caratterizzate da scambi rapidi tra superficie e sottosuolo.

Sedimenti di grotta

Materiali depositati sul fondo di gallerie e sale (sabbie, limi, argille, detriti). Agiscono come serbatoi in cui le microplastiche possono accumularsi e persistere nel tempo.

Concrezioni (speleotemi)

Formazioni minerali come stalattiti, stalagmiti, colate e veli, prodotte dalla deposizione di calcite o aragonite. Possono inglobare particelle microplastiche durante la crescita, alterandone la struttura.

Lampenflora

Comunità di alghe, cianobatteri e muschi che proliferano nelle grotte grazie alla luce artificiale. La loro crescita può essere favorita dalla presenza di nutrienti associati a polveri e fibre introdotte dai visitatori.

Fluorescenza UV

Proprietà di alcune particelle (incluse microplastiche) di emettere luce quando esposte a radiazione ultravioletta. È usata per facilitare l’osservazione e il conteggio delle particelle al microscopio.

?FTIR-ATR (micro-FTIR in ATR)

Tecnica spettroscopica che permette di identificare la composizione chimica delle particelle a scala micrometrica. È uno standard analitico per confermare la natura polimerica delle microplastiche.

MUPL (software di conteggio automatizzato)

Strumento informatico impiegato per automatizzare il riconoscimento e la quantificazione delle microplastiche osservate al microscopio, riducendo tempi e variabilità dell’analisi.

Contaminazione primaria e secondaria

Primaria: microplastiche prodotte già in formato micro (es. microsfere).
Secondaria: microplastiche generate dalla degradazione meccanica, chimica o foto-ossidativa di oggetti plastici più grandi.

Percorsi turistici (sentieri di visita)

Tracciati attrezzati all’interno delle grotte per il transito dei visitatori. Spesso mostrano concentrazioni più elevate di microplastiche rispetto alle aree non accessibili.

Monitoraggio ambientale

Insieme di procedure ripetute nel tempo per misurare la presenza, l’abbondanza e le caratteristiche delle microplastiche in matrici come acqua e sedimenti. Serve a valutare tendenze, sorgenti e rischi.

Sorgenti di microplastiche in grotta

Principali apporti riconducibili a:

Indumenti e attrezzature dei visitatori (rilascio di microfibre).
Trasporto con aria e acqua dalla superficie.
Materiali di cantiere o infrastrutture di allestimento.

Trasporto e deposito

Processi con cui le microplastiche si muovono nei sistemi carsici durante eventi di piena o circolazione d’aria e si accumulano poi nei sedimenti, dove possono restare a lungo.

Patrimonio geologico (geo-heritage)

Insieme di siti e formazioni di rilevanza scientifica, educativa, culturale o paesaggistica. Le grotte rientrano tra i beni geologici più significativi e richiedono misure di tutela dedicate.

Microclima di grotta

Condizioni ambientali relativamente stabili (temperatura, umidità, CO2, circolazione d’aria). La loro alterazione, anche per effetto della fruizione turistica, influisce sui processi di deposizione e sulla dispersione delle particelle.

Strategie di mitigazione

Azioni per ridurre l’ingresso e l’accumulo di microplastiche:

Informazione ai visitatori e linee guida sull’abbigliamento.
Filtri e barriere all’ingresso aria/impianti.
Protocolli di campionamento, pulizia e manutenzione rispettosi dell’ambiente sotterraneo.
Programmi di monitoraggio standardizzati.

Bias metodologico

Influenza delle tecniche di campionamento, separazione e identificazione sui risultati finali (quantità e tipologie rilevate). L’uso combinato di metodi ottici e spettroscopici riduce gli errori.

Dimensioni delle particelle

Classi dimensionali usate per raggruppare le microplastiche; le frazioni più piccole (<1 mm) tendono a essere più abbondanti e difficili da quantificare senza strumenti adeguati.

Rischi ecologici

Possibili impatti su organismi cavernicoli, reti trofiche e qualità delle acque sotterranee, inclusa la veicolazione di altre sostanze inquinanti associate alle microplastiche.

Gestione delle grotte turistiche

Insieme di pratiche volte a bilanciare fruizione e conservazione: controllo degli accessi, progettazione dell’illuminazione, manutenzione dei percorsi, linee guida per i visitatori e monitoraggi periodici.

Sedimenti sommersi

Depositi presenti in vasche, laghi sotterranei e tratti allagati; spesso mostrano concentrazioni più alte di microfibre rispetto all’acqua sovrastante, indicando un ruolo di serbatoio a lungo termine.

Indicatori di pressione antropica

Parametri biologici o chimico-fisici (come la presenza di microplastiche, microfibre fluorescenti, lampenflora) che aiutano a misurare l’impatto delle attività umane negli ambienti sotterranei.

Fonti

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479723009775
[1] j https://doi.org/10.1016/j
[2] Microplastics in caves: A new threat in the most famous geo-heritage in the world. Analysis and comparison of Italian show caves deposits. https://www.ssrn.com/abstract=4372921
[3] The invisible environmental impact of tourism in show caves: microplastic pollution in three Italian show caves https://cms.gnest.org/cest2023/p/cest202300377
[4] Microfibre nei sistemi carsici: una nuova fonte di inquinamento da … https://www.scintilena.com/microfibre-nei-sistemi-carsici-una-nuova-fonte-di-inquinamento-da-tenere-docchio/07/09/
[5] Elevate Concentrazioni di Microplastiche Nelle Acque e nel … https://www.scintilena.com/elevate-concentrazioni-di-microplastiche-nelle-acque-e-nel-sedimento-di-una-caverna/09/30/
[6] Microplastic Contamination in Snow from Western Italian Alps https://www.mdpi.com/1660-4601/18/2/768/pdf
[7] Sea Water Contamination in the Vicinity of the Italian Minor Islands Caused by Microplastic Pollution https://www.mdpi.com/2073-4441/10/8/1108/pdf