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| I ricercatori avvertono che i prodotti chimici agricoli si spostano su lunghe distanze e possono persistere nell'atmosfera a lungo dopo il loro utilizzo. (Credito fotografico: iStock by Getty Images) |
- Principali risultati:In ogni campione di nuvole prelevato sopra la Francia sono stati rilevati pesticidi, tra cui 10 vietati nell'UE per motivi sanitari.
- Due campioni hanno superato il limite di sicurezza europeo per l'acqua potabile.
- Le nuvole trasportavano non solo pesticidi, ma anche contaminanti emergenti e nuovi prodotti di degradazione.
- La maggior parte dell'inquinamento proveniva dalla dispersione a lunga distanza di pesticidi, non dalle aziende agricole locali.
- In un dato momento, le nubi francesi possono contenere da 6 a 139 tonnellate di pesticidi.
La ricerca , pubblicata questa settimana [8 settembre] sulla rivista Environmental Science & Technology , è la prima a rilevare decine di sostanze chimiche agricole, tra cui insetticidi, erbicidi, fungicidi e altre sostanze, sospese nelle goccioline d'acqua delle nuvole. Ciò significa che i pesticidi non solo persistono nell'ambiente, ma si spostano anche attraverso l'atmosfera e ricadono sulla Terra con la pioggia o la neve, a volte a livelli superiori ai limiti di sicurezza per l'acqua potabile stabiliti dalla normativa europea, suggerisce la ricerca.
Le nuvole, un tempo considerate semplici trasportatori passivi d'acqua, sono ora riconosciute come attori attivi nel trasporto e nella trasformazione chimica, con implicazioni dirette per gli ecosistemi, l'acqua potabile e la salute pubblica.
"La contaminazione da pesticidi è una preoccupazione crescente e allarmante sia per l'ambiente che per la salute umana", affermano i ricercatori. "Ampiamente utilizzati in agricoltura per controllare parassiti e vettori di malattie, i pesticidi subiscono un esteso trasporto atmosferico a lungo raggio in fase gassosa, in aerosol e, come mostrato qui, nelle nuvole".Le implicazioni per la salute pubblica sono evidenti, soprattutto in un momento in cui l'uso di pesticidi in agricoltura è aumentato drasticamente e l' industria continua a influenzare le politiche sui pesticidi negli Stati Uniti e altrove. Più recentemente, il rapporto della Commissione "Make America Healthy Again" , sotto l'amministrazione Trump, ha promosso le priorità dell'industria facendo marcia indietro sugli impegni presi per ridurre l'uso di pesticidi .
I pesticidi come l'atrazina sono stati collegati a una vasta gamma di potenziali danni. Tra questi figurano tumori infantili e adolescenziali , disturbi neurologici e una serie di problemi riproduttivi, respiratori, metabolici e dello sviluppo, dall'infertilità e dal parto prematuro al morbo di Parkinson e al diabete di tipo 2 .
Lo studio ha rilevato che le nuvole possono trasportare pesticidi di uso corrente, composti vietati da tempo e " contaminanti emergenti ", ovvero sostanze chimiche industriali che si accumulano nell'ambiente o si formano quando i pesticidi più vecchi si decompongono. Alcuni si trasformano addirittura in nuovi composti nell'atmosfera stessa, al di là di quanto le autorità di regolamentazione abbiano finora preso in considerazione.
I ricercatori stimano che i cieli francesi, da soli, possano contenere da poche tonnellate a oltre 100 tonnellate di pesticidi in un dato momento, la maggior parte dei quali provenienti da fonti lontane. Dato che l'uso di pesticidi continua in tutto il mondo, sostengono, il problema si estende ben oltre i confini nazionali e le pratiche agricole locali.
Le nuvole come inaspettati serbatoi di sostanze chimiche tossiche
Secondo gli scienziati, è la prima volta che si misura direttamente una quantità così elevata di pesticidi nell'acqua delle nuvole ad alta quota, ben al di sopra dell'influenza diretta delle aziende agricole locali. Le nuvole contengono minuscole goccioline liquide che possono intrappolare sostanze inquinanti come i pesticidi e successivamente rilasciarle sotto forma di pioggia o neve.
Le nuvole agiscono anche come "reattori" chimici. Lo studio ha scoperto che non solo trasportano gli inquinanti, ma li trasformano anche in altre sostanze. Un prossimo studio condotto da alcuni degli stessi ricercatori mostrerà, ad esempio, che il trifenilfosfato (TPHP), una sostanza chimica tossica utilizzata nelle materie plastiche e nei ritardanti di fiamma, si trasforma in altre sostanze chimiche, tra cui il difenilfosfato (DPHP), in circa 90 minuti nell'acqua delle nuvole.
Per raccogliere i dati, i ricercatori hanno prelevato campioni di acqua dalle nuvole tra la fine dell'estate del 2023 e la primavera del 2024 presso il Puy de Dôme , un osservatorio e stazione di ricerca situato in cima a una montagna nella Francia centrale, in una posizione unica per studiare la chimica della troposfera libera (la parte dell'atmosfera al di sopra delle influenze locali a livello del suolo). Il sito fa parte di reti di monitoraggio europee e globali, tra cui l'infrastruttura di ricerca su aerosol, nuvole e gas traccia (ACTRIS) e il Global Atmosphere Watch dell'Organizzazione meteorologica mondiale .
Su 446 possibili sostanze chimiche analizzate, tra cui pesticidi, biocidi (composti che uccidono organismi nocivi), additivi e prodotti di trasformazione (prodotti di degradazione dei pesticidi), i ricercatori hanno trovato 32 composti diversi nell'acqua delle nuvole.
L'elenco comprendeva:
Erbicidi (9) – diserbanti.
Insetticidi (7) – sostanze chimiche che agiscono sugli insetti.
Fungicidi (3) – utilizzati contro i funghi delle colture.
Biocidi (1) – agenti che uccidono gli organismi nocivi.
Additivi (3) – ingredienti aggiunti alle formulazioni dei pesticidi.
Prodotti di trasformazione (8) – sottoprodotti formati dalla degradazione dei pesticidi.L'acqua delle nuvole conteneva anche "contaminanti emergenti", tra cui:L'antrachinone , un repellente per uccelli che si forma anche durante la combustione e dalla degradazione degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) presenti nell'atmosfera, è stato rilevato in tutti i campioni (fino a 93 ng/L).
Il benzotriazolo , utilizzato nella produzione di fungicidi e ampiamente impiegato nell'industria delle materie plastiche e dei detergenti, è stato rilevato in quattro campioni. Sebbene sia un intermedio chimico nella produzione di fungicidi, è comunemente utilizzato anche in altri settori come anticorrosivo, stabilizzante per le materie plastiche e additivo per detergenti. A causa del suo ampio impiego, è già stato rilevato nella neve, negli aerosol e nelle acque superficiali e sotterranee.
Il 2,4-dinitrofenolo , una sostanza chimica volatile un tempo classificata come pesticida dall'Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti (EPA) e successivamente vietata, è stato rilevato in quattro campioni di acqua di nuvola a concentrazioni fino a 2 microgrammi per litro, ben superiori al limite per l'acqua potabile stabilito dall'Unione Europea (UE).
I livelli di pesticidi erano più elevati alla fine dell'estate rispetto alla primavera, con metà dei campioni che superavano 0,5 microgrammi per litro (μg/L), il limite europeo per l'acqua potabile che considera tutti i pesticidi insieme, affermano i ricercatori. Anche escludendo il 2,4-dinitrofenolo, che può formarsi attraverso reazioni fotochimiche, due campioni di nuvole hanno comunque superato tale soglia.
Alcuni rilevamenti hanno riguardato sostanze chimiche ancora autorizzate in Francia. Ad esempio, l'erbicida mesotrione ha raggiunto concentrazioni fino a 620 nanogrammi per litro (ng/L), mentre il repellente per insetti DEET è stato rilevato a 63 ng/L.
Tuttavia, 10 dei composti rilevati erano principi attivi o metaboliti di pesticidi vietati nell'Unione Europea. Tra questi figuravano l'atrazina (vietata nel 2003), il carbendazim (2008) e insetticidi come DNOC, fipronil, karbutilato e permetrina. Sono stati inoltre identificati il fungicida tolylfluanid (2022) e un prodotto di degradazione dell'amitraz (2004).
L'erbicida metolaclor, vietato in Francia dopo essere stato collegato a una diffusa contaminazione delle falde acquifere, è stato rilevato in tre campioni di nuvole, nonostante il suo successore, l'S-metolaclor, sia stato vietato solo pochi mesi dopo il prelievo dei campioni. I ricercatori affermano che la presenza di questi composti più vecchi e non autorizzati sottolinea il ruolo del trasporto atmosferico a lungo raggio: le sostanze chimiche potrebbero giungere in Francia da altri Paesi, dove sono ancora in uso.
"La presenza di pesticidi nell'acqua delle nuvole suggerisce l'importanza del dilavamento all'interno delle nuvole [il processo mediante il quale gli inquinanti vengono assorbiti dalle goccioline di nuvola], dove possono essere presenti e trasportati", affermano i ricercatori. "Inoltre, solleva interrogativi sull'impatto ambientale e tossicologico della trasformazione dei pesticidi nella fase acquosa delle nuvole, come già osservato per altri composti antropogenici [di origine umana] e biogenici [di origine naturale]".Tracciando la deriva: come i pesticidi raggiungono il cielo
La provenienza dell'aria era determinante. I campioni di nuvole più contaminati erano passati sopra le aree coltivate durante i periodi di massima irrorazione di pesticidi. Un campione di fine estate, ad esempio, proveniva dall'Oceano Atlantico ma aveva attraversato la Francia occidentale, accumulando pesticidi lungo il percorso. Conteneva 1,45 μg/L di pesticidi totali, quasi tre volte il limite stabilito dall'UE per l'acqua potabile.
Un altro campione, proveniente in parte dalla Spagna e da terreni agricoli francesi, ha mostrato anch'esso elevate concentrazioni. Al contrario, i campioni prelevati in primavera presentavano livelli molto più bassi, poiché le masse d'aria da cui provenivano hanno trascorso la maggior parte del tempo sopra l'Oceano Atlantico o le foreste. Due campioni intermedi hanno raccolto pesticidi sorvolando terreni coltivati in Francia e Irlanda.
Le fonti locali hanno avuto un ruolo marginale. Solo un campione ha trascorso più del 5% del suo tempo in prossimità dell'osservatorio di ricerca in cima alla montagna, e l'impronta chimica delle nuvole differiva nettamente da quella dei fiumi e dei torrenti vicini, dominati dal metolaclor e dal suo prodotto di degradazione metolaclor-ESA. I corsi d'acqua locali presentavano una contaminazione minima o nulla, a conferma che i pesticidi rilevati nelle nuvole non erano dovuti a irrorazioni nelle vicinanze.
Il confronto con studi precedenti sugli aerosol (minuscole particelle sospese nell'aria) ha aggiunto un'ulteriore dimensione. Decine di pesticidi sono stati rilevati negli aerosol in tutta Europa, soprattutto in prossimità delle aree agricole. A Puy de Dôme, tuttavia, solo otto di questi pesticidi sono stati rilevati anche nelle nuvole. Due pesticidi, il fipronil e la cipermetrina, sono stati trovati esclusivamente nelle nuvole, suggerendo che le goccioline di nuvola catturano e trattengono le sostanze chimiche in modo diverso rispetto alle particelle secche sospese nell'aria.
Il confronto ha inoltre evidenziato come i pesticidi possano subire trasformazioni chimiche all'interno delle goccioline di nube. Diversi prodotti di trasformazione dei pesticidi, tra cui i composti di degradazione di tolylfluanid, fipronil, amitraz, protioconazolo e terbutilazina, sono stati rilevati nelle nubi ma non negli aerosol.
La salute pubblica è a rischio, soprattutto per i bambini.
A livello globale, ogni anno vengono utilizzate circa 2,6 milioni di tonnellate di principi attivi di pesticidi. Quando vengono spruzzati sui campi, fino alla metà può disperdersi immediatamente nell'aria a causa del vento o dell'evaporazione.
Molti sono composti organici semivolatili (SVOC), in grado di passare dallo stato liquido a quello solido e a quello gassoso. Ciò consente loro di circolare ripetutamente nell'atmosfera in un processo noto come " effetto cavalletta ": evaporano, percorrono lunghe distanze , ricadono sulla Terra e poi rievaporano di nuovo.
Studi recenti hanno inoltre rilevato un'ampia gamma di pesticidi nell'aria: insetticidi organoclorurati di vecchia generazione come il diclorodifenildicloroetilene (DDE, prodotto di degradazione del DDT, ora vietato) e l'endosulfan, organofosfati come il clorpirifos e il diazinone, ed erbicidi e fungicidi moderni come il glifosato e il clorotalonil. Molti di questi sono presenti nel PM2.5 , ovvero particelle sottili aerodisperse di 2,5 micrometri o meno che possono penetrare in profondità nei polmoni.
Il progetto SPRINT dell'UE (2020-2025) ha rilevato la presenza di pesticidi praticamente ovunque: nel suolo, nell'acqua, nelle colture, nella polvere e persino nelle persone, spesso sotto forma di miscele chimiche o "cocktail". Queste miscele a volte includevano sostanze vietate e di solito producevano effetti più potenti rispetto alle singole sostanze chimiche, soprattutto in specie sensibili come i lombrichi o i mammiferi da laboratorio. Tale progetto ha concluso che l'esposizione nel mondo reale è più complessa e pericolosa di quanto le normative attualmente in vigore riconoscano.
I rischi per la salute sono evidenti. I pesticidi possono depositarsi nelle case, nei parchi giochi, nei campi sportivi, nelle riserve naturali e negli spazi urbani, dove contribuiscono all'esposizione cronica già presente attraverso l'acqua, il suolo e il cibo .
I bambini, il cui organismo è ancora in fase di sviluppo, sono particolarmente vulnerabili all'esposizione ai pesticidi , e le persone che vivono o lavorano vicino alle aziende agricole corrono i rischi più immediati. Ma lo studio francese sulle nuvole dimostra che nessuno è completamente protetto.
Nel frattempo, negli Stati Uniti, la regolamentazione dei pesticidi rimane meno rigida rispetto all'Europa . Gli enti regolatori si occupano dei pesticidi singolarmente e la maggior parte è esentata dalle norme sull'acqua potabile, a meno che non sia specificamente limitata dall'Agenzia per la Protezione Ambientale (EPA). A differenza dell'Europa, negli Stati Uniti non esiste un limite massimo complessivo per la concentrazione totale di pesticidi nell'acqua potabile e le pressioni delle lobby industriali hanno ulteriormente indebolito gli sforzi di riforma.
I ricercatori di questo nuovo studio suggeriscono che i loro risultati rappresentino un campanello d'allarme. Nel campione più inquinato, le nuvole potevano contenere circa 139 tonnellate di pesticidi, pari a circa lo 0,2% del consumo annuo di pesticidi in Francia. Altri campioni presentavano concentrazioni comprese tra poco meno di 4 tonnellate e oltre 110 tonnellate. L'altezza delle cime delle nuvole variava da 2 chilometri sulla Normandia a ben 9 chilometri sulla Francia orientale, a dimostrazione del fatto che i pesticidi possono distribuirsi in più strati dell'atmosfera.
I ricercatori avvertono che si tratta di stime approssimative basate su un singolo sito e su singoli giorni, ma sottolineano che le quantità sono sufficientemente significative da richiedere un'attenzione urgente.
In Francia, a causa della diversa origine delle nuvole, la concentrazione di pesticidi non è uniforme lungo tutta la colonna d'aria. Ciò potrebbe significare che la concentrazione è maggiore in alcune regioni e minore in altre, ma sono necessarie ulteriori ricerche.
"Questi risultati forniscono la prima stima della quantità di pesticidi presenti nell'acqua delle nuvole, che potrebbe essere significativa", conclude lo studio. "Sottolineano la necessità di ulteriori misurazioni dei pesticidi nelle nuvole."Riferimento
Bianco A, Nibert P, Wu Y, et al. Le nuvole sono un serbatoio trascurato di pesticidi? Environmental Science & Technology . Pubblicato online l'8 settembre 2025. doi:10.1021/acs.est.5c03787
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