Alberi

Alberi spazzini: pulire l’ambiente con le foreste

L’umanità vive grazie agli alberi. Tra i loro numerosi benefici per il Pianeta, c’è anche la bonifica degli ambienti inquinati e, quindi, l’aumento della biodiversità.

con il contributo di Claudia Cocozza, Werther Guidi Nissim, Massimo Fagnano, Antonio Saracino, Giorgio Vacchiano

Conosciamo bene i benefici che gli alberi forniscono all’umanità: dalla produzione di cibo e materiali da costruzione all’assorbimento dell’anidride carbonica, dalla protezione idrogeologica alla regolazione globale del clima. Ma c’è un altro compito speciale che possiamo affidare ad alcuni alberi, soprattutto nei territori urbanizzati: bonificare ambienti inquinati. I meccanismi che rendono le piante capaci di assorbire e immobilizzare gli inquinanti sono ancora in fase di studio, ma molti ritengono che queste “fitotecnologie” potrebbero assumere grande importanza negli anni a venire, in alternativa alle tecniche convenzionali di bonifica.

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Tra i numerosi benefici degli alberi per il Pianeta, c’è anche la bonifica degli ambienti inquinati © Ingimage

La bonifica attraverso gli alberi

Nonostante la sempre maggiore sensibilità ai problemi ambientali, numerose attività produttive sono ancora responsabili della contaminazione di terreni e acque. Il comparto minerario e l’industria chimica e petrolchimica sono solo alcuni dei tanti esempi di attività che hanno causato e tuttora generano gravi problemi di contaminazione ambientale in molte parti del Pianeta. Molti paesi hanno adottato severi disciplinari per il monitoraggio e il recupero dei siti inquinati.

Tradizionalmente, la bonifica avviene con lo scavo, il trasporto e il successivo conferimento in discarica dei substrati inquinati. In alcuni casi, la matrice contaminata può essere trattata mediante processi fisici o chimici e ricondotta a uno stato prossimo a quello di partenza. Queste tecniche sono efficaci, ma hanno due grossi inconvenienti: sono costose (diverse centinaia di migliaia di euro per ogni ettaro bonificato) e comportano rischi di contaminazione da parte della matrice inquinata, che rischia di disperdersi nell’ambiente sia in fase di trasporto (dal sito alla discarica) che di stoccaggio. Sono anche interventi con un bassissimo livello di accettabilità sociale: poche comunità sono disposte ad accogliere matrici inquinate nel proprio territorio, fenomeno espresso nel linguaggio tecnico con il termine di Nimby (“Not In My BackYard”). Tutte queste cause hanno ostacolato la diffusione della bonifica a livello globale, con la conseguenza che migliaia di ettari contaminati rimangono a tutt’oggi in uno stato di abbandono.

Ma esistono forme di bonifica più competitive sotto il profilo economico e socialmente meno problematiche? Entra in scena il fitorimedio.

Alberi e piante: cos’è il fitorimedio?

Il fitorimedio (o fitorisanamento) è la tecnica che utilizza le piante e i microrganismi ad esse associati per eliminare, contenere o rendere meno tossiche le sostanze inquinanti presenti nelle acque o nei terreni. Il fatto che il mondo naturale sia in grado di metabolizzare sostanze tossiche può sembrare paradossale. Eppure, le piante vascolari sono apparse sulla Terra circa 400 milioni di anni fa: da allora, attraverso l’evoluzione, hanno avuto tempo di sviluppare meccanismi adattativi necessari alla sopravvivenza in condizioni ambientali difficili. Tra le varie forme di adattamento e resilienza, esistono piante capaci di accumulare e tollerare nei loro organi determinate sostanze, come i metalli pesanti, a concentrazioni che normalmente sarebbero nocive per altri organismi viventi, compreso l’uomo. È possibile quindi basare le tecniche di recupero ambientale proprio sulla capacità di alcuni gruppi di piante di assorbire e immagazzinare le sostanze tossiche che si ritrovano nei suoli inquinati.

riccio tra gli alberi
Elementi della biodiversità ricomparsi tra gli alberi nel sito di San Giuseppiello © Sisef

Questa tecnica presenta indubbi vantaggi: costi minori, basso impatto ambientale e alta accettabilità sociale, anche grazie al fatto che il fitorimedio può migliorare l’aspetto estetico di ambienti fortemente degradati e il loro valore ecologico complessivo, favorendo ad esempio l’aumento della biodiversità. Ovviamente esistono anche punti di debolezza: la tecnica non è applicabile dove i suoli sono talmente inquinati da non permettere la vita delle piante, e i tempi richiesti per la bonifica sono molto più lunghi rispetto a quelli richiesti da metodi convenzionali.

Ma come funziona il fitorimedio?

Questa denominazione include in realtà una vasta gamma di tecniche, distinte in base alle strategie che le piante utilizzano per compiere il lavoro di depurazione e alla natura stessa del contaminante. Così si parla di fito-estrazione quando la pianta è in grado di assorbire i contaminanti dal suolo e di trasferirli al fusto e alle foglie, raccogliendo i quali è possibile ridurre gradualmente (soprattutto dopo diversi cicli di raccolta ripetuti negli anni) i livelli degli inquinanti. La fito-estrazione non comporta la trasformazione chimica del contaminante e quindi la sua eliminazione fisica; consente però di concentrare gli inquinanti originariamente dispersi nel suolo (e le quantità di terreno da trattare con metodi convenzionali sono enormi!) in una modesta quantità di materiale vegetale, che può essere più agevolmente trattato. L’efficienza della fito-estrazione dipende da alcuni requisiti di base che le piante devono possedere: elevato tasso di assorbimento dell’inquinante, rapido accrescimento, elevata produzione di biomassa, apparato radicale denso ed esteso e naturalmente tolleranza nei confronti dei contaminanti presenti nel suolo.

Un’altra tecnica è la fito-stabilizzazione. Si tratta di un metodo “passivo”, non è una vera e propria tecnica di bonifica quanto piuttosto di una strategia di contenimento. Si parla di stabilizzazione quando la pianta produce sostanze che immobilizzano (cioè rendono insolubile) l’inquinante nel terreno, impedendone quindi la dispersione nell’ambiente circostante. Questa azione può essere anche di tipo fisico: le radici delle piante possono fare da “rete” e limitare l’erosione del suolo, responsabile della dispersione degli inquinanti.

La fito-degradazione è invece una tecnica che si adatta bene ai contaminanti di origine organica, come i policlorobifenili (PCBs), gli idrocarburi policiclici aromatici (PAHs), e altri sottoprodotti dell’attività petrolchimica contenuti nel suolo, spesso persistenti e difficilmente degradabili. In questo caso, si ricorre a piante capaci di degradare direttamente di questi composti in molecole meno persistenti e pericolose per la salute umana e per l’ambiente, grazie alle sostanze prodotte dalle loro radici. Il mais, ad esempio, è ben conosciuto per questa proprietà. Le piante che hanno un apparato radicale denso e compatto ospitano spesso un gran numero di microrganismi, che favoriscono ulteriormente la degradazione di queste molecole complesse. In questo caso, si rivelano molto efficaci alcune graminacee e i pioppi.

alberi nel Bosco in Fabbrica
Bosco in Fabbrica a Marcianise, CE © Sisef

Le piante, infine, possono contribuire alla degradazione per via aerea di certi composti inquinanti tramite il processo di fito-volatilizzazione. Questo significa che la pianta è in grado di assorbire i contaminanti, di trasferirli alle parti aeree e di eliminarli nell’atmosfera attraverso la traspirazione. Certi alberi che presentano tassi evapotraspirativi elevati (pioppi e salici) sono particolarmente adatti a questa tecnica e durante il processo di trasferimento sono persino in grado di degradare alcune molecole, scongiurando il trasferimento del contaminante tale e quale dal suolo all’atmosfera.

Applicazioni in Italia

Queste tecniche sono attualmente in via di sperimentazione anche in Italia, in uno dei territori più noti per l’inquinamento del suolo: la Terra dei fuochi. Qui sono state testate piantagioni di alberi per il fitorimedio a scala pilota, grazie al progetto Life Ecoremed (2012-2017), utilizzando Arundo donax in suoli compattati e destrutturati, Phragmites australis in suoli salinizzati, e cloni di pioppo (P. nigra x deltoides) in siti oggetto di sversamento di rifiuti.

Nel 2015, sull’onda del successo del progetto, sono stati realizzati due interventi a scala operativa: il primo in un sito industriale di 3,5 ettari contaminato da piombo in uno stabilimento di riciclaggio delle batterie a Marcianise (chiamato “Il bosco in fabbrica”) e il secondo in sito agricolo di sei ettari, sequestrato ad un esponente della criminalità organizzata che lo utilizzava per smaltire fanghi di conceria (San Giuseppiello).

L’obiettivo principale di questi impianti è stata la messa in sicurezza, cioè impedire che le particelle di terreno contaminato potessero disperdersi nell’aria e nell’acqua, e da lì minacciare la salute dell’uomo. Pertanto, è stato scelto un disegno d’impianto ad alta densità di pioppi (3 x 1 metri) al fine di creare delle file di alberi che potessero ridurre il vento, per evitare il sollevamento e la dispersione delle particelle di terreno. Tra una fila e l’altra di alberi è stata seminata la gramigna (Cynodon dactylon) per garantire una completa copertura del suolo durante i periodi aridi e quindi potenziare la riduzione dell’erosione da vento. A partire dal terzo-quarto anno, il tappeto erboso è stato progressivamente sostituito dalla lettiera di foglie, che ha continuato a trattenere le particelle di terreno, come testimoniato dalle misure del particolato e dalla sua analisi chimica effettuate in collaborazione con Arpa Campania.

Nel sito agricolo di San Giuseppiello, in seguito alla caratterizzazione ambientale di dettaglio e alle analisi di rischio è stata riscontrata un’area di 3mila metri quadrati contaminata da cadmio biodisponibile, che poteva rappresentare un rischio per la salute dei consumatori in quanto traslocabile nelle parti commestibili degli ortaggi da foglia coltivati in loco. Oggi qui il pioppo sta continuando la sua azione di bonifica, asportando la frazione biodisponibile del cadmio che dalle analisi effettuate nel 2000 è stata dimezzata rispetto ai valori iniziali. Anche l’accumulo di cadmio nelle foglie degli ortaggi (cicoria, rucola, lattuga e spinacio), usati come test biologici per l’analisi di rischio, si sta riducendo in maniera lineare, tanto da far pensare a una completa riduzione del rischio nell’arco di altri quattro-cinque anni. Il resto dell’appezzamento (57mila metri quadrati) presenta alte concentrazioni di cromo e zinco, ma non è stato definito “contaminato” perché le analisi hanno dimostrato che questi due minerali non minacciano la salute dell’uomo sia per la loro bassa tossicità, sia per la bassa biodisponibilità che ne impedisce l’assorbimento radicale e l’accumulo nei prodotti ortofrutticoli in concentrazioni pericolose per la salute dei consumatori.

alberi nel Bosco di San Giuseppiello
Bosco di san Giuseppiello a Giugliano, NA © Sisef

L’esperienza ormai decennale sul fitorisanamento realizzato in Campania ha permesso inoltre di evidenziare che le piantagioni svolgono una serie di benefici ecosistemici “collaterali”: la biomassa prodotta, che è un sottoprodotto del fitorimedio, può essere utilizzata come combustibile industriale, sostituendo combustibili fossili nelle fonderie del piombo; l’accumulo di carbonio organico nel suolo contribuisce alla mitigazione dei cambiamenti climatici; l’assorbimento radicale degli inquinanti riduce la percolazione nel suolo e abbassa il rischio di contaminazione delle falde. Inoltre, la fauna selvatica ha iniziato a frequentare queste aree, arricchendo così la biodiversità.

Il fitorimedio trasforma così un territorio degradato in un paesaggio gradevole e ad alto valore naturalistico ed estetico. E oggi, i siti risanati vengono usati per attività sociali, educative e artistiche proposte dalla popolazione e dalle associazioni locali, completando così l’obiettivo di ripristinare i nostri territori e metterli a disposizione della comunità.

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