Uso intensivo di pesticidi: una lezione di insostenibilità ambientale da atrazina e derivati

Una passeggiata in bicicletta sulle piste ciclabili che fiancheggiano i canali del Ticino. Il sole tiepido di fine inverno che ti riappacifica con il mondo, lo sguardo che si perde nel paesaggio bucolico del fiume che serpeggia nella valle e sullo sfondo le Alpi innevate su cui sovrastano incontrastati i 4000 del Monte Rosa. Ma l’idillio viene presto turbato dal pensiero che quella natura apparentemente incontaminata in realtà è invece segnata in modo significativo dalle attività antropiche e che le molecole chimiche che vi risiedono rischiano di diventare il patrimonio ereditario delle generazioni future, a dispetto del tanto celebrato concetto di sostenibilità ambientale.

Nello scorso mese di febbraio l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale) ha pubblicato i risultati del monitoraggio di acque superficiali e sotterranee nell’area del bacino del fiume Po (rapporto 256/2017 “Sostenibilità ambientale dell’uso dei pesticidi. Il bacino del fiume Po”). L’indagine ha richiesto ben 12 anni e, tra gli altri, si è posta anche l’obiettivo di rilevare eventuali effetti dovuti all’introduzione di pesticidi non previsti o non prevedibili in fase di autorizzazione e non adeguatamente controllati in fase di utilizzo.

Il bacino del fiume Po in questo contesto rappresenta una zona geografica particolarmente rilevante perché comprende l’area economica più importante e produttiva d’Italia. Su un’area complessiva di circa 74000 chilometri quadrati si concentrano infatti le più importanti attività produttive nazionali, incluse le attività zootecniche e la produzione agricola. Prevalgono le coltivazioni di riso e mais, le viti, i frutteti e le colture foraggere che si caratterizzano per l’uso intensivo di fertilizzanti, pesticidi, diserbanti e fitofarmaci. I dati elaborati dall’ISPRA non si limitano a mappare la distribuzione attuale della contaminazione da pesticidi, ma evidenziano anche la sua evoluzione nel tempo, coprendo un periodo di osservazione che va dal 2003 al 2014.

Nelle acque superficiali, tra gli altri contaminanti, sono stati ritrovati anche il celebre glifosato e il suo metabolita AMPA. I formulati che contengono glifosato e altre sostanze chimiche sono attualmente utilizzati in agricoltura e in orticoltura come erbicidi per combattere le erbe infestanti che competono con le colture. Il glifosato è particolarmente conosciuto al grande pubblico perché protagonista di recenti controversie per i pareri contrastanti rilasciati da IARC (l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro) e dall’EFSA (l’Autorità europea per la sicurezza alimentare) in merito alla sua sospetta cancerogenicità.

Nelle acque sotterranee, invece, le sostanze più frequentemente rilevate sono gli erbicidi triazinici e i loro metaboliti. Il principale contaminante è la terbutilazina, uno degli erbicidi più utilizzati in Italia, in particolare nelle coltivazioni di mais e sorgo.

Ma il dato più sorprendente che emerge dallo studio è un altro: l’evidenza che l’atrazina, un erbicida vietato in Italia dal 1992 e quindi ormai non più utilizzato da ben 25 anni, persiste ancora tenacemente nell’ambiente insieme ad alcuni dei suoi metaboliti principali, rilevabili sia nelle acque superficiali che in quelle sotterranee. Si era già consapevoli dell’inquinamento dovuto a questa sostanza, ma non di come si stesse evolvendo nel tempo la sua concentrazione.

La sistematica raccolta dei dati per oltre un decennio ha inoltre consentito di evidenziare un differente comportamento dinamico degli inquinanti nei diversi comparti ambientali: l’atrazina nelle acque superficiali mostra un tempo di dimezzamento stimato in circa 8 anni, dovuto sia a meccanismi di degradazione (prevalentemente ad opera di microrganismi) che di scomparsa. Nelle acque sotterranee, invece, non solo la concentrazione della sostanza è più elevata, ma evolve anche con estrema lentezza rimanendo pressoché stabile nel tempo, verosimilmente per la mancanza dei meccanismi che portano alla degradazione della molecola e per i tempi di ricambio molto lunghi tipici delle falde profonde.

Quindi il comportamento dell’atrazina devia dagli scenari ipotetici previsti in fase di valutazione preventiva ai fini dell’autorizzazione e a distanza di decenni dalla sospensione dell’utilizzo ancora non ce ne siamo completamente liberati.

Il quadro non è particolarmente incoraggiante anche se occorre precisare che non si tratta di un’emergenza sanitaria e non esiste un rischio immediato per la salute. Per prima cosa lo studio è finalizzato al controllo ambientale nell'ambito dei monitoraggi previsti dal D.Lgs. 152/2006 (Testo Unico Ambientale) e non include indagini sulle acque potabili, inoltre nella maggior parte dei casi gli inquinanti sono stati rilevati a concentrazioni basse, non eccedenti i limiti di legge fissati sia per le acque destinate al consumo umano ad uso potabile che per le acque sotterranee. Tuttavia non mancano i casi accertati di non conformità rispetto ai limiti di legge e in circa il 20% dei campioni la concentrazione è stata ritenuta non compatibile con la salvaguardia degli ecosistemi acquatici. Nondimeno, esaminando la distribuzione dei contaminanti appare evidente come diversi siti mostrano la presenza simultanea di 2, 10 e persino 20 contaminanti.

Pertanto è ragionevole ipotizzare che non solo l’ambiente e gli ecosistemi acquatici, ma anche l’uomo per vie dirette o indirette, ad esempio attraverso la captazione di acqua potabile o la catena alimentare, siano esposti a concentrazioni basse ma rilevabili di cocktail di molecole derivanti da inquinamento antropico. Se si aggiunge che siamo costantemente esposti a miscele di xenobiotici anche per altre vie si capisce come queste possano rappresentare solo una minima parte dell’esposizione cumulativa. Al momento non abbiamo conoscenze sufficienti per valutare in modo esaustivo le conseguenze di esposizioni a più sostanze. Le sostanze nelle miscele possono agire in modo indipendente o interagire (effetti additivi, di potenziamento o anche antagonisti, di interferenza reciproca). In questi casi anche le concentrazioni basse che non violano i limiti fissati dalle leggi possono essere importanti.

Un’altra riflessione riguarda il fatto che laddove il corpo idrico venga usato come fonte di acqua potabile si può rendere necessario l’inserimento di procedure di potabilizzazione con conseguente aumento dei costi di gestione.

A questo proposito mi sembra interessante citare uno studio inglese pubblicato nel mese di marzo 2012 dall’IEH (Institute of Enviroment and Health dell’Università di Cranfield, ricerca supportata da fondi governativi) (1). Nell’indagine viene riassunta la letteratura esistente relativa alla presenza di diverse sostanze contaminanti nelle acque potabili con riconosciuta capacità di interferire con il sistema ormonale (o per le quali ne esiste un fondato sospetto) e valutarne i potenziali rischi da esposizione utilizzando sia dati empirici che la costruzione di modelli. Tra queste sostanze compare anche l’atrazina.

Lo studio dimostra la diversa efficacia dei più comuni sistemi di trattamento dell’acqua potabile (inclusa la clorazione e l’impiego di carboni attivi) nella riduzione dei diversi contaminanti a partire da concentrazioni compatibili con quelle ambientali e rappresentative delle fonti di approvvigionamento di acqua potabile (cfr. allegato 3 del report). Tuttavia, anche ipotizzando lo scenario peggiore lo studio conclude che in generale, con alcune eccezioni, la situazione non genera particolari preoccupazioni, nemmeno relativamente alle miscele, sebbene in quest’ ultimo caso l’approccio è considerato troppo semplicistico per trarre conclusioni certe.

Pur non cedendo alle facili lusinghe dell’allarmismo, l’incertezza rimane e altre evidenze scientifiche si dovranno accumulare prima di poter dipingere un quadro completo.

Tornando allo studio dell’ISPRA la questione “atrazina e derivati” è illuminante perché la sostanza è stata bandita in Italia dal 1992 e rappresenta quindi un formidabile esempio di persistenza ambientale nel lungo periodo e un sistema modello per la predizione della possibile sorte di altri pesticidi.

Ma cosa è l’atrazina e perché interessa così tanto?

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L’atrazina appartiene alla classe delle triazine, composti eterociclici azotati, formati da un anello esa-atomico con alternanza di atomi di carbonio e azoto. I gruppi sostituenti in posizione 2 possono essere cloro, S-CH3, OH oppure O-CH3, mentre in posizione 4 e 6 i gruppi alchilici (etilammina, isopropilammina, terbutilammina).

Viene prodotta industrialmente mediante reazioni successive del cloruro di cianurile con isopropilammina e etilammina. Il prodotto commerciale viene venduto in preparati contenenti il 50-80% del principio attivo miscelato con altre polveri inerti e viene impiegato come diserbante in pre- e post-emergenza.

Il composto viene assorbito principalmente dalle radici e, in misura minore, dalle foglie. Viene trasportato per via xilematica e agisce legando una proteina del complesso del fotosistema II, inibendo così il trasporto fotosintetico degli elettroni. La morte della pianta è causata dall’impossibilità di fissare l’anidride carbonica in zucchero per il nutrimento e dal danno ossidativo.

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L’atrazina viene introdotta come erbicida nel 1958 e utilizzata prevalentemente nelle coltivazioni di mais, sorgo e canna da zucchero.

Il successo in campo agronomico non tarda ad arrivare dato che aumentano in modo significativo le rese dei raccolti e conseguentemente la redditività.

Ma ben presto cominciano ad arrivare anche i primi problemi. In Italia negli anni ’80 l’atrazina conquista le prime pagine dei giornali a seguito di ripetuti episodi di contaminazione delle falde idriche nell’area padana, con possibili rischi per le acque potabili. Il suo impiego viene definitivamente vietato su tutto il territorio nazionale nel 1992 con il Decreto del Ministero della Sanità del 18 marzo 1992, n.705/910: L’Unione Europea ne revoca l’autorizzazione solo successivamente, nel 2004, a seguito del ritrovamento di contaminazione nelle acque sotterranee.

Tuttavia viene ancora prodotta e ampiamente utilizzata in molti altri Paesi tra cui l’Australia e gli Stati Uniti.

E proprio negli Stati Uniti si sviluppa la parte più interessante della storia perché ben presto cominciano ad accumularsi studi che ne evidenziano la tossicità e la capacità di agire come interferente endocrino e il principio attivo dell’erbicida diventa la molecola più dibattuta tra tutti i pesticidi.

Gli interferenti endocrini sono sostanze esogene capaci di alterare le funzioni del sistema endocrino (responsabile di attività essenziali quali il mantenimento dell’omeostasi, la riproduzione, lo sviluppo, il comportamento) interferendo in una qualche fase con l’attività ormonale (sintesi di ormoni, trasporto, secrezione, legame, eliminazione).

La disputa scientifica negli USA

Verso la fine degli anni ’90 la multinazionale svizzera Syngenta (ex Novartis), produttore di semi e prodotti chimici di interesse agronomico, per ottenere l’autorizzazione a vendere l’erbicida negli USA deve presentare dati analitici inerenti la tossicità all’EPA (Enviromental Protection Agency, l’agenzia di protezione ambientale statunitense) e commissiona decine di studi, coordinati da un Panel indipendente. Una di queste ricerche viene condotta dal Prof. Tyrone Hayes che vanta nel proprio curriculum vitae numerose pubblicazioni sull’endocrinologia negli anfibi. Hayes scopre che l’esposizione dei girini alla sostanza interferisce con lo sviluppo sessuale e vuole pubblicare i propri risultati. Syngenta si oppone e da questo momento termina la collaborazione e inizia un duro e faticoso scontro che durerà parecchi anni a colpi di e-mail poco cortesi, strategie atte a indebolire la credibilità dello scienziato, sospetta attività di spionaggio. Nel frattempo Hayes porta avanti da solo i suoi studi sull’atrazina e nel mondo scientifico se ne accumulano altri che suggeriscono effetti teratogeni indotti dall’esposizione all’erbicida anche sugli uomini. Hayes pubblica su riviste prestigiose (come PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences, e Nature – (3), (4), (5)) anche se Syngenta non manca di commentare in modo critico i risultati. Ma la vera partita si gioca con l’EPA: vengono sollevati dubbi sulla rispondenza degli esperimenti di Hayes ai requisiti di qualità dei dati e l’incertezza scientifica, unita ai potenziali danni economici ipotizzabili da una eventuale sospensione dell’uso, induce l’agenzia a rinnovare ripetutamente l’autorizzazione e a rimandare eventuali decisioni più restrittive.

Ma tra botte e risposte il dubbio sui potenziali effetti teratogeni anche a concentrazioni della sostanza al di sotto dei limiti di legge arriva ai giornali e all’opinione pubblica.

Un’inchiesta del The New York Times rivela innalzamenti importanti e transitori della concentrazione di atrazina nelle acque potabili in alcune importanti città degli Stati Uniti. Si teme in particolare la possibile correlazione tra la presenza della sostanza nelle acque potabili, anche a livelli considerati sicuri dagli standard federali, e la presenza di difetti alla nascita, nascite premature o sottopeso. Si cominciano ad esprimere critiche nei confronti della politica dell’EPA relativamente alla protezione della qualità e sicurezza delle acque potabili.

Nei primi anni 2000 vengono organizzate diverse class action contro Syngenta e nel 2012 si arriva finalmente ad un accordo: la multinazionale paga oltre 100 milioni di dollari per rimborsare i costi sostenuti per i sistemi di depurazione dell’acqua potabile dall’atrazina, ma continua a negare ogni illecito o scorrettezza a proprio carico.

Legittima incertezza scientifica o campagna consapevole di disinformazione sostenuta da interessi economici dell’industria e dai conflitti di interesse?

A ognuno la libertà di interpretazione, ma pur nel rispetto delle singole opinioni da consumatore mi sento più tutelata se laddove esista un legittimo e scientificamente sostenibile dubbio sulla sicurezza e la salute segua un’adeguata azione preventiva da parte delle autorità responsabili e garanti della sicurezza. Che poi non è altro che il principio di precauzione a cui si ispira l’Unione Europea (citato in materia ambientale nell’articolo 191 del trattato sul funzionamento dell’Unione Europea, e relativamente alla sicurezza alimentare negli articoli 6 e 7 del Reg. (CE) N.178/2002, Food Law): il principio può essere invocato in caso di effetti potenzialmente pericolosi, individuati tramite una valutazione scientifica e obiettiva, se questa valutazione non consente di determinare il rischio con sufficiente certezza. In altre parole l’assenza di certezze, alla luce delle conoscenze scientifiche e tecnologiche disponibili, deve indurre l’adozione di misure efficaci e proporzionate volte alla prevenzione del rischio di danni all’uomo e all’ambiente.

Le autorità incaricate della gestione del rischio possono decidere se agire o no in funzione del livello di rischio individuato. Ma quali possono essere le conseguenze potenziali dell’assenza di azione?

Certamente la traduzione dei dati sperimentali in valori soglia legislativi e politiche di gestione è un lavoro estremamente complicato, soprattutto in presenza di incertezza (intesa come l’assenza di conoscenza), sia per la mancanza di dati scientifici che per limiti nella comprensione dei fenomeni oggetto di valutazione (vedi riquadro di approfondimento). E la storia dell’atrazina ne è proprio un esempio.

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In conclusione

Una prevenzione dei rischi efficace è da tutti auspicata, ma sembra essere una gara in salita che rischia di scivolare sull’incertezza scientifica di modelli che non sono completamente rappresentativi del comportamento reale. Il caso atrazina potrebbe essere solo uno dei tanti. Il rapporto dell’ISPRA, pur riconoscendo la sostanziale validità del quadro normativo europeo in tema di autorizzazione dei pesticidi (che prevede una valutazione del rischio prima dell’immissione sul mercato e la definizione di livelli considerati non pericolosi negli alimenti e nell’ambiente alla fine del ciclo di vita), evidenzia sostanziali criticità nei criteri adottati che, se non completamente rappresentativi delle situazioni reali, potrebbero indebolire la capacità di prevenire contaminazioni diffuse.

La lotta chimica offre vantaggi indiscutibili all’agricoltura, tuttavia appare lecito sollevare dei dubbi sui reali benefici per la società dell’uso intensivo di pesticidi. Oggigiorno la ricerca mira sempre di più a ridurre l'uso di questi composti, sintetizzandone di nuovi più rispettosi dell'ambiente anche alla luce dell’esistenza di pratiche alternative più sostenibili.

Non più tardi di qualche settimana fa gli eurodeputati del Parlamento europeo hanno invitato la Commissione a disegnare una proposta legislativa entro la fine del 2018 per accelerare il processo di autorizzazione di biopesticidi (pesticidi biologici a basso rischio come microrganismi e sostanze di origine vegetale o animale come ferormoni e oli essenziali), dotati di minore efficacia, ma con grandi benefici per l’ambiente e la salute rispetto ai prodotti fitosanitari convenzionali.

Si avverte la necessità di un senso di responsabilità collettiva che ripensi all'agricoltura biologica o biodinamica, già da alcuni anni in significativa e costante crescita, come sistemi che sfruttano la naturale fertilità del terreno apportandovi interventi limitati, escludendo o limitando l’impiego di prodotti di sintesi e promuovendo la biodiversità e la sostenibilità ambientale.

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© Produzione riservata
Dr.ssa Simona Baldassa
Biologa Molecolare e Microbiologa

Collaboratrice dello Studio ABR  -  www.alimentiesicurezza.it

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