Oltre la piastra di Petri – Testare la bonifica microbica nel mondo reale

https://www.theguardian.com/environment/2023/sep/28/plastic-eating-bacteria-enzyme-recycling-waste

Quando pensiamo alla scienza in azione, spesso immaginiamo camici bianchi, microscopi e piastre di Petri, ambienti puliti e controllati dove le scoperte vengono fatte in condizioni perfette. E sebbene questa sia una parte importante del processo scientifico, risolvere problemi reali come l’inquinamento richiede più che semplici successi in laboratorio. È qui che entrano in gioco i test sul campo, che portano ciò che funziona in laboratorio e verificano se sopravvive e ha successo in natura.

Uno degli strumenti più entusiasmanti della scienza ambientale di oggi è la biorisanamento, un processo in cui minuscoli organismi viventi come batteri e funghi vengono utilizzati per ripulire ambienti inquinati. Questi microbi possono “mangiare” sostanze nocive, come petrolio, metalli pesanti o sostanze chimiche tossiche, trasformandole in materiali innocui. In laboratorio, i ricercatori hanno scoperto centinaia di specie microbiche in grado di digerire una vasta gamma di sostanze, tra cui gasolio, cromo e composti dell’uranio (Lovley et al., 2022). Ma questi stessi microbi possono sopravvivere in un fiume inquinato, in una foresta contaminata o in un sito di rifiuti tossici? Questa è la grande domanda.

La natura è imprevedibile. Condizioni come temperatura, luce solare, flusso d’acqua e presenza di altri organismi influenzano il comportamento dei microbi fuori dal laboratorio. Anche se un microbo è molto efficace nel degradare inquinanti in una piastra di Petri, potrebbe non funzionare affatto se rilasciato in un lago o nel suolo. Ad esempio, Alcanivorax borkumensis, un batterio marino naturalmente presente, prospera in acque marine contaminate da petrolio e aiuta a degradare gli idrocarburi, ma solo in condizioni specifiche di temperatura e nutrienti (Yakimov et al., 2007). Ecco perché gli scienziati devono testare le strategie di biorisanamento in ecosistemi reali, attraverso esperimenti su piccola scala chiamati studi pilota o prove sul campo.

Queste prove aiutano i ricercatori a capire se i microbi scelti sono efficaci, sicuri e in grado di sopravvivere in condizioni naturali. Ad esempio, i ricercatori hanno condotto esperimenti sul campo a Rifle, in Colorado, utilizzando specie di Geobacter per ridurre la contaminazione da uranio nelle acque sotterranee, iniettando loro semplici nutrienti come l’acetato (Anderson et al., 2003). In un altro progetto in Italia, gli scienziati hanno creato una “bio-barriera” in una falda acquifera per testare la riduzione del cromo esavalente (Cr VI) nelle acque sotterranee usando microbi naturalmente presenti (Beccari et al., 2010). Questi esperimenti reali forniscono preziose informazioni su come il biorisanamento possa essere applicato in modo sicuro ed efficace su larga scala.

In questa unità scoprirai come gli scienziati portano i microbi dal banco del laboratorio al campo, e come preparano, testano e monitorano attentamente gli sforzi di bonifica microbica. Esplorerai anche casi di studio reali in cui il biorisanamento ha contribuito a marcare aree inquinate, e imparerai quali sfide devono affrontare i ricercatori quando si confrontano con ambienti naturali complessi. Soprattutto, vedrai come questo lavoro sta contribuendo a creare un futuro più pulito e sostenibile, e come la scienza stia andando oltre il laboratorio per rispondere ai bisogni del nostro pianeta (Singh et al., 2023).