Udine, 29 agosto 2024 – L’inquinamento da microplastiche rappresenta una minaccia ambientale sempre più grave per i nostri oceani, mari e fiumi, con conseguenze dirette sulla salute umana. Le microplastiche, particelle di plastica di dimensioni ridotte che possono infiltrarsi in ogni angolo del nostro ecosistema, sono diventate un problema di primaria importanza. Comprendere come queste particelle si comportano nei corsi d’acqua e come si disperdano negli oceani è fondamentale per sviluppare strategie efficaci di monitoraggio e rimozione. Una nuova ricerca, condotta da Vlad Giurgiu, Giuseppe Caridi, Marco De Paoli e Alfredo Soldati, e recentemente pubblicata sulla prestigiosa rivista “Physical Review Letters”, ha fatto luce sui meccanismi di movimento delle microplastiche nei flussi turbolenti, offrendo dati cruciali per affrontare questo crescente problema ambientale.
Le microplastiche e il loro impatto ambientale
L’inquinamento da microplastiche è alimentato da una serie di fonti, tra cui i detriti di plastica di grandi dimensioni, le attrezzature da pesca, i processi industriali e le acque reflue provenienti dalle lavatrici. Queste piccole particelle, spesso di dimensioni comprese tra 1 e 5 millimetri, possono galleggiare in superficie o essere trasportate nelle profondità oceaniche. Quando vengono ingerite dagli organismi marini, le microplastiche possono rilasciare sostanze chimiche tossiche, con effetti nocivi sull’intero ecosistema marino e sulla catena alimentare, fino ad arrivare all’uomo.
La ricerca sul movimento delle microplastiche
La nuova ricerca condotta da Giurgiu, Caridi, De Paoli e Soldati ha approfondito uno degli aspetti più complessi del comportamento delle microplastiche: la loro dinamica rotazionale nei flussi turbolenti. Questo studio è stato realizzato attraverso esperimenti avanzati in laboratorio, utilizzando apparecchiature ottiche sofisticate per analizzare le fibre di microplastica in ambienti controllati.
Il problema della rotazione delle fibre microplastiche
Le microplastiche negli oceani sono prevalentemente costituite da fibre allungate. La rotazione di queste fibre durante il loro trasporto in acqua è un aspetto cruciale per comprenderne la dispersione e la sedimentazione. Alfredo Soldati, professore di fluidodinamica presso l’Università di Udine e la TU Wien, spiega: “Nel nostro studio, abbiamo misurato la velocità di rotazione delle fibre microplastiche lungo tre assi distinti. Questo include la rotazione attorno all’asse longitudinale, nota come spinning, e la rotazione attorno agli assi trasversali, conosciuta come tumbling.”
Misurare la rotazione di fibre di microplastica con diametri di circa 10 micron e lunghezze di 1 millimetro è un compito complesso. Le difficoltà derivano dalla necessità di attrezzature ottiche avanzate, come sistemi di illuminazione laser, per osservare e misurare questi piccoli movimenti. Tuttavia, i risultati ottenuti hanno fornito informazioni preziose su come le fibre si comportano nei flussi turbolenti.
I risultati dello studio: spinning vs. tumbling
I risultati dello studio hanno rivelato che lo spinning delle fibre microplastiche è significativamente più prevalente rispetto al tumbling. Questo fenomeno è principalmente attribuibile alle fluttuazioni turbolente che caratterizzano i flussi d’acqua. Le fibre tendono a ruotare attorno al loro asse longitudinale in modo più marcato rispetto alla rotazione attorno agli assi trasversali.
Soldati sottolinea: “I dati originali ottenuti dalla nostra ricerca sono fondamentali per migliorare la previsione della resistenza delle fibre microplastiche e per ottimizzare i modelli di dispersione e sedimentazione. La comprensione precisa di questi meccanismi è essenziale per sviluppare tecnologie e strategie più efficaci per il monitoraggio e la rimozione delle microplastiche dagli ambienti acquatici.”
Implicazioni per il monitoraggio e la rimozione delle microplastiche
L’acquisizione di nuove conoscenze sui meccanismi di movimento delle microplastiche rappresenta un passo importante verso il miglioramento delle tecniche di monitoraggio e rimozione. Fino a oggi, la comprensione di come e dove le microplastiche tendano ad accumularsi nell’ambiente era limitata. Grazie agli esperimenti ottici e ai dati forniti dallo studio, sarà possibile affinare i modelli di previsione e migliorare le tecniche di raccolta e depurazione.
Le informazioni ottenute dal team di ricerca possono contribuire alla progettazione di strutture più efficaci per la rimozione delle microplastiche, come filtri avanzati per i sistemi di depurazione delle acque e dispositivi di raccolta più mirati. Inoltre, queste scoperte possono aiutare a sviluppare metodi più precisi per il monitoraggio delle microplastiche nei corsi d’acqua e negli oceani, facilitando l’identificazione delle aree più critiche e migliorando l’efficacia delle campagne di pulizia.
Conclusioni e prospettive future
Il lavoro svolto dai ricercatori dell’Università di Udine e dell’Università di Tecnologia di Vienna rappresenta un significativo contributo alla comprensione dell’inquinamento da microplastiche. La loro ricerca fornisce nuove prospettive su come le particelle di plastica si comportano nei flussi turbolenti, un aspetto fondamentale per affrontare il problema dell’inquinamento da microplastiche in modo più efficace.
Il prossimo passo sarà applicare queste conoscenze per sviluppare e implementare soluzioni pratiche per la gestione delle microplastiche, riducendo il loro impatto sull’ambiente marino e sulla salute umana. Solo attraverso una comprensione più approfondita e l’implementazione di tecnologie innovative potremo sperare di affrontare con successo questa crisi ambientale crescente.
