ATTIVITA’ di RICERCA
La ricerca svolta dall’unità operativa riguarda principalmente due filoni di ricerca: il ripristino
ed il controllo della qualità ambientale mediante l’impiego di organismi vegetali e la messa a punto
e sperimentazione di biosensori ambientali per la valutazione dell’accumulo e della dispersione di
sostanze inquinanti nel suolo e nell’atmosfera.
Il ripristino di zone degradate o contaminate, quali discariche o cave abbandonate, sta
assumendo sempre maggiore importanza sia a livello pratico, visto l’interesse che le Amministrazioni
pubbliche dedicano a simili problemi, sia a livello teorico, per le problematiche ecologiche e valutative
che esso pone. D’altra parte, la ben nota capacità di molte piante nel degradare o accumulare
contaminanti organici ed inorganici rende particolarmente attraente lo sfruttamento di specie vegetali
in progetti di recupero. Alcuni progetti, in diversi stadi di sviluppo, coinvolgono il gruppo proponente,
nei territori delle province di Parma e Reggio Emilia. E’ quindi garantita una notevole quantità di
collegamenti con aziende pubbliche e amministrazioni operanti sul territorio. I contenuti scientifici
della ricerca sono di considerare queste aree come ambienti contaminati e quindi di procedere alla
loro rinaturalizzazione non prescindendo dalla necessità di bonifica dei contaminanti e dalle pressioni
selettive che essi esercitano sugli organismi vegetali, anche in relazione con fattori abiotici come
temperatura e disponibilità di acqua e nutrienti. Particolare attenzione viene attualmente prestata
anche alla definizione delle interazioni molecolari tra tessuti vegetali e contaminanti, al fine di
tracciare questi ultimi dopo il loro ingresso nella pianta.
Gli aspetti metodologici riguardano l’analisi dei siti di interesse con metodiche interdisciplinari,
la preparazione di piani di fattibilità che tengano conto di tutti i fattori economici, normativi, biotici
e abiotici e l’eventale collaborazione con gli enti deputati all’attuazione di tali piani. Recentemente
sono state instaurate collaborazioni con esperti di fisica e chimica per l’approfondimento delle
relazioni pianta-contaminante. In particolare l’applicazione di tecniche spettroscopiche basate
sull’emissione di raggi X consente di descrivere e quantificare con precisione la presenza di metalli
pesanti in particolari tessuti della piante.
Un aspetto connesso di particolare interesse e innovazione riguarda la gestione di un sito Internet
che raccoglie e dissemina informazioni sulla “terapia ambientale mediante piante” consentendo
contatti ed interazioni con oltre 1000 ricercatori nel mondo. Il trasferimento è principalmente
finalizzato alle interazioni con enti pubblici, amministrazioni e altre strutture coinvolte nei problemi
di risanamento ambientale.
Il secondo filone di ricerca riguarda l’uso di sensori basati su organismi viventi o su molecole
biologiche, come strumento complementare all’uso di sensori basati su processi chimici o fisici, Tale
approccio sta acquistando una notevole rilevanza in quanto si ritiene che i biosensori possano
rispondere ai requisiti di specificità e di integrabilità delle misure in modo appropriato. Infatti, gli
organismi viventi accumulano sostanze inquinanti sino al di sotto della soglia di tossicità attraverso
meccanismi che coinvolgono molecole e processi molto specifici e selettivi. Esistono già in Italia ed
in Europa diversi progetti sulla evoluzione di sistemi di monitoraggio basati su biosensori.
L’applicabilità di queste ricerche in campo ambientale è dimostrata anche dall’interesse delle
Pubbliche Amministrazioni e delle Industrie. A livello più strettamente scientifico ciò si evince dallo
spazio che ormai tutti i convegni a tema ambientale dedicano all’argomento del biomonitoraggio.
I contenuti culturali della ricerca sono relativi al problema del controllo di alcune fonti di
inquinamento, ed alle interazioni che si instaurano tra processi biologici fondamentali e sostanze
inquinanti al fine di fornire delle conoscenze scientifiche di base da trasferire al problema del
monitoraggio biologico degli inquinanti. Gli aspetti metodologici riguardano l’applicazione al
monitoraggio di “sonde” biologiche dotate di alta reattività e specificità verso alcune sostanze
inquinanti, come metalli pesanti e contaminanti organici, che sfruttano le relazioni che nella cellula
si possono instaurare tra l’inquinante ed alcune macromolecole fondamentali, come DNA e proteine.
Tale attività richiede un approccio multidisciplinare che prevede numerose interazioni,
soprattutto per ciò che riguarda gli aspetti matematici, biofisici e cibernetici del biosensore e del
suo sviluppo.
Nella fase applicativa, altri aspetti riguardano i processi ecologici da monitorare. Ciò richiede
una fattiva collaborazione con esperti informatici per l’acquisizione e valutazione dei dati e con
studiosi del suolo per ciò che concerne gli aspetti geopedologici e geomorfologici. Il trasferimento è
principalmente finalizzato alla produzione di conoscenze e competenze. Si sono nel frattempo
instaurate opportune relazioni con Enti Pubblici e/o con Industrie interessate all’esplorazione di
eventuali prototipi di sistemi o processi.
