Pesticidi

 

 

conoscete questi esseri viventi?

 

 

l'agricoltore vive un rapporto di odio/amore con costoro che cerca di contrastare e/o favorire spesso producendo guasti ambientali non facilmente reversibili.

tematica introduttiva.

 

   Considerato che i pesticidi sono abbondantemente utilizzati nella pratica dell’agricoltura ad "alto input" e che da questo sistema produttivo deriva la stragrande maggioranza delle derrate alimentari; diventa obbligatorio occuparsi degli effetti tossicologici determinati dalla loro presenza nei cibi sotto forma di "residui".

   Non mi occuperò di tutti i pesticidi e della loro tossicità acuta; ma vi voglio coinvolgere in una discussione molto produttiva che solleverà il vostro livello d’attenzione. Non penso di parlarvi di cose astratte e lontane da noi; bensì degli infidi meccanismi che possono determinare seri ed irreversibili danni all’organismo umano ed a tutte le specie animali nell’ambito dell’ecosistema.

Tutti noi incameriamo inconsapevolmente e quotidianamente una miriade di sostanze tossiche attraverso il cibo che mangiamo, l’acqua che beviamo e l’aria che siamo costretti a respirare, le quali silenziosamente minano la nostra salute.

   È un bell’inizio non c’è che dire. Quando si inizia bene si è a metà dell’opera anche se bisogna cominciare ad edificarla.

  Cominciare dalle Direttive Europee che regolano l’immissione sul mercato e la commercializzazione delle "sostanze attive" utilizzate per la protezione delle piante, diventa obbligatorio; anche se ad esse si possono affiancare delle normative operanti, ancora, a livello dei singoli Stati membri.

   Direttiva del Consiglio 91/414/EEC. Si occupa della concessione delle autorizzazioni per la commercializzazione di questi prodotti chimici.

   Molto spesso, tanti prodotti regolarmente autorizzati si sono rivelati estremamente nocivi e molti cancerogeni circolano liberamente in ambito mondiale seppur dichiarati tali da diverse "Agenzie"; come vi riferirò in seguito. Inoltre, molti pesticidi sono "disregolatori endocrini" e di essi vi ho parlato nella sezione specifica. Rimane, comunque, il dato inconfutabile che molti pesticidi, seppur palesemente dannosi e severamente pericolosi, continuano ad essere massicciamente utilizzati a dispetto della loro dimostrata ed indubbia tossicità.

Le ragioni della politica non si sposano mai con le ragioni della scienza.

   L’intera tematica presenta un grado estremo di complessità e non è facile razionalizzare tutte le conoscenze acquisite. Ulteriori complicazioni derivano da un mio "stato di fondo di ignoranza costituzionale" che, umanamente, non mi consente di sapere tutto e di più. Pazienza, riconoscere che l’ignoranza è condizione fisiologica, serve a farsi sopportare.

   Passare dalla spicciola filosofia alla cruda realtà è operazione complicata; tuttavia, produrremo uno sforzo unitario che lo finalizzeremo in maniera produttiva.

   A prescindere dalle ragioni che inducono l’agricoltore ad utilizzare i pesticidi che l’industria agro-alimentare gli offre; una volta applicati alle coltivazioni innescano una serie vorticosa di eventi che solo in parte vi posso riferire.

   Solo gli sprovveduti pensano che i pesticidi sono confinati all’area di applicazione ed, eventualmente, al prodotto raccolto nel campo trattato. Noi che vogliamo aprire gli occhi dobbiamo cominciare a pensare che da questo luogo parte un fiume che potrà percorrere lunghe distanze, muovendosi lungo un percorso accidentato ed infido nella sua essenza. L’intera "Biosfera" verrà coinvolta nella sua complessità e tutti gli ecosistemi ne risentiranno più o meno severamente. Chi vuole dubitare sarà tra breve smentito da quello che progressivamente vi riferirò.

   Il terreno  è estremamente ricco di forme viventi ed anche la materia abiotica ha tutta una sua vitalità e reattività. Entrambi le componenti condizionano il destino dei pesticidi (erbicidi ed insetticidi) e partecipano attivamente al loro metabolismo. Così diventa spontaneo intuire che i diversi e vitali terreni hanno comportamenti diversificati in merito alla possibile degradazione dei pesticidi. Come tutti i sistemi dinamici, anche in esso si stabiliscono degli equilibri che possono essere influenzati da diversi fattori incidenti in una data fase temporale.

   Gli eventi atmosferici (ventilazione, umidità, piovosità) condizionano, a loro volta, alcune fasi del processo di degradazione dei pesticidi.

   L’operato dell’uomo crea ulteriori difficoltà che compromettono la capacità di comprensione poiché esso può inserire variabili imponderabili che spesso hanno effetto aggravante.

   L’intera dinamica tossicologica connessa col pesticida segue quest’iter: industria agro-alimentare- pesticida- sistemi d’applicazioni- condizioni meteorologiche al momento dello spargimento- diffusione atmosferica- pianta- terreno- organismi bersaglio- organismi "non bersaglio"- catena alimentare terrestre- eventi atmosferici- acqua- percolazione- deriva- trasporto nelle acque superficiali e nelle falde freatiche- sedimenti dei corsi d’acqua- catena alimentare acquatica "dolce" e catena alimentare terrestre- estuari- oceani- catena acquatica marina- mensa dell’uomo- ritorno "con gli interessi" dall’ecosistema- dall’ecosistema alla biosfera.

   Non è per nulla sicuro che tutto ciò che vi ho sintetizzato sia veramente tutto, anche se ritengo che sia abbastanza.

   Industria agro-alimentare. In altre parti del libro vi ho detto che allo stato attuale esistono delle grandi concentrazioni ed integrazioni a livello mondiale tra l’industria agro-alimentare, la chimica dei pesticidi e le biotecnologie. Le crescenti fusioni, acquisizioni e joint ventures hanno concentrato nelle mani di pochi l’industria dei semi, la chimica dei pesticidi e dei fertilizzanti e le biotecnologie. Poiché il pesticida è "una sostanza chimica attiva", l’industria della chimica responsabile di questa sintesi spesso genera altre sostanze tossiche ben più lesive dello stesso pesticida che spesso lo contaminano o lo accompagnano nella formulazione destinata alla commercializzazione. I "contaminanti dei pesticidi" hanno spesso "un severo impatto ambientale" che viene ignorato o sottovalutato. Lo stesso sistema produttivo industriale può inquinare attraverso i suoi prodotti di scarto riversati nell’ambiente circostante.

   Del disastro di Seveso vi ho parlato altrove ed esso, assieme agli altri disastri noti, è stato prodotto in una fabbrica di erbicidi (2,4,5 T). in questa fabbrica si produceva l’erbicida che era sempre contaminato, come lo è adesso, con diossina.

Ammesso, per assurdo, che la chimica di un dato pesticida sia "pulita", questa tappa tossicologica la saltiamo e ci proiettiamo nella successiva.

   Pesticida. Nel campo agricolo sono essenzialmente utilizzati insetticidi ed erbicidi. La nostra attenzione si concentrerà su poche sostanze che danno la misura dell’ampiezza del problema tossicologico.

   Dopo quanto detto in precedenza sorge spontanea la domanda:

è più tossico il pesticida o altri componenti della formula commercializzata?

   Nel caso del 2,4,5 T e del 2,4 D è sicuramente la diossina la vera priorità; anche se altre preoccupazioni accrescono la problematica connessa con la sua produzione ed applicazione. Nel caso del Glyphosate (Roundup Ready della Monsanto) il vero problema risiede nel surfactante utilizzato nella formulazione commercializzata.

   Ritornando alla sostanza chimica attiva, essa viene impiegata per colpire organismi viventi che rappresentano il "bersaglio" del pesticida e che sarà ora l’insetto, nel caso degli insetticidi, ed ora la "malerba", nel caso degli erbicidi.

   Purtroppo, la selettività del target non è quasi mai possibile rispettarla e quasi sempre altre forme viventi (organismi non bersaglio) subiscono gli effetti deleteri ed incontrollabili della devastante azione tossicologica insita nei pesticidi.

   Nel caso degli erbicidi, sappiamo che la sostanza attiva va ad interferire con uno dei tanti sistemi enzimatici biosinteticamente attivi nei tessuti vegetali. Esistono in commercio erbicidi capaci di uccidere qualsiasi pianta con la quale prendono contatto. Purtroppo, seppur capaci di devastante ed immediata azione, gli effetti nocivi si estendono e si ampliano nello spazio e nel tempo. Si proiettano ben oltre l’area d’applicazione e coinvolgono, molto spesso, l’intero ecosistema.

   Infatti, non sempre gli erbicidi sono prontamente e totalmente degradati ed alcuni di essi possono persistere in forma attiva per oltre 40 mesi. Questo è il caso degli imidazolinoni molto usati nelle coltivazioni di soia, mais e grano. L’atrazina persiste nel terreno ed è molto usata nelle coltivazioni di mais. Il suo uso porta a bloccare la fotosintesi. La loro persistenza nel terreno porta a ridurre la fertilità delle coltivazioni successive in quanto i residui possono danneggiare l’apparato radicale delle piante e compromettono la loro crescita fino ad ucciderle rendendo il campo improduttivo per un periodo anche lungo di tempo. Se le piante non crescono gli erbivori non trovano la materia vitale dalla quale trarre nutrimento e di necessità si sposteranno nelle aree coltivate sulle quali possono esercitare delle pressioni imponenti che a loro volta innescano un circolo vizioso che porta ad amplificare l’uso degli insetticidi con tutti i prevedibili insuccessi. Ne deriva un "sovraccarico chimico" latore di un’accresciuta tossicità ambientale ed alimentare.

   La problematica della persistenza dei pesticidi risente delle condizioni atmosferiche e delle caratteristiche del suolo. Il grado d’umidità, l’idratazione del terreno e la temperatura condizionano l’entità della degradazione a livello del terreno. La degradazione microbica e l’idrolisi chimica procedono speditamente se il terreno è caldo ed umido. Viceversa, nei terreni freddi la degradazione è notevolmente rallentata come lo è nei terreni molto asciutti. Fattori molto importanti sono, anche, il pH del terreno e la materia organica in esso collocata.

   In questo breve discorso abbiamo coinvolto i produttori primari (le piante) di una "catena alimentare", i consumatori primari (gli erbivori) ed i consumatori secondari (carnivori che si cibano degli erbivori). Questi predatori possono trovare poche prede (insetti in genere) e/o ingoiare prede resistenti agli insetticidi che apportano il loro "carico tossicologico" minando seriamente le loro possibilità di sopravvivenza e quella degli altri esponenti della catena alimentare che da quest’ultimi traggono nutrimento e che sono caratteristici di un determinato ecosistema. Mi preme ricordarvi che:

qualsiasi danno inferto ad un elemento vitale di un ecosistema si rifletterà invariabilmente sull’intera catena alimentare e sull’intero ecosistema.

   Sistemi d’applicazioni. Spesso i pesticidi vengono applicate alle piante utilizzando mezzi che consentono il relativo spargimento per via aeree. La semplicità d’uso decreta anche il successo del pesticida. Lo spargimento nell’aria può innescare i problemi creati dal DDT dei quali vi parlerò tra breve.

   Condizioni meteorologiche al momento dello spargimento. È indubbio che le condizioni atmosferiche vigenti all’atto dello spargimento consentono anche la sua dispersione per via aerea od attraverso il terreno se durante o subito dopo l’applicazione diventano operanti vento e pioggia. È naturale anche l’evaporazione dalla pianta nelle condizioni climatiche idonee.

   Diffusione atmosferica. Quanto vi riferirò sul DDT è abbastanza derimente; tuttavia, vi devo ricordare che non applicare pesticidi non significa automaticamente esserne privi poiché le condizioni meteorologiche e la collocazione topografica delle coltivazioni a valle delle sedi di trattamento può consentire l’inquinamento di quest’ultime.

   Pianta. Se nel caso degli erbicidi le malerbe vengono uccise, nel caso degli insetticidi le piante ne sono coinvolte ma non uccise. Una volta applicata una sostanza attiva ad una pianta si realizza il suo assorbimento, facilitato da altri componenti della formulazione (vedi surfactante). Attraverso le foglie, le radici ed i frutti le piante assumono i pesticidi e li distribuiscono ai tessuti vegetali attraverso i sistemi di comunicazioni quali lo xilema ed il floema. Essi evaporano dalla pianta in direzione dell’ambiente. La stessa pianta può iniziare e completare la degradazione, li può trattenere (per la consegna ai consumatori sotto forma di residui) o li può metabolizzare in altre sostanze che saranno ulteriormente degradate da altri componenti dell’ecosistema. Così, le sostanze attive sono metabolizzate in tappe successive a diversi livelli fino a produrre, spesso, "residui non estraibili".

La completa via degradativa è conosciuta solo per pochi pesticidi.

   Comunque, la quantità e la qualità dei metaboliti sono sotto l’influenza dell’uptake, della distribuzione e del tempo di persistenza della sostanza attiva in seno alla pianta. Considerato che la pianta può assumere il pesticida attraverso le foglie, i frutti e le radici; non diventa sorprendente comprendere che attraverso l’apparato radicale la pianta può assumere metaboliti dei pesticidi prodotti dall’azione degradativa microbica o semplicemente perché resi disponibili dall’ambiente abiotico ai quali possono pervenire attraverso diverse vie.

   La diversità strutturale e metabolica delle foglie e delle radici incidono sulla distribuzione e sul metabolismo dei pesticidi. Le radici hanno una struttura interna, endodermis, che è sede di un meccanismo di trasporto attivo che porta ad assorbire le sostanze dal terreno prima di inviarle in direzione dei germogli. Lo xilema è sede di un trasporto passivo che dalle radici si proietta in direzione delle parti apicali della pianta. Il floema trasporta attivamente le sostanze in direzioni dei centri metabolicamente attivi (germogli e radici). Ne deriva che: la distribuzione delle sostanze attive all’interno della pianta non è uniforme. Foglie e radici sono "centri di degradazione" delle sostanze attive e la capacità degradativa è diversificata in relazione ad età e parti della pianta.

I metaboliti delle sostanze attive vengono prodotti in diversi stadi.

   Idrolisi, ossidazioni, riduzioni, ricombinazioni enzimatiche e fotolisi producono metaboliti liberi. Questi prodotti primari sono spesso identici a quelli prodotti dal metabolismo delle stesse sostanze che si realizza all’interno dei tessuti animali. Nella seconda tappa i metaboliti primari (exocon) vengono coniugati con un prodotto della pianta (endocon) che in genere è il glucosio od, in diversi casi, il glutatione o gli aminoacidi. I relativi coniugati sono più polari e si dissolvono più facilmente nell’acqua. L’exocon può legarsi tenacemente (con legame covalente) alle componenti insolubili della pianta e divenire (residuo non estraibile). È residuo non estraibile quel tipo di residuo che non può essere estratto dalle tecniche comunemente impiegate per separare le componenti delle piante senza danneggiare le strutture delle stesse.

   Se la degradazione da parte della pianta si spinge fino al punto da produrre delle sostanze semplici (anidride carbonica, acetato, formato), le stesse possono entrare nella struttura di alcuni componenti naturali della pianta. In linea di massima, il metabolismo a livello della pianta produce coniugati idrosolubili o residui non estraibili che rimangono nella pianta.

Diversi pesticidi dimostrano interferenza metabolica reciproca.

   Gli insetticidi organofosfati ed i carbammati inibiscono il metabolismo degli erbicidi a base di feniluree.

   Come potete notare, il percorso si complica, si articola, si embrica ed il mistero si infittisce fino a renderci inconsapevoli ed ignoranti del destino finale di quasi tutti i pesticidi.

   Non so se possiamo consolarci con il fatto che le normative vigenti consentono di non caratterizzare i residui se, nel caso di una coltivazione trattata seguendo la pratica della buona agricoltura, la concentrazione del pesticida è inferiore a 0.01 mg/Kg (se il cibo è destinato all’uomo) od a 0.05 mg/Kg nel caso in cui il cibo sia destinato all’alimentazione degli animali.

Dalla pianta alla pianta

   Quello che viene applicato alle parti aeree della pianta (fusti e foglie) non rimane solo sulla pianta. Alcuni diserbanti applicati alle parti verdi delle malerbe vengono trasferiti nelle radici e nel resto della pianta entro 48 ore dall’applicazione. Se l’erbicida non ha attività residuale ed è metabolizzabile dai microrganismi presenti nell’ambiente, non sono prevedibili effetti eccessivamente negativi sugli esseri viventi di quel dato ecosistema e da esso, verosimilmente, non si attua trasferimento od accumulo in direzione di altri ecosistemi. Rimane, comunque, da verificare la sua reale indifferenza nei confronti di tutte le componenti dell’ecosistema in causa. 

   Gran parte di questo pesticida, Killer della malerba, rimane nel contesto del tessuto vegetale che, colpito a morte dall’erbicida applicato dall’uomo, lo conserva e ne condivide l’ulteriore destino. Esso permane, quindi, all’interno della pianta uccisa fino a quando la stessa non subisce la fase involutiva o viene sottoposta a decomposizione. Solo allora si allontana dall’ecosistema trasformandosi in metaboliti innocui. Viceversa, dalla parte opposta si collocano gli erbicidi inorganici e gli organometallici capaci di persistere a lungo nel suolo. Ad essi vanno aggiunti alcuni composti organici dotati di persistenza o nel caso in cui siano poco persistenti la nostra attenzione deve essere orientata a considerare la reale persistenza dei contaminanti veicolati dallo stesso erbicida, il cui impatto ambientale sovrasta enormemente la intrinseca o potenziale lesività dell’erbicida considerato.

Dalla pianta al frutto

   Alcuni insetticidi fosforganici, capaci d’agire per contatto ed ingestione, sono dotati di una spiccata citotropicità e di una lieve sistemia; cioè sono in grado di ridistribuirsi nella vegetazione trattata. In pratica la pianta trattata assieme ai suoi frutti riesce a liberarsi dei parassiti eventualmente iniettati nel frutto in quanto lo stesso insetticida polivalente riesce a penetrare e diffondersi all'interno dell'intero frutto. In tal caso entrano in giuoco altri fattori che non si limitano al semplice contatto dell’insetticida con l’insetto, ma coinvolgono il tessuto vegetale che diventa vettore del pesticida attraverso le sue vie di comunicazione interna. L’eventuale persistenza del pesticida nel frutto che mangiamo dipende da un lato dalla quantità sparsa alla sua superficie, e dall’altro dalla quantità trasportata nel frutto dai sistemi di comunicazione della stessa pianta. Inoltre, la persistenza di residui dipenderà sempre e comunque dalle caratteristiche del pesticida utilizzato.

Dalla pianta al terreno

   Durante il trattamento antiparassitario molto spesso il prodotto viene sparso con mezzi che lo diffondono nell’aria. Durante l’applicazione una certa quota di esso raggiunge direttamente il terreno. La stessa pianta contrae intimi rapporti col terreno e le sue radici instaurano una serie variabile di rapporti con altri esseri viventi e con l’ambiente abiotico nel quale è collocata. In altre parole, la pianta, per mezzo delle sue radici, trasmette al terreno i pesticidi ad essa pervenuti i quali arrivano anche attraverso la cadute delle foglie e dei frutti nonché per opera degli eventi atmosferici che staccano le molecole eventualmente presenti sulla superficie delle foglie.

   Organismi bersaglio. Gli organismi bersaglio dei pesticidi sono rappresentati dagli insetti nocivi che col loro operato devastano le coltivazioni sulle quali esercitano pressioni variabili ed imprevedibili. Contro di loro il successo è un’utopia poiché velocemente sviluppano sistemi di resistenza che gli consentono la sopravvivenza. Spesso si riesce solo a limitare i danni pagando un prezzo eccessivo in termini di ecotossicità e tossicologia alimentare.

Organismi "non bersaglio". Sono rappresentati da tutte quelle specie viventi (pesci e uccelli ad esempio) che loro malgrado devono sopportare una pressione tossicologia diretta verso altri e che spesso li conduce alla morte attraverso il danno all’ecosistema. Anche gli insetti utili sono danneggiati più o meno severamente.

   Eventi atmosferici. Della loro influenza si trova traccia in questo capitolo e vanno sempre considerati tanto nel momento dell’applicazione quanto nelle successive tappe di degradazione.

   Acqua.Essa è praticamente sempre protagonista e può agire provenendo dal cielo, scorrendo nel terreno e penetrando in esso, partecipando e condizionando la dinamica distributiva e degradativa dei vari pesticidi.

   Percolazione. Aspetto di particolare rilevanza nella dinamica distributiva del pesticida che concorre a conferire allo stesso un elevato grado di mobilità spaziale.

   Deriva. Il movimento dell’erbicida a distanza dal sito di spargimento si può verificare durante l’applicazione, se le condizioni atmosferiche lo consentono, od in seguito ad essa a causa dell’evaporazione dalla pianta alla quale è stato applicato. Gli erbicidi che mimano le "auxine" sono particolarmente infidi ed essi sono ampiamente usati nelle coltivazioni di mais, soia e grano. Lo spostamento può portare la molecola anche a 2 Km di distanza dal punto d’applicazione. Il famoso 2,4 D (quello con la diossina) ed il Glyphosate (inibisce la sintesi degli aminoacidi aromatici) migrano con una certa facilità.

trasporto nelle acque superficiali, nelle falde freatiche e deposito nei sedimenti saranno gli argomenti di prossima attenzione.

Fine della prima puntata

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