Le api, sentinelle dell’ambiente a servizio della biodiversità

L’Apis metallifera è uno dei migliori bioindicatori: rivela sostanze inquinanti e fornisce dati sull’ecosistema oggetto di studio.

api e biodiversità

Autore

Tiziana Perri, Claudio Porrini

Data

5 Settembre 2022

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6' di lettura

DATA

5 Settembre 2022

ARGOMENTO

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Introduzione

L’impiego di indicatori biologici per la valutazione della qualità ambientale è oggi molto diffuso. Le tecniche di biomonitoraggio producono dati inerenti le misure di biodiversità, di variazioni dell’assetto morfologico, fisiologico o genetico degli organismi impiegati, nonché misure di concentrazioni di sostanze inquinanti negli organismi.

Tutti dati e informazioni non alternative al monitoraggio di tipo chimico-fisico, ma di completamento a quest’ultimo e intrinsecamente rilevanti per la stima della qualità ambientale. Il biomonitoraggio non utilizza gli organismi né come centraline, né fornisce stime di qualità dell’aria: esso misura deviazioni da condizioni normali di componenti degli ecosistemi reattivi all’inquinamento, particolarmente utili per stimare gli effetti combinati di più inquinanti, capaci di agire sinergicamente sulla componente biotica.

Le tecniche di biomonitoraggio permettono di identificare lo stato di alcuni parametri ambientali sulla base degli effetti da essi indotti su organismi sensibili: i bioindicatori. 

Gli organismi vengono definiti bioindicatori quando, in presenza di concentrazioni di inquinanti, subiscono variazioni rilevabili del loro stato naturale. Un organismo può quindi essere considerato un buon bioindicatore qualora manifesti reazioni identificabili a differenti concentrazioni di dati inquinanti. I principali sintomi presi in considerazione sono le variazioni nella struttura della comunità, le modificazioni morfologiche, le variazioni della vitalità (modificazioni fisiologiche) e i danni al patrimonio genico.

L’Apis mellifera è considerata un ottimo bioindicatore perché riflette la presenza di sostanze inquinanti nell’ambiente con mortalità, spopolamenti, alterazioni comportamentali e/o accumulandole nel suo corpo o nei prodotti dell’alveare. 

Le api perlustrano un’area di circa 7 km2 intorno al proprio alveare, ed ogni famiglia è in grado di effettuare giornalmente circa 10 milioni di microprelievi in tutti i comparti ambientali (aria, acqua e suolo) che possono fornire dati qualitativi e quantitativi relativi alla salubrità o meno degli ecosistemi oggetto dello studio.

Le api e il loro contributo all’ambiente

L’ape contribuisce alla tutela, conservazione e restaurazione del territorio, nella misura della sua opera di impollinazione (servizio ecosistemico) per la maggioranza delle piante superiori (75-80%) a fiore coltivate e selvatiche. Senza l’opera dell’ape, l’ambiente si degraderebbe irrimediabilmente perdendo la sua più grande ricchezza, cioè la biodiversità!

Non si fa quindi riferimento soltanto all’impollinazione delle colture agricole, con tutte le implicazioni produttive ed economiche conosciute, in quanto il ruolo delle api trascende ampiamente il quadro agricolo: la fecondazione delle piante selvatiche riveste un’importanza assai superiore a quella delle piante coltivate, seppure l’azione sia molto più discreta e quasi impossibile da quantificare in cifre.

Le api sono degli ottimi indicatori biologici perché comunicano il danno chimico dell’ambiente in cui vivono, attraverso fondamentalmente due segnali: l’alta mortalità nel caso di sostanze per loro letali come i pesticidi 1, e attraverso i residui che si possono riscontrare nei loro corpi o in altre matrici apistiche 2, nel caso di sostanze non letali e di altri agenti inquinanti come i metalli pesanti 3, gli IPA (Idrocarburi Policiclici Aromatici) e i radionuclidi4, rilevati tramite analisi di laboratorio.

Molte caratteristiche etologiche e morfologiche fanno dell’ape un buon rivelatore ecologico: è facile da allevare; è un organismo quasi ubiquitario; non ha grandi esigenze alimentari; ha il corpo relativamente coperto di peli che la rendono particolarmente adatta a intercettare materiali e sostanze con cui entra in contatto durante il volo o l’attività di bottinamento. Ad esempio, è altamente sensibile alla maggior parte dei prodotti antiparassitari che possono essere rilevati quando sono sparsi impropriamente nell’ambiente (ad esempio durante la fioritura, in presenza di flora spontanea, in presenza di vento, ecc.). L’alto tasso di riproduzione e la durata della vita media, relativamente corta, induce una veloce e continua rigenerazione nell’alveare, ha un’alta mobilità e un ampio raggio di volo che permette di controllare una vasta zona (circa 7 km2 attorno al proprio alveare). Ogni ape effettua numerosi prelievi giornalieri, circa 1.000 in un solo giorno; perlustra tutti i settori ambientali: suolo, vegetazione, acqua, aria (Figura 1); ha la capacità di riportare in alveare materiali esterni di varia natura e di immagazzinarli secondo criteri controllabili; necessita di costi di gestione estremamente contenuti, specialmente in rapporto al grande numero di campionamenti effettuati. 

Per questi motivi i dati rilevati dalle api e dalle matrici apistiche non sono relativi solo all’aria ma all’intero ambiente in cui vivono. Il monitoraggio con le api ‘non sfigura’ accanto a quello analitico-strumentale

Figura 1: Le particelle di inquinanti presenti nei diversi comparti ambientali possono essere captate dall’ape e portate all’alveare

Gli indicatori biologici come le api, definiti rappresentazioni sintetiche di realtà complesse, vanno considerati come esseri viventi e non come strumenti tecnologici. In effetti ogni rilevatore di inquinamento (chimico-fisico, elettronico o biologico) fornisce una sua visione dello stato di compromissione del territorio indagato che può essere molto utile a completarne sinergicamente la valutazione.

A differenza delle analisi chimico-fisiche, i bioindicatori possiedono una sorta di memoria del danno inflitto dal contaminante o degli effetti sinergici di più contaminanti. Quindi possiamo dire che il monitoraggio condotto mediante le api (biologico) non sfigura rispetto a quello analitico-strumentale. I due metodi possono, anzi, ottimamente integrarsi a vicenda, in quanto forniscono l’uno un’alta precisione analitica e l’altro un’alta capacità di sintesi. 

Il lavoro delle api in Val D’Agri

L’area oggetto dello studio di biomonitoraggio con le api è la Val d’Agri, situata in Basilicata, compresa tra i monti Sirino e Volturino e prende il nome dal Fiume Agri che ne attraversa l’intero territorio. È sede del più vasto giacimento on-shore dell’Europa Meridionale, la cui concessione è affidata all’Eni, che detiene la quota di maggioranza.

Le potenziali fonti di impatto, dirette e indirette, includono le emissioni da traffico veicolare, la combustione di biomassa, gli impianti di depurazione di reflui civili ed uno per i reflui industriali, le aziende zootecniche e agricole, i 24 pozzi di estrazione petrolifera eroganti 5 ed un pozzo per la reiniezione delle acque di strato, un impianto per il trattamento di idro-desolforazione del greggio (Centro Olio Val d’Agri), un’industria per la produzione di film plastici ed altre di vario genere.

La maggior parte delle fonti di impatto provengono dalla Zona Industriale di Viggiano. Il progetto di biomonitoraggio con le api e i prodotti dell’alveare, quali miele e cera d’api, è iniziato nel 2019, grazie ad una collaborazione fra Feem e DISTAL-Unibo 6.

Inizialmente, le postazioni di biomonitoraggio erano tre (Viggiano-Zona Industriale, Montemurro e Grumento Nova), costituite da tre alveari ciascuna più un alveare di ‘scorta’, ma già a partire dal 2020, nonostante la crisi pandemica, sono state portate a cinque, aggiungendo le postazioni di Spinoso e Marsico Nuovo. In totale, nel primo anno le api hanno esplorato circa 21 km2 di territorio valdagrino, mentre nel secondo 35 km2. Anche grazie al supporto di Pancrazio Benevento e Filomena Montemurro dell’Associazione Apicoltori Lucani, durante il periodo primaverile-estivo sono stati effettuati prelievi mensili di varie matrici apistiche opportunamente scelte per le attività industriali che si svolgono nell’area industriale di Viggiano, per poi inviarle ad un laboratorio indipendente per la ricerca di metalli pesanti e IPA

Fra gli obiettivi del progetto, che perdura ormai da tre anni, vi è anche la realizzazione di un apiario, con annesso laboratorio didattico, per far scoprire alle scolaresche, di ogni ordine e grado, il mondo delle api e dell’apicoltura e il loro rapporto con l’ambiente. 

Ma il progetto di biomonitoraggio in Val D’Agri non è l’unico studio che ha visto protagoniste le api. Il DISTAL, in particolare, fin dal 1980, con il Prof. Giorgio Celli, è stato pioniere nello studio sull’impiego delle api nel biomonitoraggio ambientale. Sono stati moltissimi i comprensori agricoli, industriali e urbani sparsi in tutta Italia in cui è stato applicato il metodo per mettere in luce la presenza di vari inquinanti.

Dall’Emilia-Romagna alla Toscana, l’Umbria, la Lombardia, il Piemonte, il Friuli, il Lazio, il Molise, le Marche, il Veneto, il Trentino, la Campania ed anche in Basilicata. In Basilicata per diversi anni è stato condotto uno studio con l’ALSIA 7 8, per il biomonitoraggio dei pesticidi nel metapontino, e con il Comune di Rotondella, per il biomonitoraggio dei radionuclidi presso l’Enea Centro Ricerche Trisaia 9.

Più recentemente il DISTAL ha partecipato a progetti ministeriali di monitoraggio e ricerca in apicoltura come ‘ApeNet’ e ‘BeeNet’, ha collaborato con altri Dipartimenti (monitoraggio ambientale dell’isola di Albarella con l’Università di Padova) e con soggetti privati (Galbusera, Coop Italia, Conapi-Mielizia, Aeroporto di Bologna, ecc.).

Conclusioni

Le api sono in grado di intercettare prontamente gli effetti dell’industrializzazione e dell’evoluzione della produzione agricola, pertanto sono molto efficaci come indicatori biologici della qualità ambientale. Infatti, grazie alla loro stretta simbiosi con l’ambiente che circonda il loro alveare, parlare di api vuol dire in realtà parlare del mondo che ci circonda e della società in cui viviamo.

Note

  1. G. Celli, C. Porrini, P. Radeghieri, A.G. Sabatini, G.L.  Marcazzan, R. Colombo, R. Barbattini, M. Greatti and M. D’Agaro, Honeybees (Apis mellifera L.) as bioindicators for the presence of pesticide in the agroecosystem. Field test, Ins. Soc. Life, 1996, vol.1, pp. 207 – 212
  2. C. Porrini, A.G. Sabatini, P. Medrzycki, F. Sgolastra, L. Bortolotti, The pragmatism of honey bees as environmental bioindicators. Proceedings of the Second European Conference of Apidology (Vladimir Vesely e Dalibor Titěra Eds.), Praga 1o – 14 Settmbre 2006, Pp. 84-85
  3. C. Porrini, G. Celli, P. Radeghieri, S. Marini, B. Maccagnani, Studies on the use of honeybees (Apis mellifera L.) as bioindicators of metals in the environment, Ins. Soc. Life, 2000, vol. 3, pp.153-159
  4. D. Tonelli, E. Gattavecchia, S. Ghini, C. Porrini, G. Celli, A.M. Mercuri, Honey bees and their products as indicators of environmental radioactive pollution, J. Radioanal. Nucl. Chem., 1990, Articles 141(2), pp. 427 – 436
  5. Centro Olio Val D’Agri
  6. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari (DISTAL), Università di Bologna
  7. Agenzia Lucana di Sviluppo e Innovazione in Agricoltura
  8. M. Catalano, A. Caponero, P. Zienna, L. Cariglia, C. Porrini, Impiego delle api per il controllo dell’uso degli agrofarmaci nell’agroecosistema lucano, 2007
  9. Ricerche Trisaia
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