L’apporto di materia organica terrestre provoca effetti doppi sull’accumulo di metilmercurio nelle reti trofiche planctoniche costiere

Perché questo studio è importante per i frutti di mare e la vita costiera

Il mercurio nei prodotti ittici è una preoccupazione per la salute a livello mondiale, soprattutto nella sua forma più tossica, il metilmercurio, che può danneggiare il sistema nervoso umano. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma dalle grandi implicazioni: con il cambiamento climatico e l’uso del suolo che immettono sempre più materia organica bruna, derivata dalle foglie, dalla terra al mare costiero, la catena alimentare marina finirà per contenere più o meno metilmercurio? Ricostruendo mini ecosistemi costieri in grandi vasche, i ricercatori mostrano che questi apporti terrestri possono sia aumentare sia ridurre l’accumulo di metilmercurio nel plancton, i piccoli organismi fluttuanti che costituiscono la base delle reti trofiche marine. Capire questa lotta a due fazioni è cruciale per prevedere i rischi futuri per i pesci, la fauna selvatica e le persone che dipendono dall’oceano per il cibo.

Acque brune che scorrono dalla terra al mare

I fiumi e il deflusso trasportano enormi quantità di materia organica disciolta dai suoli e dalle foreste verso le acque costiere. Quest’acqua “bruna” ombreggia il mare, modifica la disponibilità di nutrienti e altera la chimica di metalli come il mercurio. Nel Golfo di Botnia meridionale questi apporti sono già in aumento e ci si aspetta che crescano con l’intensificarsi delle precipitazioni e della portata fluviale dovute al cambiamento climatico. Il team ha allestito dodici alte vasche indoor riempite con acqua estuarina e ha aggiunto diverse quantità di materia organica terrestre per creare quattro condizioni, dai livelli tipici attuali a quelli previsti in futuri ambienti costieri più scuri. Hanno inoltre aggiunto isotopi misurati con precisione di mercurio inorganico e metilmercurio, permettendo di tracciare come il metallo si spostava nell’acqua e nel plancton.

Mini mari e vivaci mondi microbici

Nel corso di cinque settimane, le vasche hanno sviluppato comunità distinte ma tutte fortemente «guidate dai batteri». Con l’aumentare del materiale terrestre, l’acqua è diventata più scura, la luce disponibile per le alghe fotosintetiche è diminuita e la produzione batterica è aumentata fino a dominare la base della rete trofica. Piccoli organismi eterotrofi come flagellati e ciliati sotto i 20 micrometri sono diventati più abbondanti, formando una catena multi‑passo dai batteri ai protozoi fino allo zooplancton. In tali reti complesse e eterotrofe, il metilmercurio può biomagnificare efficacemente passando da un livello trofico all’altro, potenzialmente aumentando le concentrazioni nello zooplancton che in seguito vengono consumati dai pesci.

Composti solforati “appiccicosi” che immobilizzano il mercurio

Contemporaneamente, la materia terrestre aggiunta ha portato con sé più gruppi contenenti zolfo disciolti noti come tioli, che si trovano legati alle molecole organiche nell’acqua. Questi tioli si legano fortemente al metilmercurio, formando complessi molto più difficili da assorbire per le cellule del plancton. I ricercatori hanno stimato i livelli di tioli a partire dalle misure di carbonio disciolto e da dati di campo precedenti, mostrando che le concentrazioni di tioli aumentavano in modo sproporzionato all’aumentare degli apporti terrestri. Di conseguenza, sebbene vi fosse effettivamente più metilmercurio disciolto nell’acqua con maggiori apporti terrestri, la sua frazione “libera” e accessibile si riduceva. Questo effetto chimico contrasta lo stimolo biologico dovuto a catene trofiche più lunghe e più eterotrofe.

Tracciare il metilmercurio attraverso il plancton

Per valutare come questi forze opposte si bilanciassero, il team ha raccolto plancton in diverse classi dimensionali alla fine dell’esperimento e ha calcolato fattori di bioaccumulo, una misura di quanto metilmercurio si concentra negli organismi rispetto all’acqua circostante. In tutti i trattamenti, questi fattori erano elevati, riflettendo l’efficienza delle reti guidate dai batteri. Eppure all’interno di questo esperimento, il bioaccumulo medio è effettivamente diminuito all’aumentare della materia organica terrestre e dei livelli di tioli, nonostante la maggiore dominanza batterica. Quando gli autori hanno combinato i loro dati con uno studio mesocosmo precedente che copriva un intervallo più basso di attività batterica e concentrazioni di tioli, è emerso un pattern chiaro: l’accumulo di metilmercurio nel plancton aumenta con la quota di produzione sostenuta dai batteri, ma diminuisce con la concentrazione di tioli nella materia organica disciolta. Un semplice modello statistico a due fattori ha spiegato circa il 90% della variabilità nel bioaccumulo tra tutti i trattamenti.

Cosa significa per coste, laghi e i nostri piatti

Per un lettore non specialista, il messaggio chiave è che più acqua bruna dalla terra non significa automaticamente più o meno mercurio nei frutti di mare: attiva due meccanismi concorrenti. La materia organica terrestre in eccesso spinge le reti trofiche verso percorsi più lunghi e basati sui batteri che amplificano il metilmercurio lungo la catena, ma porta anche gruppi solforati che legano il metilmercurio in complessi disciolti e ne rendono più difficile l’assorbimento da parte del plancton. Il risultato netto dipende dall’equilibrio tra questi processi. Le aree costiere con reti trofiche batteriche molto attive ma solo livelli moderati di materia organica ricca di tioli — condizioni simili alle vasche di riferimento in questo studio — potrebbero affrontare il maggior accumulo di metilmercurio e meritano monitoraggi mirati. Con l’oscuramento di molte acque costiere settentrionali a causa del cambiamento climatico, includere nella valutazione ambientale sia la struttura delle reti trofiche sia la chimica della materia organica sarà essenziale per prevedere i rischi futuri per i pesci e per le persone che li consumano.

Citazione: Skrobonja, A., Brugel, S., Soerensen, A.L. et al. Terrestrial organic matter input causes dual effects on methylmercury accumulation in coastal planktonic food webs. Commun Earth Environ 7, 314 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03470-7

Parole chiave: metilmercurio, reti trofiche costiere, materia organica terrestre, carbonio organico disciolto, inquinamento marino