- Acronimo
- SBAM
- Codice
- PNRA18_00041 - B2
- Area di ricerca
- Life science
- Tematica specifica di ricerca
- biologia marina, ecologia microbica, ecotossicologia
- Regione di interesse
- Antartide, Terra Nova Bay, Mare di Ross, Road Bay, Tethys bay
- PI
- Monique Mancuso
- Istituzione PI
- IRBIM CNR Messina
- Sito web istituzionale
- http://www.irbim.cnr.it
- Altre Istituzioni e soggetti coinvolti
- Università di Siena,Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell'Ambiente Sez. Scienze Ambientali
- Consistenza del team ricerca
- UO Messina: 3 ricercatrici, 1 tecnico, 1 assegnista, 3 associati ( 1 professore ordinario, 2 ricercatori RTD) UO Siena: 1 Professore, 1 ricercatore, 2 tecnici
- Stato progetto
- In corso
- Stazioni principali usate
- MZS
- Il progetto
L'ambiente antartico è considerato un ambiente “vergine”, ma, nonostante la sua protezione sia regolata dal Trattato Antartico, recenti studi hanno segnalato la presenza di inquinanti di origine antropica. Al momento le conseguenze non sono note, per cui si sta indagando per capire come il sistema possa essere minacciato e quali i possibili scenari. In particolare nelle acque marine polari è stata osservata la presenza di vari inquinanti come ad esempio microplastiche, POPs, idrocarburi, metalli pesanti etc. che rappresentano una minaccia globale per gli ecosistemi e la salute umana. Tra le contaminazioni presenti in mare, quella da antibiotici sta diventando sempre più preoccupante, infatti, è stato dimostrato come i ceppi antibiotico-resistenti presenti nelle acque marine possano trasferire i geni della resistenza agli antibiotici alla comunità batterica antartica. Gli obiettivi del progetto SBAM sono: 1) studiare la presenza di batteri antibiotico-resistenti e metallo-resistenti e/o tolleranti in acqua, sedimenti marini ed in esemplari di Trematomus bernacchii, specie autoctona carnivora; 2) studiare il microbioma intestinale; 3) ricercare microplastiche ingerite dai pesci, nei sedimenti e nelle feci di coche e pinguini; 4) ricercare gli antibiotici adesi alle microplastiche ingerite dai pesci; 5) ricercare i metalli pesanti nei sedimenti e negli organi target (gonadi, fegato, reni, muscolo etc.) dei pesci.
Risultati parziali
Al momento presso l’UO di Messina sono stati isolati circa 500 ceppi batterici, abbiamo testato oltre 200 ceppi per verificare la resistenza verso 28 diversi antibiotici, la maggior parte dei ceppi presentano resistenze multiple agli antibiotici. Il prossimo step sarà testare i ceppi resistenti agli antibiotici verso 8 metalli pesanti (cromo, mercurio, cobalto, nichel, cadmio, zinco, piombo e rame). Contemporaneamente sono stati processati tutti gli esemplari di Trematomus bernacchii (85 campioni) per l’isolamento delle microplastiche, sui primi 48 campioni analizzati il 54% è risultato positivo alle microplastiche, analisi successive identificheranno la natura polimerica, la stazione A al momento sembra quella più impattata.
L’UO di Siena sta analizzando i campioni di sedimento alla ricerca dei metalli pesanti, dai risultati parziali la stazione A ha livelli più alti di Piombo e Rame (Pb e Cu), mentre il Cadmio (Cd) è risultato più alto nei campioni della stazione B.
- Immagini
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Prelievo di acqua marina
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Campionamento di sedimento marino
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Campionamento di Trematomus bernacchii
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Esemplare di Trematomus bernacchii
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Test di antibiotico resistenza ceppi batteri Antartici
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- Motivazione, importanza della ricerca
Lo studio della diffusione di inquinati emergenti è di fondamentale importanza al fine di capire come tali inquinanti si diffondono nell’ambiente Antartico, come entrano nella catena alimentare e come le comunità microbiche autoctone rispondono alla loro diffusione. La crescente presenza di inquinanti, come ad esempio delle microplastiche, anche nell’incontaminato ambiente Antartico presenta nuovi rischi per tutto l’ecosistema. Le microplastiche stesse sono una fonte di stress per molti organismi lungo tutta la catena trofica. Vengono ingerite facilmente dagli organismi filtratori o predate in quanto scambiate come zooplancton. Oltre a causare vari problemi come soffocamento o blocchi intestinali da parte degli organismi che li hanno ingeriti, possono adsorbire molti inquinanti presenti nelle acque come ad esempio: metalli pesanti, antibiotici, etc., che possono bioaccumularsi ed arrivare fino all’apice della catena alimentare. Il progetto SBAM si propone di studiare la diffusione di tali inquinanti in diversi comparti dell’ecosistema Antartico, verranno prelevati ed analizzati campioni di acqua, sedimento e organi target di “Trematomus bernacchii”, specie ittica, carnivora ampiamente diffusa in questo ecosistema. I campioni sono stati prelevati in due diverse aree, un sito vicino agli scarichi della base stazione A (Road Bay), dove presumibilmente si potrebbe registrate un maggiore impatto antropico, ed un sito più lontano dalla base stazione B (Thetys Bay) e quindi da considerare come ambiente incontaminato. Inoltre campioni di escrementi di foche e di pinguini di varie specie sono stati raccolti da diversi siti di campionamento posti a diverse distanze dalla base, al fine di vedere come tali inquinanti si accumulino anche a livelli trofici superiori. Le analisi verranno eseguite sulle varie matrici campionate ed inoltre tali campioni verranno utilizzati per l’isolamento e lo studio di ceppi batterici possibilmente resistenti o sensibili ad antibiotici e metalli pesanti.
- Obiettivi della proposta
Il primo obiettivo del progetto SBAM consiste nel prelevare campioni di acqua, sedimento e pesci nei siti A e B. Questi campioni verranno trattati per lo studio diretto della frazione di microplastiche ivi presenti, e per investigare la presenza di antibiotici e metalli pesanti. Successivamente da queste matrici verranno fatti studi di isolamento e caratterizzazione di ceppi batterici alla ricerca di ceppi eventualmente sensibili o resistenti ai metalli pesanti ed agli antibiotici. Campioni di sedimento verranno anche conservati per le future analisi di biologia molecolare. Infine altri campioni di escrementi di foche e pinguini verranno prelevati per lo studio della diffusione delle microplastiche a livelli superiori della catena trofica.
- Attività svolta e risultati raggiunti
Attività svolte in campo
Sono stati effettuati cinque campionamenti di pesci, acqua e sedimento nel sito A di Road Bay (3 Novembre, 13 Novembre, 23 Novembre, 3 Dicembre e 13-16 Dicembre) e B di Tethys Bay (1 Novembre, 11 Novembre, 21 Novembre, 1 Dicembre, 10 Dicembre) . Sono stati prelevati 10 esemplari di “Trematomus bernacchii” per ciascun campionamento (ad eccezione del campionamneto del 13-16 Dicembre nel sito A dove sono stati pescati solo tre esemplari), adoperando canna da pesca ed esche artificiali. Una volta pescati, tre esemplari sono stati trasportati in base per effettuare la coltivazione e l’isolamento batterico mentre gli altri 7 conservati immediatamente a -20°C, tutti i campioni sono stati contrassegnati da data, sito e numero esemplare. I campionamenti di acqua: sono stati prelevati tramite Niskin a tre diverse profondità: superficie, 10 m e al fondo (15 m). Il campionamento di sedimento è stato effettuato tramite Benna Van Veen. Per ogni campionamento è stata eseguita una misurazione dei principali parametri chimico-fisici tramite sonda multi-parametrica (Ph, temperatura, ossigeno e salinità). Campionamenti aggiuntivi di escrementi di foche e pinguini, prelevati in altri siti, sono stati raccolti e conservati a -20°C fino a successive analisi in Italia, grazie alla collaborazione con altri progetti e colleghi che prevedevano questo tipo di campionamento.
- Prodotti
Al momento abbiamo pubblicato un lavoro in collaborazione con la BCAA di Genova sulla presenza di microfibre in campioni di Trematomus bernacchii di 24 anni fa.
Bottari T., Conti Nibali V., Branca C., Grotti M., Savoca S., Romeo T., Spano N., Azzaro M., Greco S., D’Angelo G., Mancuso M. (2022) Anthropogenic microparticles in the emerald rockcod Trematomus bernacchii (Nototheniidae) from the Antarctic Scientific Reports 12:17214