Cianobatteri / alghe blu-verdi

I cianobatteri, noti anche come alghe blu-verdi, sono tra i batteri più antichi sulla Terra e le più antiche forme di vita produttrici di ossigeno. Naturalmente presenti negli ecosistemi acquatici, si trovano in tutto il mondo in quasi tutti i corpi idrici e in molti ambienti umidi, anche in Svizzera. Pur essendo generalmente componenti naturali di questi sistemi, alcune specie rilasciano tossine nocive (cianotossine) che possono rappresentare un rischio per esseri umani e animali. I ricercatori di Eawag studiano quindi l’ecologia dei cianobatteri tossici per prevederne meglio la presenza e migliorare la valutazione dei rischi.


I cianobatteri sono spesso chiamati alghe blu-verdi per il loro colore, dovuto ai pigmenti clorofilla (verde) e ficocianina (blu) utilizzati per la fotosintesi. Tuttavia, a seconda della specie, possono essere anche verdi, gialli, marroni o rossi. Per molto tempo si è pensato che fossero alghe, ma in seguito si è scoperto che sono in realtà batteri — da qui il nome corretto di cianobatteri. Gli specialisti utilizzano spesso microscopi per individuarli.

I cianobatteri sono tra i primi organismi capaci di ottenere energia tramite fotosintesi, contribuendo al rilascio del primo ossigeno nell’atmosfera. Esistono diverse migliaia di specie di cianobatteri sulla Terra e sono microrganismi fotosintetici comuni negli oceani e nelle acque dolci.

Ad oggi, circa 40 specie di cianobatteri sono note per produrre metaboliti tossici (cianotossine). Il cambiamento climatico favorisce sempre più la loro proliferazione massiva, rappresentando una minaccia per gli ecosistemi e la salute pubblica.

Dove trovare i cianobatteri nelle acque superficiali

I cianobatteri sono classificati come pelagici o bentonici a seconda di dove crescono nelle acque superficiali.

Fioriture pelagiche nella colonna d’acqua

In acque aperte, nella zona pelagica, i cianobatteri possono moltiplicarsi su larga scala in presenza di forte luce solare, temperature sufficientemente elevate e nutrienti (azoto e fosforo), dando origine a una «fioritura». Queste fioriture si distribuiscono a diverse profondità nei laghi e non sono quindi sempre immediatamente visibili. In alcuni casi, i cianobatteri possono risalire attivamente in superficie. Tuttavia, anche il rimescolamento stagionale dell’acqua o forti venti possono portarli passivamente in superficie. Quando la biomassa affiora, i cianobatteri sono facilmente riconoscibili. In questi casi è consigliabile che esseri umani e animali evitino il contatto.

Aspetto: torbidità o colorazione blu, verde, gialla o rossa dell’acqua indicano un’elevata concentrazione di cianobatteri. Possono formarsi striature, schiume superficiali, fiocchi o aggregati.

Presenza: le fioriture di cianobatteri nella colonna d’acqua si verificano principalmente a fine estate e in autunno, ma a seconda della specie possono essere visibili anche in inverno/primavera.

Tossine: la classe di sostanze più nota e studiata è quella delle microcistine, che agiscono come tossine epatiche (epatotossine). Queste microcistine sono prodotte da molti cianobatteri pelagici.

Pericolo: esiste un rischio particolare per i bambini piccoli e i cani se ingeriscono biomassa o hanno un contatto prolungato con acqua contenente elevate concentrazioni di cianotossine. Ciò può causare irritazioni cutanee, vomito o difficoltà respiratorie.

Tappeti bentonici che crescono sul fondo e risalgono in superficie

I cianobatteri crescono non solo in acque calme e aperte, ma anche sul fondo – nella zona bentonica di fiumi, stagni o laghi. Qui formano un biofilm su pietre, pezzi di legno o piante acquatiche – tappeti bentonici (noti anche come «pelli di rospo»).

A differenza delle fioriture in acque aperte, i tappeti bentonici possono formarsi anche quando l’acqua sovrastante è povera di nutrienti, limpida o solo leggermente torbida, permettendo alla luce solare di raggiungere il fondo.

Aspetto: questi tappeti bentonici possono avere uno spessore da alcuni millimetri a centimetri e spesso si formano inizialmente inosservati sul fondo. Appaiono marroni, neri o verde scuro e talvolta presentano bolle d’aria sulla superficie, prodotte dalla fotosintesi, che contribuiscono al distacco dei tappeti o dei loro frammenti dal fondo. I frammenti poi galleggiano verso la superficie, dove diventano più visibili. Quando si seccano sulla riva, assumono spesso una colorazione grigia o marrone.

Presenza: a differenza delle fioriture pelagiche, i tappeti bentonici si trovano anche in torrenti e fiumi e possono causare problemi dalla primavera fino al tardo autunno.

Tossine: alcuni cianobatteri bentonici possono produrre potenti neurotossine appartenenti alla classe delle anatossine. Si ritiene che le anatossine siano responsabili di morti acute di cani in Svizzera e in tutto il mondo.

Pericolo: i cani sono attratti dall’odore sgradevole dei tappeti e possono ingerire tossine bevendo acqua, rosicchiando pezzi di legno o leccando la biomassa dal pelo. La concentrazione di neurotossine può essere molto variabile e raggiungere livelli tossici nei tappeti bentonici, anche quando nell’acqua circostante è talvolta appena rilevabile. Anche l’ingestione di piccole quantità può quindi essere fatale per i cani. Anche i bambini piccoli possono giocare con i detriti sulla riva e ingerirli accidentalmente.

Eventi

Attualmente non ci sono eventi al riguardo. Consultando la nostra agenda potrete trovare altri eventi della Eawag.

Video: drone subacqueo per il rilevamento dei cianobatteri bentonici

I nostri ricercatori hanno utilizzato il BlueROV (veicolo telecomandato) per individuare i tappeti di cianobatteri e osservarne la crescita durante tutto l’anno. Dopo un’individuazione riuscita, i campioni sono stati portati in laboratorio per analizzarne la potenziale tossicità.

Aquascope – immagini in diretta dal microscopio subacqueo


Il microscopio subacqueo adattato per acque dolci presso Eawag fornisce immagini del plancton quasi in tempo reale (attualmente dal Lago di Greifen e dal Lago di Zugo). Immergetevi nel mondo in miniatura, altrimenti nascosto, di alghe (inclusi i cianobatteri), pulci d’acqua, piccoli crostacei e altri organismi: www.aquascope.ch

Per la classificazione in tempo reale dal Lago di Greifen

Piattaforme di citizen science in Svizzera

Il progetto di citizen science «Cyano Community» mira a riunire autorità cantonali, cittadini e scienziati per migliorare il monitoraggio e la comprensione delle fioriture di cianobatteri in Svizzera.

Cyano Community

Galleria di immagini

Esperti

Dr. Francesco Pomati
  • Algen
  • Biodiversität
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  • Ökotoxikologie
PD Dr. Elisabeth Janssen
  • Photochemie
  • Organische Verunreinigungen
  • Algen
  • Biologischer Abbau

Pubblicazioni Scientifiche

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Immagine di copertina: Fioritura di Microcystis sp., Lago di Costanza (Amt für Wasser und Energie, San Gallo, Lukas Taxböck)