MUSEO DI MAGGIO 2009

1. MUSEO DI MAGGIO 2009 STIMA DEL RISCHIO ECOTOSSICOLOGICO DA PRODOTTI FITOSANITARI PER ECOSISTEMI TERRESTRI Mattia Meli Università degli Studi di Milano – Bicocca

2. ECOTOSSICOLOGIA: La necessità storica di una nuova disciplina Anni ’40-50: Dal “paradigma della diluizione” (il problema dell’inquinamento non esiste in quanto una sostanza emessa nell’ambiente si diluisce rapidamente) al “paradigma della ritorsione” (boomerang paradigm: ogni azione dell’uomo può avere delle conseguenze indesiderabili) Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

3. ECOTOSSICOLOGIA: definizione L’ecotossicologia riguarda gli effetti tossici degli agenti chimici e fisici sugli organismi viventi, in particolare su popolazioni e comunità all’interno di definiti ecosistemi; essa comprende anche lo studio delle modalità di diffusione di questi agenti e le loro interazioni con l’ambiente Butler, 1978 Definizione proposta dallo SCOPE (Scientific Committee on Problems of the Environment) Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

4. I PROBLEMI LEGATI ALL’USO DI PRODOTTI FITOSANITARI Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

5. PROCEDURA DI STIMA DEL RISCHIO ECOTOSSICOLOGICO Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

6. Queste procedure rappresentano lo strumento fondamentale per rispondere alle esigenze delle normative per il controllo delle sostanze chimiche, ma hanno dei limiti: • capacità di prevedere le conseguenze sulle comunità biologiche naturali molto scarsa: non tengono conto dei meccanismi omeostatici e delle interazioni tra componenti biotiche e abiotiche che regolano gli ecosistemi naturali • gli organismi non target non vengono esposti solamente ad una sostanza nociva, ma generalmente a una miscela di tossici e a stress diversi oltre quello da pesticidi MASSIMO LIVELLO DI REALISMO ECOLOGICO SOLO CON STUDI DI CAMPO Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

7. FINALITA’ DEL PROGETTO i principi attivi contenuti nei prodotti fitosanitari hanno un effetto tossico non solo sugli organismi bersaglio del trattamento monitoraggio della comunità edafica Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

8. ORGANISMI SELEZIONATI MICROARTROPODI • Sono attivi pre-decompositori del detrito organico • Partecipano alla strutturazione del suolo • Sono indicatori della qualità del suolo: indice QBS-ar In particolare ACARI COLLEMBOLI Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

9. Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

10. Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

11. ATTIVITA’ PREVISTE • Identificazione del vigneto sperimentale • Raccolta delle informazioni su: trattamenti effettuati, parametri meteoclimatici e caratteristiche del suolo • Campionamenti • Conta e classificazione degli organismi campionati Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

12. PRINCIPI ATTIVI Tra i principi attivi applicati sul vigneto in esame, quelli più tossici per gli organismi oggetto del presente studio sono i due insetticidi: • thiamethoxam (neonicotinoide) • chlorpyrifos (organofosforico) Pertanto i campionamenti sono stati pianificati in base alle date di applicazione di questi composti Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

13. POST-THIAMETHOXAM (15-17 luglio 2008) APPLICAZIONE CHLORPYRIFOS POST-CHLORPYRIFOS (28-30 luglio 2008) APPLICAZIONE THIAMETHOXAM PRE-APPLICAZIONE (23-24 giugno 2008) POST-APPLICAZIONE II (15-16 settembre 2008) UN ANNO DOPO L’INIZIO DEL PROGETTO (previsto a maggio/giugno 2009) POST-APPLICAZIONE III (previsto a inizio dicembre 2008) INIZIO PRIMAVERA DELL’ANNO SUCCESSIVO (previsto a marzo 2009) RECOVERY? Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

14. Meolo river D N 4 m 10 m V Pinot Grigio Prosecco Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

15. Per ragioni di tempo sono stati presi in considerazione soltanto i campioni di artropodi relativi a: • situazione di pre-applicazione di insetticidi (23/24 giugno) • situazione di post-applicazione • post-thiamethoxam 15 luglio • post-chlorpyrifos 29 luglio • fase transitoria tra una situazione di stress determinato dall’applicazione di pesticidi durante l’estate e la eventuale fase di recovery (16 settembre) Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

16. FASI DEL LAVORO • Valutazione teorica del rischio ecotossicologico • Lavoro di campo e di laboratorio per la caratterizzazione della comunità ipogea: campionamento, estrazione e conservazione dei campioni, conta e classificazione degli organismi • Elaborazione dei dati e confronto tra stima teorica del rischio e risultati dello studio di campo Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

17. STIMA DEL RISCHIO TEORICO Caratterizzazione dell’esposizione: SITO V SITO D SITO N Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

18. STIMA DEL RISCHIO TEORICO Caratterizzazione degli effetti: Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

19. STIMA DEL RISCHIO TEORICO Calcolo del TER per il chlorpyrifos: Folsomia candida Typhlodromus pyri Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

20. CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA’ SCHEMA DI CLASSIFICAZIONE DEGLI ARTROPODI

21. CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA’ Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

22. CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA’ Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

23. CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA’ Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

24. CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA’ Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

25. ELABORAZIONE DEI DATI Indice acari/collemboli Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

26. ELABORAZIONE DEI DATI Analisi multivariata PCA: campioni singoli, valori di temperatura, umidità e concentrazioni di insetticidi, normalizzati al valore massimo

27. ELABORAZIONE DEI DATI Analisi multivariata PCA sulla matrice trasposta: le variabili sono costituite da date e siti di campionamento

28. ELABORAZIONE DEI DATI Confronto tra stima del rischio teorico e risultati dell’analisi in campo Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

29. CONCLUSIONI Le analisi effettuate costituiscono solo una parte del monitoraggio completo, e sarà pertanto possibile trarre delle conclusioni solamente quando saranno disponibili tutti i dati; è tuttavia possibile avanzare delle ipotesi preliminari e fare alcune considerazioni utili per la prosecuzione del lavoro di indagine. Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

30. CONCLUSIONI All’interno del vigneto la presenza di insetticidi nel suolo prevale sui parametri fisici come fattore di disturbo per la comunità. Nelle PCA i campioni maggiormente sottoposti a stress sia di tipo chimico che fisico, sono correlati alla presenza di organismi che vivono in profondità. I risultati della stima teorica del rischio sono sostanzialmente in accordo con quelli, seppur parziali, dello studio di campo. Si ipotizza che il recovery della comunità sia più veloce al di fuori del campo. Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

31. GRAZIE PER L’ATTENZIONE