Mucillagini, schiume galleggianti, acque colorate

In primavera, con l'aumento dell'irraggiamento solare, della temperatura e in concomitanza alle piogge stagionali gli organismi marini aumentano la loro attività. Aumenta la popolazione algale e microalgale planctonica, la biomassa in generale e la produzione di sostanza organica.

La conseguenza naturale è lo sviluppo di fenomeni visibili ai nostri occhi che alterano l'aspetto e il colore del mare.

Si formano mucillagini biancastre che disegnano scie sulla superficie marina seguendo le correnti; compaiono schiume sulla battigia delle spiagge o ancora chiazze giallastre sul filo dell'acqua e in altri casi l'acqua stessa cambia colorazione assumendo diverse sfumature.

Sono fenomeni che si presentano spesso lungo tutti i litorali. Nella maggior parte dei casi si tratta di fenomeni naturali legati alla crescita di micoralghe del plancton o ancora semplicemente alla presenza di polline derivante dalla fioritura di piante lungo la costa.

Anche altre agenzie regionali del Sistema Nazionale per la Protezione dell'Ambiente - SNPA, riportano informazioni utili alla comprensione di questi eventi sotto forma di focus o approfondimenti (Arpa Veneto, Emilia-Romagna, Campania, Lazio, Toscana), o come il caso di Arpa Liguria che ha sviluppato una guida per immagini.

Mucillagini

Le prime testimonianze sulla presenza di macroaggregati mucillaginosi nell'Alto Adriatico e nel Golfo di Trieste risalgono al 1729, ma la prima descrizione a carattere scientifico si riferisce al 1872, quando venne ipotizzato che la formazione di tali sostanze fosse determinata dalla secrezione mucosa di diatomee del genere Nitzschia (Le mucillagini nell'Adriatico e nel Tirreno, ICRAM 2005).

Le prime citazioni sulle mucillagini furono riferite dai pescatori, i quali erano afflitti da questo evento che impediva loro di usare le reti perché appesantite da "una certa cosa moccichiosa".

Le segnalazioni riguardavano in genere aree costiere piuttosto limitate perché si basavano su osservazioni fatte dalla riva o in aree strettamente costiere da parte di ricercatori e pescatori.

La comparsa del fenomeno viene riportata con una certa frequenza nella seconda metà dell'1800 e nella prima metà del 1900 per poi scomparire fino alla sua ripresa nel 1988 e negli anni successivi: 1989, 1991, 1997, 2000, 2002, 2004. Dopo dieci anni si ripresenta nel 2014, 2015 e 2016 e nuovamente dopo un intervallo di otto anni nel 2024 il fenomeno si sviluppa ancora su larga scala.

• Che cosa sono

Il fenomeno delle mucillagini nasce dalla formazione di micro particelle di sostanza organica e inorganica sospese nell’acqua marina che possono variare nell'aspetto, forma e grandezza. Queste micro particelle sono normalmente presenti nell'acqua marina come conseguenza dell'attività metabolica degli organismi che vivono sia in sospensione (fitoplancton, zooplancton e pesci) sia sul fondo del mare (macroalghe e macrozoobenthos). La natura, le dimensioni e l'aspetto di questi nuclei di sostanza organica e inorganica possono mutare nel tempo in relazione alle condizioni chimico fisiche del mare e ambientali, quindi climatiche, determinando pertanto, in alcuni casi l'evoluzione del fenomeno. Si passa dalla formazione di micro e macro fiocchi, a filamenti di dimensioni crescenti fino ad arrivare ad aggregati più o meno estesi e spessi, che tendono a scurirsi mano a mano che "invecchiano".

Le formazioni gelatinose di dimensioni maggiori possono avere effetti notevoli sugli ecosistemi e sulle attività turistiche, di pesca e di maricoltura.

Le mucillagini sono costituite per il 98–99 % da acqua, il restante è dato da polisaccaridi costituiti da monomeri di zuccheri, con dominanza del galattosio, e proteine. I polisaccaridi sono sostanze che possono essere prodotte (essudate o escrete) da un gran numero di organismi marini, ma i produttori principali sono micro e macro-alghe e batteri, sia fotosintetizzanti (cianobatteri) sia eterotrofi, quelli cioè che utilizzano la sostanza organica disciolta o particellata presente in mare.

Gli studi relativi a questo fenomeno nel Golfo di Trieste sono iniziati alla fine degli anni '80, ed hanno coinvolto le maggiori Istituzioni Scientifiche locali, in collaborazione con la Regione Veneto e gli Stati confinanti, Slovenia e Croazia.

Attualmente l'Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente effettua costantemente numerose osservazioni nell'ambito delle attività di monitoraggio di svariati progetti e programmi ministeriali che permettono di monitorare la comparsa di tali fenomeni che pur non essendo nocivi per la salute umana tuttavia hanno un notevole impatto sulla balneazione e sulle attività di pesca.

• Come si formano

La formazione di tali aggregati è associabile a fenomeni naturali legati a particolari condizioni meteoclimatiche: le abbondanti piogge e l'elevata portata del fiume Isonzo nei mesi primaverili possono determinare, nelle acque del Golfo, un incremento del carico di sali nutritivi e di particellato organico e inorganico.
Il successivo periodo di stabilità metereologica con repentino aumento della temperatura (inizio estate), può favorire lo sviluppo della componente fitoplanctonica (microalghe).
I processi di produzione primaria del fitoplancton, oltre ad aumentarne la biomassa, producono il rilascio nel mare di essudati in forma colloidale (catene di polimeri a base carboniosa).

Queste sostanze possono formare, per repentini cambi di densità della colonna d'acqua (upwelling) e per effetto meccanico del moto ondoso dovuto al vento, sia schiume superficiali biancastre, sia micro-aggregati gelatinosi (neve marina) che, dalla colonna d'acqua, tendono a risalire in superficie soprattutto per l’effetto della produzione di bollicine di gas generate dal metabolismo delle microalghe stesse e dalla comunità batterica che trova in questi aggregati un microambiente ideale per la loro crescita e sviluppo.

Le formazioni di grandi dimensioni definite mucillagini nascono dopo diversi stadi di aggregazione della sostanza inorganica e organica colloidale che in un primo momento origina micronuclei di dimensioni millimetriche dando origine a quella che viene chiamata la neve marina (generalmente sempre presente nella colonna d'acqua); successivamente si formano filamenti, nastri e ragnatele.
I filamenti e nastri possono crescere in dimensioni via via maggiori fino a formare macroaggregati ben visibili (nuvole).
Le ragnatele, se si presentano ben strutturate e con spessori superiori al metro, possono rimanere intrappolate negli strati d'acqua interessati dal picnoclino ed avere un'estensione areale molto ampia fino a formare un falso fondo.

Con il passare dei giorni le mucillagini subiscono un processo di invecchiamento e la formazione di bollicine di gas al loro interno per effetto dei processi biologici associati alla presenza della comunità microbica.
Ciò aumenta la loro galleggiabilità e tendono a risalire in superficie inglobando micro organismi di tutti i tipi sia animali (mesozooplancton) che vegetali (microalghe) e tutto ciò che galleggia sulla superficie del mare.

Tendenzialmente in questa fase il colore passa da biancastro a giallognolo-marroncino.

Schiume lungo la battigia

La presenza di strisce di schiuma biancastra lungo la battigia delle spiagge o attorno agli scogli spesso sollevano dubbi e preoccupazioni: sono sostanze inquinanti, pericolose?

Le schiume galleggianti in mare sono un fenomeno del tutto naturale.

• Come si formano

Da un punto di vista fisico la schiuma si forma quando una sostanza in forma gassosa viene inglobata all'interno di un'altra in forma liquida. In mare, ma allo stesso modo sui fiumi o nei laghi, il movimento meccanico dell'acqua, il moto ondoso, il flusso di marea e le correnti superficiali associate all'azione del vento, favoriscono la dispersione di piccole bolle di aria all'interno dell'acqua stessa formando la schiuma.

Questo processo, sia in mare come nei corsi d'acqua, può aumentare notevolmente in presenza di sostanze definite "tensioattive" che possono essere sia di origine naturale sia antropica. Tali sostanze hanno la capacità di abbassare la tensione superficiale del liquido favorendo la formazione delle schiume stesse.

I tensioattivi di origine antropica sono quelli contenuti nei detergenti, saponi, detersivi, negli emulsionanti, ecc., e possono giungere al mare attraverso scarichi diretti o indirettamente attraverso i corsi d’acqua.

Le sostanze tensioattive naturali sono, invece, prodotti organici essenzialmente di natura proteica che si formano in seguito ai normali processi fisiologici degli organismi (soprattutto micro e macroalghe quali fitoplancton e fanerogame). Questi prodotti sono sempre presenti in mare, ma alle nostre latitudini, in particolari periodi dell’anno, soprattutto in primavera e a fine estate-autunno, la loro concentrazione può aumentare a causa dei cicli vitali del plancton (crescita delle popolazioni, fioritura, senescenza, degradazione). In queste stagioni, quindi, è frequente osservare sulla superfice marina macchie di schiume che in fine vengono spiaggiate lungo la battigia assumendo un aspetto poco rassicurante.

Pertanto un discreto moto ondoso e l'azione del vento innescano facilmente il meccanismo di formazione delle schiume che per loro natura tendono ad aggregarsi e ad accumularsi maggiormente in determinate aree a seconda dell’idrologia locale (correnti, ecc.) creando inoltre, dei veri e propri “nuclei di aggregazione” anche per altri materiali presenti in mare, siano essi di natura organico-biologica (frammenti di materiale vegetale, organismi intrappolati, batteri, ecc.) che inorganica e/o antropica (sabbia, plastiche, ecc.).

Il colore biancastro e soprattutto l'aspetto opaco distingue le schiumde naturali da quelle artificiali di origine industriale che presentano un caratteristico aspetto molto più compatto, traslucido e iridescente.

Schiume di colorazioni diverse ad esempio, marroni o rossastre, possono includere microorganismi fitoplanctonici potenzialmente tossici o sostanze di altra natura e pertanto necessitano di indagini approfondite.

Le formazioni schiumose biancastre pertanto, non rappresentano un pericolo per la salute umana, è buona norma tuttavia evitare di venirne a contatto diretto, per la potenziale presenza di materiali diversi o sostanze indesiderate all'interno delle schiume stesse.

Schiume di colorazioni diverse ad esempio, marroni o rossastre, possono includere microorganismi fitoplanctonici potenzialmente tossici o sostanze di altra natura e pertanto necessitano di indagini approfondite.

Aggregati brunastri galleggianti

Lungo la battigia, nella zona di risacca, soprattutto di spiagge sabbiose si può osservare la presenza di aggregati galleggianti brunastri che spesso sollevano dubbi e preoccupazioni: sono sostanze inquinanti, pericolose?

Si tratta nella maggior parte dei casi di formazioni naturali.

• Come si formano

La formazione di macro aggregati marroni o brunastri galleggianti è associabile sia a fenomeni naturali legati a particolari condizioni meteoclimatiche sia a un incremento di carico di sali nutritivi e di particellato organico e inorganico.

Periodi di stabilità metereologica con repentino aumento della temperatura dell'acqua superficiale e soprattutto la mancanza di un adeguato ricambio idrico, possono favorire lo sviluppo della componente microalgale e macroalgale soprattutto in zone di basso fondale.

Fanerogame e macroalghe per effetto del moto ondoso possono facilmente andar incontro al distacco dal fondale e venir trasportate verso la riva. L'azione meccanica delle onde determina anche la risospensione di sedimento fine superficiale che viene inglobato e avvolto tra i filamenti microscopici delle microalghe e successivamente dai filamenti delle fanerogame e alghe marine. Il movimento ripetitivo delle onde può determinare la formazione di strutture sferoidali che tendono poi a galleggiare passivamente sul filo dell'acqua accumulandosi nella zona di risacca.

L'analisi al microscopio ottico del contenuto di questo tipo di aggregati, permette di evidenziare la presenza delle diverse specie di microalghe procariote filamentose (Cyanophyceae) appartenenti al gruppo delle Oscillatoriales.

Numerose specie di diatomee bentoniche appartenenti ai generi Nitzschia, Navicula, Amphora, Pleurosigma, Gyrosigma ecc. si possono ritrovare inglobate in tali formazioni galleggianti frammiste a granuli di sedimento fine.

Acque colorate

I fenomeni responsabili della colorazione anomala dell'acqua possono ascriversi a due tipi di eventi principali:

1. lo sviluppo abnorme di alcuni microorganismi planctonici definito fioriture microalgali;
2. la deposizione sul filo dell'acqua di polline derivante dalle fioriture intense di piante costiere come spesso accade in presenza di pinete lungo il litorale.

• Fioriture microalgali

In numerosi ambienti marini o in particolare negli ambienti di transizione più confinati, come in alcune aree della Laguna di Marano e Grado, presso le foci dei fiumi, o ancora nelle valli da pesca, si può verificare talvolta una combinazione favorevole dei fattori che favoriscono la crescita e la proliferazione di alcune microalghe planctoniche, causando uno squilibrio nella composizione della comunità e dando origine alle "fioriture" (bloom in inglese). L’ambiente chiuso lagunare con scarso ricambio, assenza di predatori, abbondanza di nutrienti e in presenza di intensità luminosa e temperature adatte ai processi fotosintetici e metabolici favoriscono l’evolversi di questi fenomeni.

La conseguenza è che l'acqua assume una colorazione che riflette i pigmenti che caratterizzano l'organismo responsabile della fioritura. Le colorazioni potranno variare dal verde al giallo fino al rosso-bruno.

Di seguito si riportano le immagini di una fioritura del dinoflagellato Alexandrium cfr. taylorii organismo normalmente presente nella comunità fitoplanctonica avvenuta in Laguna di Marano (provincia di Udine) nel luglio del 2022 che ha tinto le acque lagunari di giallo; e del dinoflagellato Noctiluca scintillans avvenuto in aprile del 2021 lungo la costiera triestina responsabile della colorazione rossa del mare.

• Deposizione di polline sulla superficie dell'acqua

Un fenomeno che si presenta in modo ricorrente in alcune località costiere, è la deposizione sull'acqua (mare o lago) di polline che entra a far parte del particellato disciolto imprimendo colorazioni molto vivaci. In particolare, il polline delle Picee (pino, pino marittimo, cedro del Libano ecc.), alberi molto presenti lungo i litorali, viene rilasciato in grande quantità nei periodi di fioritura (primavera per il pino, autunno per il cedro).

Questi granuli pollinici, di dimensioni relativamente grandi, precipitano rapidamente a terra o in mare, dove formano delle chiazze molto appariscenti, di colore giallastro, spesso in concomitanza con le schiume delle mucillaggini con cui formano degli agglomerati voluminosi e persistenti.