Contesto e Rilevanza della Ricerca
I glitter sono ampiamente utilizzati in cosmesi, arte e artigianato, moda e decorazioni per aggiungere lucentezza.
Vengono impiegati anche in applicazioni industriali, come vernici per automobili, tessuti e materiali anti-contraffazione. La loro versatilità li rende popolari in molti settori, ma le loro piccole dimensioni e la composizione plastica sollevano preoccupazioni ambientali significative.
Sono composti da piccoli pezzi di plastica lucida con dimensioni di 0,5 mm o inferiori, costituiti da più strati. Il componente principale è il PET (polietilene tereftalato), una plastica resistente e leggera comunemente utilizzata negli imballaggi e nei tessuti. Sono durevoli e resistenti all'acqua, ma persistono nell'ambiente, contribuendo all'inquinamento plastico. La loro composizione è piuttosto complessa: una base plastica in PET rivestita con sottilissimi strati di coloranti e metalli per renderli riflettenti. Questa struttura stratificata gli conferisce maggiore durevolezza, ma è anche più difficile da degradare nell'ambiente.
La maggior parte dei rifiuti di glitter finisce nelle acque marine a causa delle loro piccole dimensioni, della leggerezza e dell'uso diffuso, rendendoli difficili da catturare nei sistemi di gestione dei rifiuti.
Il Dott. Juan Diego Rodriguez-Blanco, investigatore principale dello studio, Professore Associato di Nanomineralogia a Trinity e ricercatore presso ICRAG (Research Ireland Centre for Applied Geosciences), ha evidenziato l'urgenza globale della problematica legata all'inquinamento da microplastiche.
Lo studio fornisce nuove intuizioni su come questi materiali sintetici interagiscano con i processi naturali di mineralizzazione.
Comprendere queste interazioni è essenziale per valutare le più ampie conseguenze ambientali della contaminazione da microplastiche negli ecosistemi marini.
Metodologia e Risultati Sperimentali
Il team di ricerca ha condotto esperimenti in condizioni controllate con una simulazione di acqua marina, analizzando sei diverse tipologie di glitter a base di PET per valutare l'influenza delle loro proprietà superficiali sulla formazione di carbonati di calcio-magnesio.
Utilizzando tecniche analitiche avanzate, tra cui la microscopia elettronica a scansione (SEM) e la spettroscopia infrarossa (IR), i ricercatori hanno osservato che le superfici delle microplastiche dei glitter fungono da siti di nucleazione eterogenea per il CaCO₃.
È stato dimostrato che la presenza di queste microplastiche accelera significativamente il processo di cristallizzazione minerale. Esperimenti specifici hanno rivelato che la formazione di cristalli sulla superficie dei glitter può avvenire in tempi rapidi, nell'ordine di ore o addirittura minuti, suggerendo un'interazione dinamica e veloce con la chimica dell'acqua marina.
Implicazioni per gli Organismi Marini e l'Ambiente
Kristina Petra Zubovic, autrice principale dello studio, sottolinea come i glitter in PET possano agire da template artificiali per la formazione di carbonato di calcio. Questo processo potrebbe avere conseguenze significative per la vita marina, in particolare per gli organismi calcificanti (come coralli, molluschi e alcuni tipi di plancton) che dipendono da condizioni ambientali stabili per i loro processi fisiologici di biomineralizzazione.
L'interferenza con questi processi naturali potrebbe potenzialmente compromettere l'integrità strutturale e la crescita di tali organismi.
Degradazione delle Microplastiche e Frammentazione Secondaria
Un aspetto ulteriormente preoccupante emerso dallo studio è che il processo di
mineralizzazione induce un degrado fisico dei glitter stessi. Durante la formazione dei cristalli sulla loro superficie, le particelle di PET subiscono alterazioni strutturali, manifestando crepe, delaminazione e frammentazione. Questo porta al rilascio nell'ambiente di particelle microplastiche e nanoplastiche ancora più piccole (fino a 0,001
mm).
Tale frammentazione secondaria non solo contribuisce alla diffusione pervasiva delle microplastiche ma ne aumenta anche la potenziale biodisponibilità. Studi complementari hanno dimostrato che alterazioni nei processi di biomineralizzazione possono compromettere la formazione di scheletri e gusci, con conseguenze potenzialmente devastanti per interi ecosistemi marini.
Secondo una ricerca pubblicata su Marine Pollution Bulletin nel 2023, i cambiamenti nei tassi di calcificazione possono ridurre la resilienza degli organismi marini di fronte ad altri fattori di stress ambientale, come l'acidificazione degli oceani e l'aumento delle temperature. Questo effetto cocktail potrebbe amplificare gli impatti negativi sui sistemi
marini già vulnerabili.
La risposta dell'industria a queste preoccupazioni è lo sviluppo di alternative biodegradabili ai glitter tradizionali. Prodotti a base di cellulosa modificata, alghe e minerali naturali stanno emergendo come potenziali sostituti ecologici. Alcuni di questi bio-glitter hanno dimostrato di degradarsi completamente in ambienti acquatici entro poche settimane, rispetto alle centinaia di anni richiesti dalle versioni in plastica.
Sarà la soluzione giusta?
L'implementazione di approcci basati sull'economia circolare e l'adozione di alternative sostenibili rappresentano a questo punto passi basilari per la riduzione dell'impatto ambientale dei glitter e di altre microplastiche negli ecosistemi marini vulnerabili.
Conclusione
Mentre le microplastiche continuano ad accumularsi negli oceani del mondo, studi come questo forniscono conoscenze critiche indispensabili per informare lo sviluppo di politiche ambientali più efficaci e strategie di mitigazione mirate a contrastare l'accumulo di plastiche negli oceani del mondo.
Crystallisation of CaCO3 polymorphs induced by layered PET-based microplastic particles
