Un gruppo di ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca, dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova e dell’Acquario di Genova ha sviluppato due nuove tecnologie per la protezione dei coralli, volte alla guarigione e al ripristino delle barriere coralline.
Minacciate dai cambiamenti climatici e sempre più vulnerabili, le barriere coralline sono ecosistemi cruciali per la biodiversità marina e la sopravvivenza di molte comunità costiere. Oltre a essere una risorsa fondamentale per la pesca e il turismo, le barriere svolgono un ruolo chiave nell’equilibrio ecologico globale. Per contrastare il loro progressivo degrado, la ricerca scientifica si sta concentrando su soluzioni innovative che uniscano ecocompatibilità, efficacia e rapidità di intervento.
A tal fine un gruppo di ricercatori dell‘Università di Milano-Bicocca, dell’Istituto Italiano di Tecnologia(IIT) di Genova e dell’Acquario di Genovaha sviluppatodue nuove tecnologie per la protezione dei coralli, volte alla guarigione e al ripristino delle barriere coralline.
La prima soluzione realizzata dal gruppo di ricerca è unabiopasta ecologica, completamente biodegradabile,in grado di ancorare i coralli e allo stesso tempo accelerarne la crescita attraverso la tecnologia di mineralizzazione elettrochimica. Il nuovo materiale, denominato “Active Biopaste” è descritto nellostudio“Active Biopaste for Coral Reef Restoration” pubblicato suAdvanced Materials.
Si tratta di unapasta a base di olio di soia modificato e grafene. Le due sostanze, una volta miscelate, si induriscono in modo controllabile e diventano un substrato solido e conduttivo per ancorare i frammenti di corallo e supportare la Mineral Accretion Technology(MAT), una tecnica che ne stimola la crescita. La pasta mostra proprietà stabili per oltre 40 giorni in acqua di mare e i test mostrano un significativo miglioramento dei tassi di crescita dei coralli entro due settimane, raddoppiando quelli del gruppo di controllo.
“Ciò che rende unica la nostra soluzione è l’integrazione di due funzioni essenziali in un unico materiale innovativo– ha spiegato Gabriele Corigliano, primo autore dello studio e dottorando in Scienze Marine alla Bicocca e nell’unità Smart Materials dell’IIT, coordinato da Athanassia Athanassiou –Da un lato, questa pasta semplifica l’attaccamento dei coralli, rendendolo più sicuro e affidabile sia nelle nursery sottomarine che sulla barriera corallina. Dall’altro, grazie alle sue proprietà conduttive, promuove la crescita dei coralli attraverso la MAT, una tecnica che utilizza correnti elettriche a bassa intensità per depositare carbonato di calcio su strutture metalliche, il materiale che i coralli usano per costruire i loro scheletri. A differenza della MAT tradizionale, non sono necessarie strutture permanenti, eliminando il rischio di corrosione e inquinamento a lungo termine. Nel complesso, il nostro approccio promuove attivamente la crescita dei coralli ed è sicuro per la vita marina“.
“Puntiamo a spingere il più lontano possibile le attuali conoscenze nella scienza dei materiali per produrre tecnologie efficaci e multifunzionali sott’acqua, nel rispetto dell’ambiente e in linea con gli obiettivi di sostenibilità delle Nazioni Unite– ha aggiuntoMarco Contardi, ricercatore presso il Marine Research and High Education Center (MaRHE) della Bicocca, situato nell’Atollo di Faafu alle Maldive, e membro dell’unità Smart Materials dell’IIT, co-autore dello studio –Questo approccio ci consente di progettare materiali destinati al mare e all’uso marino, tenendo sempre conto dei loro effetti durante e dopo l’applicazione, come la biodegradazione“.
“Questo studio evidenzia la profonda trasformazione in atto nelle scienze marine– ha osservato Simone Montano, Professore associato presso il Dipartimento di Scienze Ambientali e della Terra e viceDirettore del Centro MaRHE dell’Università di Milano-Bicocca –La sinergia tra i tre gruppi di ricerca dimostra come lo sviluppo di tecnologie innovative e sostenibili possa farci guadagnare il tempo necessario affinché le politiche di mitigazione diventino efficaci. Solo attraverso sforzi congiunti come questo possiamo dare alla natura la possibilità di tornare al suo equilibrio originario“.
Questa stessa collaborazione ha portato anche a un secondo importante contributo alla conservazione della barriera corallina, sviluppando un sistema ecocompatibile per lasomministrazione mirata di antibiotici ai coralli malati, una sorta di cerotto che combina una pellicola idrofila carica di antibiotici (a base dichitosano, un polimero derivato dai molluschi) con unsigillante idrofobico naturale a base di cera d’api e oli vegetali di girasole e lino. La descrizione dei materiali utilizzati è nelloStudio“Eco-friendly active film and sealant for underwater drug delivery to diseased corals”, pubblicato sulla rivistaOne Earth.
“Questa tecnologia ci permette di trattare i coralli affetti da malattie aggressive che ne danneggiano i tessuti e si diffondono rapidamente nelle barriere coralline– ha spiegatoVincenzo Scribano , dottorando presso l’Università di Milano-Bicocca e membro dell’unità Smart Materials dell’IIT, primo autore dello studio – Grazie al sistema a doppio strato, gli antibiotici vengono rilasciati esclusivamente sulla zona del corallo infetta e il rilascio è sigillato dalla pasta, impedendo la diffusione degli antibiotici nell’ambiente marino. La tecnologia si è dimostrata particolarmente efficace contro una malattia della famiglia della necrosi tissutale, molto diffusa in acquacoltura“.
Tutti i materiali sono naturali e, una volta degradati, non danneggiano l’ecosistema marino. Nei test in acquario, il trattamento ha arrestato la progressione della malattia in oltre il 90% dei casi.
“Con questi studi, abbiamo dimostrato il potenziale di un approccio responsabile alla progettazione dei materiali– ha affermato Athanassia Athanassiou, Principal Investigator e Responsabile dell’unità Smart Materials dell’IIT –L’obiettivo è sviluppare soluzioni sostenibili che supportino gli organismi viventi e proteggano la biodiversità. Conduciamo ricerche approfondite sui materiali sostenibili, valutandone l’efficacia e l’impatto a fine vita, sempre con un approccio progettuale che considera le conseguenze ambientali. Oggi, ogni decisione progettuale che prendiamo è guidata da una visione scientifica responsabile e sostenibile“.
Questi risultati fanno parte di un’iniziativa di ricerca a lungo termine condotta dal team congiunto dell’Università di Milano-Bicocca, dell’IIT e dell’Acquario di Genova, che è diventata un punto di riferimento internazionale nello sviluppo di tecnologie per la conservazione dei coralli. Questo approccio interdisciplinare ha già portato a precedenti innovazioni, come l’uso della curcumina, un antiossidante naturale estratto dalla curcuma,per ridurre lo sbiancamento dei coralli.
Materiali e innovazioni vengono testati presso la struttura del MaRHE Center all’interno dell’Acquario di Genova, che, grazie alla solida competenza nel settore, all’ambiente controllato e all’attenzione al benessere animale, rappresenta uncontesto ideale per lo sviluppo di soluzioni volte alla conservazione dell’ambiente marino. Questa visione integrata vede il mare non solo come un ecosistema da proteggere, ma anche come unlaboratorio per immaginare un futuro più sostenibile e in armonia con l’ambiente.
Immagine di copertina: Corallo trattato con pellicola (sotto) e pasta sigillante (sopra). Fonte: IIT-Università Milano-Bicocca-Acquario di Genova