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PROGETTO DI RICERCA “CONTARINE”

Università di Padova, Etra SpA e Acque del Chiampo SpA per la valutazione dei nuovi contaminanti

 Nuovi protocolli per rispondere in modo dinamico e flessibile alla gestione dei contaminanti emergenti, sfruttando le possibilità offerte dalle nuove tecnologie in ambito analitico-ambientale, e integrando le conoscenze per potenziare in modo condiviso i metodi e i sistemi di monitoraggio più adeguati alla tutela della qualità delle fonti idropotabili anche per rispondere alle crescenti richieste dei cittadini. Per migliorare la tutela della salute dell’uomo e dell’ambiente grazie alla completezza della sorveglianza, all’utilizzo di un reale approccio preventivo e alla tempestività di intervento

contaminanti emergenti Progetto Contarine
Il nuovo Progetto di ricerca CONTARINE: “CONTAminanti emergenti: nuovi protocolli analitici per la valutazione del RIschio chimico NEi corpi idrici veneti”. Foto di Yogendra Singh

Ottimizzare protocolli analitici in grado di identificare sostanze chimiche, sia di origine naturale sia antropica, non oggetto di ordinario controllo ma possibili contaminanti dell’acqua: questi gli obiettivi del Progetto “CONTAminanti emergenti: nuovi protocolli analitici per la valutazione del RIschio chimico NEi corpi idrici veneti”, in particolare nelle fonti idropotabili.

Coinvolti il Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Padova insieme a Etra SpA e Acque del Chiampo SpA, gestori idrici delle province di Padova e Vicenza che hanno cofinanziato la ricerca con 50 mila euro ciascuno, insieme all’Università di Padova. Il progetto avrà una durata di 24 mesi e ambisce a proporsi come modello metodologico di approccio su ampia scala.

Una collaborazione vincente

Si tratta di un esempio virtuoso di collaborazione tra Università di Padova e gestori idrici del Veneto che si distinguono per il costante interesse verso la ricerca scientifica, convinti che possa risolvere o, meglio, prevenire le emergenze idropotabili.

«Siamo orgogliosi di essere parte di un progetto scientifico innovativo e originale che si propone di offrire dei protocolli operativi a tutela della salute dell’uomo e dell’ambiente e che ci auguriamo possa diventare un modello non solo nei nostri ambiti territoriali – spiegano i presidenti di Etra SpA, Flavio Frasson e di Acque del Chiampo SpA, Renzo Marcigaglia –. Questo progetto è per noi molto importante: ci permetterà di aumentare la conoscenza dello stato di qualità delle nostre fonti, di valutare l’efficienza dei nostri processi e l’eventuale necessità di introdurne di nuovi per il possibile abbattimento di contaminanti emergenti. Non basta, infatti, limitarsi alla semplice descrizione del problema ambientale, ma bisogna individuare le soluzioni tecniche di contenimento delle contaminazioni, azioni queste che potrebbero ricadere al di fuori del nostro ambito di azione (ad esempio azioni di tutela delle aree di salvaguardia). Mettiamo a disposizione la nostra conoscenza del territorio, i dati, le informazioni e l’accesso alla rete impiantistica, indispensabili per il lavoro dei ricercatori. La ricerca vuole essere, poi, uno stimolo alla condivisione di informazioni e dati tra i soggetti che, in diversi ambiti di competenza, operano monitoraggi a protezione del territorio e della salute».

I “nuovi” contaminanti

Basandoci sull’approccio preventivo dei Piani di Sicurezza dell’Acqua (PSA, Water Safety Plan), il piano di monitoraggio analitico viene elaborato in funzione di un’analisi del rischio sito-specifica. L’ identificazione e quantificazione di contaminanti emergenti risulta, però, essere molto complessa, richiedendo tecnologie analitiche avanzate; queste sostanze infatti sono spesso presenti in tracce e non si dispone in molti casi di una metodica standardizzata per la loro determinazione.

In generale, per molti contaminanti emergenti le informazioni sulla distribuzione, concentrazione e impatto sull’ambiente sono ancora insufficienti nella letteratura scientifica. Inoltre, la mancanza o la presenza di dati ecotossicologici o tossicologici incompleti impedisce la corretta valutazione dei rischi associata all’esposizione animale o umana. Di conseguenza, per il Regolatore risulta difficile determinare e stabilire i limiti massimi di concentrazione nello scarico delle acque reflue, nell’acqua potabile e nell’ambiente in generale e, quindi, controllarne le vendite e l’utilizzo.

I risultati attesi

«Il progetto permetterà di implementare metodi analitici innovativi per il monitoraggio delle fonti idropotabili – spiega la professoressa Sara Bogialli del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Ateneo patavino e coordinatrice scientifica del progetto –. Le analisi integrate potranno evidenziare la presenza di alcuni composti chimici non noti in relazione ai monitoraggi convenzionali, anche caratteristici di alcuni scenari di contaminazione del territorio (ad esempio farmaci da strutture ospedaliere, pesticidi da attività agricole, prodotti di sintesi da industrie locali), da proporre come markers o traccianti. L’analisi chimica di tali markers potrà essere inserita nelle analisi oggetto di ordinario controllo dei laboratori degli enti gestori, fornendo uno strumento veloce e indipendente di controllo della qualità delle acque e dei trattamenti riferibile a contaminanti emergenti. Non solo, nel caso si evidenziasse la presenza di una significativa sorgente di contaminazione sarà possibile seguirne la variazione nella rete impiantistica, e l’eventuale efficienza dei processi di trattamento».

Gli esiti dell’indagine analitica saranno integrati dai gestori alle altre informazioni del sistema in loro possesso e serviranno per l’aggiornamento dell’analisi del rischio chimico all’interno del team del Piano di Sicurezza Acquedotto, in collaborazione con gli enti preposti e con il supporto scientifico dell’Università. Le informazioni ottenute dal progetto saranno inoltre utili per la definizione di protocolli che mirano a prevenire efficacemente emergenze idro-potabili dovute a parametri non oggetto di ordinario monitoraggio, per la valutazione di sistemi on-line e early-warning per intercettare precocemente eventi di contaminazioni e per l’eventuale ridefinizione delle zone di protezione delle aree di captazione delle acque.

Contaminanti emergenti: cosa sono?

I contaminanti emergenti sono sostanze chimiche di origine naturale o antropica, di recente scoperta o rivalutazione scientifica in vari comparti ambientali (es. acque potabili, reflue, superficiali o sotterranee, etc.), considerati potenzialmente tossici, persistenti o bioaccumulabili, e quindi interferenti con i normali processi biologici coinvolti nel metabolismo di un essere vivente. Comprendono diverse classi di sostanze chimiche, spesso marcatori di presenza antropica come prodotti farmaceutici e per la cura personale (Personal Care Products, PCPs), interferenti endocrini, sostanze perfluorurate (es. PFAS), pesticidi, plastificanti, ritardanti di fiamma. Tra i contaminanti emergenti si collocano anche sostanze non antropogeniche, come vari composti naturali quali tossine di origine animale, vegetale o batterica. Tra i principali effetti negativi sulla salute umana imputabili all’esposizione a queste sostanze chimiche, ci sono la disregolazione e modificazione dei normali processi fisiologici, alterazioni dei processi riproduttivi e di sviluppo, aumento dell’incidenza di cancro e sviluppo di batteri resistenti agli antibiotici.

 

Testo dall’Università degli Studi di Padova sul progetto CONTARINE.

BENNU, UN ASTEROIDE DA MANEGGIARE CON CURA

Sulla superficie di Bennu si sprofonda, i massi che la compongono sono completamente slegati e il materiale che lo costituisce è molto simile a quello delle meteoriti carbonacee alterate dall’acqua. Sono questi alcuni dei principali risultati presentati in due articoli sulle riviste Science e Science Advances realizzati con tutti i dati raccolti durante il campionamento della sonda OSIRIS-REx sull’asteroide, avvenuto nel 2020. Nel team che ha condotto le analisi pubblicate su Science partecipa anche Maurizio Pajola, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).

OSIRIS-REx è la missione della NASA che il 20 ottobre 2020 si è posata sulla superficie dell’asteroide Bennu e ne ha prelevato un consistente campione di rocce e polvere, il più grande per massa raccolta dopo le missioni Apollo. Oggi, tutti i risultati ottenuti da questo campionamento sono stati pubblicati in due articoli sulle riviste Science e Science Advances.

Bennu asteroide

Un asteroide di sorprese

Sin dal primo avvicinamento della sonda OSIRIS-REx, nel dicembre 2018, l’asteroide Bennu si è mostrato diverso da quello che gli scienziati del team si aspettavano. La superficie dell’asteroide, infatti, che secondo le previsioni doveva essere liscia e coperta di materiale fine come una distesa di sabbia, era invece disseminata di massi, ed era attiva: Bennu stava lanciando granelli di roccia nello spazio.

La seconda sorpresa, poi, c’è stata non appena la sonda ha trasmesso a Terra le immagini ravvicinate della superficie dell’asteroide scattate durante il campionamento, che mostravano una ampia e densa nube di detriti sollevati dal sito di raccolta. Vista la delicatezza con cui la sonda ha toccato la superficie, gli scienziati sono rimasti spiazzati dall’abbondanza di sassolini sparsi. Non solo: secondo i risultati pubblicati oggi, il processo di raccolta ha creato un cratere di forma ellittica con un semiasse maggiore largo 9 metri.

Cosa è successo durante il campionamento

“La superficie di Bennu ha risposto al contatto con il TAGSAM – ovvero il modulo all’estremità del braccio robotico deputato al campionamento –  come un fluido viscoso, ma con resistenza minima, come se le particelle presenti sulla superficie dell’asteroide avessero coesione tra di loro pari a zero” spiega Maurizio Pajola, ricercatore dell’INAF di Padova e membro italiano del team di OSIRIS-Rex, tra i coautori dell’articolo pubblicato oggi su Science a prima firma di Dante Lauretta, responsabile scientifico della missione.

L’operazione di raccolta del materiale sulla superficie di Bennu è durata 5 secondi e il TAGSAM era largo appena 30 cm. L’enorme cratere generato ha esposto, in parte, gli strati meno superficiali della superficie, che si sono mostrati più scuri, più arrossati e caratterizzati da particolato molto più fine rispetto a quello che si trova in superficie. Infine, gli scienziati hanno notato che l’impatto con il braccio robotico ha causato lo spostamento di un masso del diametro di 1,25 metri di circa 12 metri.

“Le difficoltà per arrivare a questo campionamento sono state estreme. La superficie è solo composta di massi. Ci si aspettava di trovare una zona di almeno 25-50 metri quadrati della superficie dell’asteroide ricche di polvere e prive di rischio. In realtà, di zone con quelle caratteristiche non ce ne sono proprio su Bennu. Ciononostante, sono stati raccolti ben oltre i 60 grammi minimi richiesti dalla NASA”, commenta Pajola. “Il veicolo spaziale ha recuperato circa 250 grammi di materiale. Molto molto di più se pensiamo ai 5 grammi raccolti su Ryugu dalla sonda Hayabusa 2”.

 

Di cos’è fatto Bennu

Dalle analisi effettuate, poi, il materiale che si è alzato dalla superficie e che in parte si è depositato sulla strumentazione di bordo assomiglia al materiale che ritroviamo dentro alle meteoriti carbonacee alterate dall’acqua.

“Bennu è un Near Earth Object di tipo B, e quindi ci aspettavamo che la sua superficie fosse caratterizzata dalla presenza di minerali idrati. Però è anche un oggetto particolarmente scuro, e quindi ricco di composti del carbonio” sottolinea Pajola. “Quel che non ci aspettavamo era che si depositasse abbondante polvere su alcune delle ottiche, e questo ha diminuito un po’ il segnale acquisito dalla strumentazione di bordo. I dati che abbiamo preso quando OSIRIS-REx si è avvicinato e poi allontanato dalla superficie comunque confermano quanto atteso: il materiale era ricco composti organici e minerali idrati. La prova definitiva di questo ce l’avremo quando potremo analizzare i campioni a Terra, anzi: come successo per Hayabusa-2, siamo sicuri che dentro ai grani ci sia molto di più di quel che abbiamo potuto vedere finora”.

Se Osiris-Rex si fosse posato sulla superficie

Il fatto che si sia creato un cratere così grande in seguito al campionamento sull’asteroide è la prima dimostrazione che le particelle che compongono l’esterno di Bennu sono così poco impacchettate e legate tra loro da opporre una resistenza minima alla pressione. Per fare un esempio, se una persona dovesse camminare su Bennu si troverebbe come se calpestasse una distesa di palline di plastica come quelle che si trovano nelle aree di gioco per bambini. Se quindi la sonda non avesse azionato i suoi propulsori per indietreggiare subito dopo aver afferrato polvere e roccia dalla superficie dell’asteroide, sarebbe sprofondata al suo interno.

È possibile che asteroidi come Bennu – solo debolmente tenuti insieme dalla gravità o dalla forza elettrostatica – possano disgregarsi in caso di ingresso nell’atmosfera terrestre e quindi rappresentare un tipo di pericolo diverso rispetto agli asteroidi solidi. La ricerca su questi corpi, comunque, è ancora all’inizio e le domande aperte sono ancora molte. Quel che è certo è che le informazioni precise ricavate dagli scienziati sulla superficie di Bennu possono aiutare gli scienziati a interpretare meglio le osservazioni a distanza di altri asteroidi, il che potrebbe essere utile per progettare future missioni e per sviluppare metodi per proteggere la Terra dalle collisioni con gli asteroidi.

I risultati sono stati pubblicati oggi negli articoli:

Spacecraft sample collection and subsurface excavation of asteroid (101955) Bennu di D.S. Lauretta, C. D. Adam, A. .J. Allen, R.-L. Ballouz, O. S. Barnouin, K. .J.Becker, T. Becker, C.A.Bennett, E. B.Bierhaus, B. .J. Bos, R. D. Burns, H. Campins, Y. Cho, P.R. Christensen, E. C. A. Church, B. E. Clark, H. C.Connolly .Jr.,M. G. Daly, D. N. DellaGiustina, C. Y. Drouetd’Aubigny, J.P. Emery, H. L. Enos, S.FreundKasper, J.B. Garvin, K. Getzandanner,D.R. Golish, V. E. Hamilton, C.W. Hergenrotber, H. H. Kaplan, L. P. Keller, E. .J. Lessac-Chenen, A. .J. Liounis, H. Ma, L. K.McCartby, B. D. Miller, M. C. Moreau, T. Morota, D.S. Nelson, J. O. Nolau, R. Olds, M. Pajola, J. Y. Pelgrift, A. T. Polit, M.A. Ravine, D. C. Reuter, B. Rizk, B. Rozitis, A. .J. Ryan, E. M. Sahr, N.Sakatani, J. A. Seabrook, S. H. Selznick,M.A. Skeen, A. A. Simon, S. Sugita, K. .J.Walsh, M. M.Westermann, C.W. V. Wolner e K.Yumoto (Science)

Near-zero cohesion and loose packing of Bennu’s near subsurface revealed by spacecraft contact di Kevin J. Walsh, Ronald-Louis Ballouz et al. (Science Advances)

 

Testo e foto dall’Ufficio stampa – Struttura per la Comunicazione di Presidenza Istituto Nazionale di Astrofisica – INAF

RICOVERI PER COVID-19 E STATO VACCINALE IN VENETO: I RISULTATI DELLA RICERCA

Lo studio dell’Università di Padova pubblicato nella rivista «JAMA Network Open» dal titolo “COVID-19 Vaccination Status Among Adults Admitted to Intensive Care Units in Veneto, Italy” ha valutato i ricoveri per COVID-19, a seconda dello stato vaccinale, nelle unità di terapia intensiva nel Veneto da maggio a dicembre 2021.

Giulia Lorenzoni COVID-19 stato vaccinale Veneto
Giulia Lorenzoni

La ricerca ha messo in luce che, durante il periodo di tempo considerato, il 74% dei ricoverati in terapia intensiva per COVID-19 non erano vaccinati contro l’infezione. Inoltre, l’analisi dell’andamento del tasso di ricovero nel tempo ha mostrato un brusco e marcato aumento degli accessi in terapia intensiva in questi soggetti nella seconda metà dell’anno, in concomitanza all’aumento del numero dei contagi che si è registrato negli ultimi mesi del 2021.

Al contrario, il tasso di ricoveri in terapia intensiva dei soggetti che si erano sottoposti a ciclo vaccinale completo (almeno due dosi di vaccino) si è mantenuto basso e stabile per tutto il periodo di studio, senza risentire dell’ondata di contagi verificatasi alla fine dell’anno.

Non da ultimo, è importante sottolineare che, mentre circa il 60% dei vaccinati ricoverati in terapia intensiva aveva più di 70 anni, l’età dei non vaccinati era più bassa e circa il 50% di questi soggetti era di età inferiore ai 60 anni.

L’analisi del tempo intercorso tra la somministrazione dell’ultima dose di vaccino e il ricovero in terapia intensiva ha mostrato che il 50% dei soggetti vaccinati era stato ricoverato dopo circa cinque mesi dalla conclusione del ciclo vaccinale. Questo dato indica che la copertura vaccinale è soggetta ad un naturale decadimento e sottolinea l’importanza di sottoporsi alle dosi di richiamo.

Infine, i ricoverati in terapia intensiva vaccinati ma con ciclo incompleto (solo con prima dose) hanno rappresentato una piccola percentuale (8%) sul totale dei ricoveri durante il periodo di studio. L’analisi del tempo trascorso tra la somministrazione del vaccino e il ricovero ha rivelato che in almeno il 50% dei casi l’infezione si è verificata mentre erano in attesa della somministrazione della seconda dose di vaccino.

«Questi risultati – dice Paolo Navalesi del Dipartimento di Medicina dell’Università di Padova – confermano che la vaccinazione è protettiva nei confronti della malattia grave da infezione da Sars-CoV-2 e sottolineano l’importanza di sottoporsi al ciclo vaccinale completo ed alle successive dosi di richiamo nei tempi e nelle modalità raccomandate dalla comunità scientifica internazionale al fine di prevenire gravi complicanze tali da richiedere cure intensive, soprattutto nei soggetti più anziani».

«La campagna vaccinale – sostiene Dario Gregori del Dipartimento Scienze Cardio Toraco Vascolari e Sanità pubblica dell’Ateneo patavino – ha consentito di prevenire l’incremento del numero di ricoveri in terapia intensiva a fronte dell’incremento dei contagi avvenuto alla fine del 2021, prevenendo così l’aggravio della pressione sul sistema sanitario a cui abbiamo purtroppo assistito nelle precedenti ondate».

«Questi risultati mostrano come, dal punto di vista epidemiologico, la vaccinazione sia – afferma la prima autrice dell’articolo Giulia Lorenzoni del Dipartimento Scienze Cardio Toraco Vascolari e Sanità pubblica dell’Università di Padova – uno dei più importanti presidi di prevenzione delle gravi conseguenze di salute pubblica della pandemia di COVID-19».

Link alla ricerca: https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2792601

Titolo “COVID-19 Vaccination Status Among Adults Admitted to Intensive Care Units in Veneto, Italy” in «JAMA Network Open» 2022

Autori: Giulia Lorenzoni, Paolo Rosi, Silvia De Rosa, V. Marco Ranieri, Paolo Navalesi, Dario Gregori.

 

Testo e foto dall’Università degli Studi di Padova

Cervello: scoperti meccanismi modulatori nelle trasmissioni sinaptiche

Uno studio dell’Istituto di neuroscienze del Cnr e dell’Università di Padova, pubblicato su Cells, mette in evidenza l’attività di regolazione svolta dagli astrociti nei circuiti cerebrali inibitori, con un possibile impatto positivo su disturbi come l’epilessia

Diversi studi dimostrano che gli astrociti, le cellule gliali più diffuse nel sistema nervoso centrale, svolgono un ruolo fondamentale nel cervello mediante il rilascio di gliotrasmettitori, che contribuiscono alla modulazione della trasmissione sinaptica. Nella corteccia cerebrale, la popolazione neuronale è rappresentata da neuroni eccitatori e interneuroni inibitori. Le disfunzioni interneuronali sono implicate in alcune malattie del cervello, come epilessia, schizofrenia ed autismo, nelle quali è presente uno squilibrio nell’eccitazione-inibizione: chiarire i ruoli dei neuroni inibitori nel circuito neuronale-astrocitario può aiutare a comprendere il contributo degli stessi nei disturbi cerebrali.

Uno studio dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-In), recentemente pubblicato dalla rivista Cells, descrive un meccanismo che modula la trasmissione inibitoria tra astrociti e interneuroni finora non identificato, che dimostra l’importanza degli astrociti nel bilanciare l’attività sinaptica nella corteccia visiva di modelli murini attraverso tecniche di imaging (microscopia a due fotoni per studiare l’attività Ca2+ degli astrociti) ed elettrofisiologia (che permette di indagare se il reclutamento degli astrociti, in seguito ad un’intensa stimolazione degli interneuroni, modula l’inibizione sinaptica sui neuroni eccitatori), combinate con optogenetica (una tecnica utilizzata per stimolare le cellule cerebrali attraverso l’emissione di un fascio di luce blu).

Un’intensa stimolazione optogenetica in una sottopopolazione di interneuroni riduce l’inibizione nei neuroni eccitatori, per un fenomeno denominato disinibizione”, afferma Vanessa Jorge Henriques, prima autrice dello studio, svolto durante il suo dottorato all’Università di Padova sotto la responsabilità scientifica di Giorgio Carmignoto. “Questo evento viene controbilanciato dagli astrociti che riducono la disinibizione, garantendo l’equilibrio del sistema e rafforzando così l’idea che queste cellule siano ingranaggi importanti dei circuiti cerebrali, soprattutto per quanto riguarda le sinapsi inibitorie. Un potenziale impatto dell’attivazione degli astrociti tramite il segnale degli interneuroni è rivolto ai disturbi cerebrali, come l’epilessia.

Conclude Henriques: “Tuttavia, la disinibizione può svolgere un ruolo importante nell’epilessia, poiché oltre a un’attività eccitatoria anormale rivela un abbassamento della soglia di attivazione dei neuroni coinvolti, facilitando l’innesco di crisi convulsive. In questo contesto gli astrociti potrebbero svolgere un ruolo anticonvulsivante contrastando la disinibizione, mentre un segnale difettoso tra interneuroni e astrociti potrebbe favorire l’attività epilettica”.

meccanismi modulatori trasmissioni sinaptiche astrociti circuiti cerebrali inibitori
Immunofluorescenza che mette in evidenza gli astrociti. Immagine caricata da Maksim (fonte: http://www.usuhs.mil/nes/armstronglab.htm), in pubblico dominio

Testo dall’Università degli Studi di Padova sui meccanismi modulatori nelle trasmissioni sinaptiche scoperti.

Ridurre la complessità del genoma umano mediante i frattali

Un nuovo strumento per affrontare questa sfida arriva dalla matematica, in particolare dalla geometria frattale, che permette di caratterizzare le variazioni individuali di tutte le popolazioni mondiali. Questo è il risultato dello studio multicentrico realizzato dal Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Irib, Cnr-Istc, Cnr-Iasi) e dall’Università di Padova, pubblicato su International Journal of Neural Systems.

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Ridurre la complessità del genoma umano mediante i frattali. Immagine di Charles Thonney

Il DNA umano è complesso: oltre 20.000 geni e 3 miliardi di coppie di basi nucleotidiche. Ma questi numeri rappresentano solo in parte l’eterogeneità presente nei nostri geni: infatti, gran parte delle sequenze del nostro DNA non codificano e sembrano ripetersi in maniera casuale all’interno del genoma. Inoltre, ad aumentare la complessità ci sono anche i single nucleotide polymorphisms, piccole variazioni genetiche che rappresentano la storia della nostra evoluzione, la base per lo sviluppo di patologie e anche la differenziazione tra popolazioni diverse.

Frattale di Mandelbrot. Immagine creata da Wolfgang Beyer col programma Ultra Fractal 3, CC BY-SA 3.0

Per aiutare i biologi a comprendere e ridurre questa complessità sono stati proposti numerosi modelli matematici. Il più promettente deriva dalla geometria frattale, ideata da Benoît Mandelbrot, che ha permesso di studiare tutte quelle strutture ricorrenti alle quali la geometria euclidea non era in grado di rispondere. Un frattale è un oggetto geometrico che ripete infinite volte la sua forma su scale diverse: ingrandendo una sua parte qualunque, si ottiene dunque un oggetto simile all’originale. Un team del Consiglio nazionale delle ricerche – Istituto per la ricerca e l’innovazione biomedica (Cnr-Irib) di Messina e Cosenza, Istituto di analisi dei sistemi ed informatica “Antonio Ruberti” (Cnr-Iasi) di Roma, Istituto di scienze e tecnologie della cognizione (Cnr-Istc) di Roma – e dell’Università di Padova ha applicato i concetti di dimensione frattale su 1.184 individui di 11 diverse popolazioni geograficamente diverse (es. Maasai a Kinyawa, Kenya, Giapponese, Cinese di Pechino, Toscani in Italia,  persone con origini africane negli Stati Uniti sudoccidentali) e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista International Journal of Neural Systems.

“La ricorsività di uno stesso pattern o oggetto viene chiamata auto-similarità ed è un fenomeno estremamente ricorrente in natura basti pensare ai cristalli di ghiaccio, alla felce, al cavolo romano ma anche la struttura ramificata dei nostri bronchi e dei nostri vasi sanguigni per citarne alcuni”, spiega Camillo Porcaro, dell’Università degli Studi di Padova e Cnr-Istc. “L’idea di applicare i frattali allo studio del DNA nasce proprio dall’ipotesi che numerose sequenze sembrerebbero ripetersi casualmente ma con una modalità di auto-similarità, dall’intero cromosoma fino al singolo gene”.

I dati usati in questo studio fanno parte dello Human Genome Project (HapMap, fase 3), che rappresenta il più importante database pubblico dove è conservato il sequenziamento dell’intero DNA umano di migliaia di persone nel mondo. “Per dimostrare l’efficacia della dimensione frattale nel caratterizzare il genoma umano sono stati utilizzati due diversi algoritmi: la box-counting dimension e la Higuchi’s fractal dimension”, conclude Antonio Cerasa del Cnr-Irib.“Una volta stimato e ricostruito l’intero genoma dei 1.184 soggetti abbiamo anche usato metodi di intelligenza artificiale, confermando che la dimensione frattale è una misura capace di rappresentare le variazioni genetiche di ogni singolo individuo e sufficientemente sensibile per discriminare automaticamente il DNA di popolazioni africane dalle popolazioni europee/native americane e dell’Asia orientale per quasi tutti i cromosomi, con un’accuratezza dell’80%”.

I risultati ottenuti dal team di matematici, ingegneri, biologi e neuroscienziati aprono nuove vie nella caratterizzazione frattale delle malattie genetiche, per capire meglio come queste possono essere collegate alla degenerazione della geometria nella struttura del DNA umano.

Roma, 23 maggio 2022

La scheda

Chi: Cnr-Irib di Messina e Cosenza, Cnr-Iasi di Roma, Cnr-Istc di Roma e Università di Padova.

Che cosa: Ridurre la complessità del genoma umano mediante i frattali; Borri A, Cerasa A, Tonin P, Citrigno L, Porcaro C. Characterizing Fractal Genetic Variation in the Human Genome from the Hapmap Project. IJNS. 2022; https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S0129065722500289

Testo dall’Università degli Studi di Padova.

IL CUORE CHE SI “EMOZIONA” E GUIDA IL NOSTRO CERVELLO

Lo studio dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Padova e l’University of California Irvine pubblicato nei “Proceedings of the National Academy of Science of the USA”

cuore cervello emozioni
Foto di ElisaRiva

Le emozioni nascono nel cuore, e non nel cervello, dicevano i poeti. Ora la ricerca scientifica conferma le fondamenta di questo topos letterario. Uno studio dei bioingegneri dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Padova e l’University of California Irvine e pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Science of the USA” analizza il meccanismo che ci porta a provare una specifica emozione a fronte di determinati stimoli e trova nel cuore la radice delle emozioni.

“Che il corpo giochi un ruolo fondamentale nel definire gli stati emotivi è ormai ampiamente riconosciuto dalla comunità scientifica – spiega Gaetano Valenza, docente di bioingegneria al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e ricercatore al Centro “E. Piaggio” – Tuttavia, se escludiamo alcune teorie proposte agli inizi del secolo scorso, fino ad ora l’attività cardiovascolare è stata vista come un semplice supporto metabolico a sostegno del cervello. E solo il cervello sarebbe la sede dei processi biologici responsabili dell’esperienza emotiva cosciente. Noi abbiamo invece evidenze del fatto che l’attività cardiovascolare gioca un ruolo causale nell’iniziare e nel sentire una specifica emozione, e precede temporalmente l’attivazione dei neuroni della corteccia cerebrale. In sostanza, per dirla parafrasando William James, che fu il padre, insieme a John Lange, della cosiddetta teoria periferica delle emozioni, non abbiamo la tachicardia perché abbiamo paura, ma la sensazione di paura è l’esperienza emotiva cosciente innescata dalla tachicardia”.

Per dimostrare questa teoria sono stati utilizzati modelli matematici complessi applicati ai segnali elettrocardiografici ed elettroencefalografici in soggetti sani durante la visione di filmati con contenuto emotivo altamente spiacevole o piacevole. I ricercatori hanno così scoperto che nei primi secondi lo stimolo modifica l’attività cardiaca, che a sua volta induce e modula una specifica risposta della corteccia. Un continuo e bidirezionale scambio di informazioni tra cuore e cervello sottende quindi l’intera esperienza cosciente dell’emozione e, soprattutto, della sua intensità.

“Ovviamente – prosegue Valenza – la complessità delle emozioni che proviamo deriva da uno scambio molto complesso tra il nostro sistema nervoso e i vari sistemi “periferici”, ma è l’attività cardiaca, e non quella cerebrale, a dare il via all’esperienza emotiva.”

Per potere estrarre da una semplice analisi dell’ECG la valutazione di uno stato emotivo, i ricercatori hanno sviluppato delle equazioni matematiche in grado di “decodificare” continuamente la comunicazione cuore-cervello nei diversi stati emozionali. In pratica, data una certa dinamica cardiaca, in un futuro prossimo, potrebbe essere possibile comprendere quale emozione è stata provata dal soggetto sotto osservazione, per esempio utilizzando uno smartwatch.

“La scoperta può avere delle ricadute molto rilevanti sulla comprensione dei disturbi psichici e sulla loro relazione con la salute fisica – afferma Claudio Gentili, del Dipartimento di Psicologia Generale e Centro per i Servizi Clinici Psicologici dell’Università di Padova – e può spiegare perché soggetti con disturbi affettivi, come la depressione, sono associati ad una maggior probabilità di sviluppare patologie cardiache, o, viceversa, tra soggetti con problemi cardiaci quali patologie coronariche o aritmie si riscontra un incremento di ansia e depressione. Il nostro lavoro, oltre a riportare in auge la teoria della genesi periferica delle emozioni, conferma le più recenti posizioni neuroscientifiche che propongono di superare il dualismo tra il cervello inteso come organo esclusivo della mente e il corpo, suggerendo come noi non siamo (solo) il nostro cervello”.

 

Testo dagli Uffici Stampa dell’Università di Pisa e dell’Università degli Studi di Padova.

L’EFFETTO LUNGO DELLA PANDEMIA SUI GIORNALI – SECONDO RAPPORTO TIPS

INDAGINE SULLA TECNOSCIENZA NEI QUOTIDIANI ITALIANI NEL 2021

Secondo rapporto del Progetto Technoscientific Issues in the Public Sphere (TIPS) condotto dall’Unità di Ricerca PaSTIS del Dipartimento di Filosofia, Sociologia, Pedagogia e Psicologia Sociale dell’Università degli Studi di Padova

La comunicazione pubblica della tecnoscienza, cioè scienza e tecnologia considerati nel loro insieme, è risultata fortemente modificata dalla pandemia: un anno fa il primo rapporto del progetto TIPS (Technoscientific Issues in the Public Sphere), del gruppo di ricerca PaSTIS coordinato dal sociologo dell’Università di Padova Federico Neresini, sull’attenzione dedicata alla tecnoscienza dai principali quotidiani italiani si concludeva chiedendosi come si sarebbe configurata la fase post-pandemica sui principali quotidiani italiani.

A distanza di dodici mesi, quanto avvenuto con la terza e quarta ondata non ci permette di parlare di fase post-pandemica: anche i dati rilevati sui quotidiani mostrano chiaramente come la pandemia influenzi ancora il discorso pubblico sulla tecnoscienza.

Prendendo in esame le principali tematiche che compongono il corpus degli articoli pubblicati nel 2021 e caratterizzati da un significativo contenuto tecnoscientifico, un topic (argomento) su tre riguarda la pandemia: il segnale di un tema di per sé preminente. Questo primo rilievo delinea le diverse sfumature che la pandemia stessa ha assunto nelle sue ricadute sulla società italiana: il primo e il terzo fra i topic più rilevanti hanno a che fare con i vaccini, in particolare con la controversia attorno all’efficacia e ai danni da vaccino e l’andamento della copertura vaccinale nella popolazione italiana.

pandemia giornali TIPS
L’effetto lungo della pandemia sui giornali – Secondo rapporto TIPS. Foto di Markus Winkler

Accanto ai temi pandemici ne troviamo altri che tradizionalmente caratterizzano la copertura mediale della tecnoscienza. Nel 2021, però, come per l’anno precedente, tali tematiche sono state in gran parte riconfigurate dalla pandemia: parlare di ricerca biomedica, per esempio, si riferisce inevitabilmente anche a elementi connessi con gli effetti degenerativi del COVID a livello polmonare.

Sebbene meno rilevanti rispetto agli anni precedenti, risultano inoltre sempre presenti tematiche come l’innovazione digitale, l’esplorazione spaziale, le tematiche ambientali, sia nei termini di transizione energetica e ricerca applicata alla sostenibilità, sia per quanto riguarda gli studi che monitorano l’evoluzione del cambiamento climatico.

La rilevanza della tecnoscienza sui quotidiani è stata misurata in termini di salienza, ovvero la quota di articoli caratterizzati da un significativo contenuto tecnoscientifico sul totale degli articoli pubblicati dalle stesse fonti durante il medesimo periodo di tempo, e permette di osservare come il 2021 sia stato il secondo anno consecutivo di aumento di questa misura dopo un periodo di calo.

La salienza dei temi scientifici nel 2021 ha raggiunto una media di 6,40: quella del periodo 2017-2020 era 5,14. Si tratta di una differenza che conferma l’aumento dello scorso anno, quando la media era di 5,84.

 

L’effetto lungo della pandemia sui giornali – Secondo rapporto TIPS

Cosa emerge dalla ricerca

 

LE PAROLE DI COVID-19

Nel 2021 la spinta a dare maggior spazio alla scienza dovuta alla pandemia non si è esaurita: per il secondo anno consecutivo sono le parole legate al coronavirus ad aver avuto un ruolo preminente sui quotidiani. Dall’analisi della frequenza delle parole più significative legate alla scienza utilizzate negli articoli del 2021, si nota un consolidamento di quelle legate alla pandemia (con la novità rappresentata da variante).

Rispetto all’analisi della frequenza dello scorso anno, nel 2021 tutte le prime dieci parole sono legate alla pandemia, sia che si tratti di parole legate direttamente al Covid, sia di parole (virus, mese, dose) che con la pandemia hanno subito un riposizionamento di significato.

Scompaiono dalle prime dieci posizioni quelle legate all’intelligenza artificiale, mentre si conferma un forte interesse nei confronti dei bambini (bambini, genitori) e rimane cervello a segnalare il forte interesse per l’ambito delle neuroscienze.

LE PAROLE DELLA SCIENZA

Fino al 2019 i temi che emergono sono quelli legati all’ambito dell’oncologia e della salute, delle neuroscienze, dell’intelligenza artificiale, della ricerca universitaria e degli animali. Il 2021, in continuità con il 2020, mostra un panorama diverso, con i temi della pandemia che hanno preso il sopravvento con le parole variante, vaccino, virus, casi, dose che spiccano tra le prime dieci.

I TOPIC NEL TEMPO

Analizzando i topic più presenti sulle pagine delle testate nel 2021 si conferma, come per lo scorso anno, la forte presenza dei temi legati alla pandemia. A differenza del 2020, però, emerge un tema nuovo – seppure connesso alla pandemia –, legato alla “Campagna vaccinale”, il cui peso relativo supera tutti gli altri.

LO SHARE DEGLI SCIENZIATI

La classifica dello share degli scienziati – ossia il numero di articoli in cui compare almeno una volta un determinato nome di uno/a scienziato/a o istituzione sul totale degli articoli in cui veniva menzionato almeno uno/a scienziato/a o una istituzione – basata sull’intero corpus di articoli, indipendentemente dal loro contenuto scientifico o meno, aveva evidenziato nel 2020 la presenza sui giornali italiani di personaggi divenuti noti al pubblico in stretta connessione con la pandemia. Era il caso di Walter Ricciardi, Anthony Fauci e Andrea Crisanti. Nel 2021 questi nomi confermano la loro visibilità mediale e se ne aggiungono altri che sono stati interpellati con maggiore frequenza sul tema dei vaccini come Guido Rasi (ex direttore European Medicines Agency) e Marco Cavaleri (EMA). Nelle classifiche di quest’anno vale la pena di evidenziare che la presenza delle donne, già esigua nel 2020, è ulteriormente calata (fanno eccezione Antonella Viola e Ilaria Capua).

LO SHARE NEL TEMPO

Per il secondo rapporto del progetto TIPS è stata introdotta una nuova analisi che permette di seguire l’andamento dei primi dieci scienziati nel corso del biennio 2020-21, diviso in nove periodi cadenzati dagli interventi adottati dal governo italiano per fronteggiare la pandemia.

Nelle fasi iniziali sono i ricercatori a figurare come protagonisti. Con il passare del tempo, tuttavia, lasciano progressivamente le prime posizioni della classifica dello share a favore di esperti di carattere più istituzionale, per lasciare un peso sempre maggiore agli esperti clinici nella seconda parte del biennio analizzato. In attesa con le aspettative, gli articoli più concentrati su contenuti tecnoscientifici hanno riservato maggiore visibilità a ricercatori ed esponenti del mondo accademico. In questa classifica entrano nelle prime dieci posizioni anche figure non direttamente riconducibili alla pandemia, come l’astronauta Luca Parmitano e il premio Nobel per la Fisica Giorgio Parisi. Negli articoli a contenuto tecnoscientifico si registra inoltre una presenza femminile leggermente maggiore rispetto a quanto osservato sul corpus di tutti gli articoli: ciononostante, la visibilità mediale è nettamente sbilanciata a favore degli uomini.

TIPS ha preso avvio all’Università di Padova nel 2014 e può oggi contare su una propria piattaforma web che include una serie di moduli per la raccolta e l’analisi automatica dei testi degli articoli pubblicati dagli otto principali quotidiani italiani insieme ai relativi metadati. Il progetto TIPS è un progetto del Dipartimento di Filosofia, Sociologia, Pedagogia e Psicologia Sociale dell’Università degli Studi di Padova sviluppato all’interno dell’Unità di Ricerca PaSTIS (www.pastis-research.eu). Stanno collaborando al progetto TIPS: Federico Neresini (coordinatore), Alberto Cammozzo, Stefano Crabu, Emanuele Di Buccio, Paolo Giardullo, Barbara Morsello, Andrea Sciandra, Alberto Zanatta. Grafici e collaborazione ai testi: Marco Boscolo.

TIPS Project, (2021), 2022: è ancora pandemia – 2° rapporto del progetto TIPS – Technoscientific Issues in the Public Sphere, www.tipsproject.eu

 

Leggi il secondo rapporto TIPS (pdf).

 

Testo dall’Ufficio Stampa Università degli Studi di Padova sull’effetto lungo della pandemia sui giornali – secondo rapporto TIPS.

COSÌ ERANO LE NUBI NELL’UNIVERSO PRIMORDIALE

Lo straordinario potenziale di informazioni contenute negli ammassi globulari ci fornisce l’immagine dell’Universo neonato

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Oltre tredici miliardi di anni fa, cioè al tempo della grande esplosione (Big Bang) in cui si sarebbe generato l’Universo, le immense nubi di gas che permeavano l’Universo primordiale fecero accendere le prime stelle dando origine a primitivi agglomerati stellari. In quell’epoca nacquero concentrazioni sferiche composte da centinaia di migliaia di stelle, dette ammassi globulari (globular clusters), che sono sopravvissute fino ai giorni nostri.

Sebbene l’origine dei globular clusters sia ancora ignota, è ormai assodato che le stelle appartenenti agli ammassi globulari siano nate appena poche centinaia di milioni di anni dopo il Big BangComprendere la composizione chimica delle nubi primordiali è certamente uno degli obiettivi più ambiziosi e complessi dell’astrofisica moderna. La difficoltà nasce principalmente dal fatto che gli ammassi globulari che osserviamo oggi hanno perduto una parte considerevole della materia gassosa che li aveva generati. Inoltre le poche tracce di gas primordiale tuttora sopravvissute al loro interno sono state contaminate dal materiale espulso da decine di migliaia di stelle durante la loro evoluzione perdendo irrimediabilmente la memoria della loro composizione iniziale.

Il Team di Maria Vittoria Legnardi

Un gruppo di astronome e astronomi di Italia, Australia e Stati Uniti ha svelato l’oscura composizione chimica delle nubi primordiali da cui si sono formati i globulari. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» nell’articolo dal titolo con il titolo Constraining the original composition of the gas forming first-generation stars in globular clusters e portano la firma di Maria Vittoria Legnardi, una giovane dottoranda del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova che a soli 24 anni ha rivestito il ruolo di leader del team internazionale.

Maria Vittoria Legnardi ammassi globulari
Maria Vittoria Legnardi

«Nella nostra ricerca abbiamo rilevato delle variazioni nel contenuto di metalli che caratterizza le stelle di prima generazione. Poiché la composizione chimica di queste stelle riflette direttamente la chimica delle nubi da cui si sono formate, questo implica che anche le nubi fossero chimicamente disomogenee, contrariamente a quello che ci si aspettasse. Grazie alle straordinarie immagini ottenute dal telescopio spaziale Hubble – spiega Maria Vittoria Legnardi – abbiamo ricostruito le cosiddette mappe cromosomiche di circa il 25% degli ammassi globulari conosciuti. Si tratta di mappe in cui i colori delle stelle vengono combinati tra loro in modo tale creare dei super-colori indicativi del contenuto di alcuni elementi chimici. In sintesi, le mappe cromosomiche sono costituite da combinazioni di colori estremamente sensibili alla composizione chimica delle stelle negli ammassi globulari. Sulle ascisse è indicato il contenuto di elio delle stelle mentre sulle ordinate si può leggere il contenuto di azoto. In questo modo è possibile separare facilmente le stelle di prima generazione, l’oggetto principale di questo studio, da quelle di seconda generazione che presentano invece una composizione chimica riscontrata esclusivamente negli ammassi globulari. Sebbene sia pressoché impossibile ottenere informazioni dirette sulla composizione chimica delle nubi primordiali studiando il gas residuo tuttora presente negli ammassi, in questa ricerca abbiamo sviluppato una tecnica innovativa per poter far luce sugli ambienti di formazione degli ammassi basata sulle stelle di prima generazione. Queste stelle – sottolinea Legnardi –  si sono formate direttamente dal gas primordiale e dunque conservano memoria della composizione chimica delle nubi primordiali da cui si sono formati gli ammassi globulari agli albori dell’Universo. Le immagini di Hubble sono state fondamentali poiché hanno una risoluzione migliore e sono molto nitide. Grazie ad esse abbiamo potuto studiare in dettaglio le regioni centrali degli ammassi, dove la densità di stelle è estremamente elevata. Inoltre – rileva Maria Vittoria Legnardi – il telescopio Hubble permette di ottenere immagini attraverso diversi filtri che isolano la luce delle stelle dall’ultravioletto al vicino infrarosso passando per l’ottico. Combinando in modo opportuno le informazioni provenienti da diverse regioni dello spettro elettromagnetico è possibile sviluppare dei super-colori – ad esempio quelli delle mappe cromosomiche – che sono estremamente sensibili alla composizione chimica delle stelle negli ammassi».

«Questa tecnica innovativa – dice Lucia Armillotta, ricercatrice dell’Università di Princeton – ci ha permesso di isolare non solo le stelle che sono nate per prime e che conservano quindi la composizione originale della nube madre, ma anche le stelle delle generazioni successive. Le mappe cromosomiche rivelano che le nubi erano per lo più costituite della stessa materia originatasi con il Big Bang, ma contenevano già tracce di altre specie chimiche come il carbonio, l’azoto, l’ossigeno e altri elementi su cui si basa la vita stessa».

«Uno dei risultati più sorprendenti – aggiunge Giacomo Cordoni, un altro autore della ricerca e afferente al Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova – è che, contrariamente a quello che ci si aspettava, le nubi che hanno originato le prime stelle non erano chimicamente omogenee. Il loro contenuto di metalli, infatti, varia da una regione all’altra dell’ammasso e queste fluttuazioni implicano che le nubi originarie occupavano vaste regioni dell’Universo primordiale ed erano poco dense. Al contrario, il gas da cui si sono formate le stelle più giovani, nate centinaia di milioni di anni dopo le stelle di prima generazione, si è scoperto essere più omogeneo. Questo significa che le seconde generazioni di stelle si formarono in regioni in cui la densità del gas raggiungeva valori estremi».

«L’unicità di queste nubi spiegherebbe anche le strane proprietà di queste stelle, caratterizzate da abbondanze chimiche che non si osservano in nessun altro luogo della Galassia. Le stelle di seconda generazione presentano un contenuto di elio, sodio e azoto maggiore rispetto alle stelle che si trovano nella Galassia. Al contrario, presentano un contenuto ridotto di carbonio e ossigeno. Stelle con una simile composizione chimica sono state osservate esclusivamente all’interno degli ammassi globulari. È affascinante prendere atto – conclude la team leader Maria Vittoria Legnardi – dello straordinario potenziale di informazioni contenute negli ammassi globulari, questi dati sono stati capaci di tracciare un’immagine dell’Universo neonato. I colori delle stelle che osserviamo oggi al loro interno, infatti, ci permettono di intuire quali fossero i principali ingredienti che componevano le nubi primordiali che permeavano l’Universo poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang».

Titolo e link alla ricerca: “Constraining the original composition of the gas forming first-generation stars in globular clusters” – «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» 2022

Autori: M. V. Legnardi*, A. P. Milone, L. Armillotta, A. F. Marino, G. Cordoni, A. Renzini,E. Vesperini, F. D’Antona, M. McKenzie, D. Yong, E. Dondoglio, E. P. Lagioia,M. Carlos, M. Tailo, S. Jang, and A. Mohandasan.

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università degli Studi di Padova

Covid-19: durante il lockdown sintomi depressione per 5 persone su 10, giovani e donne i più colpiti

In Italia durante il lockdown l’88,6% delle persone sopra i 16 anni ha sofferto di stress psicologico e quasi il 50% di sintomi di depressione, con le persone più giovani, le donne e i disoccupati che si sono rivelati più a rischio. Sono questi i risultati di una survey condotta dall’Iss e dall’Unità di Biostatistica Epidemiologia e Sanità Pubblica del Dipartimento di Scienze Cardio-Toraco-Vascolari e Sanità pubblica dell’Università degli Studi di Padova, appena pubblicata dalla rivista Bmj Open.

Lo studio si basa su interviste somministrate via web attraverso il portale del progetto (www.prestoinsieme.com). In totale hanno risposto alla survey 5008 persone, di età media 37 anni e in prevalenza donne (63%).

Ecco i risultati principali:

  • l’88,6% del campione ha lamentato sintomi di stress psicologico, più frequente nelle donne (il 63% di chi ha avuto il sintomo era donna) e nei disoccupati.
  • metà dei soggetti hanno sofferto di sintomi depressivi moderati (il 25,5%) o gravi (il 22%). Le giovani donne hanno mostrato una maggiore probabilità di sintomi gravi.
  • il 23,3% ha mostrato un impatto psicologico moderato o severo. Anche in questo caso le donne e i giovani sono emersi come i gruppi più a rischio.
  • in generale si è assistito ad una diminuzione della qualità della dieta, con un consumo meno frequente di latticini, frutta e verdura, e, in particolare per soggetti con sintomatologia depressiva, un incremento dei consumi di cibi ricchi di grassi e zuccheri.

“Questi risultati – concludono gli autori – possono essere utili nella valutazione complessiva delle risposte a nuovi outbreaks pandemici, perché forniscono indicazioni sulla necessità di implementare programmi pubblici di supporto psicologico per la comunità a fianco delle misure per il controllo pandemico. Questi dati sono anche per valutare quali sono le ricadute a livello di salute pubblica, potenzialmente a lungo termine, sulla popolazione, nel caso debba affrontare lunghi periodi di stress o costrizione. La conoscenza e consapevolezza dei possibili effetti di una pandemia anche su chi non subisce direttamente il trauma della malattia, può comunque avere delle conseguenze a medio e lungo termine su ampie fasce di cittadini. Il fatto che si assista anche ad un cambiamento in senso peggiorativo di abitudini alimentari, ci pone di fronte all’evidenza che alti livelli di stress portano al bisogno di nutrirsi in modo “consolatorio”. L’aumento di zuccheri e grassi nella dieta quotidiana, per periodi di tempo lunghi, va ad appesantire il nostro metabolismo e ha conseguenze nello stato di salute delle persone più fragili. I risultati di una cattiva alimentazione, l’aumento di peso o l’insorgere di malattie connesse, si ripercuotono anche a livello psicologico. Agire preventivamente nell’educazione alimentare, aiuta sicuramente ad arginare le conseguenze di periodi di stress, individuali o comunitari, che registrano un costo sociale”.

depressione COVID-19
Covid-19: durante il lockdown sintomi depressione per 5 persone su 10, giovani e donne i più colpiti. Foto di Sasin Tipchai

Testo dall’Ufficio Stampa Università degli Studi di Padova

EFFETTI DEL Mo.S.E. SULLA STRUTTURA MORFOLOGICA
DELLA LAGUNA DI VENEZIA

Team di ricercatori coordinato dall’Università di Padova evidenzia che l’utilizzo del sistema Mo.S.E., modificando l’idrodinamica e il trasporto di sedimenti, condiziona il mantenimento della preziosa diversità morfologica della laguna

Se da un lato l’utilizzo del sistema Mo.S.E. a protezione della città di Venezia risolve, almeno temporaneamente, il problema delle acque alte che sempre più frequentemente minacciano Venezia e gli altri insediamenti lagunari, dall’altro avrà un impatto importante sull’evoluzione morfologica della laguna nel suo insieme. L’utilizzo del Mo.S.E. per la regolazione delle maree con livello previsto maggiore di 110 cm sul riferimento di Punta della Salute ha, infatti, importanti conseguenze sull’idrodinamica e sul trasporto di sedimenti all’interno della laguna. In particolare, la riduzione dei livelli di marea incrementa la risospensione dei sedimenti dai bassifondali lagunari, favorendo l’interrimento dei canali e riducendo al contempo la capacità delle barene – formazioni pianeggianti tipiche degli ambienti lagunari – di sopravvivere al progressivo innalzamento del livello medio del mare. Se non opportunamente contrastati, tali processi porteranno nel tempo a un progressivo appiattimento della topografia lagunare, modificandone in modo sostanziale l’attuale morfologia.

Mo.S.E. laguna di Venezia
Effetti del Mo.S.E. sulla struttura morfologica della laguna di Venezia. Photo credit: Davide Tognin

Questo è quanto emerge dallo studio Loss of geomorphic diversity in shallow tidal embayments promoted by storm-surge barriers, pubblicato da un team di ricercatori dell’Università di Padova sulla prestigiosa rivista scientifica «Science Advances», frutto della collaborazione tra Centro Interdipartimentale di Idrodinamica e Morfodinamica Lagunare (CIMoLa), Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA) e Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, che ha coinvolto anche il Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica dell’Università Ca’ Foscari di Venezia e il Dipartimento di Ingegneria Ambientale dell’Università della Calabria e che si è svolto nell’ambito del Progetto Venezia 2021, finanziato dal Provveditorato alle Acque di Venezia tramite CO.RI.LA. – il Consorzio per il coordinamento delle ricerche inerenti al sistema lagunare di Venezia.

Andrea D’Alpaos

La ricerca, coordinata dai docenti Luca Carniello del Dipartimento ICEA e Andrea D’Alpaos del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, ha analizzato gli effetti delle prime chiusure del Mo.S.E. avvenute nell’autunno 2020 sulla morfologia della laguna di Venezia.

Luca Carniello

Integrando strumenti modellistici e misure di campo, i ricercatori hanno analizzato gli effetti prodotti dall’utilizzo del sistema di paratoie mobili alle bocche di porto sul trasporto di sedimenti e sull’evoluzione morfologica della laguna di Venezia.

Mo.S.E. laguna di Venezia
Effetti del Mo.S.E. sulla struttura morfologica della laguna di Venezia. Photo credit: Davide Tognin

L’effetto principale della riduzione dei livelli di marea prodotta dal sollevamento delle paratoie del Mo.S.E. durante i cosiddetti eventi di “acqua alta” è un aumento della risospensione dei sedimenti dai bassifondali, dovuta principalmente all’azione delle onde che si generano all’interno della laguna a causa dei forti venti che tipicamente accompagnano questo tipo di eventi e che, contro intuitivamente, sollecitano maggiormente i fondali quando il livello di marea in laguna è regolato dalle paratoie.

Una volta rimobilitati dalle onde, a causa del ridotto dinamismo delle acque lagunari causato dalla chiusura delle bocche di porto, i sedimenti tendono ad essere depositati all’interno dei canali, contribuendo così all’interrimento degli stessi, con conseguenze negative sul ricambio d’acqua in condizioni ordinarie e sull’aumento dei costi di dragaggio per mantenerne la navigabilità.

Allo stesso tempo, la riduzione dei livelli di marea in laguna contribuisce ad una sostanziale riduzione del volume di sedimenti depositato sulle barene.

Tali sedimenti, che sono di vitale importanza per permettere alle barene di sopravvivere all’innalzamento del livello medio del mare, vengono depositati su di esse in larga parte proprio durante gli eventi di acqua alta per i quali è prevista l’attivazione delle barriere del Mo.S.E.

Pertanto, l’utilizzo ripetuto e prolungato del Mo.S.E. rischia, se non opportunamente controbilanciato, di minare tale processo di accrescimento delle barene minacciandone l’esistenza e, con essa, l’espletamento dei numerosi servizi ecosistemici che queste forme lagunari forniscono.

Se da un lato la temporanea chiusura delle bocche di porto risulta indispensabile per la limitazione delle acque alte – evidenziando, allo stesso tempo, che soluzioni ingegneristiche diverse da quella adottata per il Mo.S.E. non avrebbero modificato in modo sostanziale le dinamiche evidenziate dallo studio –, dall’altro i ricercatori sostengono la necessità di trovare un compromesso tra le esigenze di salvaguardia delle aree urbane dalle inondazioni e la conservazione dell’ecosistema lagunare.

Appare pertanto urgente e inderogabile la necessità di mettere allo studio interventi in grado di mitigare gli effetti messi in luce dalle indagini, in modo da poterli realizzare prima possibile. Soluzioni complementari al sistema Mo.S.E. potrebbero, ad esempio, essere adottate al fine di ridurre il numero complessivo di chiusure annuali, mitigandone così, almeno in parte, gli effetti negativi sulla conservazione della morfologia lagunare.

Link alla ricerca: 10.1126/sciadv.abm8446

Titolo: Loss of geomorphic diversity in shallow tidal embayments promoted by storm-surge barriers – «Science Advances» – 2022 Autori: Davide Tognin, Alvise Finotello, Andrea D’Alpaos, Daniele P. Viero, Mattia Pivato, Riccardo A. Mel, Andrea Defina, Enrico Bertuzzo, Marco Marani, Luca Carniello

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università degli Studi di Padova