È una giornata di sole e il quartiere Downtown Eastside di Vancouver è vivace. I pendolari sono pendolari, i camion delle consegne stanno consegnando, i negozianti sono i commercianti. E in un giardino di mezzo acro circondato da quattro strade trafficate, anche i lavoratori più piccoli della città sono occupati.
Sono api, collocate qui dall'associazione no profit Hives for Humanity, un gruppo che mira a costruire una comunità attraverso l'apicoltura. Ma le api stanno facendo molto più che fare il miele e facilitare le amicizie. Stanno anche monitorando l'inquinamento nell'area circostante, con un piccolo aiuto del laboratorio Pacific Center for Isotopic e Geochemical Research dell'Università della British Columbia.
Lì, il direttore del laboratorio Dominique Weis e il suo team analizzano il miele prodotto dalle api per determinare cosa c'è dentro.
"Il miele è una rappresentazione delle fonti [dell'inquinamento] in un ambiente iperlocale", afferma Kate Smith, uno studente di dottorato nel laboratorio di Weis. "Le api bevono acqua. Atterrano sul terreno. Raccolgono il polline." E, naturalmente, bevono il nettare e producono il miele.
Il progetto è iniziato tre anni fa quando il fondatore di Hives for Humanity ha chiesto a Weis se poteva capire se il miele che le sue api stavano producendo fosse sicuro da mangiare. "Perché è stata presa in giro" per situare alveari in un quartiere urbano povero invece di un ambiente rurale più incontaminato. Julia Common, cofondatrice di Hives for Humanity insieme a sua figlia, afferma che "la gente stava scherzando sulla ricerca dell'eroina nel miele". Era solo uno scherzo crudele, dice Common, "ma mi ha fatto pensare" se potesse esserci qualcosa altro pericoloso nel miele, come piombo da scarico di auto e camion. Fu presentata a Weis e il progetto decollò.
Weis, Smith e il suo team, con l'aiuto di Hives for Humanity, hanno raccolto circa 30 alveari per il progetto pilota. Gli apicoltori usano agitatori di caffè in legno per raccogliere un po 'di miele in un contenitore pre-pulito. Non possono usare nulla di metallo, perché il metallo potrebbe contaminare il campione.
Un apicoltore utilizza un agitatore di caffè in legno per assaggiare il miele da una cornice in un alveare presso la Hastings Urban Farm. (Per gentile concessione di K. Smith) Weis, un geochimico che normalmente studia vulcani hawaiani, ha scoperto come convertire il miele in una soluzione che può essere analizzata. Per fare questo, il miele deve essere sciolto in una soluzione, quindi riscaldato a 7000 Kelvin, più caldo della superficie del sole. Quindi può essere analizzato con uno spettrometro di massa, che misura tracce di elementi, come piombo, cadmio o zinco.
Le api sono state utilizzate come dispositivi di controllo dell'inquinamento per decenni. Nella sua forma più semplice, sono semplicemente un canarino in una miniera di carbone: se un alveare è malato o le sue api muoiono, probabilmente c'è una specie di inquinamento nelle vicinanze. Negli ultimi anni, il monitoraggio per ape è diventato più sofisticato. L'alveare non ha bisogno di soffrire o morire per fornire informazioni preziose.
Poiché le api visitano migliaia di fiori in un solo giorno, di solito in un raggio stretto di un massimo di due miglia attorno al loro alveare, entrambi coprono molto terreno a buon mercato e forniscono un monitor altamente localizzato. Uno deve semplicemente aprire un alveare, raccogliere il miele e sottoporlo a una serie di test per sapere esattamente cosa c'è nell'ambiente. Nel corso degli anni, api, miele e cera sono stati testati per fluoro, piombo, zinco, nichel e potassio; molecole più complicate come il naftalene (un composto tossico derivato dal catrame di carbone, e anche l'ingrediente principale nelle falene); anche composti radioattivi come cesio, trizio e plutonio.
Per la maggior parte, le api fanno un buon lavoro nel rilevare sostanze chimiche. Finché sai "qualcosa su quali tipi di sostanze vengano ricercate", afferma Gene E. Robinson, direttore del Carl R. Woese Institute for Genomic Biology e dell'Illinois Bee Research Facility, entrambi presso l'Università dell'Illinois, " la premessa è molto buona. "
“Qual è la chimica? In che modo [le sostanze] possono interagire con l'ambiente ... che stai osservando? ”Chiede. Ad esempio, la cera d'api è un lipide e molte sostanze chimiche tossiche sono lipofile, il che significa che sono attratte dai lipidi. Un esperimento potrebbe rivelare molto poco di una sostanza tossica nel miele, anche se è presente nella cera, se lo sperimentatore non sa anche testare la cera. Tuttavia, aggiunge Robinson, la tecnica "può essere molto utile per ingrandire tracce di sostanze che [le api] incontrano".
Eppure a volte i monitor delle api danno risultati confusi: in uno studio triennale presso il Los Alamos National Laboratory dal 1994 al 1996, le api collocate negli alveari intorno a una laguna di rifiuti radioattivi noti per contenere sei composti radioattivi hanno mostrato consistenti segni di contaminazione da quattro. Gli altri due, trizio e sodio-22, "erano tutti significativamente diversi l'uno dall'altro" in ciascuno degli alveari, probabilmente perché le api metabolizzano quegli elementi in modo diverso dagli altri, ha scritto l'autore dello studio Tim Haarmann in un capitolo del libro del 2002 che riassume i suoi risultati . Tuttavia, Haarmann ha concluso che "le api da miele sono davvero buoni indicatori della contaminazione da radionuclidi quando è presente nell'ambiente". L'uso di tali dati per qualcosa di più specifico, come il rilevamento delle variazioni della quantità di radiazioni nel tempo o l'individuazione di una specifica fonte di radiazioni, rimane una sfida.
Dal 2006, le api stanno monitorando l'inquinamento atmosferico nell'aeroporto tedesco di Francoforte, il quarto aeroporto più trafficato d'Europa, e quello con un nuovo terminal attualmente in costruzione.
"Molte persone si oppongono all'idea che l'aeroporto di Francoforte sta diventando più grande", afferma Bernd Grunewald, direttore del Bee Research Institute dell'Università di Francoforte. "[Il traffico aereo] crea molti problemi per le persone che vivono nel quartiere dell'aeroporto." Gli alveari all'aeroporto dovevano verificare se l'inquinamento atmosferico provocato dai motori a reazione, per non parlare di tutti i trattori per bagagli, dei camion antigelo e così via, potesse influire sulla salute umana.
Dopo 11 anni di studio, il team ha trovato dati su 16 sostanze chimiche, noti come idrocarburi policiclici aromatici (IPA), nel miele, nel polline e nel muschio. Questi IPA provengono principalmente dalla combustione di combustibili fossili, soprattutto a basse temperature (come quando un motore a reazione si sta appena riscaldando). Il team di Grunewald ha scelto questi 16 perché l'EPA statunitense li considera "inquinanti prioritari", nel senso che sono regolamentati e studiati a fondo. Sono anche tutti ritenuti tossici per la salute umana in quantità sufficienti.
Non sorprende che il team abbia trovato la presenza di IPA nel miele dell'aeroporto. Ma hanno anche trovato quantità quasi identiche di IPA nel loro sito di controllo, un'area incontaminata nella catena montuosa Taunus a nord della città.
Almeno quando si tratta di IPA, "l'aeroporto è inquinato o non inquinato ... come il presunto apiario pulito", dice Grunewald.
Ciò significa che i motori a reazione tedeschi sono notevolmente puliti o che gli IPA sono notevolmente persistenti. Quest'ultima spiegazione si allinea bene con uno studio del 2009 condotto da scienziati italiani che hanno trovato gli IPA nel miele e nelle api di alveari vicino all'aeroporto di Ciampino e orticaria in una riserva naturale. Questi risultati "rafforzano la supposizione che gli IPA mostrino un'ampia distribuzione nell'ambiente", hanno scritto gli autori. In altre parole, forse questo inquinamento è ovunque.
Common, il fondatore di Hives for Humanity, in realtà crede che le api urbane potrebbero avere una dieta migliore delle api rurali: ci sono meno pesticidi e fungicidi usati in una città che in un'area agricola e le api urbane hanno una vasta gamma di fiori da cui sorseggiare, rispetto alle api agricole che potrebbero visitare solo un tipo di coltura.
Il prossimo passo in tutti questi esperimenti è quello di ottenere più specifici. Se i ricercatori riuscissero a determinare non solo se gli inquinanti sono presenti nell'ambiente, ma in realtà rintracciano le loro concentrazioni nel tempo o le rintracciano alla fonte, sarebbe un grande vantaggio. Ed è quello che gli scienziati dell'UBC sperano di fare.
"Tutto sulla Terra ha un'impronta isotopica unica", afferma Weis. "Il piombo derivante dalla combustione di benzina con piombo ha una firma isotopica unica. Il piombo proveniente da trucioli di vernice ha una firma isotopica unica." Alcuni degli alveari che stanno studiando si trovano vicino al porto di Vancouver, che era il terzo porto più trafficato del Nord America dal 2015, erano disponibili le statistiche dell'anno più recente. L'inquinamento atmosferico proveniente dal porto appare nel miele? Osservando attentamente le firme isotopiche di tutte le possibili fonti di inquinamento - un progetto che richiederà anni - tali fonti possono essere individuate all'interno del miele, dare a Vancouverites un'idea migliore della provenienza dell'inquinamento e di come liberare la propria aria.
E per quanto riguarda la domanda originale che ha avviato Weis lungo il percorso di studio del miele? É sicuro. "Stiamo parlando di decine di parti per miliardo [di piombo], nella fascia alta", afferma Weis. "Per quanto riguarda i consumi, non c'è motivo di allarme, i nostri strumenti sono solo molto, molto sensibili".
