A causa della sua posizione geografica e delle sue caratteristiche uniche, l’Antartide costituisce un eccezionale laboratorio naturale, che fornisce alla comunità scientifica internazionale l’opportunità di ottenere preziose informazioni in molti campi di ricerca, tra cui biologia, chimica, geologia, fisica, cosmologia, oceanografia e medicina.
L’Italia è presente in Antartide dal 1985 con il Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), gestendo due basi (Stazione Mario Zucchelli a Baia Terra Nova e Stazione Concordia - insieme alla Francia – sul plateau antartico), organizzando spedizioni annuali e realizzando progetti di ricerca in tutti i settori sopra menzionati, alcuni dei quali in collaborazione con partner internazionali (ad esempio, EPICA).
Nelle scienze ambientali, l’Antartide offre la possibilità unica di indagare il passato e il presente del nostro pianeta e di fare previsioni per il futuro. Infatti, la calotta glaciale racchiude informazioni sulla composizione atmosferica fino a centinaia di migliaia di anni fa, fornendo così una conoscenza approfondita del clima del passato. Inoltre, a causa della distanza dalle principali fonti di inquinamento e dell’effetto trascurabile dell’impatto antropico locale, l’Antartide costituisce un osservatorio privilegiato per lo studio dei cicli biogeochimici naturali e per valutare lo stato attuale e le variazioni future dell’inquinamento globale. Infine, la natura incontaminata della regione antartica consente di ottenere valori di fondo per molti contaminanti, un’informazione importante per i programmi di biomonitoraggio effettuati in tutto il mondo.
Contaminanti classici ed emergenti possono essere trovati in Antartide come risultato del trasporto a lungo raggio dalle medie latitudini, principalmente dal Sud America e dall’Australia. Queste sostanze chimiche includono i metalli pesanti di origine sia naturale che antropica (ad esempio Pb e Hg) e inquinanti organici (ad esempio PCB e IPA). La via principale di arrivo dei contaminanti in Antartide è attraverso l’atmosfera e l’entità della contaminazione chimica dipende quindi dall’uso delle sostanze chimiche e dalla circolazione atmosferica generale, entrambi suscettibili a cambiamenti. Oltre al trasporto di contaminanti da sorgenti lontane, possono inoltre verificarsi fenomeni di contaminazione locale, in relazione alle attività delle stazioni di ricerca, al turismo o ad incidenti occasionali. Gli organismi marini possono accumulare e biomagnificare gli inquinanti inorganici e organici fino a concentrazioni che possono indurre effetti nocivi sulla salute. Tuttavia, finora, i livelli della maggior parte dei contaminanti negli organismi antartici sono risultati inferiori a quelli di analoghe specie provenienti da altre regioni remote. D’altra parte, è in atto un cambiamento della quantità globale dei contaminanti antropogenici persistenti e nuove classi di sostanze chimiche, come ritardanti di fiamma e microplastiche, possono avere un effetto sull’ambiente antartico. Inoltre, il cambiamento climatico e il riscaldamento globale potrebbero aumentare il trasporto e l’accumulo di contaminanti persistenti in Antartide. Pertanto, il monitoraggio della contaminazione chimica in Antartide è di fondamentale importanza per la protezione dell’ambiente globale.
Nell’ambito del PNRA, sin dalle prime spedizioni sono stati realizzati diversi progetti relativi alla contaminazione chimica in Antartide. I primi studi erano volti a stabilire i livelli dei contaminanti nei diversi comparti ambientali (atmosfera, criosfera, litosfera, idrosfera e biosfera), nonché a sviluppare metodi analitici adeguati alla loro quantificazione. Successivamente, la ricerca ha riguardato lo studio dei cicli biogeochimici dei contaminanti, compresi il trasporto a lungo raggio e i processi di trasformazione in situ. Infine, l’interesse è stato allargato ad altre specie chimiche, come i micronutrienti (ad esempio Fe), i traccianti ambientali (ad esempio i rapporti isotopici di Pb e Sr) e gli inquinanti emergenti (ad esempio prodotti per la cura personale, nanoparticelle e microplastiche). Alcuni studi rappresentativi sono illustrati qui.