Attualità
17/05/2024

Crisi climatica e avvezioni sahariane in Italia: un tema rilevante nell’agenda della sanità pubblica

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Avvezioni sahariane: il fenomeno si sta modificando in relazione alla crisi climatica?

Durante il 2024, è stato osservato un elevato numero di episodi di inquinamento da polvere sahariana in Europa.1 Sebbene il trasporto di polvere sia un normale evento atmosferico, l’intensità e la frequenza di questi episodi negli ultimi decenni può essere correlato a cambiamenti nei modelli di circolazione atmosferica associati alla crisi climatica in corso. Diversi studi, infatti, hanno messo in evidenza un aumento delle polveri desertiche in associazione al riscaldamento globale e un recente articolo scientifico ha rilevato che gli episodi di trasporto di polvere nel Mediterraneo occidentale dal 1948 sono aumentati sia in frequenza sia in intensità.2 Altri  studi prevedono, invece, che i cambiamenti delle condizioni atmosferiche porteranno a episodi di polvere sahariana meno frequenti, ma più intensi.3
La variabilità climatica e il cambiamento climatico di origine antropica, attraverso l’aumento della temperatura dell’aria e la diminuzione delle precipitazioni, hanno un ruolo nell’aumentare la desertificazione in alcune zone aride.4 L’aumento della temperatura della superficie terrestre può portare a un aumento dell’evaporazione superficiale e a una diminuzione dell’umidità relativa, che seccano il terreno, esacerbano il degrado della vegetazione aumentando l’emissione di polveri.5,6 Questi fenomeni, insieme alle alterazioni meteorologiche in corso, possono avere un effetto nell’aumentare le avvezioni desertiche: le condizioni meteorologiche costituiscono, infatti, un elemento fondamentale per il trasporto delle masse d’aria ricche di sabbie sahariane sospese. Lo strato di rimescolamento dell’aria, anche conosciuto come planetary boundary layer (PBL), rappresenta un elemento cruciale per lo stazionamento di masse d’aria e per l’inquinamento atmosferico. L’assenza di rimescolamento con stazionarietà del PBL favorita da fenomeni di cambiamenti climatici in presenza di una massa d’aria ricca di particelle desertiche può determinare un incremento dei livelli di inquinamento atmosferico (a cui si aggiunge la componente antropica) e una persistenza di elevate concentrazioni per lunghi periodi.7

Gli effetti sulla salute della componente sahariane del particolato

Nel nostro Paese, è stato evidenziato come le polveri sahariane contribuiscano in modo significativo ai livelli medi annui di PM10. È stato stimato che l’impatto medio annuo di PM10 da componente desertica in Italia varia tra 1 e 10 µg/m3, con un forte gradiente spaziale (1 µg/m3 nel Nord Italia e 10-15 µg/m3 nel sud Italia).8
Questi fenomeni sono più frequenti nelle aree in prossimità del deserto, per esempio, nel Sud Italia dove in media il 30% dei giorni ogni anno è colpito da un fenomeno di avvezione sahariana.9 Il fenomeno non si limita alle aree prossimali, ma le masse d’aria possono raggiungere anche grandi distanze, fino alle regioni del Nord Europa.
L’esposizione a polveri sahariane può essere dannosa per la salute. Le particelle possono essere inspirate ed entrare nei polmoni e nel flusso sanguigno, causando attacchi di asma o aggravando altre condizioni respiratorie preesistenti. 
Diversi studi epidemiologici hanno indagato in Italia l’associazione tra l’esposizione a materiale particolato desertico nei giorni di avvezione sahariana, giorni “desertici” e mortalità e morbidità per causa. Due studi condotti nella città di Roma10,11 hanno studiato gli effetti a breve termine dell’esposizione a PM durante i giorni di avvezione sahariana su mortalità e morbidità al fine di valutare se la tossicità dell’inquinamento desertico fosse comparabile a quella derivante da sorgenti antropiche. Entrambi gli studi hanno utilizzato un approccio di serie temporali mettendo in relazione le conte giornaliere di esiti sanitari e i livelli medi di concentrazione a PM10 nei giorni “desertici” (circa il 20% dei giorni considerati nel periodo 2001-2004) e “non desertici”, aggiustando la relazione per le variabili di confondimento come temperatura, giorno della settimana e vacanze festive. 
L’analisi degli effetti sulla mortalità per causa11 ha messo in luce nei giorni “desertici” un incremento percentuale di mortalità (IR%) relativo al PM2,5-10, anche nota come frazione coarse (frazione prodotta soprattutto dalle sabbie sahariane), un incremento della mortalità per cause cardiache pari a 9.73 (IC95% 4,25;15,49) contro un IR% di 0,86 (IC95% –2,47;4,31) nei giorni “non desertici”. Stime simili sono state ottenute per la mortalità per cause respiratorie, dove l’IR% dei giorni “desertici” sale fino a 19,43% (IC95% 0,34;42,15) contro l’8,67% (IC95% –4,14;23,19) nei giorni senza avvezione sahariana. 
Anche l’ospedalizzazione per cause respiratorie è risultata associata agli effetti a breve termine del PM2,5-10 nei giorni interessati da un’avvezione, mentre non si sono osservati incrementi nei ricoveri per cause cardiache e cerebrovascolari.10
Studi multicentrici hanno valutato gli effetti del PM desertico in diverse aree europee, come lo studio MED-PARTICLES.12 I risultati del progetto, che ha coinvolto 11 aree europee (tra cui Milano, Torino, Bologna, Roma e Palermo), hanno evidenziato come l’incremento percentuale di mortalità per cause naturali, associato al PM10 desertico, fosse molto simile a quella ottenuta per il PM10 antropico in tutte le città italiane incluse, risultato che sottolinea che la stima di rischio della componente “naturale” del PM è in linea con quella ottenuta per la componente antropica. Inoltre, sono state osservate stime più elevate durante la stagione estiva, dove si concentrano il maggior numero di episodi di avvezione sahariana.12
Anche in Sicilia gli effetti sulla mortalità per causa sono risultati più elevati per tutte le cause analizzate durante la stagione estiva (aprile-settembre) in confronto alla stagione invernale (ottobre-marzo) per la componente desertica del PM10.13 
A livello internazionale, una recente revisione sistematica14 ha indagato gli effetti sulla salute delle polveri desertiche o in concomitanza di episodi di tempeste di sabbia, riportando effetti avversi sia a breve sia a lungo termine. Nel breve termine, si osservano incrementi di mortalità e ricoveri per cause respiratorie (in particolare, ricoveri per asma, polmonite, BPCO), cardiovascolari (in particolare, ricoveri per scompenso cardiaco, sindrome coronarica acuta e infarto) e cerebrovascolari, aumenti dei sintomi irritativi per occhi, pelle e vie respiratorie ed esacerbazioni dell’asma. Le evidenze disponibili sugli effetti a lungo termine sono limitate e suggeriscono un incremento di rischio di effetti avversi in gravidanza (per esempio, parto pretermine, ridotto peso alla nascita) e una possibile riduzione della funzione cognitiva nei bambini e maggior rischio di malattie infettive.
Una recente revisione sistematica e metanalisi15 ha mostrato che gli effetti del particolato sulla mortalità per causa sono maggiori nei giorni “desertici” rispetto agli altri giorni, con una possibile maggiore suscettibilità nelle donne e negli anziani.
I possibili meccanismi comprendono l’attivazione della risposta immunitaria innata attraverso le particelle più piccole di sabbia, lo stress ossidativo, la risposta infiammatoria a livello polmonare e l’aumentata produzione di IgE in persone con patologie respiratorie. Inoltre, la presenza di patogeni, come batteri e funghi nelle polveri, può aggravare sintomi respiratori in persone a rischio.

Sistemi integrati per proteggere la salute dei sottogruppi a maggior rischio

Il clima e i cambiamenti climatici saranno in grado di peggiorare l’effetto combinato del caldo e dell’inquinamento atmosferico sulla salute respiratoria. Questi dati mostrano che l’inquinamento da fonti naturali di PM, che non possono essere controllate dall’introduzione di interventi per ridurre il rischio di eventi, come nel caso degli incendi, devono essere considerate nell’agenda di sanità pubblica, soprattutto in aree in cui i fenomeni di avvezione desertiche risultano molto frequenti e nei quali il fenomeno è destinato probabilmente ad aumentare a causa dei cambiamenti climatici. 
Durante la stagione estiva, disporre di sistemi integrati per proteggere la popolazione dagli effetti delle ondate di calore e dai picchi di inquinamento da cause antropiche e naturali, che tengano conto degli effetti combinati sulla salute delle elevate temperature e dell’inquinamento atmosferico, dovrebbero valutare l’introduzione di misure di prevenzione aggiuntive, per esempio, per ridurre le concentrazioni di inquinanti durante le heatwaves. Come nel caso delle ondate di calore, i programmi di prevenzione dovrebbero disporre di sistemi di previsione e allerta e di interventi graduati in base al livello di rischio (per esempio, intensità del fenomeno e numero di giorni a rischio) e prevedere l’introduzione di interventi specifici rivolti ai sottogruppi a maggior rischio:

  • bambini e neonati;
  • chi soffre di asma;
  • adulti, molto anziani;
  • persone con patologie polmonari;
  • persone con malattie cardiopolmonari croniche.

Questi sistemi possono avere implicazioni rilevanti per la salute pubblica in relazione all’aumento della frequenza e dell’intensità di episodi di ondate di calore associati a elevati livelli di inquinanti atmosferici, in grado di agire in sinergia, causando danni più gravi alla salute delle popolazioni esposte.

Conflitti di interesse dichiarati: nessuno.

Bibliografia

  1. Barcelona Dust Regional Center. Copernicus report: Repeated Saharan dust intrusions raise questions about increasing frequency. 5 marzo 2024. Disponibile all’indirizzo: https://dust.aemet.es/news-events/news/copernicus-report-repeated-saharan-dust-intrusions-raise-questions-about-increasing-frequency
  2. Salvador P, Pey J, Pérez N, Querol X, Artíñano B. Increasing atmospheric dust transport towards the western Mediterranean over 1948-2020. NPJ Clim Atmos Sci 2022;5:34.
  3. Clifford HM, Spaulding NE, Kurbatov AJ et al. A 2000 Year Saharan Dust Event Proxy Record from an Ice Core in the European Alps. JGR Atmospheres 2021;124(12):12882-900.
  4. The Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. The Working Group I contribution to the Sixth Assessment Report. IPCC 2021. Disponibile all’indirizzo: https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-i/
  5. Munson SM, Belnap J, Okin GS. Responses of wind erosion to climate-induced vegetation changes on the Colorado Plateau. Proc Natl Acad Sci U S A 2011;108(10):3854-59.
  6. Wu X, Li X, Li J et al. Eolian dust activity during the last ~850 years on the southeastern margin of the arid Central Asia. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 2020;560:110022.
  7. Rodríguez S, Alastuey A, Alonso-Pérez S et al. Transport of desert dust mixed with North African industrial pollutants in the subtropical Saharan Air Layer. Atmos Chem Phys 2011;11:6663-85.
  8. Barnaba F, Alvan Romero N, Bolignano A, Basart S, Renzi M, Stafoggia M. Multiannual assessment of the desert dust impact on air quality in Italy combining PM10 data with physics-based and geostatistical models. Environ Int 2022;163:107204.
  9. Renzi M, Stafoggia M, Cernigliaro A et al. Effetti sanitari delle sabbie sahariane in Sicilia. Epidemiol Prev 2017;41(1):46-53.
  10. Alessandrini ER, Stafoggia M, Faustini A, Gobbi GP, Forastiere F. Saharan dust and the association between particulate matter and daily hospitalisations in Rome, Italy. Occup Environ Med 2013;70(6):432-34.
  11. Mallone S, Stafoggia M, Faustini A, Gobbi P, Marconi A, Forastiere F. Saharan dust and associations between particulate matter and daily mortality in Rome, Italy. Environ Health Perspect 2011;119:1409-14.
  12. Stafoggia M, Samoli E, Alessandrini E et al. Short-term associations between fine and coarse particulate matter and hospitalizations in Southern Europe: Results from the MED-PARTICLES project. Environ Health Perspect 2013;121(9):1026-33
  13. Renzi M, Forastiere F, Calzolari R et al. Short-term effects of desert and non-desert PM10 on mortality in Sicily, Italy. Environ Int 2018;120:472-79.
  14. Aghababaeian H, Ostadtaghizadeh A, Ardalan A et al. Global Health Impacts of Dust Storms: A Systematic Review. Environ Health Insights 2021;15:11786302211018390.
  15. Pouri N, Karimi B, Kolivand A, Mirhoseini SH. Ambient dust pollution with all-cause, cardiovascular and respiratory mortality: A systematic review and meta-analysis. Sci Total Environ 2024;912:168945. 
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