Ilaria Rosella Pagliaro Studio Cnr: le particelle ultrafini aumentano il rischio cardiovascolare anche quando il PM2.5 rispetta gli standard di legge.
Il loro peso è quasi irrilevante. Tanto che le particelle ultrafini incidono per meno del 5% sulla massa totale del PM2.5. Tuttavia, se le si conta singolarmente, se ne trovano migliaia in ogni centimetro cubo di aria, e questo dato può svelare uno scenario molto diverso rispetto a quello che emerge dai parametri tradizionalmente usati per valutare l’inquinamento atmosferico.
Una ricerca pubblicata su GeoHealth, condotta da Francesca Costabile dell’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima del Cnr, ha individuato, esaminando i Paesi a reddito elevato nel periodo 2010-2019, un legame tra l’aumento dell’esposizione alle particelle ultrafini e un maggiore peso delle patologie cardiovascolari. Si tratta di correlazioni osservate su scala di popolazione, non di una prova che queste particelle causino direttamente infarti, ictus o altre malattie. Tuttavia, emerge una lacuna significativa nel nostro sistema di monitoraggio dell’aria: il rispetto dei limiti di massa del PM2.5 potrebbe non essere sufficiente a raccontare l’intera situazione.
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Piccole nel peso, enormi nel numero
Le UFP, acronimo inglese di Ultrafine Particles, misurano meno di 100 nanometri. Nella ricerca sono state prese in esame quelle comprese tra 10 e 100 nanometri: al valore massimo parliamo di un decimillesimo di millimetro. Queste particelle riescono a penetrare in profondità nelle vie respiratorie, e diversi studi scientifici hanno già ipotizzato che alcune possano raggiungere il flusso sanguigno e altri organi del corpo.
La complessità nasce anche dalle difficoltà di rilevamento. Il PM2.5 viene monitorato principalmente attraverso la sua massa, misurata in microgrammi per metro cubo. Le particelle ultrafini, al contrario, hanno un peso praticamente trascurabile e vengono quantificate principalmente attraverso il loro numero. Una stazione di rilevamento può quindi registrare oscillazioni minime nella massa totale del particolato, mentre il numero delle particelle più piccole varia in modo considerevole.
Per tracciare l’esposizione, il team di ricerca ha attinto a un archivio globale ad alta risoluzione sulle particelle ultrafini, costruito unendo rilevazioni sul campo e un modello di apprendimento automatico basato su dati relativi a urbanizzazione, uso del territorio, emissioni, PM2.5, biossido di azoto e black carbon. Le stime coprono il decennio 2010-2019 con una risoluzione spaziale di un chilometro. Rappresenta uno dei primi strumenti in grado di monitorare queste particelle su vasta scala geografica, proprio perché le serie storiche di misurazioni dirette omogenee restano ancora scarse.
I risultati emersi dalla ricerca
Gli studiosi hanno confrontato l’esposizione media della popolazione alle UFP con i dati del Global Burden of Disease relativi alle malattie cardiovascolari, analizzando tre parametri: gli anni di vita persi per decesso prematuro, gli anni trascorsi con disabilità e i DALY, indicatore che combina entrambe le misure.
Nel decennio esaminato, l’esposizione sia alle UFP sia al PM2.5 è diminuita in generale nei Paesi analizzati. Parallelamente, gli anni di vita persi per patologie cardiovascolari hanno mostrato un trend in calo, mentre gli anni vissuti con disabilità sono leggermente cresciuti. Considerando l’insieme dei Paesi, le fluttuazioni nell’esposizione alle particelle ultrafini seguivano un andamento simile a quello del carico di malattie cardiovascolari.
Un elemento chiave aiuta a comprendere perché UFP e PM2.5 non possano essere considerate misure equivalenti. La correlazione media tra i due indicatori risultava piuttosto debole, con un R² pari a 0,29, e presentava forti variazioni da Paese a Paese. Sebbene condividano alcune fonti di origine, le particelle ultrafini sono fortemente influenzate da sorgenti specifiche come traffico veicolare, contesti urbani, aeroporti, porti e grandi infrastrutture stradali.
Nel modello che analizza separatamente i due inquinanti, un incremento di una deviazione standard nell’esposizione alle UFP, corrispondente a circa 1.536 particelle per centimetro cubo, risultava collegato a un aumento di circa 335 DALY cardiovascolari ogni 100 mila abitanti. Si tratta di un dato statistico riferito alla popolazione: gli stessi ricercatori sottolineano che questo numero non può essere tradotto in una relazione individuale del tipo “tot particelle corrispondono a tot malattie”.
Quando UFP e PM2.5 vengono inseriti congiuntamente nel modello, l’interpretazione diventa ancora più complessa: l’associazione tra particelle ultrafini e anni vissuti con disabilità risulta positiva dopo aver corretto per il PM2.5, mentre per gli anni di vita persi l’evidenza statistica diventa insufficiente. Gli stessi autori evidenziano le criticità statistiche dei modelli con molteplici inquinanti e raccomandano di non utilizzare questi dati per determinare quale particella sia “più tossica” delle altre.
L’Europa ha avviato il conteggio, ma manca ancora un limite
Qui emerge anche una precisazione fondamentale rispetto al concetto di “aria conforme agli standard”. Attualmente le particelle ultrafini non dispongono di un valore limite europeo equiparabile a quelli stabiliti per PM2.5 e PM10. Ciò che può essere rispettato è unicamente il limite basato sulla massa del PM2.5, mentre una concentrazione elevata di UFP può passare quasi inosservata all’interno di quello stesso parametro.
La recente Direttiva europea 2024/2881 sulla qualità dell’aria ha comunque introdotto delle novità: obbliga gli Stati membri ad ampliare il monitoraggio delle UFP, includendole nei cosiddetti supersites e prevedendo postazioni di misurazione anche nelle aree dove sono attese concentrazioni elevate, come nei pressi di strade trafficate, aeroporti, porti, zone industriali e fonti di riscaldamento domestico. La direttiva ha dunque iniziato a richiedere il conteggio di queste particelle. Un limite di concentrazione specifico, per il momento, non esiste ancora.
Ed è proprio questo l’aspetto più interessante della ricerca. Secondo i calcoli degli autori, una variazione considerevole nel numero delle particelle ultrafini può incidere sulla massa del PM2.5 per appena 0,15 microgrammi per metro cubo: una quantità infinitesimale rispetto ai parametri con cui oggi valutiamo la maggior parte dell’inquinamento da particolato. Eppure quella minima variazione risultava collegata, nei dati esaminati, a modifiche nel carico di malattie cardiovascolari.
È necessaria molta prudenza nell’interpretare questi risultati. Lo studio ha natura ecologica: mette a confronto dati aggregati per nazione, si basa su dieci osservazioni annuali per ciascun Paese e non tiene conto dell’esposizione individuale, dell’età, delle patologie pregresse né di altri fattori di rischio personali. Inoltre, le analisi condotte con ritardi temporali di uno, due o tre anni non hanno prodotto associazioni statisticamente rilevanti. Per stabilire un nesso di causa-effetto sarà necessario condurre studi epidemiologici di coorte appositamente progettati.
Nel frattempo resta una questione molto concreta: le particelle più leggere sono anche quelle che il nostro sistema di misurazione basato sulla massa rischia di sottovalutare maggiormente. L’Europa ha solo da poco iniziato a monitorarle in modo sistematico. Prima di poter stabilire quanto siano effettivamente pericolose, sarà necessario capire innanzitutto quante ce ne siano realmente nell’aria che respiriamo.
