L'inquinamento luminoso potrebbe tenere sveglie le api durante la notte

Gli esperti del sonno ci hanno avvisato di evitare di passare il tempo davanti a uno schermo di uno smartphone e di un laptop a letto perché la luce emessa dai dispositivi elettronici può interrompere i nostri ritmi di sonno. E’ uno degli esempi del crescente interesse della scienza per le implicazioni per la salute correlate alla biologia circadiana e ai nostri cicli quotidiani di sonno-veglia.
Ora, lo studio “Exposure to constant artificial light alters honey bee sleep rhythms and disrupts sleep”, pubblicato su Scientific Reports da un team di ricercatori guidato da Ashley Kim James Nieh della School of Biological Sciences, Section of Ecology, Behavior, and Evolution, dell’università della California San Diego (UCSD) ha scoperto che l’illuminazione artificiale non è solo un problema di salute solo per gli esseri umani: interrompe i ritmi circadiani delle api mellifere e rappresenta una minaccia per il loro ruolo essenziale di impollinatori.
La Kim sottolinea che «La nostra ricerca dimostra quanto le api mellifere siano sensibili ai cambiamenti del loro ambiente, in particolare a qualcosa di apparentemente benigno come la luce artificiale. Interrompendo i loro ritmi circadiani, vediamo una chiara prova di periodi di sonno ridotti. Questo solleva notevoli preoccupazioni, non solo per la salute delle api, ma anche per la salute degli ecosistemi che dipendono da loro per l'impollinazione». Cosa chemetterebbe a rischio l’impollinazione di colture del valore di decine di milioni di dollari.
Generalmente, Le api mellifere preferiscono nidificare in ambienti bui, sebbene una piccola quantità di luce possa entrare dall'ingresso dell'alveare. I ricercatori dell’UCSD spiegano che «Le api dormienti in genere rimangono immobili ma mostrano lievi movimenti se disturbate dalle compagne di nido. Tuttavia, le api dormono all'esterno quando sciamano o quando formano "barbe d'api" fuori dal nido nelle serate calde, che stanno aumentando a causa del cambiamento climatico. Mentre la prevalenza della luce artificiale di notte (ALAN), o inquinamento luminoso, sulle api mellifere dormienti varia da regione a regione, gli ambienti urbani moderni sono sempre più esposti a condizioni di luce artificiale, soprattutto con l'aumento delle temperature. Poiché c'è stata una rinascita dell'apicoltura urbana in molte aree per supportare le api e i loro servizi di impollinazione critici, le api che sperimentano un clima più caldo sono ora potenzialmente più esposte all'ALAN».
Proprio come gli esseri umani, quando le api dormono male la notte o i loro schemi circadiani vengono interrotti, emergono problemi di comportamento e funzionalità. I ricercatori ricordano che «Il sonno è fondamentale per la salute e la forma fisica delle colonie di api mellifere poiché dipendono da un intricato sistema di comunicazione noto come "danza oscillatoria" che informa i compagni di alveare sulla posizione delle fonti di cibo nell'ambiente. Se non dormono a sufficienza, Le api danzano peggio e quindi non comunicano bene».
Con una serie di esperimenti protrattisi per diversi anni, i ricercatori dell'UCSD hanno confrontato gruppi di api che hanno dormito normalmente al buio con altri che sono stati esposti a luce artificiale continua. I risultati hanno chiaramente mostrato che «l'esposizione prolungata alla luce ha interrotto in modo significativo i ritmi circadiani delle api mellifere, portando a comprometterne i comportamenti».
Durante gli esperimenti Le api sono state videoregistrate 24 ore al giorno e la Kim ha quindi potuto vedere immediatamente gli effetti del sonno interrotto e ora dice: «Anche senza analizzare i dati, si può dire che stava succedendo qualcosa... le api che erano sotto luce costante dormivano meno. Gli effetti dell'inquinamento luminoso sui sistemi biologici sono abbastanza sconosciuti e qualcosa a cui le persone normalmente non pensano, motivo per cui è un campo in rapida evoluzione».
Dallo studio emerge che le api esposte a luce continua dormivano meno e venivano disturbate più frequentemente dalle loro simili rispetto a quelle tenute nella normale oscurità. Inoltre, le api sotto luce continua mostravano una preferenza per le aree più scure all'interno delle loro gabbie sperimentali.
Per Nieh «Comprendere i fattori che influenzano la salute delle api, come l'inquinamento luminoso, è essenziale per sviluppare strategie per proteggere le popolazioni di impollinatori. L'inquinamento luminoso è un problema crescente, con la luce artificiale che ora copre un quarto della superficie terrestre, e questa ricerca getta nuova luce su come tali disturbi possano danneggiare gli impollinatori.
Due coautrici dello studio, Aura Velazquez (Universidad La Salle México) e Belen Saavedra (Berea College), sono studentesse universitarie che hanno partecipato alla ricerca nell'ambito dell'iniziativa ENLACE dell'UCSD, un programma estivo binazionale che permette agli statunitensi e messicani di condurre ricerche durante un progetto di 7 settimane e Olivia Graeve, direttrice del programma ENLACE all’UCSD e professoressa al il Dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale della Jacobs School of Engineering, ha commentato: «Sono lieta che il programma di ricerca estivo ENLACE sia stato fondamentale nel fornire esperienze di ricerca agli studenti autori di questo studio. Promuovendo la collaborazione tra studenti latinoamericani e statunitensi, aiutiamo i giovani ricercatori ad acquisire una preziosa esperienza pratica, sviluppando competenze e amicizie che si estendono oltre i confini. Questo progetto esemplifica l'impatto di ENLACE, poiché riunisce diverse prospettive per affrontare sfide globali come la salute degli impollinatori e la sostenibilità ambientale».
Nieh e un altro autore dello studio, Benjamin Smarr, del Dipartimento di bioingegneria Shu Chien-Gene Lay, della Jacobs School of Engineering e dell'Halıcıoğlu Data Science Institute, hanno recentemente ricevuto una sovvenzione dal nuovo Chancellor's Interdisciplinary Team Catalyst Fund che si estende agli impatti umani e per portare avanti la ricerca "Harmonizing the Pulse of Life: Pioneering Circadian Insights for Human and Ecosystem Health at UC San Diego" sulla biologia circadiana e sulla salute degli ecosistemi. I laboratori di Nieh e Smarr collaboreranno per esaminare i ritmi circadiani su più livelli. dalle singole api agli interi ecosistemi.
Nieh conclude: «Il Catalyst Grant ci consente di collegare la ricerca sui ritmi circadiani delle api mellifere a questioni più ampie sulla sincronizzazione biologica tra ecosistemi e salute umana. Questo programma promuove la collaborazione interdisciplinare, riunendo esperti in biologia, scienza dei dati e medicina per affrontare questioni urgenti come l'inquinamento luminoso e il suo impatto sulla salute degli impollinatori. Il nostro lavoro con il Catalyst Grant rafforza il ruolo dell'UC San Diego nel promuovere soluzioni sia per la sostenibilità ambientale che per il benessere umano».