Le bottiglie impermeabili di 5000 anni fa e i loro effetti sulla salute

Migliaia di anni fa, le popolazioni indigene che vivono nelle Isole del Canale della California si affidavano a un processo produttivo che, esponendoli a sostanze chimiche pericolose, probabilmente ha compromesso la loro salute. La scoperta dimostra che le sostanze tossiche hanno circolato per molto più tempo di quanto ci siamo resi conto.

Replicando un metodo tradizionale utilizzato per creare bottiglie d’acqua e altri oggetti, un gruppo di ricercatori della University of California, con l’aiuto di ricercatori dell’Università di Stoccolma, ha dimostrato che i nativi californiani involontariamente e inconsapevolmente si sono esposti a sostanze chimiche pericolose conosciute come idrocarburi policiclici aromatici (IPA). Questi composti, che sono collegati a una vasta gamma di problemi di salute, sono un sottoprodotto nocivo del riscaldamento del bitume, una sostanza a base di petrolio che può essere usato come sigillante.

Bottiglia d'acqua rivestita con bitume fabbricata col metodo tradizionale usato dai nativi californiani (Foto: Sabrina Sholts, Smithsonian Institution)

Bottiglia d’acqua rivestita con bitume fabbricata col metodo tradizionale usato dai nativi californiani (Foto: Sabrina Sholts, Smithsonian Institution)

Le Isole del Canale della California sono uniche in quanto sono uno dei pochi luoghi in Nord America, dove gli archeologi possono trovare tracce di continua occupazione umana risalenti dall’inizio del popolamento delle Americhe fino all’età industriale. I lavori approfonditi sulle isole hanno prodotto una ricca quantità di testimonianze della presenza umana nel Nuovo Mondo, tra cui resti scheletrici che risalgono a più di 10.000 anni fa. Gli scienziati sono stati in grado di rintracciare i segni di malattia e di stress in questi scheletri nel corso del tempo, come le popolazioni sono cresciute in termini di dimensioni, come le loro diete sono cambiate e come la società si è evoluta.

Ma, come le nuove ricerche dimostrano, il declino dello stato di salute di questi antichi popoli può probabilmente esser fatto risalire all’introduzione di bottiglie d’acqua rivestite con bitume almeno 5.000 anni fa, e all’uso del bitume come sigillante per le canoe circa 2.000 anni fa.

“Il bitume è composto da sostanze chimiche (IPA) che sono collegate a una varietà di effetti negativi sulla salute umana, come il cancro, compromissioni riproduttive e di sviluppo, e la diminuzione della lunghezza e delle dimensioni craniali del feto”, ha detto l’autore principale dello studio Sabrina Sholts Gizmodo.
“Volevamo scoprire se l’antico popolo affrontò rischi per la salute derivati da usi culturali di bitume, come facciamo oggi da IPA nel fumo di sigaretta, aria inquinata e da altre fonti. Per scoprire se il livello di esposizione era pericoloso (secondo limiti di dose moderne stabiliti dalla EPA), abbiamo dovuto replicare processi mediante i quali  è stato utilizzato il bitume, in questo caso la fabbricazione di bottiglie impermeabilizzate con bitume per il trasporto dell’acqua, e testare le concentrazioni di PAH risultanti in aria, acqua e cibo “.

A tal fine, la squadra di Sholts ha applicato un po’ di archeologia sperimentale. Utilizzando i processi esatti e gli strumenti utilizzati dai californiani indigeni, i ricercatori hanno prodotto due diverse versioni delle antiche bottiglie d’acqua. La prima è stata rivestita con bitume morbido indicato col nome di  “Malak”, che viene ritrovato sulle spiagge dopo essere filtrato dal fondo dell’oceano, e la seconda bottiglia è stata rivestita con bitume rigido denominato “woqo”, che si trova in depositi di terra oleosi.

Seguendo la tradizione orale, i ricercatori hanno utilizzato strumenti di pietra e un punteruolo in osso di uccello per intrecciare canestri ​​da piante morbide si spontanee della California. Le conchiglie abalone sono state usate come vaschette di miscelazione, e il bitume è stato riscaldato con ciottoli metavulcanici prima di applicare la sostanza al canestro a mano, con l’aiuto di un osso di un mammifero marino.

Una fase dell'esperimento (FOto: Immagine: Nicholas Radtkey, UC Davis & Sabrina Sholts, Smithsonian Institution)

Una fase dell’esperimento (FOto: Immagine: Nicholas Radtkey, UC Davis & Sabrina Sholts, Smithsonian Institution)

Durante il processo, i ricercatori hanno campionato l’aria mediante gascromatografia e spettrometria di massa. Hanno isolato, identificato, e misurato i livelli di PAH, trovando concentrazioni uguali o superiori a quelli trovati nel fumo di sigaretta. Ma mentre i fumi del bitume erano a livelli pericolosi, l’acqua immagazzinata nelle bottiglie di impermeabilizzate col bitume non conteneva quantità tossiche. Di conseguenza, Sholts dice, gli importi di IPA presenti nell’acqua non sarebbero stati sufficienti a indurre problemi di salute.

“Se qualcuno respirava regolarmente fumi da fusione del bitume, non solo per fare le bottiglie, ma forse anche per fare barche, strumenti, oggetti per la cottura / conservazione dei cibi, e altri oggetti, è possibile che possa aver contribuito a un effetto nocivo sulla salute ad un certo punto durante la vita, in particolare se vi fossero altre fonti di esposizione,” dice Sholts. “Per esempio, gli IPA avrebbero potuto essere catturati da cibi grassi e ingeriti, se gli alimenti sono stati conservati in gusci rivestiti di bitume (un adattamento che si può trovare nella documentazione archeologica). L’esposizione cutanea potrebbe essere accaduta quando bitume veniva applicato direttamente sul corpo per scopi rituali o medicinali.”

Misurazione dei fumi da scioglimento del bitume (Foto: Nicholas Radtkey, UC Davis & Sabrina Sholts, Smithsonian Institution)

Misurazione dei fumi da scioglimento del bitume (Foto: Nicholas Radtkey, UC Davis & Sabrina Sholts, Smithsonian Institution)

Sholts dice che il bitume era facilmente disponibile ed era anche una sostanza altamente versatile per le persone che vivevano sulle isole del Canale, e che ulteriori ricerche possano fornire maggiori informazioni sui possibili effetti sulla salute. È importante sottolineare che tale valutazione dei rischi particolare si è concentrata solo su l’esposizione degli adulti. “Ulteriore valutazione trarrebbe beneficio dalla inclusione di informazioni e di fattori specifici di età per tenere conto di una maggiore sensibilità all’esposizione IPA durante primi anni di vita”, ha detto Sholts, aggiungendo che i “rischi per la salute sarebbero stati superiori per i bambini e le donne in gravidanza.”

Sholts ammette che nessuna prova diretta di IPA esiste in resti scheletrici, dal momento che gli IPA non si accumulano nelle ossa (a differenza del piombo, per esempio) e sono di solito escreti dal corpo subito dopo l’esposizione. “Tuttavia, vediamo indicatori non specifici di stress, come la diminuzione della dimensione della testa e la statura, che sono coerenti con gli effetti osservati di esposizione prenatale IPA in popolazioni moderne,” ha detto.

È interessante notare, dice, che uno qualsiasi dei rischi per la salute che sono stati riscontrati attraverso l’uso del bitume è stato probabilmente superato dai suoi numerosi vantaggi per la sopravvivenza e il benessere. I ricercatori hanno anche imparato attraverso questo esperimento che il tipo di bitume che affiora nelle Isole del Canale (filtrando dal sottosuolo) è adatto alla realizzazione di queste bottiglie. In precedenza, è stato suggerito che la qualità fosse troppo povera, costringendo le persone sulle isole ad essere più dipendenti di bitume proveniente dalla terraferma.

In termini di passi successivi, la squadra di Sholts prevede di continuare a utilizzare l‘archeologia sperimentale, la tossicologia, e altri metodi per comprendere meglio la salute degli indigeni americani.

Un’affascinante conclusione da questo studio è la comprensione che le tecniche di produzione hanno esposto le persone a dannose tossine per migliaia di anni. Chiamatelo il lato oscuro dell’inventiva.

Maggiori dettagli nell’articolo di  Environmental Health

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