Δράσεις του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χημείας του ΕΚΠΑ με σκοπό τη προστασία της Άγριας Ζωής από την παρουσία χημικών ενώσεων

Νικόλαος Σ. Θωμαΐδης – Καθηγητής Αναλυτικής Χημείας

Τμήμα Χημείας
Σχολή Θετικών Επιστημών
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Η 3^η Μαρτίου έχει ανακηρυχθεί ως Παγκόσμια Ημέρα Άγριας Ζωής (World Wildlife Day), με σκοπό την ευαισθητοποίηση της παγκόσμιας κοινότητας για τα θέματα προστασίας της άγριας πανίδας και χλωρίδας. Η ημερομηνία αυτή δεν είναι τυχαία, αφού στις 3 Μαρτίου 1973 υιοθετήθηκε η Σύμβαση για το Διεθνές Εμπόριο Απειλούμενων Ειδών της Άγριας Πανίδας και Χλωρίδας (CITES), με σκοπό να εξασφαλιστεί ότι το διεθνές εμπόριο δεν αποτελεί απειλή για την επιβίωση των ειδών.

Ένας από τους μεγαλύτερους κινδύνους που απειλεί την προστασία και τη διατήρηση της άγριας πανίδας και χλωρίδας του πλανήτη είναι η παρουσία πολυάριθμων χημικών ενώσεων στο περιβάλλον, λόγω των ολοένα και αυξανόμενων ανθρωπογενών δραστηριοτήτων. Η παρουσία των χημικών ενώσεων αυτών στο περιβάλλον και η επίδρασή τους στα οικοσυστήματα, στους οργανισμούς που ζουν μέσα σε αυτά και, κατά συνέπεια, και στην ανθρώπινη υγεία έχουν εγείρει ανησυχίες στην επιστημονική κοινότητα και στις κανονιστικές αρχές. Τα τελευταία χρόνια, έχουν γίνει προσπάθειες για χρήση οργανισμών από τα ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας σε μελέτες βιοπαρακολούθησης χημικών ενώσεων, οι οποίοι συλλέγονται νεκροί από Περιβαλλοντικές Τράπεζες Οργανισμών (Environmental Specimen Banks – ESBs) και Μουσεία Φυσικής Ιστορίας (Natural History Museums – NHMs) και αποθηκεύονται για να χρησιμοποιηθούν σε ανάλογες μελέτες. Οι οργανισμοί από τα ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας μπορούν να λειτουργήσουν ως οργανισμοί-μοντέλα για την παρακολούθηση χημικών ενώσεων, καθώς, λόγω της θέσης τους στην τροφική αλυσίδα και του σχετικά μεγάλο χρόνου ζωής τους, συσσωρεύουν χημικές ενώσεις, αναλογικά με αυτές που θα συσσώρευε ο ανθρώπινος οργανισμός. Η οργάνωση μίας πανευρωπαϊκής μελέτης βιοπαρακολούθησης οργανικών περιβαλλοντικών ρύπων σε ανώτερους οργανισμούς είναι υψίστης σημασίας, εξαιτίας την οριζόντιας διαχείρισης των χημικών ενώσεων μέσω της Ευρωπαϊκής νομοθεσίας.  Τα αποτελέσματα πανευρωπαϊκών μελετών βιοπαρακολούθησης συνεισφέρουν στην αξιολόγηση των μέτρων μείωσης της χρήσης γνωστών περιβαλλοντικών ρύπων μέσα στην Ευρωπαϊκή Ένωση, αλλά ταυτόχρονα παρέχει τη γνώση της τρέχουσας περιβαλλοντικής κατάστασης των οικοσυστημάτων και αποτελεί μία έγκαιρη προειδοποίηση πιθανής έκθεσης του ανθρώπινου οργανισμού σε οργανικούς περιβαλλοντικούς ρύπους (βιοσυσσώρευση στα ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας) και των πιθανών αρνητικών επιδράσεων στην υγεία του ανθρώπινου οργανισμού (εκτίμηση επικινδυνότητας).

Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, το 2018 ξεκίνησε το ευρωπαϊκό πρόγραμμα LIFE APEX (https://lifeapex.eu, 2018-2022), που συγχρηματοδοτείται από το Πράσινο Ταμείο, στο οποίο συμμετέχουν τράπεζες οργανισμών, αναλυτικά εργαστήρια και κανονιστικές αρχές, με σκοπό τη συστηματική χρήση δεδομένων βιοπαρακολούθησης χημικών ενώσεων σε δείγματα κορυφαίων θηρευτών και θηραμάτων τους για την ορθολογικότερη διαχείριση χημικών σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Το Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, και συγκεκριμένα η ερευνητική ομάδα του Καθηγητή Νικόλαου Θωμαΐδη (Trace Analysis and Mass Spectrometry Group, http://trams.chem.uoa.gr/), έχει καθοριστική συνεισφορά στο πρόγραμμα LIFE APEX, καθώς λόγω των πρωτοποριακών μεθοδολογιών και των τεχνολογιών αιχμής που διαθέτει, μπορεί να παρακολουθεί ταυτόχρονα χιλιάδες ενώσεις με διαφορετικές χρήσεις και φυσικοχημικές ιδιότητες (φαρμακευτικές ενώσεις, φυτοπροστατευτικές ενώσεις, υπερφθοριωμένες αλκυλιωμένες ενώσεις, χημικά βιομηχανιών κ.ά.) σε περιβαλλοντικά δείγματα. Κατά τη διάρκεια υλοποίησης του ερευνητικού προγράμματος LIFE APEX αναλύθηκαν 200 δείγματα κορυφαίων θηρευτών (κυρίως ενυδρίδες, θαλάσσια θηλαστικά -φώκιες, δελφίνια-, γερακίνες) και θηραμάτων τους (ψάρια του γλυκού και του αλμυρού νερού) που είχαν συλλεχθεί από Περιβαλλοντικές Τράπεζες Οργανισμών και Μουσεία Φυσικής Ιστορίας από το 1996-2021 από 20 ευρωπαϊκές χώρες (ανάμεσά τους και η Ελλάδα). Κατά τη διάρκεια αυτού του προγράμματος πραγματοποιήθηκε μία μοναδική καταγραφή της ρύπανσης από χημικές ενώσεις σε ευρωπαϊκό επίπεδο, αφού προσδιορίστηκαν για πρώτη φορά εκατοντάδες οργανικοί περιβαλλοντικοί ρύποι, με πολλούς από αυτούς να έχουν τάσεις βιοσυσσώρευσης στα ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας και, κατά συνέπεια, αυξημένη επικινδυνότητα για τη δημόσια υγεία. Η συνεχής συνεργασία του LIFE APEX με τις Ευρωπαϊκές Κανονιστικές Αρχές (Ευρωπαϊκή Επιτροπή, European Chemical Industry Council (CEFIC), European Food Safety Authority (EFSA),  European Chemicals Agency (ECHA)) και η διάδοση των αποτελεσμάτων προς αυτές, έχει ως στόχο την αξιολόγηση των μέτρων για την μείωση της χρήσης χημικών ενώσεων με γνωστές επιβλαβείς επιπτώσεις προς το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία και την τροποποίηση των μέτρων, όπου χρειάζεται, καθώς και την ενίσχυση της ευρωπαϊκής νομοθεσίας με την προσθήκη νέων ενώσεων που χρήζουν συστηματικής παρακολούθησης. Στις 14 Ιουνίου 2022 θα πραγματοποιηθεί στο Βερολίνο μία εκδήλωση σε ένα ευρύ κοινό, συμπεριλαμβανομένων εκπροσώπων από ευρωπαϊκές κανονιστικές αρχές, με σκοπό την κοινοποίηση των αποτελεσμάτων και συμπερασμάτων που προγράμματος LIFE APEX που έχουν σαν στόχο την προστασία του περιβάλλοντος και της άγριας πανίδας.

Παράλληλα, η ομάδα του Καθηγητή Νικ. Σ. Θωμαΐδης στο Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, από το 2018 μέχρι και σήμερα, έχει αναπτύξει σημαντικές συνεργασίες με τους διεθνείς οργανισμούς OSPAR (https://www.ospar.org/) και HELCOM (https://helcom.fi/), οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την προστασία των οικοσυστημάτων του βορειοανατολικού Ατλαντικού Ωκεανού και της Βαλτικής θάλασσας, αντίστοιχα, με το ICPDR (https://www.icpdr.org/main/activities-projects/joint-danube-survey) υπεύθυνο οργανισμό για την προστασία του Δούναβη, και το  και με ινστιτούτα τα οποία συλλέγουν δείγματα οργανισμών από διάφορες ευρωπαϊκές χώρες (Γερμανία: Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW) και Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW), Ολλανδία: Naturalis Biodiversity Center και Wageningen University, Αγγλία: Cardiff University). Στόχος αυτών των συνεργασιών είναι η συστηματική παρακολούθηση χιλιάδων ενώσεων σε οργανισμούς από διαφορετικά τροφικά επίπεδα (τόσο στο υδάτινο όσο και στο χερσαίο οικοσύστημα) και τη διάχυση των αποτελεσμάτων αυτών, μέσω του Γερμανικού Υπουργείου Περιβάλλοντος (Umweltbundesamt, UBA) και δικτύου NORMAN (https://www.norman-network.com/), στις ευρωπαϊκές κανονιστικές αρχές. Επίσης, μέσω των συνεργασιών αυτών, η ομάδα του κ. Θωμαΐδη έχει αναλύσει δείγματα οργανισμών (όπως πιγκουΐνοι και φώκιες) από τα απομονωμένα οικοσυστήματα του Αρκτικού κύκλου και της Ανταρκτικής, με σκοπό την ανίχνευση αναδυόμενων περιβαλλοντικών ρύπων που έχουν προέλθει από την ανθρώπινη δραστηριότητα και έχουν μεταφερθεί στα απομονωμένα αυτά οικοσυστήματα, τα οποία έχουν γίνει πιο προσβάσιμα τα τελευταία χρόνια λόγω του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής και, κατά συνέπεια, πιο περιβαλλοντικά επιβαρυμένα.

Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα των πρόσφατων μελετών της ερευνητικής ομάδας του Καθ. Ν. Θωμαΐδη αναδεικνύουν στην πανίδα την παρουσία «κοκτέιλ» πλήθους χημικών ενώσεων, όπως υπερφθοριωμένες ενώσεις, φαρμακευτικές και φυτοπροστατευτικές ενώσεις μαζί με τα προϊόντα βιομετατροπής τους, ενώ για πολλές από αυτές υπάρχουν ενδείξεις βιοσυσσώρευσης στα ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας. Μέσα από τέτοιες μελέτες βιοπαρακολούθησης χημικών ενώσεων και της εφαρμογής τεχνικών αιχμής που διαθέτει το ΕΚΠΑ γίνεται φανερή η πρακτική εφαρμογή της Περιβαλλοντικής Αναλυτικής Χημείας, με σκοπό τη διεύρυνση της τρέχουσας γνώσης σχετικά με την παρουσία των οργανικών ρύπων στο περιβάλλον, την αξιολόγηση της οικοτοξικολογικής τους δράση και τον εντοπισμό σημειακών πηγών ρύπανσης. Απώτερος στόχος είναι η λήψη μέτρων άμβλυνσης της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης, ώστε να προστατευθεί το οικοσύστημα, η διατήρηση της βιοποικιλότητας και η δημόσια υγεία. Επομένως τα αποτελέσματα της έρευνας έχουν σημαντικό επιστημονικό, θεσμικό, οικονομικό και κοινωνικό αντίκτυπο. Με αυτόν τον τρόπο, υποστηρίζεται τόσο η Ευρωπαϊκή στρατηγική της Πράσινης Συμφωνίας και της Διατήρησης της Βιοποικιλότητας, όσο και η κεντρική στρατηγική για την προστασία της δημόσιας υγείας του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας και του Οργανισμού Ηνωμένων Εθνών, η οποία αντιμετωπίζει την υγεία των ανθρώπων, των ζώων και του περιβάλλοντος ως ενιαίο σύνολο (Ενιαία Υγεία/ One Health).