Fragrances: iconic emerging contaminants in remote environments

Introduction-The impact of the anthropic activities in polar and remote regions is an in-depthscrutinized issue, however, little is known about the role of the emerging contaminants insuch environments. In this context, long-lasting and stable Fragrances, widely used inhousehold and personal care products, due to their volatility are emerging contaminantsrecently recognized to be atmospherically transported over long distances (Vecchiato etal., 2018, 2020), but their environmental fate is still largely unknown.Activities-Fragrances, namely Amyl Salicylate, Oranger Crystals, Hexyl Salicylate, Ambrofix,Peonile and Benzyl Salicylate, were found in the coastal seawater of the Ross Sea,Antarctica (Vecchiato et al., 2017) and in seawater and snow samples of the SvalbardIslands (Vecchiato et al., 2018). Local emissions from both the Arctic and Antarcticresearch bases were revealed, together with the evidence of Long-Range AtmosphericTransport (LRAT) of these substances. Moreover, an ice core retrieved on Elbrus,Caucasus, showed a 20-fold increase of the deposition fluxes of fragrances (Vecchiato etal., 2020), accounting for the deep changes in their usage from 1950s onwards. In eachof the investigated environments the allergenic and oestrogenic Salicylates resulted ingeneral the most abundant and widespread components, reflecting their large globalconsumption. On-going and planned sampling campaigns both in the Arctic andAntarctica are focusing on the distribution of fragrances on inland and coastal snow, toidentify the sources, the cold-condensation drivers and finally their environmental fate.Future developments-The ecotoxicological effects of these substances are very little known, but preliminarystudies showed developmental toxicity for copepods at levels close to the environmentalconcentrations (10-100 ng L-1) (Picone et al., 2021), indicating a possible threat formarine ecosystems. Therefore, it is fundamental for future studies in polar environmentsto investigate the local sources, as well as the fluxes during the seasonal snowmelt,considering possible amplification phenomena. On the other hand, a better understandingof the atmospheric processes is needed, to increase the knowledge on the transportpatterns and dynamics.ITALIAN VERSIONintroduzione-L'impatto delle attività antropiche negli ambienti polari e remoti è un argomentoampiamente dibattuto, tuttavia il ruolo dei contaminanti emergenti in queste aree è ancorapoco compreso. In tale contesto, il trasporto a lungo raggio di composti volatili ma stabili,quali Fragranze ampiamente utilizzate in prodotti per la cura personale e della casa, èstato recentemente riconosciuto in aree remote (Vecchiato et al., 2018, 2020), benché laconoscenza del loro destino ambientale sia ancora limitata.Attività correnti-La presenza di una serie di fragranze, ovvero Amil Salicilato, Oranger Crystals, EsilSalicilato, Ambrofix, Peonile e Benzil Salicilato, è stata riscontrata in aree costiere delmare di Ross in Antartide (Vecchiato et al., 2017) e in campioni di acqua di mare e nevedelle isole Svalbard (Vecchiato et al., 2018). Sono state identificate emissioni locali dallebasi di ricerca, sia artiche che antartiche, tuttavia accompagnate anche dall'evidenza deltrasporto atmosferico a lungo raggio (LRAT) di queste sostanze. Inoltre, l'analisi di unacarota di ghiaccio dal monte Elbrus, Caucaso, ha mostrato un incremento di venti voltedei flussi di deposizione delle fragranze (Vecchiato et al., 2020), descrivendo quindi iprofondi cambiamenti nel loro utilizzo intercorsi dagli anni '50. In ciascuno di questistudi i composti salicilati, sostanze allergeniche ed estrogeniche, sono risultatigeneralmente i componenti più diffusi e abbondanti, riflettendo il loro ampio utilizzo alivello globale. Le campagne di campionamento in corso o pianificate negli ambientipolari si stanno focalizzando sulla distribuzione delle fragranze nella neve di aree siacostiere che interne, allo scopo di identificare le sorgenti, i processi di deposizione e infineil loro destino ambientale.Sviluppi futuri-Gli effetti ecotossicologici di queste sostanze sono poco conosciuti, ma studi preliminarihanno mostrato una tossicità nello sviluppo larvale dei copepodi a livelli paragonabili alleconcentrazioni riscontrate in ambiente (10-100 ng L-1) (Picone et al., 2021), indicandopossibili rischi per l'ecosistema marino. È pertanto fondamentale che i futuri studi negliambienti polari possano considerare le sorgenti locali, ma anche il deflusso durante loscioglimento stagionale della neve, anche considerando possibili fenomeni diamplificazione. È altrettanto necessario migliorare la conoscenza dei processi atmosfericicoinvolti per poterne comprendere i meccanismi e le dinamiche di trasporto.REFERENCE/BIBLIOGRAFIAPicone, M., Distefano, G. G., Marchetto, D., Russo, M., Vecchiato, M., Gambaro, A.,Barbante, C. and Ghirardini, A. V.: Fragrance materials (FMs) affect the larvaldevelopment of the copepod Acartia tonsa: An emerging issue for marine ecosystems,27Ecotoxicol. Environ. Saf., 215, doi:10.1016/j.ecoenv.2021.112146, 2021.Vecchiato, M., Gregoris, E., Barbaro, E., Barbante, C., Piazza, R. and Gambaro, A.:Fragrances in the seawater of Terra Nova Bay, Antarctica, Sci. Total Environ., 593-594,375-379, doi:10.1016/j.scitotenv.2017.03.197, 2017.Vecchiato, M., Barbaro, E., Spolaor, A., Burgay, F., Barbante, C., Piazza, R. andGambaro, A.: Fragrances and PAHs in snow and seawater of Ny-Ålesund (Svalbard):Local and long-range contamination, Environ. Pollut., 242, 1740-1747,doi:10.1016/j.envpol.2018.07.095, 2018.Vecchiato, M., Gambaro, A., Kehrwald, N. M., Ginot, P., Kutuzov, S., Mikhalenko, V.and Barbante, C.: The Great Acceleration of fragrances and PAHs archived in an ice corefrom Elbrus, Caucasus, Sci. Rep., 10(1), 1-10, doi:10.1038/s41598-020-67642-x, 2020.

Introduzione L’impatto delle attività antropiche negli ambienti polari e remoti è un argomento ampiamente dibattuto, tuttavia il ruolo dei contaminanti emergenti in queste aree è ancora poco compreso. In tale contesto, il trasporto a lungo raggio di composti volatili ma stabili, quali Fragranze ampiamente utilizzate in prodotti per la cura personale e della casa, è stato recentemente riconosciuto in aree remote (Vecchiato et al., 2018, 2020), benché la conoscenza del loro destino ambientale sia ancora limitata. Attività correnti La presenza di una serie di fragranze, ovvero Amil Salicilato, Oranger Crystals, Esil Salicilato, Ambrofix, Peonile e Benzil Salicilato, è stata riscontrata in aree costiere del mare di Ross in Antartide (Vecchiato et al., 2017) e in campioni di acqua di mare e neve delle isole Svalbard (Vecchiato et al., 2018). Sono state identificate emissioni locali dalle basi di ricerca, sia artiche che antartiche, tuttavia accompagnate anche dall’evidenza del trasporto atmosferico a lungo raggio (LRAT) di queste sostanze. Inoltre, l’analisi di una carota di ghiaccio dal monte Elbrus, Caucaso, ha mostrato un incremento di venti volte dei flussi di deposizione delle fragranze (Vecchiato et al., 2020), descrivendo quindi i profondi cambiamenti nel loro utilizzo intercorsi dagli anni ’50. In ciascuno di questi studi i composti salicilati, sostanze allergeniche ed estrogeniche, sono risultati generalmente i componenti più diffusi e abbondanti, riflettendo il loro ampio utilizzo a livello globale. Le campagne di campionamento in corso o pianificate negli ambienti polari si stanno focalizzando sulla distribuzione delle fragranze nella neve di aree sia costiere che interne, allo scopo di identificare le sorgenti, i processi di deposizione e infine il loro destino ambientale. Sviluppi futuri Gli effetti ecotossicologici di queste sostanze sono poco conosciuti, ma studi preliminari hanno mostrato una tossicità nello sviluppo larvale dei copepodi a livelli paragonabili alle concentrazioni riscontrate in ambiente (10-100 ng L-1) (Picone et al., 2021), indicando possibili rischi per l’ecosistema marino. È pertanto fondamentale che i futuri studi negli ambienti polari possano considerare le sorgenti locali, ma anche il deflusso durante lo scioglimento stagionale della neve, anche considerando possibili fenomeni di amplificazione. È altrettanto necessario migliorare la conoscenza dei processi atmosferici coinvolti per poterne comprendere i meccanismi e le dinamiche di trasporto. Bibliografia Picone, M., Distefano, G. G., Marchetto, D., Russo, M., Vecchiato, M., Gambaro, A., Barbante, C. and Ghirardini, A. V.: Fragrance materials (FMs) affect the larval development of the copepod Acartia tonsa: An emerging issue for marine ecosystems, Ecotoxicol. Environ. Saf., 215, doi:10.1016/j.ecoenv.2021.112146, 2021. Vecchiato, M., Gregoris, E., Barbaro, E., Barbante, C., Piazza, R. and Gambaro, A.: Fragrances in the seawater of Terra Nova Bay, Antarctica, Sci. Total Environ., 593–594, 375–379, doi:10.1016/j.scitotenv.2017.03.197, 2017. Vecchiato, M., Barbaro, E., Spolaor, A., Burgay, F., Barbante, C., Piazza, R. and Gambaro, A.: Fragrances and PAHs in snow and seawater of Ny-Ålesund (Svalbard): Local and long-range contamination, Environ. Pollut., 242, 1740–1747, doi:10.1016/j.envpol.2018.07.095, 2018. Vecchiato, M., Gambaro, A., Kehrwald, N. M., Ginot, P., Kutuzov, S., Mikhalenko, V. and Barbante, C.: The Great Acceleration of fragrances and PAHs archived in an ice core from Elbrus, Caucasus, Sci. Rep., 10(1), 1–10, doi:10.1038/s41598-020-67642-x, 2020.