Andrea Bonisoli Alquati showing a red-necked vulture, marked during studies on the effects of lead ammunition on raptor populations (Photo courtesy of Andrea Bonisoli Alquati)
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“The protection of birds is functional to the protection of humans because we are all part of the same system.” Words of Andrea Bonisoli Alquati, a researcher in the field of ecology who has been studying the effects of various pollutants on bird populations for 15 years. His work was born out of a deep passion for animals that led him in 2016 to become a professor of environmental toxicology at Cal Poly Pomona University.

Originally from Cremona, after completing his studies in Milan, Italy, with a Bachelor’s degree in Natural Sciences, a Master’s degree in Natural Resources Management, and a doctorate in Ecology, Bonisoli Alquati moved to the United States where he continued to do research in the field of environmental toxicology, first at the University of South Carolina and later at Louisiana State University. 

The move to California was no accident: the Golden State is at the forefront of ecology and the protection of animal species, so much so that it was the first government in the world to ban the use of lead ammunition for hunting. “Here we have the condor: ” he explains to me, “California has undertaken a gigantic effort since the 1980s to reintroduce it into the wild. Studies showed, however, that as long as lead ammunition was used to hunt other animals, these efforts would be in vain. One is led to think that Europe has more environmental sensitivity, but the European Union banned them only last year, 30 years after the United States.”

Why did California want this ban to protect a type of raptor the hunting of which was already prohibited? 

Some raptors are scavenger birds, meaning they feed on the carcasses of other animals, thus often including those killed by hunters. What hunters often do, after killing a deer or wild boar, is to leave the animal’s innards in the field, which contain precisely these lead pellets. Not only can they be eaten by raptors, but also by coyotes, cougars, and other animals that end up intoxicated.

What are the effects of lead ammunition?

Very similar to those that lead has on humans. Lead interacts with nerve transmission by preventing the proper functioning of neurons. Neurons transmit to each other using calcium – an element very similar to lead – which is then mistaken for calcium by neurons that are activated when they should not be. As a result, cognitive ability is reduced, and coordination and movement problems develop. In addition, it reduces immune system function and has unbalancing effects on hormones as well. 

Is there a direct relationship between your field and politics?

There’s an inevitable relationship because anyone making decisions cannot ignore science, and this holds true for all sectors, including the medical field. I was consulted after an oil spill in Huntington Beach, having worked in that area. I was asked about the risks of oil to coastal bird communities, something I had dealt with in Louisiana. Unfortunately, communication with politicians often only happens when action can no longer be avoided when the accumulation of knowledge makes action imperative. Only in those instances do we see change. It’s not solely due to science; journalists and activists play a role too. However, the hope remains that change will occur more swiftly.

How is environmental toxicology approached?

Toxicology can be conducted in a laboratory, testing chemical compounds on cells, or it can be carried out at an environmental level, in relation to the ecology of a place, studying the effects that chemical and anthropogenic substances have on natural populations and the environment.

Are there other projects for which California continues to be innovative?

There’s a branch of ecology that has developed technologies for tracking animals to understand their behavior and also to provide tools to study ecological and atmospheric phenomena. This method is very informative because birds move around a lot, also giving us data on pollution.

Andrea in the Chernobyl Exclusion Zone (Photo courtesy of Andrea Bonisoli Alquati)

What does this entail exactly?

We are using seagulls as sentinels for contamination from so-called flame retardants, toxic chemical additives added to fabrics, and other materials, especially in the San Francisco area. We track them via GPS. By attaching samplers that constantly filter the air and then retrieving the seagull after several weeks, we can measure pollution levels. These estimates can then be related to where the seagulls have been. Some stay along the coast, while others venture into the city. This gives us an idea of the risk animals face by adopting these habits, as in the city they are more easily exposed to certain chemicals. Moreover, we can get an idea of where hazardous chemicals are concentrated. Currently, we retrieve the seagulls after two weeks, but the goal would be to have seagulls that constantly send us information via satellite. We are working with other researchers in Germany and the US to set up this network.

When did your passion for birds begin?

I’ve always loved animals ever since I was a child. I particularly adore birds; they bring me immense joy. In fact, in my free time, I often go bird-watching.

Which of the projects you’ve worked on have you been most passionate about?

A topic that I’ve been deeply passionate about, which I began working on in South Carolina, is that of radiation and the effects of Chernobyl and Fukushima. It’s a very fascinating subject, especially because it intersects with the recent history of the Western world. Of course, I study the effects of radiation, which primarily cause mutations, in the environmental and animal context. However, in this case, the effects on the animal world are the same for humans.

“La protezione degli uccelli è funzionale alla protezione degli esseri umani perché facciamo parte tutti dello stesso sistema”. Parola di Andrea Bonisoli Alquati, ricercatore nel campo dell’ecologia che da quindici anni studia gli effetti delle varie sostanze inquinanti sulle popolazioni di uccelli. Una professione nata da una profonda passione per gli animali che l’ha portato nel 2016 a diventare professore di Tossicologia ambientale presso l’università Cal Poly Pomona.

Originario di Cremona, dopo aver completato il percorso di studi a Milano, con una Laurea triennale in Scienze Naturali, una specialistica in Gestione delle Risorse Naturali e un dottorato in Ecologia, Bonisoli Alquati si è trasferito negli Stati Uniti dove prima all’Università della South Carolina e successivamente presso la Louisiana State University, ha continuato a fare ricerca nel campo della tossicologia ambientale.

Il trasferimento in California non è stato casuale. Il Golden State è all’avanguardia in tema di ecologia e protezione delle specie animali, tanto che è stato il primo governo al mondo ad aver bandito l’uso delle munizioni al piombo per la caccia. “Qui c’è il condor” mi spiega “per il quale la California ha intrapreso sin dagli anni ‘80 uno sforzo gigantesco per la sua re-introduzione in natura. Gli studi dimostravano però che finché si usavano le munizioni al piombo per cacciare gli altri animali, questi sforzi sarebbero stati vani. Si è portati a pensare che l’Europa abbia più sensibilità ambientale, in realtà l’unione Europea ha bandito le munizioni al piombo solo lo scorso anno, trent’anni dopo che gli Stati Uniti hanno avviato questo percorso”.

Come mai la California ha introdotto questo tipo di divieto per difendere i rapaci la cui caccia era comunque vietata?

Il problema nasce dal fatto che alcuni rapaci sono uccelli spazzini, ovvero si nutrono delle carcasse di altri animali, quindi spesso anche quelli uccisi dai cacciatori. Quello che spesso i cacciatori fanno, dopo aver ucciso un cervo o un cinghiale, è di lasciare le interiora dell’animale sul campo, che contengono appunto questi pallini di piombo. Non solo possono venire mangiati dai rapaci, ma anche dai coyote, dai puma e da altri animali che finiscono per intossicarsi.

Quali sono gli effetti delle munizioni al piombo?

Molto simili a quelli che il piombo ha sugli esseri umani. Si tratta di effetti cognitivi in quanto il piombo interagisce con la trasmissione nervosa impedendo un funzionamento corretto dei neuroni. I neuroni trasmettono tra di loro utilizzando il calcio che è un elemento molto simile al piombo, che viene quindi scambiato per calcio dai neuroni, che vengono attivati quando non dovrebbero. Di conseguenza si riduce la capacità cognitiva, si creano problemi alla coordinazione e quindi al movimento. In più il piombo riduce la funzionalità del sistema immunitario e ha effetti di sbilanciamento anche sugli ormoni. Il piombo del resto è stato bandito in toto in altri ambiti, dalla benzina, nell’uso dentistico, idraulico, nei pesticidi ecc.

C’è quindi un rapporto diretto tra il suo ambito e la politica?

C’è inevitabilmente un rapporto perché chiunque prende decisioni non può prescindere dalla scienza e questo vale per tutti gli ambienti, compreso quello medico. A me è capitato di essere interpellato dopo un oil spill a Huntington Beach, siccome avevo lavorato in quell’ambito. Mi hanno fatto domande in merito ai rischi del petrolio per le comunità di uccelli costieri, cosa di cui mi ero occupato in Louisiana. Purtroppo, la comunicazione con la politica avviene solo quando non si può più evitare di agire, quando il cumulo di conoscenze rende l’azione inevitabile, solo in quei casi si vede il cambiamento. Non è solo merito della scienza, ci sono giornalisti e attivisti che aiutano, ma resta la speranza che il cambiamento avvenga più velocemente.

Come si approccia la tossicologia ambientale?

La tossicologia può essere fatta in laboratorio, testando dei composti chimici su delle cellule, oppure si può fare a livello ambientale, in relazione all’ecologia di un luogo, studiando gli effetti che le sostanze chimiche e antropiche hanno sulle popolazioni naturali e sull’ambiente.

Ci sono altri progetti per i quali la California si dimostra ancora innovativa?

C’è una branca dell’ecologia che ha sviluppato tecnologie per il tracciamento degli animali per capire il loro comportamento ma anche per fornire strumenti per studiare i fenomeni ecologici e atmosferici. Questo metodo è molto informativo perché i volatili si muovono molto di più, dandoci anche dati sull’inquinamento.

Cosa comporta esattamente?

Noi stiamo utilizzando i gabbiani come sentinelle di contaminazione dai cosiddetti ritardanti di fiamma, additivi chimici tossici aggiunti a tessuti e altri materiali, in particolare nella zona di San Francisco. Li tracciamo via Gps. Applicando dei campionatori che filtrano l’aria costantemente e recuperando poi il gabbiano dopo diverse settimane, possiamo misurare i livelli di inquinamento. Queste stime poi possono essere relazionate al luogo in cui i gabbiani sono andati. Alcuni restano lungo la costa, altri si avventurano in città. Ciò ci da un’idea del rischio che gli animali corrono ad adottare queste abitudini, perché in città vengono esposti più facilmente a determinate sostanze chimiche. Inoltre possiamo avere un’idea dei luoghi in cui le sostanze chimiche rischiose si concentrano. Al momento si recuperano i gabbiani dopo due settimane, ma l’obiettivo sarebbe avere dei gabbiani che costantemente ci mandino informazioni via satellite. Stiamo lavorando con altri ricercatori in Germania e negli Usa per impostare questo network.

Quando è nata la passione per i volatili?

Ho sempre amato gli animali sin da quando ero bambino. Gli uccelli in particolare mi piacciono tantissimo, mi danno moltissima gioia. Nel mio tempo libero infatti faccio spesso bird-watching.

Quale dei progetti ai quali ha lavorato l’ha appassionata di più?

Un tema che mi ha appassionato moltissimo, cosa di cui ho iniziato a occuparmi in South Carolina, è quello sulle radiazioni e sugli effetti di Chernobyl e Fukushima. È un tema molto affasciante anche perché si interseca con la storia recente del mondo occidentale. Io ovviamente studio gli effetti delle radiazioni, che causano principalmente mutazioni, nel contesto ambientale e animale ma anche in questo caso, gli effetti sul mondo animale sono gli stessi che si registrano per gli esseri umani.


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