Climate change (CC) induces significant worldwide alterations in salinity and temperature, impacting ecosystems and their services. Marine organisms, susceptible to these changes, may experience modified vulnerability to anthropogenic contaminants, including rare-earth elements (REEs) such as yttrium (Y) derived from electronic waste. This study investigated the influence of temperature and salinity changes on the impacts of Y in Mytilus galloprovincialis mussels. Organisms were subjected to Y (0 and 10 μg/L) for 28 days under three salinity scenarios (20, 30 (control), and 40, at a control temperature of 17 ◦C) or to two temperatures (17 and 22 ◦C, at the control salinity of 30). Under these conditions, Y bioaccumulation and different biomarkers were evaluated. Results showed that salinity and temperature did not affect Y accumulation, indicating effective detoxification mechanisms and physiological adaptations in the exposed organisms. However, in Y-exposed mussels effects were intensified under decreased salinity, evidenced by increased metabolism, defense enzyme activities, and acetylcholinesterase (AChE) levels. Similar responses occurred under heat stress with enhanced metabolic capacity, AChE activity, and activation of defense mechanisms such as glutathione S-transferases. These defense mechanisms mitigated cellular damage caused by Y, but under the highest temperature and especially lower salinity, Y-exposed mussels exhibited increased oxidative stress and decreased efficiency of activated defense enzymes, resulting in cellular damage compared to their uncontaminated counterpart. The present study sheds light on the effects that interactions between temperature, salinity, and the presence of emerging contaminants like REEs may have on marine organisms. Such assessments are crucial for developing effective strategies to mitigate the impacts of CC and protect the long-term health and resilience of marine ecosystems.

I cambiamenti climatici, che includo anche variazioni di temperatura e salinità, possono causare significanti alterazioni degli ecosistemi naturali, che si esplicano a diversi livelli di organizzazione biologica fino alla perdita di biodiversità. Gli organismi marini sono estremamente sensibili a questi cambiamenti che si vanno a sommare alla presenza di contaminanti ambientali anche loro in grado di causare fenomeni di tossicità sugli organismi; tra questi contaminanti troviamo anche l’ittrio (Y), il quale deriva dai rifiuti elettronici. Questo studio ha analizzato come salinità e temperatura influenzano l’impatto dell’ittrio sui mitili della specie Mytilus galloprovincialis attraverso un esperimento di laboratorio, nel quale i mitili sono stati esposti all’Ittrio a concentrazione di 0 µg/L e 10 µg/L e diverse temperature (17° e 22° C) e diverse salinità (20, 30 e 40‰). Alla fine del periodo di esposizione, durato 28 giorni, nei mitili è stato valutato il bioaccumulo del contaminante e diverse risposte biologiche. I risultati hanno mostrato che salinità e temperatura non influenzano il bioaccumulo, ma gli effetti dell’ittrio sono stati intensificati, in particolare in condizioni di bassa salinità o alta temperatura.

EFFETTO DELL'ITTRIO SU MITILI DEL MEDITERRANEO IN UNO SCENARIO CON VARIAZIONI DI SALINITÀ ED UN AUMENTO DI TEMPERATURA

RAGONE, STEFANO
2024/2025

Abstract

Climate change (CC) induces significant worldwide alterations in salinity and temperature, impacting ecosystems and their services. Marine organisms, susceptible to these changes, may experience modified vulnerability to anthropogenic contaminants, including rare-earth elements (REEs) such as yttrium (Y) derived from electronic waste. This study investigated the influence of temperature and salinity changes on the impacts of Y in Mytilus galloprovincialis mussels. Organisms were subjected to Y (0 and 10 μg/L) for 28 days under three salinity scenarios (20, 30 (control), and 40, at a control temperature of 17 ◦C) or to two temperatures (17 and 22 ◦C, at the control salinity of 30). Under these conditions, Y bioaccumulation and different biomarkers were evaluated. Results showed that salinity and temperature did not affect Y accumulation, indicating effective detoxification mechanisms and physiological adaptations in the exposed organisms. However, in Y-exposed mussels effects were intensified under decreased salinity, evidenced by increased metabolism, defense enzyme activities, and acetylcholinesterase (AChE) levels. Similar responses occurred under heat stress with enhanced metabolic capacity, AChE activity, and activation of defense mechanisms such as glutathione S-transferases. These defense mechanisms mitigated cellular damage caused by Y, but under the highest temperature and especially lower salinity, Y-exposed mussels exhibited increased oxidative stress and decreased efficiency of activated defense enzymes, resulting in cellular damage compared to their uncontaminated counterpart. The present study sheds light on the effects that interactions between temperature, salinity, and the presence of emerging contaminants like REEs may have on marine organisms. Such assessments are crucial for developing effective strategies to mitigate the impacts of CC and protect the long-term health and resilience of marine ecosystems.
2024
2025-07-21
YTTRIUM EFFECTS ON THE MEDITTERRANEAN MUSSEL UNDER A SCENARIO OF SALINITY SHIFTS AND INCREASED TEMPERATURE
I cambiamenti climatici, che includo anche variazioni di temperatura e salinità, possono causare significanti alterazioni degli ecosistemi naturali, che si esplicano a diversi livelli di organizzazione biologica fino alla perdita di biodiversità. Gli organismi marini sono estremamente sensibili a questi cambiamenti che si vanno a sommare alla presenza di contaminanti ambientali anche loro in grado di causare fenomeni di tossicità sugli organismi; tra questi contaminanti troviamo anche l’ittrio (Y), il quale deriva dai rifiuti elettronici. Questo studio ha analizzato come salinità e temperatura influenzano l’impatto dell’ittrio sui mitili della specie Mytilus galloprovincialis attraverso un esperimento di laboratorio, nel quale i mitili sono stati esposti all’Ittrio a concentrazione di 0 µg/L e 10 µg/L e diverse temperature (17° e 22° C) e diverse salinità (20, 30 e 40‰). Alla fine del periodo di esposizione, durato 28 giorni, nei mitili è stato valutato il bioaccumulo del contaminante e diverse risposte biologiche. I risultati hanno mostrato che salinità e temperatura non influenzano il bioaccumulo, ma gli effetti dell’ittrio sono stati intensificati, in particolare in condizioni di bassa salinità o alta temperatura.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/22626