I residui di sparo sui corpi recuperati in mare

Source: the University of Sydney

I residui di sparo sono costituiti da un mix di sostanze generate da un colpo d'arma da fuoco, prodotte dalla combustione della polvere da sparo, dalla miscela di innesco e dallo stesso proiettile; subito dopo lo sparo, essi fuoriescono dall'arma come vapore e si solidificano in particelle, che si depositano sulle mani e i vestiti di chi spara, in prossimità del foro d'entrata nel soggetto colpito, e nelle immediate vicinanze dell'arma.
I residui possono essere bruciati o non, e possono essere distinti per composizione chimica e morfologia. Le particelle che compongono i residui di sparo hanno generalmente una forma sferica, con un diametro che va da 0.1 a 10 micrometri. Esse possono essere divise in particelle uniche (ovvero che rappresentano esclusivamente un colpo da arma da fuoco) e particelle indicative, utili all'individuazione delle munizioni utilizzate; tuttavia, le particelle indicative possono anche essere prodotte da altri oggetti, come alcuni strumenti industriali, le guarnizioni dei freni, i fuochi d'artificio, o le vernici.
Nei casi forensi vengono analizzati i residui inorganici, in particolare piombo (Pb), bario  (Ba) e antimonio (Sb), ritrovati in combinazioni e concentrazioni differenti in tutti i residui di sparo. Le tecniche solitamente usate per l'individuazione e l'analisi dei residui di sparo sono:
- PIXE (Proton-Induced X-Ray Emission)
- Tomografia computerizzata
- SEM (Microscopio elettronico a scansione) con Spettroscopia EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectometry)
- Analisi per attivazione neutronica
- ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectometry)
- ToF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry).

Uno dei principali problemi relativi all'identificazione dei residui di sparo è la durata della loro presenza sui tessuti molli e duri durante il processo di decomposizione, e in particolare la relazione della durata con determinati ambienti. A tal proposito sono stati condotti diversi studi sui resti decomposti, sia molli che duri (tra cui Fischbeck et al., 1986, Amadasi et al., 2012, Taborelli et al., 2012), dai quali è risultato che in media i residui di sparo possono essere individuati anche diversi anni dopo la morte. Tuttavia, in gran parte di questi studi i corpi o i campioni utilizzati sono stati conservati al coperto, per evitare l'azione degli agenti atmosferici, o comunque in ambienti terrestri. Si hanno ancora poche informazioni sulla persistenza dei residui di sparo su tessuti molli e duri in ambienti acquatici, marini in particolare; se si considera la frequenza dei ritrovamenti di corpi in mare, si capisce quanto sia fondamentale poter individuare eventuali residui di sparo e quanto ancora lacunose siano le conoscenze forensi in tal senso.
A colmare la lacuna ci hanno provato alcuni ricercatori neozelandesi, i quali hanno condotto uno studio mirato a quantificare le possibilità di trovare tracce di residui di sparo in un corpo sommerso e a valutare il potenziale dei metodi analitici a disposizione nell'esame dei residui in corpi molto decomposti ritrovati in ambienti marini.
Le tecniche utilizzate sono il SEM-EDX, in grado di fornire informazioni morfologiche e qualitative, e la ICP-MS, utile per individuare e accuratamente quantificare piombo, bario e antimonio nei residui e differenziare i tipi di proiettile usato. Sono stati analizzati 93 frammenti di costole di bovino giovane, sparate a distanza ravvicinata con un fucile calibro 22 con proiettili a punta cava; ogni costola è stata prima chiusa in un sacchetto di sabbia saturato con acqua, per simulare la natura poroelastica dei tessuti molli del torace.
A meno di 24 ore dallo sparo, i campioni sono stati posizionati in piccole cabine di plastica perforate, per garantire un movimento naturale, e posizionate in tre diversi ambienti marini (sommerso, intertidale--condizionato dalle maree--e sopralitorale), per un periodo massimo di 38 giorni. Alcuni campioni sono stati recuperati dopo 3 giorni, altri rispettivamente dopo 10, 24 e 38 giorni. Nello studio sono anche stati inclusi campioni non sparati e non esposti al mare, per disporre di valori di riferimento:

CAMPIONI	Sommersi	Intertidali	Sopralitorali	Non esposti	Tot
Solo osso	12	12	12		36
Osso con tessuto molle	12	12	12		36
Solo osso, senza sparo	2	2	2		6
Osso con tessuto molle, senza sparo	2	2	2		6
Solo osso, con sparo ma senza immersione				3	3
Osso con tessuto molle, con sparo ma senza immersione				3	3
Resti ossei regolari				3	3
					93

Alcune ossa si sono frammentate, soprattutto quelle recuperate più tardi. La frammentazione è probabilmente dovuta ai movimenti dell'acqua, che ha rotto l'osso lungo le fratture precedentemente prodotte dal proiettile.
Nelle zone sopralitorali e sommerse, si sono osservate differenze nella morfologia dell'osso:

Campioni ossei con tessuto molle (fleshed) e senza (defleshed), sommersi (a,b) e in zona sopralitorale (c,d), con i relativi tempi di recupero. I resti sommersi appaiono molto più levigati; dopo 10 giorni non vi è più tessuto molle sui resti sommersi, mentre è ancora presente in quelli della zona sopralitorale. Source: Lindtrom et al., 2015

Su tutti i campioni recuperati vi erano tracce di una sostanza apparentemente simile alla cenere. Sui campioni su cui si si sono volontariamente lasciati i tessuti molli è stato possibile vedere a occhio nudo dei residui metallici, provenienti probabilmente dal proiettile. Solo nelle ossa sommerse si è notato un rivestimento nero in corrispondenza dei fori d'entrata e d'uscita, che è scomparso quando le ossa sono state esposte all'aria o asciugate prima dell'analisi.

Strato nero attorno al foro d'entrata (a) e sull'osso spugnoso (b). Source: Lindtrom et al., 2015

L'analisi ICP-MS indica che la quantità di tessuto molle rimanente sulle ossa condiziona la conservazione dei residui di sparo nei corpi decomposti in mare. I tessuti molli hanno quindi un effetto protettivo sulla preservazione dei residui, ma solo nelle zone sopralitorali e sommerse, non nella zona intertidale, per via di un maggiore e più violento movimento dell'acqua.
Dall'analisi con SEM-EDX, è emerso che a prescindere dalla posizione, i resti di piombo sono recuperabili in tutti i frammenti anche dopo 38 giorni. Concentrazioni di particelle irregolari di piombo (prodotte dalla frammentazione del proiettile e dal propellente), sono state trovate in tutti i campioni, da tutti gli ambienti.
Oltre a piombo, bario, e antimonio, erano presenti anche altri elementi come sodio, magnesio, fosforo, potassio, alluminio, calcio e ferro; la presenza di questi elementi, come già stabilito dalla American Society for Testing and Materials, è considerata normale nei residui di sparo.
L'area dove si sono riscontrati meno problemi per l'individuazione e la raccolta dei residui di sparo è stata quella sopralitorale, nonostante la presenza di sabbia, conchiglie e piccole pietre potrebbe modificare la composizione dei residui. Nelle zone intertidali e sommerse invece i residui sono andati persi prima rispetto alla zona sopralitorale. Il fatto che negli ambienti sommersi i residui si perdano notevolmente prima degli ambienti terrestri è dovuto all'esposizione all'acqua, che accelera la perdita per effetti meccanici come le correnti e le onde, dissolve i residui, e porta ad una rapida perdita dei tessuti molli che risulta a sua volta in un'esposizione anticipata dei residui sull'osso. Anche altri fattori, come bioerosione, contatto violento con le superfici, levigatura, frammentazione e condizioni meteo influenzano la velocità con cui i residui di sparo possono scomparire da un corpo immerso in acqua. Negli ambienti intertidali, le maree possono far sbattere un corpo o delle ossa contro pietre o altri oggetti rendendo più difficile l'identificazione dei residui. 

A rendere ancora più complessa l'identificazione di residui di sparo è il fatto che determinate quantità di piombo sono comunque prelevabili dalle ossa che non presentano ferite d'arma da fuoco o che non sono state esposte all'azione degli elementi. Infatti, lo scheletro contiene approssimativamente il 90% del piombo presente nel corpo. Lo stesso problema si presenta con il bario: nel vivente, sia piombo che bario possono essere assorbiti attraverso la mucosa intestinale e incorporati nella matrice ossea.
Nei campioni in esame i livelli di bario non si sono mai modificati nel tempo, e questo non è necessariamente dovuto alla presenza di residui, ma oltre a poter dipendere dalla naturale presenza di bario nelle ossa, può anche essere una conseguenza dell'esposizione ambientale. Specialmente nell'osso spugnoso, i livelli di bario possono addirittura alzarsi dopo la morte, per via dell'interazione con l'ambiente circostante. Quindi, i livelli di bario sono di poca utilità per la misurazione dei residui di sparo in acqua.

In conclusione, sia le analisi effettuate via SEM-EDX che la ICP-MS hanno mostrato una perdita piuttosto rapida di piombo e antimonio già durante i primi 10 giorni, in particolare nelle costole poste nelle zone sommerse e intertidali; la scomparsa di questi elementi dai resti ossei avviene di certo molto più rapidamente in mare che in un ambiente terrestre, come dimostrato da altri studi precedenti. Inoltre, per poter indicare la presenza di residui di sparo, la quantità di piombo dovrebbe essere superiore a 4.46 microgrammi e quella di antimonio al di sopra di 0.12 microgrammi, mentre le quantità rilevate in queste analisi sono nettamente inferiori. Stando a questo studio, e in attesa di ulteriori ricerche al riguardo, si può concludere che allo stato attuale della ricerca non sembra possibile determinare con certezza la presenza di residui di sparo nei corpi ritrovati in mare.



Fonti:

- Amadasi, A., Brandone, A., Rizzi, A., Mazzarelli, D., Cattaneo, C., 2012. The survival of metallic residues from gunshot wounds in cremated bone: a SEM-EDX study. International Journal of Legal Medicine, 126: 525-531
- American Society for Testing and Materials International, 2010. Standard Guide for gunshot residue analysis by scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy. ASTM E1588
- Fischbeck, H.J., Ryan, S.R., Snow, C.C., 1986. Detection of bullet residue in bone using proton-induced X-ray emission (PIXE) analysis. Journal of Forensic Sciences, 31: 79-85
- LaGoo, L., Schaeffer, L.S., Szymanski, D.W., Smith, R.W., 2010. Detection of gunshot residue in blowfly larvae and decomposing porcine tissue using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Journal of Forensic Sciences, 55: 624-632
- Lindtrom, A.C., Hoogewerff, J., Athens, J., Obertova, Z., Duncan, W., Waddell, N., Kieser, J., 2015. Gunshot residue preservation in water. Forensic Science International, 253: 103-111
- Schwoeble, A.J., Exline, D.L., 2000. Current Methods in Forensic Gunshot Residue Analysis. CRC Press
- Taborelli, A., Gibelli, D., Rizzi, A., Andreola, S., Brandone, A., Cattaneo, C., 2012. Gunshot residues on dry bone after decomposition-a pilot study. Journal of Forensic Sciences, 57: 1281-1284