Distribución de plaguicidas y sus efectos ecotoxicológicos en sistemas acuáticos : Impactos ambientales de las actividades agrícolas-productivas sobre la sustentabilidad del ecosistema - Mac Loughlin, Tomás Mariano (2021)
La agricultura es uno de los pilares fundamentales de la economía argentina. Con la introducción de los organismos genéticamente modificados se desencadenó un cambio en la forma de producción y en las tecnologías empleadas: hoy en día, la producción se basa en paquetes tecnológicos que incluyen semillas transgénicas, plaguicidas y la siembra directa. Los plaguicidas aplicados sobre el cultivo y/o el suelo pueden ser movilizados hacia cuerpos de agua cercanos, donde dinámicas de distribución muy complejas tienen lugar, donde los plaguicidas presentan equilibrios de sorción/desorción sobre las partículas en suspensión, o pueden depositarse y pasar a formar parte de los sedimentos de fondo, siendo este último compartimiento un importante sumidero para estos compuestos y, consecuentemente, puede utilizarse como una medida integrada en el tiempo de los plaguicidas que ingresaron al sistema. El objetivo de la presente tesis es evaluar las concentraciones ambientales de plaguicidas asociados a distintos tipos de prácticas agrícolas, y su relación con factores climáticos y estacionales en cuerpos de agua inmersos en zonas con actividades agro-productivas, así como sus efectos ecotoxicológicos sobre la fauna bentónica. Se seleccionaron como sitios de muestreo cuencas hidrológicas que presenten distintos tipos de usos del suelo respecto a la actividad agrícola allí llevada a cabo: la cuenca del arroyo Carnaval, ubicada en la periferia de la ciudad de La Plata, y la cuenca del río Gualeguay, en la provincia de Entre Ríos. Estos cuerpos de agua se encuentran impactados por actividades marcadamente distintas: en la periferia de La Plata se encuentra una de las zonas de producción hortícola de mayor importancia del país, mientras que en Entre Ríos, la mayor parte de su área geográfica se encuentra sembrada por cultivos extensivos como soja y maíz. En cada campaña de muestreo se recolectaron muestras de agua superficial, material particulado sedimentable y sedimento de fondo. Más de 40 plaguicidas y metabolitos fueron analizados en cada matriz ambiental, por técnicas de cromatografía líquida y gaseosa acopladas a espectrometría de masas. El sistema de producción hortícola depende en gran medida de los plaguicidas. El régimen de uso está influenciado principalmente por las diferentes amenazas que enfrentan las hortalizas que se producen, sumado a que en cada unidad de producción tiene múltiples cultivos que se producen simultáneamente. En consecuencia, existe una gran variedad y carga de plaguicidas que se aplican en la horticultura durante todo el año. El arroyo Carnaval constituye una cuenca suburbana ubicada en el Cordón Hortícola Platense. En la parte superior y media de la cuenca, las principales actividades de uso de la tierra son la horticultura y la floricultura. Las concentraciones de plaguicidas excedieron las anteriormente reportadas en Argentina y otras partes del mundo, un reflejo de la dependencia de plaguicidas en la producción hortícola en la región estudiada. Al mismo tiempo, la ocurrencia de glifosato y AMPA en una cuenca rodeada por horticultura expone que este herbicida ya no se usa exclusivamente en cultivos resistentes tal como fuera su objeto de comercialización. Las concentraciones de plaguicidas en agua superficial, principalmente de insecticidas, se encontraron por encima de los respectivos niveles guía de calidad de agua ambiente para la protección de la biota acuática, y representaron un riesgo de medio a muy alto para la biota acuática según la Evaluación de Riesgo Ambiental realizada. Las demandas de mercado y el avance de la tecnología agropecuaria han conducido a la homogeneización del paisaje agrícola. En particular, la superficie implantada de soja se ha incrementado exponencialmente, como resultado de la aptitud de los biomas de nuestro país, el precio creciente de este commodity en los mercados y los altos rendimientos de las variedades genéticamente modificadas. Este aumento en la producción conlleva un incremento en la cantidad de plaguicidas utilizados. La cuenca del río Gualeguay nace al norte de la provincia de Entre Ríos y la recorre de norte a sur por 486 km hacia su desembocadura en el río Paraná. Se escogieron puntos de muestro tanto sobre el curso principal del río Gualeguay, así como en afluentes de este para investigar la movilización de plaguicidas desde los campos hacia arroyos como receptores primarios y luego hacia el curso principal. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las concentraciones de glifosato y AMPA en aguas superficiales y sedimentos de fondo de los sitios de muestreo en arroyos afluentes y aquellos sobre el curso principal del río Gualeguay. Atrazina también fue frecuentemente detectada en muestras de agua, nuevamente, sin diferencias respecto del nivel del curso. Los coeficientes de reparto calculados en entornos naturales reafirman que el glifosato y AMPA tienen una afinidad por la fracción particulada. A pesar de dicha tendencia en su reparto, en los cuerpos de agua estudiados, la fracción soluble representó el principal aporte a la concentración total en agua, representando en promedio más del 90% de ese valor, poniendo en evidencia el potencial de movilidad de estas moléculas. En base a las ocurrencias y concentraciones con las que se encontró glifosato y AMPA en las matrices analizadas, y en ambos sistemas de producción, es que se propone al glifosato como un contaminante pseudo persistente de los sistemas acuáticos asociados a actividades agro-productivas. Los ensayos de toxicidad proporcionan evidencia directa y cuantificable de las respuestas biológicas de los contaminantes presentes en el sedimento. Se realizaron bioensayos de toxicidad estandarizados con los sedimentos de fondo recolectados del Cordón Hortícola Platense y cuenca del río Gualeguay, exponiendo individuos del anfípodo autóctono Hyalella curvispina al sedimento completo. Los puntos finales medidos fueron supervivencia (efecto letal) e inhibición del crecimiento (efecto subletal). Escenarios de mortalidad de todos los organismos de ensayo se dieron en los sitios ubicados en el centro de la actividad del Cordón Hortícola Platense. Fue posible relacionar la mortalidad observada de los organismos de ensayo con la ocurrencia de insecticidas en los sedimentos de fondo, frecuentemente detectados en el arroyo Carnaval, lo que indica que la horticultura pone en riesgo a la comunidad bentónica de los cuerpos de agua asociados a esta actividad productiva. Los bioensayos de toxicidad sobre sedimento completo resultaron ser una valiosa herramienta bioanalítica, logrando así complementar la información obtenida del análisis químico.