Efecto del uso de fertilizantes y pesticidas sobre organismos acuáticos en arroyos de la zona hortícola de La Plata

• Autores: Arias, Marina
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Bonetto, Carlos Alberto; Mugni, Hernán Diego; Ocón, Carolina; Miglioranza, Karina; Rumi Macchi Zubiaurre, Alejandra
• Materia: Ciencias Naturales; Fertilizantes; La Plata (Buenos Aires, Argentina); agroquímicos; Microorganismos Acuáticos; nutrientes; impacto; ensambles de invertebrados
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

El Cinturón Hortícola Platense (CHP) se ubica en el noreste de la Provincia de Buenos Aires, presenta una superficie de 3.709 hectáreas, una producción de 78.000 toneladas/año y abastece de verduras a 14 millones de personas; se considera una de las regiones productivas más importante del país. El modelo de producción hortícola responde a un modelo dependiente de insumos, basado en la implementación de invernaderos y uso intensivo de agroquímicos. El uso de plaguicidas en Argentina se incrementó de 39 millones de kilogramos en 1991 a 336 millones de kilogramos en el 2011, y el consumo de fertilizantes de 400 mil toneladas en los años 90’ a más de 3 millones de toneladas en 2013. En el CHP se utilizan más de 160 productos diferentes, los insecticidas representan aproximadamente el 50% del total de los agroquímicos utilizados. El objetivo del presente trabajo de tesis es estudiar el efecto del uso de agroquímicos sobre organismos acuáticos en arroyos de cuencas con actividad hortícola intensiva del Cinturón Hortícola Platense. Se estudió el ciclo de vida de Simocephalus vetulus con el objetivo de establecer un cultivo semipermanente para esta especie y poder desarrollar experimentos de toxicidad en laboratorio. Se realizó un ensayo de crecimiento bajo dos temperaturas contrastantes, se determinaron los parámetros poblacionales y se establecieron metodologías de mantenimiento y separación de neonatos para los ensayos. Se determinó la concentración letal 50% (CL50) de los plaguicidas más utilizados: cipermetrina, lambdacialotrina, clorpirifos, y glifosato (principios activos y formulados comerciales) en S. vetulus. Estos valores, en ocasiones menores a las concentraciones registradas en la bibliografía en arroyos pampeanos, sugirieren la ocurrencia de efectos agudos sobre la población residente de S. vetulus. Se comparó la sensibilidad de S. vetulus con otras especies de crustáceos para evaluar su utilidad como modelo para ensayos de toxicidad. La sensibilidad de S. vetulus fue mayor que organismos comúnmente utilizados como indicadores de contaminación en el hemisferio norte, como por ejemplo Daphnia magna, para todos los compuestos. En particular, S. vetulus mostró la menor CL50 para lamdacialotrina y glifosato de las especies de distribución local. Simocephalus vetulus resulta de gran utilidad en la realización de ensayos de toxicidad y como modelo para la evaluación de riesgo en los ambientes pampeanos. Se realizaron ensayos para evaluar los efectos de repetidos pulsos efímeros de toxicidad de lambdacialotrina y cipermetrina (formulados comerciales) sobre S. vetulus a nivel organísmico y poblacional. Se realizaron tres experimentos, los organismos fueron expuestos durante 60-90 minutos a diferentes concentraciones de lambdacialotrina o cipermetrina, fueron transferidos a agua limpia y se realizó un seguimiento diario. Estas exposiciones breves se repitieron cada 7 días a lo largo de los experimentos. Se determinó que S. vetulus sobrevive a pulsos efímeros de exposición a concentraciones hasta 5 veces mayores a los valores de CL50 de lambdacialotrina y cipermetrina, pero se registran efectos posteriores. Se determinó que organismos expuestos a repetidos pulsos efímeros de lambdacialotrina presentaron una disminución de la longevidad posterior a la exposición. Organismos expuestos a repetidos pulsos breves de cipermetrina presentaron menor tasa de alimentación, fecundidad acumulada, tasa de reproducción y tasa de incremento poblacional (r) y, exceptuando este último parámetro, los efectos se observaron en organismos expuestos a concentraciones hasta 10 veces menores a los valores de CL50. Los resultados indican que una población residente, expuesta a pulsos efímeros de toxicidad disminuirá su densidad, y que distintas especies de invertebrados se verán afectadas de manera diferencial debido a su diferente sensibilidad, resultando en cambios en la estructura de la comunidad. Se estudió el ensamble de invertebrados asociados a la vegetación, las concentraciones de nutrientes en agua y plaguicidas en sedimento y el porcentaje de horticultura en la cuenca de 4 arroyos ubicados en el Cinturón Hortícola Platense: San Juan, Martín, Gato y El Sauce, y se compararon con otros cuatro arroyos considerados como arroyos de referencia, (sin actividad hortícola en sus cuencas): Sin Nombre, Buñirigo, Morales y Destino, los dos primeros se localizan en cuencas con uso del suelo ganadero sobre pasturas naturales y los 2 últimos ubicados en la reserva de la biosfera Parque Costero del Sur. Se realizaron en total 11 muestreos en la época de mayor aplicación de agroquímicos de Octubre de 2014 a Marzo de 2017. Las concentraciones de nutrientes en los arroyos hortícolas fueron significativamente mayores que en los arroyos de referencia, y estuvieron positivamente correlacionadas con el porcentaje de horticultura en la cuenca. Las concentraciones y la frecuencia de detección de plaguicidas fue mayor en arroyos hortícolas, y las concentraciones de plaguicidas se correlacionaron con las concentraciones de nutrientes. Estos resultados sugieren un origen común: las aplicaciones en los cultivos adyacentes, que son incorporadas a los arroyos en coincidencia con los eventos de escorrentía superficial posteriores. Los ensambles de invertebrados asociados a la vegetación en arroyos hortícolas fueron significativamente diferentes a los ensambles de los arroyos de referencia. Los sitios hortícolas presentaron menor riqueza y densidad de invertebrados y ensambles caracterizados por colémbolos (principalmente Entomobryoidea), Dugessidae e Hirudinea, mientras que los arroyos de referencia se caracterizaron por su mayor riqueza y densidad y mayor abundancia de S. vetulus, Hyalella y Baetidae. Trichoptera, Decapoda y Caenis, considerados sensibles a los plaguicidas, aparecieron sólo en sitios de referencia. La riqueza y la diversidad se correlacionaron negativamente con las concentraciones de nutrientes y el porcentaje de horticultura en la cuenca. Del mismo modo, la riqueza se correlacionó negativamente con las concentraciones de plaguicidas. La abundancia de S. vetulus, Hyalella y Baetidae, además, se correlacionaron negativamente con el porcentaje de horticultura en la cuenca, mientras que la de Entomobryoidea y Dugessidae se correlacionaron positivamente. Se concluye que el uso de agroquímicos en la horticultura modifica la composición y la estructura del ensamble de invertebrados por pérdida de organismos sensibles y aumento de la densidad de grupos taxonómicos tolerantes. Las concentraciones de nutrientes en los arroyos, la menor riqueza de taxones y la abundancia de S. vetulus, Hyalella y Baetidae son buenos indicadores de impacto por agroquímicos.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo