Impacto ambiental de los plaguicidas
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Drenaje de fertilizantes y pesticidas en un arroyo.
Se rocían pesticidas en un campo recién arado por un tractor. La fumigación con Ariel es una fuente principal de arrastre de pesticidas y la aplicación sobre la capa superficial del suelo suelta aumenta la posibilidad de escurrimiento hacia las vías fluviales.

Los efectos ambientales de los plaguicidas describen la amplia serie de consecuencias del uso de plaguicidas. Las consecuencias no deseadas de los plaguicidas son uno de los principales impulsores del impacto negativo de la agricultura industrial moderna en el medio ambiente . Los pesticidas, debido a que son productos químicos tóxicos destinados a matar especies de plagas , pueden afectar a especies no objetivo , como plantas, animales y seres humanos. Más del 98% de los insecticidas rociados y el 95% de los herbicidas llegan a un destino que no es su especie objetivo, porque se rocían o se esparcen por campos agrícolas enteros. [1] Otros agroquímicos , como fertilizantes, también puede tener efectos negativos sobre el medio ambiente.

Los efectos negativos de los plaguicidas no se encuentran solo en el área de aplicación. La escorrentía y la deriva de plaguicidas pueden llevar plaguicidas a ambientes acuáticos distantes u otros campos, áreas de pastoreo, asentamientos humanos y áreas no desarrolladas. Otros problemas surgen de las malas prácticas de producción, transporte, almacenamiento y eliminación. [2] Con el tiempo, la aplicación repetida de plaguicidas aumenta la resistencia a las plagas , mientras que sus efectos sobre otras especies pueden facilitar el resurgimiento de la plaga. [3] Alternativas al uso intensivo de plaguicidas, como el manejo integrado de plagas y técnicas de agricultura sostenible como el policultivo. mitigar estas consecuencias, sin la aplicación de químicos tóxicos nocivos.

Los modelos ambientales indican que, a nivel mundial, más del 60% de las tierras agrícolas mundiales (~ 24,5 millones de km²) está "en riesgo de contaminación por plaguicidas por más de un ingrediente activo", y que más del 30% está en "alto riesgo", de los cuales un tercio está en regiones de alta biodiversidad. [4] [5] Cada plaguicida o clase de plaguicida viene con un conjunto específico de preocupaciones ambientales. Estos efectos indeseables han llevado a la prohibición de muchos plaguicidas, mientras que las regulaciones han limitado y / o reducido el uso de otros. La difusión mundial del uso de plaguicidas, incluido el uso de plaguicidas más antiguos u obsoletos que han sido prohibidos en algunas jurisdicciones, ha aumentado en general. [6] [7]

Historia

Después del final de la Segunda Guerra Mundial , Estados Unidos cambió sus industrias de la producción de productos químicos en tiempos de guerra a la creación de pesticidas sintéticos utilizados en la agricultura, utilizando piretro, rotenona, nicotina, sabadilla y cuasina como precursores del uso expansivo de pesticidas en el lugar actual. [8] Los pesticidas sintéticos demostraron ser baratos y efectivos para matar insectos, pero recibieron críticas de las ONG preocupadas por su efecto en la salud humana. En los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial surgió la creación y el uso de Aldrin (ahora prohibido en la mayoría de los países), diclorodifenil tricloroetano (DDT) en 1939, Dieldrin , β- Hexacloruro de benceno (BHC), 2,4-Ácido diclorofenoxiacético (2,4-D), clordano y endrina ". [ Cita requerida ]

Si bien la preocupación por la ecotoxicología comenzó con eventos de intoxicación aguda a fines del siglo XIX; La preocupación pública por los efectos ambientales indeseables de los productos químicos surgió a principios de la década de 1960 con la publicación del libro de Rachel Carson , Silent Spring . Poco después, se demostró que el DDT, originalmente utilizado para combatir la malaria , y sus metabolitos causaban efectos a nivel de población en aves rapaces. Los estudios iniciales en los países industrializados se centraron en los efectos de la mortalidad aguda en la mayoría de los casos de aves o peces. [9]

Uso moderno de pesticidas

Sin embargo, los datos verdaderos sobre el uso de plaguicidas permanecen dispersos y / o no están disponibles públicamente, especialmente en todo el mundo (3). Algunos académicos sostienen que la práctica común del registro de incidentes es inadecuada para comprender la totalidad de los efectos. [9]

En la actualidad, se utilizan más de 3.500 millones de kilogramos de pesticidas sintéticos para la agricultura mundial en una industria de más de 45.000 millones de dólares. [10] Los principales productores agroquímicos actuales incluyen Syngenta (ChemChina) , Bayer Crop Science , BASF , Dow AgroSciences , FMC , ADAMA, Nufarm , Corteva , Sumitomo Chemical, UPL y Huapont Life Sciences. Bayer CropScience y su adquisición de Monsanto lo llevaron a ganancias récord en 2019 de más de $ 10 mil millones en ventas, cuyas acciones de herbicidas crecieron un 22%, seguidas de cerca por Syngenta. [11]

En 2016, Estados Unidos consumió 322 millones de libras de plaguicidas prohibidos en la UE, 26 millones de libras de plaguicidas prohibidos en Brasil y 40 millones de libras de plaguicidas prohibidos en China, y la mayoría de los plaguicidas prohibidos permanecen constantes o aumentan en los Estados Unidos durante los últimos 25 años según estudios. [12]

Investigación académica

Desde 1990, el interés de la investigación ha pasado de documentar incidentes y cuantificar la exposición química a estudios destinados a vincular experimentos de laboratorio, mesocosmos y de campo. Ha aumentado la proporción de publicaciones relacionadas con efectos. Los estudios con animales se centran principalmente en peces, insectos, aves, anfibios y arácnidos. [9]

Desde 1993, los Estados Unidos y la Unión Europea han actualizado las evaluaciones de riesgo de los plaguicidas, poniendo fin al uso de insecticidas organofosforados y carbamatos sumamente tóxicos . Los pesticidas más nuevos tienen como objetivo la eficiencia en los efectos secundarios objetivo y mínimos en los organismos no objetivo. La proximidad filogenética de especies benéficas y plagas complica el proyecto. [9]

Uno de los principales desafíos es vincular los resultados de los estudios celulares a través de muchos niveles de complejidad creciente a los ecosistemas. [9]

El concepto (tomado de la física nuclear) de semivida se ha utilizado para plaguicidas en plantas , [13] y algunos autores sostienen que los modelos de evaluación del riesgo e impacto de los plaguicidas se basan en información que describe la disipación de las plantas y son sensibles a ella. [14] La vida media de los plaguicidas se explica en dos hojas informativas de NPIC . Las vías de degradación conocidas son a través de: fotólisis , disociación química , sorción , bioacumulación y metabolismo vegetal o animal . [15] [16] A USDALa hoja informativa publicada en 1994 enumera el coeficiente de adsorción del suelo y la vida media del suelo de los plaguicidas de uso común en ese momento. [17] [18]

Efectos específicos de los plaguicidas

Efectos ambientales de los plaguicidas
Plaguicida / claseEfecto (s)
DDT / DDE organocloradoDisruptor endocrino [19]
Propiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
Mortalidad aguda atribuida a la inhibición de la actividad de la acetilcolinesterasa [21]
DDTAdelgazamiento de la cáscara de huevo en aves rapaces [20]
Carcinógeno [19]
Disruptor endocrino [19]
DDT / Diclofol , Dieldrin y ToxafenoDisminución de la población juvenil y mortalidad de adultos en reptiles silvestres [22]
DDT / Toxafeno / ParatiónSusceptibilidad a la infección por hongos [23]
TriazinaLas lombrices de tierra se infectaron con gregarinas monocístidas [9]
ClordanoInteractuar con el sistema inmunológico de los vertebrados [23]
Carbamatos, el fenoxi herbicida 2,4-D y atrazinaInteractuar con el sistema inmunológico de los vertebrados [23]
AnticolinesterasaEnvenenamiento por aves [21]
Infecciones animales, brotes de enfermedades y mayor mortalidad. [24]
OrganofosforadoPropiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
Mortalidad aguda atribuida a la inhibición de la actividad de la acetilcolina esterasa [21]
Inmunotoxicidad , principalmente causada por la inhibición de serina hidrolasas o esterasas [25]
Daño oxidativo [25]
Modulación de las vías de transducción de señales [25]
Funciones metabólicas deterioradas como termorregulación , consumo y comportamiento de agua y / o alimentos, desarrollo deficiente, reproducción reducida y éxito de eclosión en vertebrados. [26]
CarbamatoPropiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
Funciones metabólicas deterioradas como termorregulación , consumo y comportamiento de agua y / o alimentos, desarrollo deficiente, reproducción reducida y éxito de eclosión en vertebrados. [26]
Interactuar con el sistema inmunológico de los vertebrados [23]
Mortalidad aguda atribuida a la inhibición de la actividad de la acetilcolina esterasa [21]
Herbicida fenoxi 2,4-DInteractuar con el sistema inmunológico de los vertebrados [23]
AtrazinaInteractuar con el sistema inmunológico de los vertebrados [23]
Poblaciones reducidas de la rana leopardo del norte (Rana pipiens) porque la atrazina mató al fitoplancton , permitiendo así que la luz penetre en la columna de agua y el perifiton para asimilar los nutrientes liberados por el plancton . El crecimiento del perifiton proporcionó más alimento a los herbívoros, aumentando las poblaciones de caracoles, que proporcionan hospedadores intermedios para los trematodos . [27]
PiretroidePropiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
TiocarbamatoPropiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
TriazinaPropiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
TriazolPropiedades de alteración de la tiroides en roedores, aves, anfibios y peces [20]
Funciones metabólicas deterioradas como termorregulación , consumo y comportamiento de agua y / o alimentos, desarrollo deficiente, reproducción reducida y éxito de eclosión en vertebrados.
Neonicotinoico / Nicotinoidetoxicidad respiratoria, cardiovascular, neurológica e inmunológica en ratas y seres humanos [28]
Interrumpen la señalización de aminas biogénicas y provocan una disfunción olfativa posterior, además de afectar el comportamiento de búsqueda de alimento, el aprendizaje y la memoria.
Imidacloprid , Imidacloprid / piretroide λ-cialotrinaDeterioro de la alimentación, el desarrollo de la cría y el éxito de la colonia en términos de tasa de crecimiento y producción de nuevas reinas. [29]
TiametoxamAlta mortalidad de obreras de abejas melíferas debido a fallas en la localización [30] (los riesgos de colapso de la colonia siguen siendo controvertidos) [31]
FlupyradifuroneEfectos sinérgicos adversos letales y subletales en abejas. [32] Su toxicidad depende de la temporada y el estrés nutricional, y puede reducir la supervivencia de las abejas, el consumo de alimentos, la termorregulación, el éxito del vuelo y aumentar la velocidad de vuelo. [33] Tiene el mismo modo de acción de los neonicotinoides. [34]
EspinosinasAfectan varios rasgos fisiológicos y de comportamiento de artrópodos beneficiosos , particularmente himenópteros [35]
Maíz Bt / LlorarAbundancia reducida de algunos taxones de insectos, predominantemente herbívoros lepidópteros susceptibles , así como sus depredadores y parasitoides . [9]
HerbicidaDisminución de la disponibilidad de alimentos y efectos secundarios adversos en los invertebrados del suelo y las mariposas [36]
Disminución de la abundancia y diversidad de especies en pequeños mamíferos. [36]
BenomylSe modificó la exhibición floral a nivel de parche y luego una reducción de dos tercios del número total de visitas de abejas y en un cambio en los visitantes de abejas de cuerpo grande a abejas y moscas de cuerpo pequeño [37]
Ciclos de herbicidas y siembraReducción de las tasas de supervivencia y reproducción en aves carnívoras o que comen semillas [38]

Contaminantes orgánicos persistentes

Artículo principal: Contaminante orgánico persistente

Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) son compuestos que resisten la degradación y, por lo tanto, permanecen en el medio ambiente durante años. Algunos plaguicidas, incluidos aldrín , clordano , DDT , dieldrín , endrín , heptacloro , hexaclorobenceno , mirex y toxafeno , se consideran COP. Algunos COP tienen la capacidad de volatilizarse y viajar grandes distancias a través de la atmósfera para depositarse en regiones remotas. Dichos productos químicos pueden tener la capacidad de bioacumularse y biomagnificarse y pueden biomagnificarse(es decir, se vuelven más concentrados) hasta 70.000 veces sus concentraciones originales. [39] Los COP pueden afectar a organismos no objetivo en el medio ambiente y aumentar el riesgo para los seres humanos [40] al alterar los sistemas endocrino , reproductivo y respiratorio . [39]

Efectos ambientales

Aire

Aplicación aérea de un pesticida contra mosquitos en una ciudad.
Ver también: Derivación de pesticidas y aplicación aérea.

Los pesticidas pueden contribuir a la contaminación del aire. La deriva de plaguicidas ocurre cuando los plaguicidas suspendidos en el aire como partículas son transportados por el viento a otras áreas, potencialmente contaminándolas. [41] Los pesticidas que se aplican a los cultivos pueden volatilizarse y pueden ser arrastrados por los vientos hacia áreas cercanas, lo que podría representar una amenaza para la vida silvestre. [42] Las condiciones climáticas en el momento de la aplicación, así como la temperatura y la humedad relativa, modifican la propagación del pesticida en el aire. A medida que aumenta la velocidad del viento, también lo hace el rocío y la exposición. La humedad relativa baja y la temperatura alta dan como resultado una mayor evaporación del rociado. Por lo tanto, la cantidad de pesticidas inhalables en el ambiente exterior a menudo depende de la temporada. [3]Además, las gotas de pesticidas rociados o partículas de pesticidas aplicados como polvos pueden viajar con el viento a otras áreas, [43] o los pesticidas pueden adherirse a partículas que soplan con el viento, como partículas de polvo. [44] La fumigación en el suelo produce menos dispersión de plaguicidas que la fumigación aérea . [45] Los agricultores pueden emplear una zona de amortiguamiento alrededor de su cultivo, que consiste en tierras vacías o plantas no cultivadas como árboles de hoja perenne para que sirvan como cortavientos y absorban los pesticidas, evitando la deriva a otras áreas. [46] Estos cortavientos son un requisito legal en los Países Bajos . [46]

Los pesticidas que se rocían en los campos y se usan para fumigar el suelo pueden desprender químicos llamados compuestos orgánicos volátiles , que pueden reaccionar con otros químicos y formar un contaminante llamado ozono a nivel del suelo . El uso de pesticidas representa alrededor del 6 por ciento de los niveles totales de ozono a nivel del suelo. [47]

Agua

Vías de plaguicidas

En los Estados Unidos , se descubrió que los pesticidas contaminan todos los arroyos y más del 90% de los pozos muestreados en un estudio realizado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos . [48] También se han encontrado residuos de plaguicidas en las aguas pluviales y subterráneas. [49] Los estudios del gobierno del Reino Unido mostraron que las concentraciones de pesticidas excedían las permitidas para el agua potable en algunas muestras de agua de río y agua subterránea. [50]

Los impactos de los plaguicidas en los sistemas acuáticos a menudo se estudian utilizando un modelo de transporte hidrológico para estudiar el movimiento y el destino de los productos químicos en ríos y arroyos. Ya en la década de 1970 se realizó un análisis cuantitativo de la escorrentía de plaguicidas para predecir las cantidades de plaguicida que llegarían a las aguas superficiales. [51]

Hay cuatro rutas principales a través de las cuales los pesticidas alcanzar el agua: se puede desviarse fuera del área destinada cuando se pulveriza, puede filtrarse, o de lixiviación a través del suelo, se puede llevar al agua como escorrentía, o puede ser derramados , por ejemplo accidentalmente o por negligencia. [52] También se pueden llevar al agua erosionando el suelo . [53] Los factores que afectan la capacidad de un plaguicida para contaminar el agua incluyen su solubilidad en agua , la distancia desde un sitio de aplicación a un cuerpo de agua, clima, tipo de suelo , presencia de un cultivo en crecimiento y el método utilizado para aplicar el químico. [54]

Regulaciones centradas en el agua

En la regulación de Estados Unidos , los límites máximos permisibles de conce [55] ntrations para plaguicidas individuales en el agua potable son establecidos por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los sistemas públicos de agua . [49] [54] (No existen estándares federales para pozos privados). Los estándares de calidad del agua ambiental para concentraciones de pesticidas en cuerpos de agua son desarrollados principalmente por agencias ambientales estatales, con la supervisión de la EPA. Estos estándares pueden emitirse para cuerpos de agua individuales o pueden aplicarse en todo el estado. [56] [57]

El Reino Unido establece Estándares de Calidad Ambiental (EQS), o concentraciones máximas permitidas de algunos pesticidas en cuerpos de agua por encima de las cuales puede ocurrir toxicidad. [58]

La Unión Europea regula las concentraciones máximas de plaguicidas en el agua. [58]

Tierra

El uso extensivo de plaguicidas en la producción agrícola puede degradar y dañar la comunidad de microorganismos que viven en el suelo , particularmente cuando estos productos químicos se usan en exceso o mal a medida que los compuestos químicos se acumulan en el suelo. [59] El impacto total de los plaguicidas en los microorganismos del suelo aún no se comprende del todo; muchos estudios han encontrado efectos nocivos de los plaguicidas sobre los microorganismos del suelo y los procesos bioquímicos, mientras que otros han encontrado que los residuos de algunos plaguicidas pueden ser degradados y asimilados por microorganismos. [60] El efecto de los plaguicidas sobre los microorganismos del suelo se ve afectado por la persistencia, concentración y toxicidad del plaguicida aplicado, además de varios factores ambientales. [61]Esta compleja interacción de factores dificulta sacar conclusiones definitivas sobre la interacción de los plaguicidas con el ecosistema del suelo . En general, la aplicación de pesticidas a largo plazo puede alterar los procesos bioquímicos del ciclo de nutrientes. [60]

Muchos de los productos químicos utilizados en los plaguicidas son contaminantes persistentes del suelo , cuyo impacto puede durar décadas y afectar negativamente la conservación del suelo . [62]

El uso de pesticidas disminuye la biodiversidad general del suelo. No usar los químicos da como resultado una mejor calidad del suelo , [63] con el efecto adicional de que más materia orgánica en el suelo permite una mayor retención de agua. [49] Esto ayuda a aumentar los rendimientos de las granjas en años de sequía , cuando las granjas orgánicas han tenido rendimientos entre un 20 y un 40% más altos que sus contrapartes convencionales. [64] Un menor contenido de materia orgánica en el suelo aumenta la cantidad de pesticida que abandonará el área de aplicación, porque la materia orgánica se une a los pesticidas y los ayuda a descomponerlos. [49]

La degradación y la sorción son factores que influyen en la persistencia de plaguicidas en el suelo. Dependiendo de la naturaleza química del pesticida, estos procesos controlan directamente el transporte del suelo al agua y, a su vez, al aire y a nuestros alimentos. La descomposición de sustancias orgánicas, la degradación, implica interacciones entre microorganismos en el suelo. La sorción afecta la bioacumulación de plaguicidas que dependen de la materia orgánica del suelo. Se ha demostrado que los ácidos orgánicos débiles son absorbidos débilmente por el suelo, debido al pH y a la estructura principalmente ácida. Se ha demostrado que los productos químicos absorbidos son menos accesibles para los microorganismos. Los mecanismos de envejecimiento son poco conocidos, pero a medida que aumentan los tiempos de permanencia en el suelo, los residuos de plaguicidas se vuelven más resistentes a la degradación y extracción a medida que pierden actividad biológica. [sesenta y cinco]

Impacto en los seres vivos

Plantas

Pulverización de cultivos

La fijación de nitrógeno , necesaria para el crecimiento de las plantas superiores , se ve obstaculizada por los pesticidas en el suelo. [66] Se ha demostrado que los insecticidas DDT , metil paratión y especialmente pentaclorofenol interfieren con la señalización química entre leguminosas y rizobios . [66] La reducción de esta señalización química simbiótica da como resultado una reducción de la fijación de nitrógeno y, por lo tanto, una reducción del rendimiento de los cultivos. [66] La formación de nódulos de raíces en estas plantas ahorra a la economía mundial $ 10 mil millones en fertilizantes nitrogenados sintéticos cada año. [67]

Los pesticidas pueden matar a las abejas y están fuertemente implicados en la disminución de polinizadores , la pérdida de especies que polinizan las plantas, incluso a través del mecanismo del trastorno de colapso de colonias , [68] [69] [70] [71] [ fuente no confiable? ] en el que las abejas obreras de una colmena o de una colonia de abejas melíferas del oeste desaparecen abruptamente. La aplicación de pesticidas a los cultivos que están en flor puede matar a las abejas , [41] que actúan como polinizadores. El USDA y el USFWSestiman que los agricultores estadounidenses pierden al menos $ 200 millones al año por la reducción de la polinización de los cultivos porque los pesticidas aplicados a los campos eliminan aproximadamente una quinta parte de las colonias de abejas melíferas en los Estados Unidos y dañan un 15% adicional. [1]

Por otro lado, los pesticidas tienen algún efecto nocivo directo en las plantas, incluido un desarrollo deficiente del pelo de las raíces, el amarilleamiento de los brotes y la reducción del crecimiento de las plantas. [72]

Animales

En Inglaterra, el uso de pesticidas en jardines y tierras de cultivo ha visto una reducción en el número de pinzones comunes.

Los plaguicidas dañan a muchos tipos de animales, lo que lleva a muchos países a regular el uso de plaguicidas a través de planes de acción para la biodiversidad .

Los animales, incluidos los seres humanos, pueden sufrir intoxicación por residuos de plaguicidas que permanecen en los alimentos, por ejemplo, cuando los animales salvajes entran en los campos fumigados o en áreas cercanas poco después de la fumigación. [45]

Los pesticidas pueden eliminar las fuentes de alimentos esenciales de algunos animales, lo que hace que los animales se reubiquen, cambien su dieta o mueran de hambre. Los residuos pueden subir por la cadena alimentaria ; por ejemplo, las aves pueden sufrir daños cuando comen insectos y gusanos que han consumido pesticidas. [41] Las lombrices de tierra digieren la materia orgánica y aumentan el contenido de nutrientes en la capa superior del suelo. Protegen la salud humana ingiriendo basura en descomposición y actuando como bioindicadores de la actividad del suelo. Los pesticidas han tenido efectos nocivos sobre el crecimiento y la reproducción de las lombrices de tierra. [73] Algunos pesticidas pueden bioacumularse o acumularse hasta niveles tóxicos en los cuerpos de los organismos que los consumen con el tiempo, un fenómeno que impacta especialmente a las especies que se encuentran en lo alto de la cadena alimentaria.[41]

Aves

Índice del número de aves comunes de las tierras de cultivo en la Unión Europea y países europeos seleccionados, base igual a 100 en 1990 [74]
  Suecia
  Países Bajos
  Francia
  Reino Unido
  unión Europea
  Alemania
  Suiza

El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU . Estima que 72 millones de aves mueren a causa de los pesticidas en los Estados Unidos cada año. [75] Las águilas calvas son ejemplos comunes de organismos no objetivo que se ven afectados por el uso de pesticidas. El libro Silent Spring de Rachel Carson trata sobre el daño a las especies de aves debido a la bioacumulación de pesticidas . Existe evidencia de que las aves continúan siendo dañadas por el uso de pesticidas. En las tierras agrícolas del Reino Unido , las poblaciones de diez especies de aves diferentes disminuyeron en 10 millones de individuos reproductores entre 1979 y 1999, supuestamente por la pérdida de especies de plantas e invertebrados de las que se alimentan las aves. Por toda Europa, 116 especies de aves estaban amenazadas hasta 1999. Se ha encontrado que las reducciones en las poblaciones de aves están asociadas con las épocas y áreas en las que se utilizan pesticidas. [76] El adelgazamiento de la cáscara de huevo inducido por DDE ha afectado especialmente a las poblaciones de aves de Europa y América del Norte. [77] De 1990 a 2014, el número de aves comunes de las tierras de cultivo ha disminuido en la Unión Europea en su conjunto y en Francia , Bélgica y Suecia ; en Alemania , que depende más de la agricultura ecológica y menos de los plaguicidas, el descenso ha sido más lento; en Suiza , que no depende mucho de la agricultura intensiva, después de una disminución a principios de la década de 2000, el nivel ha vuelto al de 1990. [74] En otro ejemplo, algunos tipos de fungicidas utilizados en el cultivo de maní son solo ligeramente tóxicos para las aves y los mamíferos, pero pueden matar a las lombrices de tierra, que en reducir a su vez las poblaciones de aves y mamíferos que se alimentan de ellos. [45]

Algunos pesticidas vienen en forma granular. La vida silvestre puede comer los gránulos, confundiéndolos con granos de comida. Unos pocos gránulos de pesticida pueden ser suficientes para matar a un pájaro pequeño. [45] Los herbicidas pueden poner en peligro las poblaciones de aves al reducir su hábitat. [45]

Vida acuática

Usar un herbicida acuático
Los amplios márgenes de campo pueden reducir la contaminación por fertilizantes y pesticidas en arroyos y ríos.

Los peces y otra biota acuática pueden resultar dañados por el agua contaminada con pesticidas. [78] La escorrentía superficial de plaguicidas en ríos y arroyos puede ser muy letal para la vida acuática , a veces matando a todos los peces en un arroyo en particular. [79]

La aplicación de herbicidas a cuerpos de agua puede causar la muerte de peces cuando las plantas muertas se descomponen y consumen el oxígeno del agua , asfixiando a los peces. Los herbicidas como el sulfato de cobre que se aplican al agua para matar plantas son tóxicos para los peces y otros animales acuáticos en concentraciones similares a las que se usan para matar las plantas. La exposición repetida a dosis subletales de algunos plaguicidas puede causar cambios fisiológicos y de comportamiento que reducen las poblaciones de peces, como el abandono de nidos y crías, disminución de la inmunidad a las enfermedades y disminución de la evitación de depredadores. [78]

La aplicación de herbicidas a cuerpos de agua puede matar plantas de las que dependen los peces para su hábitat. [78]

Los pesticidas pueden acumularse en cuerpos de agua a niveles que matan al zooplancton , la principal fuente de alimento para los peces jóvenes. [80] Los pesticidas también pueden matar insectos de los que se alimentan algunos peces, lo que hace que los peces viajen más lejos en busca de alimento y los exponga a un mayor riesgo de depredadores. [78]

Cuanto más rápido se descompone un pesticida en el medio ambiente, menos amenaza representa para la vida acuática. Los insecticidas suelen ser más tóxicos para la vida acuática que los herbicidas y fungicidas. [78]

Anfibios

Ver también: Disminución de la población de anfibios

En las últimas décadas, las poblaciones de anfibios han disminuido en todo el mundo, por razones inexplicables que se cree que son variadas, pero de las cuales los pesticidas pueden formar parte. [81]

Las mezclas de pesticidas parecen tener un efecto tóxico acumulativo en las ranas . Los renacuajos de estanques que contienen múltiples pesticidas tardan más en metamorfosearse y son más pequeños cuando lo hacen, lo que disminuye su capacidad para atrapar presas y evitar a los depredadores. [82] La exposición de los renacuajos al organocloruro endosulfán a niveles que probablemente se encuentren en los hábitats cercanos a los campos rociados con el químico mata a los renacuajos y provoca anomalías en el comportamiento y el crecimiento. [83]

El herbicida atrazina puede convertir a las ranas macho en hermafroditas , disminuyendo su capacidad de reproducción. [82] Se han informado efectos tanto reproductivos como no reproductivos en reptiles acuáticos y anfibios. Los cocodrilos , muchas especies de tortugas y algunas lagartijas carecen de cromosomas diferenciados por sexo hasta después de la fertilización durante la organogénesis , dependiendo de la temperatura. La exposición embrionaria de las tortugas a varios PCB provoca una reversión del sexo. En los Estados Unidos y Canadá se han informado trastornos como disminución del éxito de la eclosión, feminización, lesiones cutáneas y otras anomalías del desarrollo.[77]

Los plaguicidas están implicados en una variedad de impactos en la salud humana debido a la contaminación.

Humanos

Ver también: Residuos de plaguicidas

Los pesticidas pueden ingresar al cuerpo a través de la inhalación de aerosoles , polvo y vapores que contienen pesticidas; a través de la exposición oral al consumir alimentos / agua; ya través de la exposición de la piel por contacto directo. [84] Los pesticidas se secretan en el suelo y las aguas subterráneas que pueden terminar en el agua potable, y la pulverización de pesticidas puede desplazarse y contaminar el aire.

Los efectos de los plaguicidas en la salud humana dependen de la toxicidad del producto químico y de la duración y magnitud de la exposición. [85] Los trabajadores agrícolas y sus familias experimentan la mayor exposición a los pesticidas agrícolas a través del contacto directo. Todos los seres humanos contienen pesticidas en sus células grasas.

Los niños son más susceptibles y sensibles a los pesticidas, [84] porque aún se están desarrollando y tienen un sistema inmunológico más débil que los adultos. Los niños pueden estar más expuestos debido a su mayor proximidad al suelo y la tendencia a llevarse objetos desconocidos a la boca. El contacto de la mano a la boca depende de la edad del niño, al igual que la exposición al plomo . Los niños menores de seis meses son más propensos a experimentar la exposición de la leche materna y la inhalación de partículas pequeñas. Los pesticidas que ingresan al hogar por parte de miembros de la familia aumentan el riesgo de exposición. Los residuos tóxicos en los alimentos pueden contribuir a la exposición de un niño. [86] Los químicos pueden bioacumularse en el cuerpo con el tiempo.

Los efectos de la exposición pueden variar desde una leve irritación de la piel hasta defectos congénitos , tumores, cambios genéticos, trastornos sanguíneos y nerviosos, alteraciones endocrinas , coma o muerte. [85] Se han asociado efectos sobre el desarrollo con los plaguicidas. Los recientes aumentos de cánceres infantiles en toda América del Norte, como la leucemia , pueden ser el resultado de mutaciones de las células somáticas . [87] Los insecticidas destinados a alterar los insectos pueden tener efectos dañinos en el sistema nervioso de los mamíferos. Se han observado alteraciones tanto crónicas como agudas en las exposiciones. El DDT y su producto de degradación DDE alteran la actividad estrogénica y posiblemente conduzcan al cáncer de mama. La exposición fetal al DDT reduce el tamaño del pene masculino en los animales y puede producir testículos no descendidos . El pesticida puede afectar a los fetos en las primeras etapas de desarrollo, en el útero e incluso si uno de los padres estuvo expuesto antes de la concepción. La alteración de la reproducción tiene el potencial de ocurrir por reactividad química y por cambios estructurales. [88]

Resistencia a plagas

Esta sección es un extracto de Resistencia a los pesticidas [ editar ]
La aplicación de pesticidas puede seleccionar artificialmente plagas resistentes. En este diagrama, la primera generación tiene un insecto con una mayor resistencia a un pesticida (rojo). Después de la aplicación de plaguicidas, sus descendientes representan una mayor proporción de la población, porque las plagas sensibles (blancas) han sido eliminadas selectivamente. Después de aplicaciones repetidas, las plagas resistentes pueden constituir la mayoría de la población.

La resistencia a los plaguicidas describe la menor susceptibilidad de una población de plagas a un plaguicida que anteriormente era eficaz para controlar la plaga. Las especies de plagas desarrollan resistencia a los pesticidas a través de la selección natural : los especímenes más resistentes sobreviven y transmiten sus rasgos de cambios hereditarios adquiridos a su descendencia. [89]

Se han informado casos de resistencia en todas las clases de plagas ( es decir , enfermedades de los cultivos, malezas, roedores, etc. ), con "crisis" en el control de insectos que se produjeron al principio después de la introducción del uso de plaguicidas en el siglo XX. La definición de resistencia a insecticidas del Comité de Acción de Resistencia a Insecticidas (IRAC) es 'un cambio hereditario en la sensibilidad de una población de plagas que se refleja en la falla repetida de un producto para lograr el nivel de control esperado cuando se usa de acuerdo con la recomendación de la etiqueta para ese especies de plagas ». [90]

La resistencia a los pesticidas está aumentando. Los agricultores de los EE. UU. Perdieron el 7% de sus cultivos a causa de las plagas en la década de 1940; durante las décadas de 1980 y 1990, la pérdida fue del 13%, a pesar de que se estaban utilizando más plaguicidas. [89] Más de 500 especies de plagas han desarrollado una resistencia a un plaguicida. [91] Otras fuentes estiman que el número ronda las 1.000 especies desde 1945. [92]

Aunque la evolución de la resistencia a los plaguicidas se suele discutir como resultado del uso de plaguicidas, es importante tener en cuenta que las poblaciones de plagas también pueden adaptarse a métodos de control no químicos. Por ejemplo, el gusano de la raíz del maíz del norte ( Diabrotica barberi ) se adaptó a una rotación de cultivos de maíz y soja al pasar el año en que el campo está plantado con soja en diapausa . [93]

A partir de 2014 , pocos herbicidas nuevos están cerca de la comercialización, y ninguno con un modo de acción novedoso y sin resistencia. [94] De manera similar, a partir de enero de 2019, el descubrimiento de nuevos insecticidas es más costoso y difícil que nunca. [95]

Rebote de plagas y brotes secundarios de plagas

Los pesticidas también pueden afectar a organismos no objetivo. En algunos casos, un insecto plaga controlado por un depredador o parásito beneficioso puede prosperar si una aplicación de insecticida mata tanto a la plaga como a las poblaciones beneficiosas. Un estudio que comparó el control biológico de plagas y el insecticida piretroide para la polilla del lomo de diamante , una de las principales plagas de insectos de la familia de la col , mostró que la población de plagas se recuperó debido a la pérdida de insectos depredadores , mientras que el control biológico no mostró el mismo efecto. [96] Asimismo, pesticidas rociados para controlar mosquitospueden deprimir temporalmente las poblaciones de mosquitos, pueden resultar en una población más grande a largo plazo al dañar los controles naturales. [41] Este fenómeno, en el que la población de una especie de plaga se recupera a un número igual o mayor al que tenía antes del uso de plaguicidas, se denomina resurgimiento de la plaga y puede vincularse a la eliminación de sus depredadores y otros enemigos naturales. [97]

La pérdida de especies depredadoras también puede conducir a un fenómeno relacionado llamado brotes secundarios de plagas, un aumento en los problemas de especies que originalmente no eran un problema debido a la pérdida de sus depredadores o parásitos. [97] Se estima que un tercio de los 300 insectos más dañinos en los EE. UU. Fueron originalmente plagas secundarias y solo se convirtieron en un problema importante después del uso de pesticidas. [1] Tanto en el resurgimiento de plagas como en los brotes secundarios, sus enemigos naturales fueron más susceptibles a los pesticidas que las propias plagas, en algunos casos causando que la población de plagas fuera mayor que antes del uso de pesticidas. [97]

Alternativas

Hay muchas alternativas disponibles para reducir los efectos que tienen los pesticidas en el medio ambiente. Las alternativas incluyen la remoción manual, la aplicación de calor, cubrir las malezas con plástico, colocar trampas y señuelos, eliminar los criaderos de plagas, mantener suelos saludables que produzcan plantas saludables y más resistentes, cultivar especies nativas que son naturalmente más resistentes a las plagas nativas y agentes de biocontrol de apoyo tales como aves y otros depredadores de plagas. [98] En los Estados Unidos, el uso de plaguicidas convencionales alcanzó su punto máximo en 1979, y en 2007, se había reducido en un 25 por ciento desde el nivel máximo de 1979, [99] mientras que la producción agrícola estadounidense aumentó en un 43 por ciento durante el mismo período. [100]

Los controles biológicos, como las variedades de plantas resistentes y el uso de feromonas , han tenido éxito y, en ocasiones, resuelven permanentemente un problema de plagas. [101] El Manejo Integrado de Plagas (MIP) emplea el uso de químicos solo cuando otras alternativas son ineficaces. El MIP causa menos daño a los seres humanos y al medio ambiente. El enfoque es más amplio que en una plaga específica, considerando una variedad de alternativas de control de plagas. [102] La biotecnología también puede ser una forma innovadora de controlar las plagas. Las cepas pueden modificarse genéticamente (GM) para aumentar su resistencia a las plagas. [101]

Activismo

Red de acción de plaguicidas

Si bien los proveedores los denominan prácticas económicas y ecológicamente racionales, los efectos de los plaguicidas agrícolas pueden incluir toxicidad, bioacumulación, persistencia y respuestas fisiológicas en los seres humanos y la vida silvestre, [103] y varias ONG internacionales, como Pesticide Action Network , han aumentado en respuesta a las actividades económicas de estas grandes empresas transnacionales. Históricamente, las contribuciones del PAN dirigidas a la Docena Sucia han dado como resultado tratados y leyes ambientales globales que prohíben los contaminantes orgánicos persistentes (COP), como el endosulfán., y su trabajo de campaña sobre Consentimiento Fundamentado Previo (PIC) para los países del Sur Global para saber qué sustancias químicas peligrosas y prohibidas podrían estar importando han contribuido a la culminación del Convenio de Rotterdam sobre Consentimiento Fundamentado Previo, que entró en vigor en 2004. [104] El trabajo de PAN, según su sitio web, implica "desviar la ayuda global de los pesticidas", [105] además del monitoreo comunitario y servir como un perro guardián de las fallas políticas del Banco Mundial. [106] Además, los miembros de Pesticide Action Network ayudaron a los coautores de la Evaluación internacional del conocimiento, la ciencia y la tecnología agrícolas para el desarrollo (IAASTD), trabajando para centrar el conocimiento agroecológico y las técnicas agrícolas como cruciales para el futuro de la agricultura.[106]

Ver también

  • Plaguicidas en los Estados Unidos
  • Efectos de los plaguicidas en la salud

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enlaces externos

  • Centro Nacional de Información sobre Pesticidas - ¿Qué sucede con los pesticidas que se liberan al medio ambiente?
  • Transmisión de video en línea sobre los esfuerzos para reducir el uso de pesticidas en el arroz en Bangladesh. Reproductor de Windows Media [1] , RealPlayer [2]
  • Base de datos de reptiles, anfibios y plaguicidas (RAP)
  • EXTENSIÓN DE LA RED TOXICOLÓGICA (Extoxnet) : perfiles de información sobre plaguicidas. Información medioambiental y sanitaria desglosada por tipo de plaguicida
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