Impacto de agroquímicos sobre los ensambles de macroinvertebrados en arroyos rurales

Abstract

La creciente adopción de sistemas productivos basados en la siembra directa, junto con el uso de agroquímicos y la introducción de semillas modificadas genéticamente permitió extender la superficie sembrada de los cultivos, principalmente de soja. Es en el sur de América Latina donde este cambio tecnológico se ha implementado con mayor velocidad e intensidad. En Argentina, el área sembrada del cultivo de soja aumentó de 4,9 a 20,5 millones de hectáreas desde la campaña 90/91 hasta el presente; en Brasil, el área cultivada con soja se incrementó en 126% durante el período 1995/2011 y en Paraguay, aumentó de 1,3 a 3,5 millones de hectáreas entre el 2000 y el 2015. La misma tendencia se observa con el consumo de agrotóxicos y fertilizantes para las tres regiones. Los biocidas más utilizados en nuestra región son el herbicida glifosato y los insecticidas cipermetrina, clorpirifos y endosulfán. El organoclorado endosulfán fue prohibido en Argentina, a partir de 2013. El objetivo del presente trabajo de tesis es estudiar el impacto de la práctica agrícola sobre los ensambles de macroinvertebrados acuáticos de cuencas rurales, poniendo especial énfasis en el efecto producido por los agroquímicos. Se compararon los ensambles de macroinvertebrados, las características físicas y químicas del agua, las concentraciones de agrotóxicos en sedimentos y la calidad del hábitat en arroyos que atraviesan zonas con uso intensivo del suelo y arroyos de características similares, en cuyas cuencas no se realiza agricultura intensiva y/o poseen franjas de atenuación cubiertas por vegetación. En el laboratorio se realizaron ensayos de toxicidad para determinar la concentración letal (LC50) de los agrotóxicos más utilizados (cipermetrina, lambda-cialotrina, endosulfán, clorpirifos) en el anfípodo Hyalella curvispina en agua y sedimento. La sensibilidad de H. curvispina fue comparada con la de otras especies por medio de la curva de distribución de sensibilidad de especies (SSDs). El piretroide lambda-cialotrina registró los valores de LC50 más bajos, seguido de cipermetrina, clorpirifos y endosulfán. Se observó que la sensibilidad de H. curvispina es similar a la de H. azteca, comúnmente utilizado como organismo indicador de contaminación en America del Norte, y que ambos organismos son más sensibles que la mayoría de los taxones de invertebrados de agua dulce. Los arroyos estudiados se encuentran en áreas agrícolas de Argentina, Paraguay y Brasil. Los muestreos se realizaron durante el período de crecimiento de la soja, correspondiente a los meses de noviembre a abril. En Argentina se llevó a cabo el estudio durante un período de tres años y se monitorearon 23 arroyos ubicados en dos regiones de La Pampa argentina, incluyendo una región de producción intensiva de soja, en Arrecifes, y una región mixta: agrícola y ganadera, en La Plata. En el año 2013 se estudiaron dos regiones de la Selva Paranaense: 17 arroyos en Paraguay ubicados sobre la cuenca del río Pirapó, departamento de Itapúa y 18 arroyos en Brasil en Toledo, estado de Paraná. Ambas regiones poseen producción intensiva de soja y una legislación que exige a los productores dejar una franja sin cultivar entre el cultivo y los arroyos. En la región Pampeana se determinó que los ensambles de macroinvertebrados registraron diferencias significativas entre arroyos con distinto uso del suelo en sus cuencas (agrícolas, ganaderos y reserva). Las mayores concentraciones de nutrientes y la presencia de agrotóxicos se registraron en los arroyos de cuencas donde la agricultura fue la actividad dominante. Asimismo, en los arroyos agrícolas se registraron los mayores valores de Unidad Tóxica total (UT) alcanzando, en algunos sitios, valores extremos mayores a la unidad. Se observó que en los sitios menos disturbados la dominancia correspondió a Hyalellidae (Amphipoda), Palaemonidae (Decapoda) y Caenidae (Ephemeroptera), considerados sensibles a los agrotóxicos, mientras que en los sitios más disturbados Gastropoda, Oligochaeta e Hirudinea, considerados tolerantes, fueron los taxones mejor representados. En la Selva Paranaense se observó que la mayor riqueza taxonómica y abundancia correspondió a los arroyos estudiados de Paraguay, como así también los índices de diversidad y equitatividad. Los taxones Coleoptera, Ephemeroptera y Trichoptera resultaron ser más abundantes en Paraguay y registraron una correlación inversa con la concentración de los biocidas. Por el contrario, los taxones Diptera y Bivalvia fueron más abundantes en Brasil y registraron correlación positiva con la concentración de algunos agrotóxicos. Cabe destacar, que el ancho de la franja de atenuación en Paraguay fue mayor y menos variable que en los arroyos estudiados de Brasil. En los sedimentos analizados de los arroyos de Argentina, en cuencas con producción intensiva de soja, Brasil y Paraguay se detectó la presencia de todos los biocidas utilizados con mayor frecuencia en los cultivos regionales. Sin embargo, el impacto de los mismos sobre los taxones sensibles estaba más claramente correlacionado en los arroyos pampeanos. Una posible razón de esta discrepancia puede ser que las franjas de atenuación de los arroyos de Argentina son mucho más pequeñas y no están forestadas, por lo que las comunidades de invertebrados no serían tan resilientes. Estos resultados confirmarían el efecto protector de las franjas de atenuación y ponderan su utilidad como norma de manejo para mitigar el impacto agrícola. En la presente tesis se observaron reiteradamente correlaciones positivas entre la concentración de PRS y la concentración de agrotóxicos y negativas entre el PRS y la abundancia de algunos grupos taxonómicos. Su correlacion no significa una relación causa efecto sino la simultaneidad de su aplicación con los agrotóxicos y su similar comportamiento ambiental, por lo cual, resulta un buen indicador del impacto agrícola. Asimismo, se determinaron las variables ambientales que tienen mayor influencia en la composición de los ensambles de macroinvertebrados, entre ellos se encuentran la materia orgánica y textura de los sedimentos. En este estudio se concluye que la exposición a los agrotóxicos contribuye a las diferencias observadas en la composición del ensamble de macroinvertebrados en arroyos con distinto uso del suelo en sus cuencas. Aquellos arroyos que atraviesan zonas con uso intensivo del suelo sin franja de atenuación poseen una fauna con mayor abundancia de taxones tolerantes a los agrotóxicos y una disminución o ausencia de taxones sensibles. Se concluye también que los ensambles de macroinvertebrados son una herramienta eficaz para evaluar ecosistemas acuáticos y sus respuestas a los cambios en el uso del suelo de la cuenca.