Dónde van los herbicidas cuando llueve
Los pesticidas arrojados al ambiente se combinan con el suelo y pueden permanecer allí mucho tiempo. Con la lluvia, los compuestos tóxicos son liberados y pueden llegar a ríos, arroyos e, incluso, las napas. Un equipo de investigadores de Exactas UBA estudia en detalle las reacciones químicas entre las moléculas.
Los herbicidas, una vez arrojados en el medio ambiente, además de destruir las malezas, entran en combinación con el agua y el suelo. Los minerales arcillosos de los suelos, debido a que tienen un área superficial muy grande, son candidatos a retener mayor número de moléculas del herbicida. Foto: geralt/pixabay
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Ante el uso masivo de herbicidas y pesticidas en la agricultura, se multiplican los estudios que analizan los efectos tóxicos sobre el ambiente, tanto en organismos animales como vegetales. Y, a pesar de que las etiquetas de los productos hablan de biodegradación, la realidad es que esas sustancias tóxicas interactúan con un conjunto de otras moléculas del ambiente, y se desconocen aún los efectos de esas combinaciones. Un equipo de investigadores indaga cómo es la interacción química entre el principio activo de un herbicida muy empleado en nuestros campos, el picloram, y ciertas arcillas que componen la mayor parte de los suelos de las pampas argentinas.
Cabe señalar que la combinación de picloram con otros herbicidas dio lugar al tristemente célebre agente naranja, empleado por el ejército estadounidense durante la guerra de Vietnam, en la década de 1960, con el fin de defoliar tierras forestales y rurales para privar a la guerrilla local de cubierta donde protegerse, y obligar a los campesinos a abandonar esas tierras arrasadas.
Además, el picloram, de la familia del ácido picolínico, es uno de los herbicidas más persistentes. De hecho, algunos estudios realizados en Canadá mostraron que entre un 10 y un 30% del compuesto se seguía detectando en los cultivos hasta un año después de su aplicación.
Pero ¿por qué se mantiene en el ambiente este compuesto tóxico? Lo cierto es que el herbicida picloram queda retenido en los sedimentos, y ello hace que su permanencia en el ecosistema sea mayor, según explica María dos Santos Afonso, profesora en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. En un trabajo publicado en Journal of Colloid and Interface Science, los investigadores detallan los procesos químicos que ocurren en las arcillas cuando su superficie entra en contacto con el herbicida. El primer autor es Jose Luis Marco-Brown, doctorado en el Departamento de Química Inorgánica Analítica y Química Física, de Exactas UBA, y actualmente, investigador del CONICET en la Escuela de Ciencia y Tecnología de la Universidad de San Martín.
Cuando llueve
Los herbicidas, una vez arrojados en el medio ambiente, además de destruir las malezas, entran en combinación con el agua y el suelo. Según el tipo de material con que interactúen, la unión química será más o menos perdurable. Los minerales arcillosos de los suelos, debido a que tienen un área superficial muy grande, son candidatos a retener mayor número de moléculas del herbicida.
Con la lluvia, el agua escurre y arrastra las moléculas del herbicida, que son liberadas en el medio acuoso desde la superficie de la arcilla. Pero la cantidad que se libera depende de cuán fuerte o débil sea la unión química establecida. Si la unión es muy fuerte, se libera menos herbicida y, por ende, es mayor la retención en el ecosistema y su persistencia en el tiempo. En cambio, si la unión es débil, el herbicida se libera fácilmente con la lluvia, pero puede terminar en los ríos y arroyos y en las napas subterráneas.
María dos Santos Afonso y Jose Luis Marco-Brown.
“Son dos fenómenos en contraposición –destaca dos Santos Afonso–; si la unión es lábil, el suelo queda libre rápidamente del compuesto, pero aumenta la probabilidad de contaminar las napas subterráneas. En cambio, si queda retenido en los minerales, la probabilidad de contaminar la napa subterránea es muy pequeña, pero el suelo queda afectado a largo plazo”.
Si bien muchos de los herbicidas incluyen en sus envases la leyenda de que son biodegradables, existen distintas formas en que ese proceso se realiza. Por un lado, los compuestos pueden degradarse en forma abiótica, es decir, mediante procesos químicos, inorgánicos. Por otro, la degradación puede efectuarse por la acción de microorganismos (biótica).
Otro proceso es la hidrólisis, que se da en el agua, donde la molécula se destruye. Pero, según remarca la investigadora, “siempre que hay un tipo de degradación, hay un producto final, depende de cuál sea ese producto y cuál su toxicidad. A veces, los compuestos de degradación son mucho más problemáticos que la molécula madre”.
Pero también hay otros factores que inciden en la toxicidad de un producto, por ejemplo, cómo está preparado el pesticida, qué aditivos y coadyuvantes posee, es decir, qué otras sustancias químicas componen el formulado, porque ellas también pueden ser tóxicas. Por ello los investigadores estudian el principio activo. Dos Santos Afonso comenta: “Para entender qué pasa con el herbicida, primero hay que trabajar con las sustancias puras; porque una marca registrada resulta de una combinación de sustancias, y es difícil saber cuál es la que produce el efecto que uno observa”.
En los experimentos, los investigadores prueban con diferentes proporciones y miden los efectos en todos los rangos. “Una sustancia en concentraciones como las que se usan habitualmente puede no ser tóxica, pero resulta tóxica por acumulación en el ambiente”, subraya la investigadora. Y agrega que los efectos son mayores a medida que el producto queda retenido en el suelo.
Biorremediación
Conocer cómo es la interacción entre los pesticidas y, en particular, entre los herbicidas y el suelo resulta imprescindible a la hora de decidir qué método emplear para remediar un ambiente contaminado. “Es necesario conocer en detalle cómo está constituido el lugar y cuál es la sustancia que uno quiere quitar del medio”, señala, y agrega: “Primero hay que saber qué sustancia es y cuál es la unión química con las moléculas del suelo”. Lo que se aplique para quitarlo dependerá de cuál sea esa reacción química. Saber cómo es esa reacción y cuán fuerte es la unión entre los compuestos sirve para decidir qué método usar para limpiar el sistema.
“El objetivo final es hacer un aporte para que se puedan establecer métodos de remediación que sean económicos y eficientes”, concluye dos Santos Afonso.
