No todo lo que mata es el principio activo: componentes “inertes” de fungicidas tienen efectos indeseados en las lombrices

El mundo les regaló a los defensores de la biodiversidad al simpatiquísimo oso panda. De mirada tierna y aspecto de juguete de peluche, el panda es uno de los tantos mamíferos que se encuentran en peligro de extinción. Poco importa que sea un poco hosco y agresivo o que su baja libido sexual le complique la subsistencia en un mundo en el que los humanos han reducido drásticamente su hábitat. Alcanza mirarlo para sentir ganas de abrazarlo –algo poco aconsejable por quienes estudian su comportamiento– y por eso es lo que en conservación se denomina una especie bandera, un bicho tan carismático que ayuda tanto a concientizar sobre diversas problemáticas como a recaudar fondos para diversas iniciativas.

Aunque nadie se lo haya propuesto, la vida subterránea también tiene algo así como su especie bandera. En un mundo dominado por microorganismos y pequeños artrópodos que rara vez arrancan suspiros, las lombrices son esos osos panda del suelo. Ya en la escuela nos hablan las bondades que le aportan al suelo –servicios ecosistémicos en la jerga actual– y sabemos que, si queremos una tierra donde las plantas crezcan sanas, es mejor que las lombrices estén presentes.

A diferencia del oso panda, las lombrices del suelo pertenecen a varias especies. Pero pese a que vivimos en un país agropecuario, como vimos en una nota previa, aún es poco lo que sabemos de las lombrices que hacen su valioso trabajo en nuestros suelos. Paradójicamente, conocemos más de las lombrices exóticas que hemos introducido con las prácticas agrícolas desde hace siglos que de las nativas que evolucionaron durante millones de años junto a las bacterias, hongos y otros organismos locales que hacen del suelo esa maravilla que tantas divisas nos genera.

Aun así, como pasa con las abejas que producen miel, que actúan como especie embajadora para ayudar a ver el problema que están enfrentando los polinizadores (y que también son exóticas introducidas), esa lombriz imaginaria en la que metemos a todas las especies de lombrices existentes en nuestros suelos es la abanderada en esta imprescindible cruzada por proteger lo que queda de biodiversidad.

La reciente publicación del artículo “Los efectos tóxicos de fungicidas comerciales en especies terrestres no objetivo podrían subestimarse cuando se basan únicamente en la toxicidad del ingrediente activo y pruebas estándar de lombrices de tierra” nos llama la atención, ya que su equivalente en el mundo de los mamíferos carismáticos sería algo así como “Los efectos tóxicos de los fungicidas comerciales en los bonachones osos panda se están subestimando”.

A cargo de Gabriella Jorge Escudero y Mariana Pérez, del Departamento de Sistemas Ambientales de la Facultad de Agronomía de la Universidad de la República, Carlos Pérez, del Departamento de Protección Vegetal de esa misma facultad, Jan Lagerlöf, del Departamento de Ecología de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, y Diana Míguez, de la Fundación Latitud del Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU), el trabajo toma lo que les pasa a los pandas subterráneos en el caso de la aplicación de apenas dos agroquímicos empleados para combatir el hongo que afecta al trigo Fusarium graminearum. Y lo que muestra es valiosísimo: por un lado, confirma que los efectos de los productos que se venden para el agro son distintos que los reportados para cada uno de sus principios activos por separado. Pero, además, deja en evidencia que las pruebas estandarizadas de toxicidad para los agroquímicos, realizadas con la lombriz del compost, pueden estar ocultando mayores efectos de estos productos en las lombrices nativas.

Así que sin más nos vamos a conversar con Jorge Escudero, la lombrizóloga o pandóloga subterránea que se ha puesto en sus hombros la investigación sobre estos anélidos en el país, y con Míguez, quien desde la fundación Latitud viene haciendo investigaciones sobre calidad de agua y ecotoxicidad que ya nos han deslumbrado.

Trigo, hongos y lombrices

¿Cómo terminan Jorge Escudero, Míguez y sus colegas evaluando cómo afectan dos fungicidas para un hongo del trigo a las lombrices de tierra? Como en muchas cosas maravillosas de la ciencia, todo comienza con una tesis de posgrado.

“En mi tesis de doctorado me había propuesto evaluar si algunas especies locales de lombrices podían actuar como control biológico para el hongo Fusarium graminearum que ataca al trigo. En otros países se había reportado el rol de las lombrices como controlador biológico de algunas plagas, por tanto quería ver si aquí en Uruguay alguna de las lombrices nativas cumplía ese rol para ese hongo”, dice Jorge Escudero. Para ello, obviamente, lo primero que tuvo que hacer fue ver si había lombrices nativas en los campos de trigo, así que estudió predios con trigo de Paysandú y Montevideo.

Las encontró efectivamente y, de todas, se quedó con la especie nativa Glossoscolex rione, que protagoniza esta publicación que ahora nos convoca, que entonces pasaría a ser el panda subterráneo de Jorge Escudero.

En el marco de la tesis, probó si sus lombrices nativas podrían ayudar como control biológico del Fusarium. “No hubo un efecto”, dice con cierto pesar. “Queríamos ver cuánto rastrojo movían, algo que podría disminuir la afección de la planta por el hongo, pero, como estas nativas se pasan adentro del suelo, no se daba ese efecto reportado en lombrices que subían y bajaban enterrando el rastrojo”, explica Jorge Escudero. Las Glossoscolex nativas son como muchas uruguayas y uruguayos: lo suyo no es moverse mucho y menos andar llamando la atención.

Su tesis daba entonces un paso más: “Me planteaba ver si estas lombrices nativas presentes en los cultivos de trigo eran afectadas por los fungicidas aplicados contra el Fusarium”, cuenta Jorge Escudero. Tenía buenos motivos para estudiar eso. “Había algunos artículos que decían que las lombrices nativas podían ser más sensibles a los agroquímicos que la lombriz estándar para todos los ensayos ecotoxicológicos, Eisenia fetida, la lombriz del compost”, explica.

Tiene sentido: si los productos que se echan para combatir el hongo afectan a las lombrices, habría entonces efectos perjudiciales, no sólo para la biodiversidad, sino también para el propio productor, ya que las lombrices prestan varios servicios, como poner a disposición nutrientes. “Justamente con este grupo que estamos tratando de formar junto a dos estudiantes de posgrado, Andrés Ligrone y Máximo Álvarez, nos proponemos estudiar cuáles son las funciones que cumplen las lombrices nativas. Una lombriz de un milímetro de ancho evidentemente debe cumplir otra función que una de un centímetro”, dispara.

No es el caso de las Glossoscolex rione, que tienen el tamaño de un dedo meñique. Pero hablamos de realizar estudios ecotoxicológicos, y allí es cuando entra en escena Míguez. Cuando Jorge Escudero comenzó a trabajar en lombrices, no había mucha gente en ello. Consiguió un tutor de tesis en el exterior, Jan Lagerlöf, que también es autor del artículo ahora publicado, y aquí contactó a Míguez, quien desde el LATU ya había trabajado en ensayos con la lombriz del compost Eisenia fetida.

“La acompaño desde el momento de la presentación de la propuesta de tesis de doctorado y quedé dentro de la comisión de seguimiento de su tesis”, dice Míguez. Su experiencia en ecotoxicología y química ambiental era imprescindible para el trabajo, lo que muestra que en ciencia la interdisciplina es más que una palabra bonita.

Los experimentos para ver entonces las dosis letales y aquellas con efectos subletales de dos fungicidas comerciales para el hongo del trigo, Prosaro de la empresa Bayer y Swing Plus de la Basf, se llevaron a cabo en los laboratorios de la Fundación Latitud, en el LATU, bajo la dirección de Míguez. Como bien decía Jorge Escudero, querían ver cuál era el efecto de estos agroquímicos en la lombriz nativa. “Es importante darse cuenta que los bioensayos que están normalizados, que se hacen con especies que no son nativas y que, como en este caso, son del hemisferio norte, tienen que ser acompañados de un estudio con especies relevantes ambientalmente para nuestras tierras”, dice Míguez con toda lógica. Pero había algo más.

No sólo se proponían ver si lo que se sabía del efecto letal de estos productos sobre las lombrices estándar, las del compost, se daba de la misma manera en su especie nativa, sino que además tenían buenas razones para ver si los productos fungicidas comerciales de Basf y Bayer causaban, incluso en las lombrices del compost que son el estándar para bioensayos de ecotoxicidad, los efectos declarados en los registros de los productos dados sus componentes activos. Y hacían bien en pensar que allí podría haber algo.

Cuando el todo es más que la suma de las partes

Tratando de evitar daños que no son el objetivo –el fungicida, como dice su nombre, es un asesino de hongos, por lo que cualquier afectación a otros organismos se consideran efectos indeseados por fuera del blanco–, cuentan en el trabajo que “la toxicidad de los ingredientes activos de los agroquímicos se prueba en varios animales, incluidas las lombrices de tierra, como requisito internacional para elaborar hojas de seguridad siguiendo la clasificación y etiquetado estándar de las Naciones Unidas para materiales peligrosos dentro del Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos”. Eso es fantástico. Pero hay un problema.

“La aplicación de agroquímicos en el campo se lleva a cabo con formulaciones comerciales o productos de uso final que pueden combinar más de un ingrediente activo, incluidos los ingredientes que cumplen alguna función distinta al control de la plaga, como solventes y adyuvantes (químicos que se agregan a los productos para ayudar al pesticida a hacer su trabajo y mantenerse en el objetivo; muchos adyuvantes son surfactantes empleados para aumentar la penetración del ingrediente activo en la hoja). Por lo tanto, estas formulaciones comerciales pueden tener efectos de toxicidad mixtos en organismos no objetivo”, señalan.

Es decir, la suma del efecto de varios componentes activos no es frecuentemente analizada y, para peor, los otros ingredientes podrían también afectar a diversos organismos. Y hay un asuntillo que complica más el panorama: las cantidades de esos otros ingredientes, como los coadyuvantes, “no se enumeran en las etiquetas de productos para pesticidas registrados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos porque se consideran información comercial confidencial y también pueden aparecer como ingredientes 'inertes'”, dice el artículo. Pero si nadie anda fijándose qué efectos causan, que se los llame inertes no implica que no puedan llegar a ser tóxicos para los organismos que viven en el suelo de los cultivos donde se aplican, o para los que viven donde esos productos terminan yendo a parar.

“La toxicidad de mezclas, o el efecto cóctel, que se le llama, es algo que está en boga desde hace unos cuantos años. De hecho, en mi tesis de doctorado en el río Uruguay analizaba mezclas de compuestos, porque en el ambiente están como mezclas. Pero esto ya desde la formulación es una mezcla y el tema es ver cuál es la influencia de esos coadyuvantes en los organismos que no son blanco”, dice Míguez.

De hecho, citan ejemplos en el trabajo donde esto ya se ha documentado. “Herbicidas como el glifosato exhiben una mayor toxicidad cuando se mezclan con adyuvantes que solos, y se ha encontrado que el ingrediente activo no es el principal compuesto tóxico en varias formulaciones de herbicidas”, dicen, y agregan que “algunos compuestos a base de petróleo en los herbicidas demostraron ser significativamente más tóxicos que el glifosato”. ¡Chanfle! ¡En los agroquímicos pueden haber productos más nocivos que los propios principios activos!

Como ponen en el trabajo, en varios países, entre ellos, en Uruguay, “la aprobación de productos pesticidas todavía se limita principalmente a determinar la toxicidad de los ingredientes individuales mientras se ignoran los posibles efectos combinados de las mezclas contenidas en productos de uso final en organismos del suelo no objetivo, sin siquiera considerar las lombrices de tierra”.

¿Qué pasaría entonces con estos dos fungicidas que se venden en Uruguay para tratar el Fusarium en el trigo y los osos panda subterráneos? ¿Afectarían más a las lombrices del compost que lo esperable de acuerdo a sus principios activos? Y en el caso de la especie nativa, ¿las dosis letales serían las mismas que para la lombriz estándar de los bioensayos? En el laboratorio, Jorge Escudero, Míguez y Mariana Pérez buscarían despejar estas interrogantes.

Revisando los efectos subletales

Probaron entonces los efectos subletales de ambos fungicidas en las lombrices del compost para ver qué pasaba con la descendencia de las lombrices expuestas. El Swing Plus de Basf tiene dos ingredientes activos, el metconazol y el epoxiconazol, mientras que el Prosaro de Bayer tiene tebuconazol y protioconazol.

Para este bioensayo, realizado de acuerdo al estándar regulado por las normas ISO, se aplicó mediante aspersor una única vez cada producto a distintas concentraciones. “Muchos ensayos para saber la dosis letal aplican concentraciones muy grandes. Pero a nosotros nos interesaba saber qué pasaba a nivel de las dosis de campo”, explica Jorge Escudero.

Por tanto, decidieron trabajar con cinco concentraciones que variaban en un orden de magnitud. Esa diferencia de un orden de magnitud se refiere a que, por ejemplo, la dosis recomendada para el fungicida Swing Plus es de 1,5 litros por hectárea. Esa fue su dosis “0”. Luego probaron con una dosis un orden de magnitud menor (0,15 litros por hectárea), la dosis “-1”, y con tres mayores (de 15, 150 y 1.500 litros por hectárea) en las dosis +1, +2 y +3. De esta manera, la dosis más grande que probaron era 1.000 veces mayor que la dosis recomendada para la aplicación del producto. Luego de dejar pasar 24 horas de haber rociado un suelo estándar artificial, a cada recipiente le colocaron cinco lombrices Esenia fetida.

Cada una de estas cinco concentraciones para cada uno de los productos se replicó cinco veces. Además, realizaron un control negativo –agua destilada– y uno positivo –un producto tóxico de efectos conocidos–, lo que totalizó 60 recipientes con lombrices para monitorear. Al día 28 los adultos se retiraban de los recipientes, y eran contados y pesados. El experimento seguía hasta el día 56, cuando se hacía un conteo y pesado de los capullos y juveniles que habían dejado las lombrices adultas. ¿Qué pasó?

La mortalidad de las lombrices a los 28 días de exposición a los fungicidas no fue relevante en la dosis de campo, ni en la menor, ni en las diez y 100 veces más grandes. Pero, en cambio, en la mayor dosis, la mortalidad fue de 84% para el fungicida de Basf y de 92% para el de Bayer.

En cuanto a la progenie, el resultado puede ser desconcertante: salvo en la concentración mayor aplicada –la de 1.000 veces más producto que la dosis recomendada–, en las restantes aplicaciones las lombrices tuvieron más progenie (entre 30% y 60% más) que en el control. ¿Eso es bueno? No necesariamente.

“Se llama hormesis, es un efecto esperado, no es un error”, comenta Jorge Escudero. “A pequeñas dosis, aumenta la progenie, pero a medida que aumentan las dosis eso va cayendo. Es como ciertos árboles que florecen más frente a situaciones de estrés (físico, hídrico o de nutrientes). Frente a determinadas crisis, digamos, aumentar la reproducción para asegurar la supervivencia de la especie puede ser una reacción”, agrega.

Niveles de estrés bajos para no afectar la supervivencia del individuo podrían provocar una respuesta de mayor reproducción para asegurar el futuro de la próxima generación en caso de que esa situación estresante se mantenga. Tiene su lógica. “Son hipótesis. Lo concreto es que aquí observamos que eso sucedía”, sostiene Jorge Escudero. Si bien en este caso los juveniles producto de la hormesis no mostraron diferencias de peso respecto de los de los grupos control, en otros casos se ha visto que esa progenie más abundante luego tiene un menor peso que podría acarrear una menor supervivencia.

De todas formas, esta prueba con diferentes dosis en las lombrices del compost les mostró a qué concentraciones los fungicidas comerciales resultaban dañinos para los adultos. Así que pasaron al próximo experimento: tomando las dos dosis mayores –las de 100 y 1.000 veces más grandes que las recomendadas para aplicar en campo–, buscaron ver los efectos de letalidad aguda tanto en la lombriz del compost como en la Glossoscolex nativa.

Efectos letales en los osos pandas subterráneos

En el experimento de toxicidad aguda ambas lombrices que fueron expuestas sólo al Prosaro de Bayer, ya que demostró un efecto más letal en la prueba anterior. En este caso, usaron cinco concentraciones que estuvieron contenidas dentro de las dos mayores de la prueba anterior. De esta manera, las dosis de Prosaro aplicadas fueron entre 164 y 1.637 miligramos por kilo de suelo. Los efectos se analizaron en ambas especies de lombrices a los 14 días de esa única aplicación, momento en el que se contó cuántas habían sobrevivido.

Aquí lo que se mide es lo que se denomina LC50, la concentración del producto que acaba con la mitad de la población. En el caso de la lombriz del compost, esa concentración se alcanzó con las dosis mayores a los 1.000 miligramos por kilo de suelo. A nuestra lombriz nativa le fue bastante peor. Si bien no fue fácil que sobrevivieran en el suelo artificial del experimento estandarizado aún en los grupos control que no recibían fungicida, la prueba arrojó que el LC50 a los 14 días para Glossoscolex rione fue de 285 miligramos de Prosaro por kilo de suelo. Si bien en el trabajo dicen que estos resultados de toxicidad aguda en la lombriz nativa “deben tomarse como preliminares” y que deben corroborarse en trabajos futuros dado esa dificultad para criarlas en los suelos artificiales del experimento, por lo pronto muestra que a las lombrices nativas este fungicida las estaría afectando más que a las lombrices estándar en las que se hacen las evaluaciones de toxicidad. Pero hay algo más.

“La concentración letal 50 reportada para los principios activos era tal que aun para las concentraciones más grandes que usamos en nuestros ensayos no se tendría que haber muerto la mitad de las lombrices como murieron, sino un quinto”, señala Jorge Escudero.

“Nos llamó la atención que la toxicidad prevista para cada una de las sustancias activas, si se la sumaba a la del otro compuesto activo que había en las formulaciones, igual no llegaba a la toxicidad real que evaluamos nosotros”, comenta Míguez. “Entonces postulamos que podía ser la influencia de los otros ingredientes, coadyuvantes, solventes, todo lo que no es una sustancia activa”, agrega.

Míguez sigue desmenuzando sus resultados. “Los productos químicos cuando están en mezclas pueden actuar en forma aditiva, sinérgica o antagonista. En este caso, pensamos que tiene un efecto sinérgico, pero habría que hacer todo un estudio uno por uno de los distintos componentes”, señala.

“Ahí también es importante mencionar de qué concentraciones estábamos hablando. Aplicamos concentraciones que eran 1.000 veces la concentración de dosis de campo. Es como que se te vuelque el envase entero del producto en un punto”, aclara Jorge Escudero.

Tenemos entonces que, si los productos se aplicaran según su dosis recomendada, no se vería ese efecto. Pero lo que sí ven gracias a su trabajo es que la dosis letal que está en los prospectos es mucho más grande que la dosis letal que vieron al aplicar el producto comercial. La aplicación de las dosis de campo no serían tan peligrosas, pero hay que ver los efectos acumulativos y otras cosas, porque el margen que tenemos para efectos letales es menor del que se nos hacía pensar.

“No es para poner una alarma de que ahora se están cayendo desmayadas todas las lombrices en el suelo por el efecto de estos fungicidas, pero lo que terminamos diciendo en el artículo es que esto lo vemos en un ensayo de una única aplicación de fungicida, cuando los fungicidas se aplican por lo menos dos veces, y además no se aplican solos, sino en combinación con otros agroquímicos, como herbicidas e insecticidas”, contextualiza Jorge Escudero.

¿Y entonces?

“La relevancia de esta temática es muy muy actual, y este enfoque de analizar las formulaciones enteras y no solamente cada uno de los compuestos activos individualmente se está tratando de incorporar en las nuevas normativas”, señala Míguez.

¿Y qué pasa en Uruguay? Aquí confiamos en la evaluación que se hace de los agroquímicos en otras partes. “Creo que, en la medida en que estos productos son de otras latitudes y se vaya avanzando en las normativas de esos países, se va a ir también recibiendo información más detallada acá”, sostiene Míguez.

Compramos productos que ya vienen hechos, por tanto no les podemos cambiar la formulación. Pero algo se puede hacer.

“Podemos promover el uso consciente y el empleo de las dosis menores posibles y trabajar en las frecuencias de aplicación. Todo eso sí se puede tener en cuenta y por eso para las ciencias agronómicas es importante toda esta información que día a día se va actualizando. Entonces se van mejorando los compuestos y se apunta a llegar a un mundo sin contaminantes, que fue el lema del congreso de la Sociedad de Toxicología Ambiental y Química, la Setac, que se llevó adelante en mayo en Copenhague”, dice Míguez.

“Si se tomaran en cuenta los efectos sobre lombrices que ya se conocen, ya sería bueno. Pero hasta donde sé, en el formulario del ministerio para aprobación de un producto, solamente se requiere el efecto en peces y en abejas. Ningún animal terrestre o del suelo está incluido”, apunta Jorge Escudero.

Eso es raro, porque si esas sustancias llegan a los cursos de agua como para afectar a los peces, es porque se escurrieron desde los suelos donde estaban los cultivos en que se aplicaron. Si habiendo pasado por el suelo, que también es un filtro, llegan a los cursos de agua, preocuparnos por los efectos en los que viven en esa primera línea subterránea parece lógico.

“Eso va un poco de la mano de la subvaloración de la fauna del suelo y de que hasta no hace mucho no se pensaba que podía tener un rol importante. Hoy sabemos un poco más, pero siempre las instituciones van con un poco de delay”, conjetura Jorge Escudero. “Las prohibiciones también llegan con un delay muy grande a Uruguay. Productos que ya se prohibieron en otros países acá se siguen utilizando”, agrega.

“En lo personal creo que hay que darle más impulso a la ley de agroecología, tratar de generar más investigación en este tema, disponer de más fondos para investigar manejos alternativos, más holísticos, que no vayan tanto al síntoma, sino que miren el estado de salud del cultivo y del suelo. Hay mucho para investigar, hay gente que ha avanzado mucho en esto, pero, como es tan sitio específico, porque todos los ecosistemas son diferentes, tampoco es que exista la receta para aplicar en todo el mundo”, sigue Jorge Escudero.

“Hay que poner la imaginación a trabajar para salir del modelo de pensar en cosas que maten aquello que no queremos”, dice. Y tiene razón. Trabajos como el que realizó con sus colegas muestran que, junto con aquello que no queremos para determinado fin productivo, podemos perjudicar a otras formas de vida que sólo apreciaremos en su real dimensión cuando tal vez ya sea demasiado tarde. Precisamos polinizadores, precisamos lombrices, precisamos bacterias. Precisamos diversidad. Los pandas subterráneos están allí estrujándonos de pena el corazón. Ya no podemos argumentar que la homogenización de cultivos y de productos químicos no sabemos a dónde nos lleva.

Artículo: “Commercial Fungicide Toxic Effects on Terrestrial Non-Target Species Might Be Underestimated When Based Solely on Active Ingredient Toxicity and Standard Earthworm Tests”
Publicación: Toxics (agosto 2022)
Autores: Gabriella Jorge Escudero, Mariana Pérez, Jan Lagerlöf, Carlos Pérez y Diana Míguez.