Frontiers in Environmental Science (Español)

Los pesticidas se utilizan cada vez más en todo el mundo y, al mismo tiempo, hay cada vez más evidencia de que tienen efectos ecológicos perjudiciales sobre la biodiversidad de los organismos en los paisajes agrícolas., Sin embargo, también se considera que los plaguicidas constituyen un grupo de productos químicos muy regulado en lo que respecta a su riesgo para el medio ambiente. El objetivo de este tema de investigación es proporcionar una visión general del Estado de los conocimientos sobre los efectos no previstos de los plaguicidas e identificar las lagunas de conocimiento. Se cotejaron en total 14 artículos escritos por 61 autores, ocho de los cuales son artículos de investigación originales y seis son revisiones. Muchos artículos trataron sobre los efectos de los herbicidas e insecticidas. Se abordaron los efectos del glifosato y los neonicotinoides para varios grupos de organismos., Pero también fungicidas y rodenticidas fueron el foco de los investigadores y algunos abordaron más de una clase de pesticidas. En varios documentos se formularon recomendaciones explícitas para modificar los actuales enfoques de evaluación de riesgos necesarios para la reglamentación de los plaguicidas.

el modo de acción de los herbicidas a base de glifosato todavía no se entiende completamente. Gomes et al. se probó la inhibición dependiente del glifosato de la fotosíntesis en el sauce. Los autores mostraron que el glifosato promueve cambios en el aparato fotosintético que conducen a una disminución de la fotoquímica., Por primera vez, se presentaron los efectos de interconexión sobre la vía del shikimato, el proceso fotosintético y los eventos oxidativos en las plantas. Esta investigación documentó que el glifosato induce una serie de eventos interconectados que conducen a una disminución de la actividad fotosintética en las plantas de sauce e indica cómo la tolerancia al glifosato en las plantas puede desarrollarse a través de la activación de sistemas antioxidantes.

Los efectos de la deriva de herbicidas en la comunidad vegetal de margen de campo han sido poco estudiados hasta ahora. En un ensayo de campo Nelemans et al., se investigaron los efectos de un herbicida (metsulfurón-metilo) en las comunidades de plantas sembradas. La deriva de herbicidas afectó la producción de biomasa, la cubierta vegetal y la germinación de semillas de varias especies vegetales. El estudio implica que la deriva de la pulverización conduce a cambios en la composición de las especies y la sucesión en la vegetación en las áreas fuera de cultivo adyacentes a los campos de cultivo.

los herbicidas no solo pueden afectar a las plantas fuera del campo, sino también a los microorganismos del suelo estudiados por Aristilde et al., Sus resultados muestran que el glifosato alteró los niveles de metabolito en la vía biosintética de aminoácidos aromáticos en la bacteria del suelo Pseudomonas. La mayor inhibición se encontró para el triptófano, un precursor importante de metabolitos secundarios. Los autores concluyen que la alteración específica inducida por el glifosato de la biosíntesis de novo de aminoácidos aromáticos acompañada de alteraciones metabólicas generalizadas fue responsable de los efectos adversos dosis-dependientes observados., Sus hallazgos sugieren que las bacterias rizosféricas pueden ser menos susceptibles a los efectos del glifosato debido al ambiente de alto contenido de carbono en la rizosfera con una concentración relativamente mayor de aminoácidos y azúcares en relación con los suelos a granel.

rara vez se considera que las especies de anfibios que migran a través de campos cultivables pueden estar expuestas a pesticidas. Berger et al. se evaluaron los patrones de migración regional y las aplicaciones de glifosato en la agricultura alemana durante 20 años., Sus resultados revelan el mayor aumento en la coincidencia temporal con la aplicación de glifosato para Tritón crestado adulto y juvenil (Triturus cristatus) y sapo de vientre fuego (Bombina bombina). Los autores exigen que la evaluación del riesgo de los plaguicidas comience a considerar la posible exposición de los anfibios e incluya los efectos resultantes en el procedimiento reglamentario.

Los efectos interactivos entre los herbicidas a base de glifosato y los parámetros ambientales fueron estudiados por Baier et al., Los resultados de este experimento de laboratorio mostraron que los huevos de sapos comunes (Bufo bufo) eran más sensibles a los herbicidas que los renacuajos. La interacción entre las concentraciones de herbicidas y la temperatura resultó en efectos más pronunciados del glifosato a temperaturas más bajas. Esto es notable, ya que los estudios ecotoxicológicos para la evaluación del riesgo regulatorio no evalúan la temperatura como un co-estresante y, por lo tanto, el riesgo real podría subestimarse.

en su contribución, Gomes y Juneau revisaron cómo las variaciones en las condiciones climáticas influyen en la toxicidad de los herbicidas en algas y cianobacterias., Muestran que las respuestas a las interacciones entre la luz, la temperatura y los herbicidas son específicas de cada especie, lo que dificulta establecer un modelo único de cómo el cambio climático afectará la toxicidad de los Herbicidas para las algas acuáticas. Los autores también exigen la inclusión de parámetros ambientales al evaluar el riesgo de los plaguicidas.

en su mini-revisión Stoner muestra que la evaluación actual del riesgo neonicotinoide no aborda adecuadamente las diferencias entre las abejas melíferas (Apis mellifera) y los abejorros (Bombus spp.)., Debido a que las reinas abejorros son solitarias durante algún tiempo y se alimentan de polen y néctar, su exposición a pesticidas es mayor que para las reinas de abejas melíferas, donde las abejas obreras proporcionan alimento y, por lo tanto, están potencialmente expuestas a pesticidas. Se requiere investigación adicional centrada en los períodos críticos en la vida de una reina abejorro y el riesgo de exposición a pesticidas y efectos relacionados.

los neonicotinoides y sus efectos sobre las mariposas, incluyendo también las variables subletales, fueron abordados en una revisión sistemática por Mulé et al., Los insecticidas causan efectos negativos tales como reducción de la tasa de supervivencia, interrupción de la alimentación y alteración del comportamiento de oviposición. El documento destaca que ha sido imposible determinar qué especie de mariposa es la más sensible hasta el momento.

El impacto de los insecticidas en los ambientes acuáticos fue revisado por Sánchez-Bayo et al. El documento muestra una contaminación acuática generalizada por neonicotinoides e identifica las comunidades más en riesgo., Las lagunas en los conocimientos se deben a las dificultades para obtener datos experimentales a largo plazo que relacionen los efectos en los organismos individuales con los impactos en las poblaciones y los ecosistemas.

Los efectos individuales y combinados de los apósitos de semillas insecticidas y fungicidas y la posterior aplicación de herbicidas en la biota del suelo y los procesos fueron estudiados por van Hoesel et al. Los apósitos de semillas en trigo de invierno redujeron significativamente la actividad superficial de las lombrices de tierra, sin diferencia entre el uso de insecticidas o fungicidas., Los autores concluyen que los efectos interactivos sobre la biota del suelo y los procesos de diferentes clases de plaguicidas sistémicos deben recibir más atención.

aunque la agricultura domina gran parte del paisaje europeo, no hay información sobre la actividad de las MTD en diferentes cultivos y, por lo tanto, la exposición no puede abordarse adecuadamente. Stahlschmidt et al. investigó la actividad de forrajeo de los murciélagos en un paisaje agrícola en Alemania. En 300 noches de muestreo acumuladas se registraron un total de 14 especies de murciélagos., Los altos niveles de actividad de los murciélagos por encima de los cultivos, los insumos de plaguicidas relacionados y la disponibilidad de insectos presa, hacen que sea probable que los murciélagos estén expuestos a la dieta. Los murciélagos y su exposición a los pesticidas no se consideran actualmente en el Reglamento de plaguicidas de la UE.

Topping y Elmeros abordaron un aspecto a menudo ignorado: la exposición de depredadores de mamíferos a rodenticidas anticoagulantes se investigó utilizando un modelo espacio-temporal respaldado por un estudio experimental., El artículo sugiere que el impulsor de la alta incidencia de rodenticidas anticoagulantes en depredadores de mamíferos pequeños no objetivo probablemente esté relacionado con los patrones de uso.

en su revisión Römbke et al. resumed ecotoxicological effects of pesticides on enchytraeids (Oligochaeta) in agroecosystems. Debido a su estrecho contacto con el agua de los poros del suelo, una alta tasa de ingestión y una cutícula delgada, muestran una alta sensibilidad a una amplia gama de pesticidas., Los autores recomiendan el uso de enquitraidas en las evaluaciones de riesgo de pesticidas debido a su diversidad, importancia funcional y uso simple en pruebas estandarizadas.

en su revisión, Ittner et al. llamar la atención sobre los hongos acuáticos como un nivel trófico ignorado, que hasta ahora no se ha abordado en la evaluación reglamentaria del riesgo acuático. Los hongos de agua dulce son un grupo diverso y cumplen funciones importantes en la dinámica de la red alimentaria de los ecosistemas de agua superficial., Los autores concluyen que el desarrollo y estandarización de diferentes bioensayos de hongos es necesario para proteger eficazmente las redes alimentarias en los ecosistemas acuáticos.

tomados en conjunto, estamos agradecidos a todos los contribuyentes por presentar una variedad de aspectos en diferentes niveles de complejidad, desde la fisiología hasta el funcionamiento del ecosistema. También quedó claro que desplegamos enormes cantidades de pesticidas que llegan a diferentes compartimentos de los ecosistemas en el paisaje agrícola con poco conocimiento sobre sus efectos no objetivo., Como consecuencia, la drástica disminución de la biodiversidad en insectos, aves y otros organismos se ha relacionado con la contaminación por pesticidas (Geiger et al., 2010; Beketov et al., 2013; Sánchez-Bayo y Wyckhuys, 2019). Esto debería alertarnos para desafiar radicalmente y remodelar completamente los procedimientos actuales para la evaluación del Riesgo Ambiental de los plaguicidas, ya que son obviamente inadecuados para proteger la biodiversidad y la integridad de los ecosistemas.,f lagunas de conocimiento restantes, entre ellas (no exhaustivas):

• efectos de aditivos y tensioactivos en formulaciones plaguicidas en lugar de ingredientes activos

• efectos en poblaciones y Comunidades de campo realistas en lugar de estudios de especies chamuscadas

• efectos more than one pesticides resulting from tank mixtures and real-life application sequences

• carry-over and Legacy effects

• effects in agricultural fields and neighboring ecosystems (e.,g., la deriva de pesticidas)

• las interacciones con los factores de estrés ambientales, tales como organicista de la competencia, los factores abióticos (temperatura, humedad), tipos de suelo (contenido de humus), y el cambio climático

En conclusión, las prioridades para el trabajo futuro sobre los plaguicidas y sus efectos deben centrarse en la investigación o la simulación realista de campo, es decir, varias aplicaciones de plaguicidas durante la temporada de crecimiento, incluyendo sus temporal y espacial de las interacciones con la fauna y la flora.,

contribuciones de los autores

todos los autores enumerados han hecho una contribución sustancial, directa e intelectual al trabajo, y lo aprobaron para su publicación.

Declaración de conflicto de intereses

los autores declaran que la investigación se realizó en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran ser interpretadas como un potencial conflicto de intereses.