1. El mercado global de agroquímicos
lunes, 14 de septiembre de 2015
Investigación y Desarrollo de las moléculas y formulaciones plaguicidas
jueves, 3 de septiembre de 2015
Química y Física de los plaguicidas
1.
Introducción
Para entender cómo
se comporta un plaguicida en el ambiente se necesita conocer cierta información
sobre las propiedades físico-químicas de la molécula y su mecanismo de
transporte, así como las características medio ambientales y la geografía del
lugar en el que se le encuentra.
Con la gran complejidad
y cantidad de datos requeridos, los científicos no siempre pueden predecir
exactamente lo que ocurrirá con una partícula de plaguicida cuando ésta ha
entrado en el ambiente. A este problema, se suma el hecho de que los datos de
las investigaciones son obtenidos bajo condiciones controladas de laboratorio y
con cantidades conocidas de plaguicida, lo cual no ocurre en la naturaleza.
A pesar de lo complejo del problema, los
científicos han logrado determinar ciertas características físico-químicas
cuantificables para los plaguicidas, como es la solubilidad, presión de vapor,
Constante de la Ley de Henry, el Coeficiente de Carbono orgánico (Koc) y el
Coeficiente de Partición Octanol-Agua (Kow). Con esta información pueden
predecir el lugar donde pudiera encontrarse un plaguicida en altas
concentraciones.
Por otra parte, la
molécula de plaguicida no permanece intacta por tiempo indefinido en el medio
ambiente, ya que con el tiempo sufre una degradación influenciada por
microorganismos, actividad química, pH, clima, y contenido de materia orgánica
del suelo, entre otros.
2. Características físico químicas de los plaguicidas
2.1.
Volatilización
La volatilidad
representa la tendencia del plaguicida a pasar a la fase gaseosa. Todas las
sustancias orgánicas son volátiles en algún grado dependiendo de su presión de
vapor, del estado físico en que se encuentren y de la temperatura ambiente. La
volatilidad se mide a partir de la constante de Henry que depende de la presión
de vapor en estado líquido y de la solubilidad en agua.
2.2.
Presión de Vapor
Es una
medida de volatilidad de una sustancia química (plaguicida) en estado puro y es
un determinante importante de la velocidad de volatilización al aire desde
suelos o cuerpos de agua superficiales contaminados. La presión de vapor varía;
se incrementa la presión cuando se incrementa la temperatura y disminuye cuando
disminuye la temperatura.
La presión de
vapor se expresa usando una variedad de unidades, incluyendo los pascales (Pa),
milímetros de mercurio (mm Hg equivalente a Torr), libras por pulgada cuadrada
(lb/pulg 2) y atmósferas (atm).
Un
plaguicida con presión de vapor mayor a 1x10-3 mm Hg son muy
volátiles, por lo tanto, tienen gran movilidad y se dispersan hacia la
atmósfera; existen substancies ligeramente volátiles, menos móviles, con
presiones entre 1x10-4 a 1x10-6 mm de Hg, y las no
volátiles, que son más persistentes en suelo, con presión de vapor menor de
1x10-8 mm de Hg (Cuadro 1).
Cuadro 1.
Presión de vapor de un plaguicida
Por
ejemplo, los herbicidas, tienen presiones de vapor muy bajas; las
clorotriazinas, del grupo de las triazinas (probablemente los herbicidas más
utilizados) tienen presiones de vapor menores de 1x10-7 mm de Hg.
Este grupo es de mayor persistencia y menor volatilidad que las
metoxitriazinas, con presiones de vapor igual o mayores a 1x10-7 mm
de Hg.
2.2. Constante
de la Ley de Henry (H)
Describe la
tendencia de un plaguicida a volatilizarse del agua o suelo húmedo. El valor se
calcula usando la presión de vapor, solubilidad en agua y peso molecular de un
plaguicida.
Cuando el
plaguicida tiene una alta solubilidad en agua con relación a su presión de
vapor, el plaguicida se disolverá principalmente en agua (Cuadro 2).
Un valor
alto de la Ley de Henry, indica que un plaguicida tiene un potencial elevado
para volatilizarse del suelo húmedo; un valor bajo predice un mayor potencial
de lixiviación del plaguicida (Cuadro 2).
Cuadro 2. Constante
de la Ley de Henry.
2.3. Persistencia
Se define como la capacidad de cualquier plaguicida para retener sus
características físicas, químicas y funcionales en el medio en el cual es
transportado o distribuido, durante un período limitado después de su emisión.
Los plaguicidas que persisten más tiempo en el ambiente, tienen mayor
probabilidad de interactuar con los diversos elementos que conforman los
ecosistemas (Cuadro 3).
Si su vida media y su persistencia es mayor a la frecuencia con la que se
aplican, los plaguicidas tienden a acumularse tanto en los suelos como en la
biota y con el tiempo, la mayoría de los plaguicidas sufren una degradación
como resultado de reacciones químicas y microbiológicas en suelo o agua.
Cuadro 3. Clasificación de los plaguicidas de acuerdo a su persistencia
2.4. Vida
media
La vida media está definida como el tiempo (en días, semanas o años)
requerido para que la mitad del plaguicida presente después de una aplicación
se descomponga en productos de degradación. La descomposición depende de varios
factores incluidos la temperatura, el pH del suelo, los microorganismos
presentes en el suelo, clima, exposición del plaguicida a la luz, agua y oxígeno.
Es importante señalar que muchas sustancias resultantes de la
descomposición de un plaguicida pueden ser también tóxicas y tener vidas medias
significativas. Existen diferentes tipos de clasificar a la vida media de un
plaguicida, como son:
Vida media en
suelo: Es el tiempo
requerido para que un plaguicida se degrade en el suelo. La vida media está
determinada por el tipo de organismos presentes en el suelo, el tipo de suelo
(arena, arcilla, limo), pH y temperatura, entre otros (3). El Departamento de Regulación
de Plaguicidas en California, E.U., determinó que un plaguicida que tiene una
vida media mayor a 9 días en un suelo aeróbico puede tener potencial para
contaminar aguas subterránea.
Vida media
por Fotólisis: Es
el tiempo requerido para que la mitad de un plaguicida aplicado expuesto a la
luz del sol se degrade.
Vida media
por Hidrólisis: Es
el tiempo requerido para que la mitad de un plaguicida aplicado se degrade por
la acción del agua. El Departamento de Regulación de Plaguicidas en California,
E.U., determinó que un plaguicida con una hidrólisis mayor de 14 días tiene
potencial para contaminar agua subterránea.
2.5. Solubilidad
en Agua
La solubilidad en agua de un plaguicida es una medida que determina la
máxima concentración de un plaguicida a disolverse en un litro de agua y por lo
general tiene un rango de 1 a 100,000 mg/L. Las unidades de concentración son:
mg por litro (mg/L), que es aproximadamente igual a una parte por millón (ppm)
o un microgramo por litro (μg/L), que es aproximadamente igual a una parte por
billón (ppb).
ppm = parte
por millón = 1 mg/L
ppb = parte por billón = 1 μg/L
Es importante mencionar que la mayoría de los valores reportados fueron
determinados en experimentos de laboratorio a temperaturas de 20 a 25 °C.
Los plaguicidas muy solubles en agua se adsorben con baja afinidad a los
suelos y por lo tanto, son fácilmente transportados del lugar de la aplicación
por una fuerte lluvia, riego o escurrimiento, hasta los cuerpos de agua
superficial y/o subterránea (Cuadro 4).
Cuadro 4.- Solubilidad de un plaguicida en agua
Las substancias con solubilidad acuosa mayor a 500 ppm son muy móviles en
los suelos y en los otros elementos del ecosistema; su mayor concentración se
encuentra en los ecosistemas acuáticos. Por otro lado, las substancias con una
solubilidad acuosa mayor de 25 ppm no son persistentes en los organismos vivos,
en tanto que aquellas con una solubilidad acuosa menor a 25 ppm tienden a
inmovilizarse en los suelos y a concentrase en los organismos vivos. En
general, los plaguicidas organofosforados tienen una solución acuosa mayor a
los 25 ppm en tanto que los plaguicidas organoclorados tienen una solubilidad
menor a los 25 ppm.
El departamento de Regulación de Plaguicidas en California, E.U.
determinó que los plaguicidas con una solubilidad mayor a 3 mg/L tiene potencial
para contaminar agua subterránea. Sin embargo en E.U., plaguicidas con
solubilidad en agua menor de 3 mg/L se han encontrado en agua subterránea, lo
cual indica que el parámetro antes mencionado no es una garantía.
2.6. Coeficiente
de Adsorción de carbono orgánico (Koc)
También se le conoce como Coeficiente de adsorción suelo/agua o el
Coeficiente de adsorción. Es una medida de la tendencia de un compuesto
orgánico a ser adsorbido (retenido) por los suelos o sedimentos.
El Koc es específico para cada plaguicida y es independiente de las
propiedades del suelo. Los valores del Koc van de 1 a 10,000,000.
Un Koc elevado indica que el plaguicida orgánico se fija con firmeza en
la materia orgánica del suelo, por lo que poca cantidad del compuesto se mueve
a las aguas superficiales o a los acuíferos (cuadro 5).
Cuadro 5.- Rangos del Koc (ml/g carbono orgánico).
2.7. Coeficiente
de Partición Octanol/Agua (Kow)
El coeficiente de partición Octanol-agua, Kow, es una medida de cómo una sustancia
química puede distribuirse entre dos solventes inmiscibles, agua (es un
solvente polar) y octanol (es un solvente relativamente no polar, que
representa a las grasas). El Kow proporciona un valor de la polaridad de un
plaguicida, que es frecuentemente utilizado en modelos para determinar como un
plaguicida puede distribuirse en tejido de grasa animal.
Los plaguicidas con una vida media y un Kow altos pueden
acumularse en tejido graso y bioacumularse a lo largo de la cadena alimenticia
(Cuadro 6).
Cuadro 6.- Rangos de Kow de un plaguicida.
2.8. Potencial
de contaminación de agua subterránea
Las propiedades anteriormente descritas son de gran utilidad para los
investigadores ya que permiten estimar el potencial de afectación de los plaguicidas
si entran en contacto con el agua. La Agencia de Protección Ambiental (EPA), de
los Estados Unidos, realizó estudios de laboratorio durante 10 años, asociando
ciertas propiedades de los plaguicidas con la lixiviación; en el cuadro 7 se
muestran los valores de potencial de contaminación de agua subterránea.
Cuadro 7. Valores que indican el potencial de los plaguicidas para
contaminar agua subterránea.
3. Mecanismos de transporte ambiental de los
plaguicidas
Es la forma
en que se mueven los plaguicidas en el medio ambiente, desde la fuente emisora
del plaguicida hasta los puntos donde existe exposición para el ser humano o
biota.
El
transporte ambiental involucra los movimientos de gases, líquidos y partículas
sólidas dentro de un medio determinado y a través de las interfaces entre el
aire, el agua, sedimento, suelo, plantas y animales (Figura 1).
Figura 1. Posibles mecanismos de transporte y
transformación de plaguicidas en el ambiente.
3.1.
Difusión
Es el
movimiento de moléculas debido a un gradiente de concentración. Este movimiento
es al azar pero trae como consecuencia el flujo de materiales desde las zonas
más concentradas a las menos concentradas. Para medir la difusión de un
compuesto en el suelo hay que considerar la interacción conjunta de parámetros
tales como la porosidad, los procesos de adsorción, la naturaleza del
compuesto, etc.
Lixiviación. Es el parámetro más importante de evaluación del movimiento de
una sustancia en el suelo. Está ligado a la dinámica del agua, a la estructura
del suelo y a factores propios del plaguicida. Los compuestos aplicados al
suelo tienden a desplazarse con el agua y lixiviar a través del perfil,
alcanzando las capas más profundas y el acuífero, que en consecuencia resulta
contaminado.
Evaporación. La tasa de pérdida de un plaguicida por volatilización depende
de su presión de vapor, de la temperatura, de su volatilidad intrínseca y de la
velocidad de difusión hacia la superficie de evaporación.
4. Influencia
de las características del sitio en el transporte de plaguicidas
Las
características físicas y las condiciones climáticas del sitio de estudio
contribuyen al transporte de los contaminantes. Por consiguiente, es necesaria
la información acerca de la topografía, tipos de suelo y ubicación, tipo de
cubierta del suelo, precipitación anual, condiciones de temperatura, entre
otros, para poder estimar hacia donde pudiera desplazarse el plaguicida
aplicado.
4. Clasificación
de la toxicidad de los plaguicidas
Por mucho
tiempo se ha intentado desarrollar un sistema práctico para evaluar la
toxicidad aguda y crónica de las sustancias químicas, incluyendo a los
plaguicidas. El método más comúnmente empleado y avalado por la Organización
Mundial de la Salud (OMS) para medir la toxicidad es la Dosis Letal 50, DL50,
que se define como la cantidad mínima de una sustancia, generalmente expresada
en mg/kg, que es capaz de matar al 50% de una población de animales de prueba.
Los resultados de DL50 obtenidos para una sustancia dada se
extrapolan a los humanos y sirven de base para los sistemas de clasificación de
la toxicidad.
En el
catálogo de plaguicidas de la CICOPLAFEST se adopta la clasificación de la
toxicidad recomendada por la OMS, con base en la DL50 obtenida en
ratas cuando el plaguicida se administra por vía oral en forma aguda. La
clasificación según estos criterios se anota en el siguiente cuadro (Cuadro 8).
Cuadro 8.
Valores que indican la categoría toxicológica.
5. Conclusiones
Las
propiedades de algunas sustancias químicas, tales como los plaguicidas,
implican cierto nivel de riesgo tanto al medio ambiente como a la salud humana.
Debido a esto, es necesario contar con un mejor conocimiento de los
plaguicidas, con la finalidad de prevenir y minimizar los riesgos asociados a
un uso indiscriminado de estos.
En México,
debido a la gran diversidad de climas, suelos, orografía, biota y tipo de
tecnología aplicada en la agricultura, se deben tomar los valores del cuadro 7
como una base o referencia, y no como una regla, debido a que son datos tomados
en laboratorio bajo condiciones controladas, lo cual no ocurre en la
naturaleza.
Sería
importante realizar investigaciones a nivel de laboratorio y campo con las
condiciones ambientales que prevalecen en México, a fin de entender los
parámetros ambientales e identificar de forma más precisa el transporte y
comportamiento de los plaguicidas en el ambiente a lo largo de su ciclo de
vida. Esto proporcionaría la mínima información requerida para: prevenir el
desarrollo de resistencia de las plagas, la intoxicación de insectos, animales
y plantas benéficos para el hombre y evitar la bioacumulación a lo largo de las
cadenas tróficas y la contaminación de suelo, aire y agua.
martes, 1 de septiembre de 2015
Los costos ambientales y económicos de la Aplicación de Plaguicidas principalmente en los Estados Unidos
1. Introducción
A nivel mundial, alrededor de 3
mil millones de kg de plaguicidas se aplican cada año con un precio de compra
de casi $ 40 mil millones anuales (PAN-Europe 2003). En los EE.UU.,
aproximadamente 500 millones de kilos de más de 600 tipos diferentes de plaguicidas
se aplican anualmente a un costo de $10 mil millones (Pimentel y Greiner 1997).
A pesar de la amplia aplicación de plaguicidas en los Estados Unidos en las
dosis recomendadas, las plagas (insectos, patógenos de plantas y malezas)
destruyen el 37% de todos los cultivos potenciales (Pimentel 1997). Los
insectos destruyen el 13%, 12% los patógenos
de planta y las malezas el 12%. En general, cada dólar invertido en el control con
plaguicidas regresa alrededor de $4 en cultivos protegidos (Pimentel 1997).
Aunque los plaguicidas son
generalmente rentables en la agricultura, su uso no siempre disminuye las
pérdidas de cultivos. A pesar del incremento en más de 10 veces en el uso de insecticidas
(organoclorados, organofosforados y carbamatos) en los Estados Unidos desde
1945 hasta el 2000, las pérdidas totales de los cultivos de daños por insectos
casi se han duplicado del 7 al 13% (Pimentel et al. 1991). Este aumento de las
pérdidas de cultivos por los insectos es, en parte, causado por cambios en las
prácticas agrícolas. Por ejemplo, la sustitución de rotaciones de maíz a los
cultivos con la producción continua de maíz en más de la mitad de la superficie
cultivada de maíz ha dado lugar a un incremento de las pérdidas de maíz por los
insectos de aproximadamente 3.5 a 12% a pesar de un aumento de más de 1000
veces en el uso de insecticidas (organofosforados) en la producción de maíz
(Pimentel et al., 1991). Hoy en día el maíz es el mayor usuario de insecticidas
de cualquier cultivo en los Estados Unidos.
La mayoría de los beneficios de
los plaguicidas se basan en los rendimientos directos de los cultivos.
Estas evaluaciones no incluyen los costos ambientales y económicos indirectos
asociados con la aplicación recomendada de plaguicidas. Para facilitar el
desarrollo e implementación de una política científica sólida del uso de
plaguicidas, estos costos ambientales y económicos deben ser examinados. Desde
hace algún tiempo, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos señaló
la necesidad de una investigación de este tipo de costo / beneficio y el riesgo (EPA 1977). Hasta ahora, sólo
unos pocos artículos científicos sobre este tema complejo y difícil se han
publicado.
2. Efectos en la Salud Pública
2.1. Intoxicaciones agudas
Las intoxicaciones por
plaguicidas y enfermedades en humanos son claramente el precio más alto pagado
por todo el uso de plaguicidas. Aunque la EPA (1992) estima que 300 mil
intoxicaciones por plaguicidas se producen al año, el Instituto Nacional de
Seguridad y Salud en el Trabajo establece que el número total de intoxicaciones
por plaguicidas en los Estados Unidos es de entre 10 000 y 20 000 por año
(NIOSH 2012). A nivel mundial, la aplicación de 3 millones de toneladas
métricas de plaguicidas resultó en más de 26 millones de casos de
intoxicaciones por plaguicidas no mortales (Richter 2002). De todas las
intoxicaciones por plaguicidas, cerca de 3 millones de casos son hospitalizados
y hay aproximadamente 220 000 muertes y unos 750 000 enfermos crónicos cada año
(Hart y Pimentel 2002).
2.2. Cáncer y otros efectos crónicos
Existe amplia evidencia sobre la
amenaza de cáncer relacionada con el uso de plaguicidas. Los principales tipos
de efectos crónicos de los plaguicidas incluyen efectos neurológicos, efectos
respiratorios y reproductivos y cáncer. Existe alguna evidencia de que los
plaguicidas pueden causar alteraciones sensoriales, así como efectos cognitivos
como la pérdida de memoria, problemas de lenguaje, y el deterioro de
aprendizaje (Hart y Pimentel 2002). La enfermedad, inducida por insecticidas organofosforados
–poli neuropatía retardada (OPIDP)-, está bien documentada e incluye el daño
neurológico irreversible. Además de los efectos neurológicos, los plaguicidas
pueden tener efectos adversos en los sistemas respiratorios y reproductivos.
Por ejemplo, 15% de un grupo de aplicadores de plaguicidas profesionales sufrió
asma, sinusitis crónica, y/o bronquitis crónica (Weiner y Worth 1969). Los
estudios también han vinculado plaguicidas con efectos reproductivos. Por
ejemplo, se han encontrado algunos plaguicidas que pueden causar disfunción
testicular o esterilidad (Colborn et al. 1997). El número de espermatozoides en
los hombres en Europa y Estados Unidos, por ejemplo, se redujo en un 50% entre
1938 y 1990 (Carlsen et al. 1992).
Datos de Estados Unidos indican
que el 18% de todos los insecticidas y el 90% de todos los fungicidas son
cancerígenos (National Research Council et al. 1987). Varios estudios han
demostrado que los riesgos de ciertos tipos de cáncer son más altas en algunas
personas, como los trabajadores agrícolas y los aplicadores de plaguicidas, que
a menudo están expuestos a los plaguicidas, consulte la Tabla 2.1 (Pimentel y
Hart, 2001). Ciertos plaguicidas han demostrado inducir tumores en animales de
laboratorio y hay algunas pruebas que sugieren que efectos similares ocurren en
los seres humanos (Colborn et al. 1997).
La organización de Agricultores Unidos
de América de California analizaron la incidencia de cáncer entre los
trabajadores agrícolas latinos e informaron que al año, si todos en los EE.UU.
tuviera una tasa similar de incidencia, habría 83 000 casos de cáncer asociados
con plaguicidas en los EE.UU. (PAN—North America 2002). La incidencia de cáncer
en la población de Estados Unidos debido a los plaguicidas varía de
aproximadamente 10 000 a 15 000 casos anuales (Pimentel et al. 1997).
Tabla 2.1 Costos económicos anuales por las intoxicaciones por
plaguicidas y otras enfermedades en humanos relacionadas con plaguicidas en los
Estados Unidos.
Efectos para la salud humana derivados de los
plaguicidas
|
Costos totales ($)
|
Costo de hospitalizados por intoxicaciones 5000 x
3 días a $2000 por día
|
30 000 000
|
Costo de intoxicaciones tratados ambulatorios 30
000 x $1000
|
30 000 000
|
Trabajos perdidos por intoxicaciones 5000
trabajadores x 5 días x $80
|
2 000 000
|
Cáncer por plaguicidas 10 000 x $100 000/caso
|
1 000 000 000
|
Costo de víctimas mortales 45 muertes
accidentales x $3.7 millones
|
166 500 000
|
Total
|
1 228 500
000
|
Muchos plaguicidas son también estrogénicos
-imitan o interactúan con la hormona estrógeno vinculándolos a un incremento en
el cáncer de mama entre algunas mujeres. La tasa de cáncer de mama aumentó de 1
en 20 en 1960 a 1 en 8 en 1995 (Colborn et al. 1997). Como era de esperar, hubo
un aumento significativo en el uso de plaguicidas durante ese período de
tiempo. Los plaguicidas que interfieren con el sistema endocrino-hormonal del
cuerpo también pueden tener efectos en la reproducción, en el sistema inmunológico,
o efectos en el desarrollo (McCarthy 1993). Mientras que los plaguicidas de
alteración endocrina pueden parecer menos peligrosos porque los efectos
hormonales rara vez dan lugar a intoxicaciones agudas, sus efectos sobre la
reproducción y el desarrollo pueden llegar a tener consecuencias a largo plazo
(Colborn et al., 1997).
Los efectos negativos de los
plaguicidas en la salud pueden ser mucho más significativos en los niños que en
los adultos, por varias razones. En primer lugar, los niños tienen mayores
tasas metabólicas que los adultos, y su capacidad para activar, desintoxicar y
excretar los plaguicidas tóxicos se diferencia de los adultos. Además, los
niños consumen más alimentos que los adultos y por lo tanto puede consumir más
plaguicidas por unidad de peso que los adultos. Este problema es
particularmente importante para los niños porque su cerebro es cinco veces más
grande en proporción a su peso corporal que el cerebro de los adultos, por lo
que la colinesterasa se vuelve aún más vital. En un estudio en California, el
40% de los niños que trabajaban en los campos agrícolas tenían niveles de
colinesterasa en sangre inferior a lo normal, una fuerte indicación de la
intoxicación por plaguicidas organofosforados y carbamatos (Repetto y Baliga
1996). Según la EPA, los fetos en que la madre se expone y niños pequeños
menores de dos años de edad tienen 10 veces más riesgo de cáncer que los
adultos y los niños de 3 a 15 años pueden tener al menos tres veces el riesgo
de cáncer que los adultos (EE.UU. Hoy 2003).
Aunque nadie puede poner un valor
monetario al precio de una vida humana, se han realizado estimaciones de los "costos"
económicos de intoxicaciones por plaguicidas (Tabla 2.1). Para nuestra
evaluación, se utiliza el estándar de la EPA de $ 3 700 000 por la vida humana
(Kaiser 2003). Las estimaciones disponibles indican que las intoxicaciones en humanos
por plaguicidas y enfermedades relacionadas en los Estados Unidos cuesta
alrededor de $ 1 000 millones al año (Pimentel y Greiner 1997).
2.3. Residuos de Plaguicidas en los Alimentos
La mayoría de los alimentos
comprados en los supermercados tienen niveles detectables de residuos de
plaguicidas. Por ejemplo, de varios miles de muestras de alimentos, la
evaluación general en 8 frutas y 12 verduras
es que el 73% tiene residuos de plaguicidas (Baker et al. 2002). En
cinco cultivos (manzanas, melocotones, peras, fresas y apio) residuos de
plaguicidas fueron encontrados en el 90% de los cultivos. Un estudio realizado
por Groth et al. (1999) detectaron 37 plaguicidas diferentes en las manzanas.
Hasta el 5% de los alimentos
probados en 1997 contenía residuos de plaguicidas que estaban por encima de los
niveles de tolerancia de la FDA. Estos alimentos se consumían a pesar de que
violaron la tolerancia de Estados Unidos de residuos de plaguicidas en los
alimentos porque se analizaron las muestras de alimentos después de que los
alimentos se vendían en los supermercados (Pesticides Residues Committee—UK 2004).
3. Intoxicaciones de Animales Domésticos y Productos Contaminados
Además de los problemas de plaguicidas
que afectan a los humanos, varios miles de animales domésticos son envenenados
accidentalmente por plaguicidas cada año, como los perros y gatos que
representan el mayor número (Tabla 2.2). Por ejemplo, de los 250 mil casos de envenenamiento
de animales, un gran porcentaje fueron intoxicaciones por plaguicidas (Pimentel
y Pimentel 2008). Los envenenamientos de perros y gatos son comunes lo cual no
es sorprendente, ya que los perros y los gatos suelen vagar libremente por la
casa y la granja y por lo tanto tienen una mayor oportunidad de entrar en
contacto con los plaguicidas que otros animales domésticos.
Las mejores estimaciones indican
que alrededor del 20% del valor monetario total de la producción animal, o
alrededor de $ 4.2 mil millones, se pierden por todas las enfermedades
animales, incluidas las intoxicaciones por plaguicidas. El 0.5% de las
enfermedades de animales y 0.04% de todas las muertes de los animales
informadas a un laboratorio de diagnóstico veterinario, se debieron a la
toxicosis de plaguicidas. Por lo tanto, $21.3 y $8.8 millones de dólares, respectivamente,
se pierden por intoxicaciones de plaguicidas (Cuadro 2.2).
Esta estimación se considera baja
porque se basa sólo en los envenenamientos reportados a los veterinarios.
Muchas muertes de animales que se producen en el hogar y en las granjas no se
diagnostican y no son declaradas. Además, muchos se atribuyen a otros factores
distintos de los plaguicidas. Cuando se produce un envenenamiento de animales
de granja y poco se puede hacer para el animal, el agricultor rara vez llama a
un veterinario, espera a que el animal se recupere o lo destruye. Estos casos no
suelen ser reportados.
Pérdidas económicas adicionales
se producen cuando la carne, la leche y los huevos están contaminados con plaguicidas.
En los Estados Unidos, todos los animales sacrificados para el consumo humano,
si se envían de un estado a otro, y toda la carne y aves de corral importadas,
deben ser inspeccionadas por el USDA. Esto es para asegurar que los productos
cárnicos y avícolas sean saludables, debidamente etiquetados, y no presentan un
peligro para la salud.
Tabla 2.2 Estimación de intoxicaciones por plaguicidas de animales
domésticos en los Estados Unidos.
Residuos de plaguicidas se buscan
en los animales y sus productos. Sin embargo, de más de 600 plaguicidas en uso,
el Programa Nacional de Residuos (USDA, Office of Inspector General 2010) sólo
busca unos 40 plaguicidas diferentes, que han sido determinados por la FDA,
EPA, y el FSIS por ser de preocupación para la salud pública. Mientras que el
programa de monitoreo registra el número y tipo de infracciones, puede haber
poco costo para la industria animal, porque la carne y otros productos a veces
son vendidos y consumidos por el público antes de que los resultados de las
pruebas están disponibles. Por ejemplo, alrededor del 3% de los pollos con
residuos de plaguicidas ilegales se venden en el mercado (National Research
Council et al. 1987).
Además de los cadáveres de
animales, la leche contaminada con plaguicidas no puede ser vendida y debe ser
eliminada. En algunos casos, estas pérdidas son sustanciales. En Oahu, Hawaii
en 1982, el 80% de la producción de leche, con valor de más de $ 8.5 millones
de dólares, fue desechada por los funcionarios de salud pública, ya que había
sido contaminada con el insecticida heptacloro (Baker et al. 2002). Este
incidente tuvo efectos inmediatos y de largo plazo en toda la industria de la
leche en la isla.
4. Destrucción de depredadores y parasitoides naturales beneficiosos
En los ecosistemas naturales y
agrícolas, muchas especies, especialmente los depredadores y parasitoides,
controlan o ayudan al control de poblaciones de artrópodos que se alimentan de
plantas. De hecho, estas especies beneficiosas naturales hacen posible que los
ecosistemas se mantengan "verdes".
Con los parasitoides y
depredadores que mantienen en niveles bajos a las poblaciones de artrópodos que
se alimentan de plantas, sólo una pequeña cantidad de biomasa vegetal es retirada
por artrópodos cada temporada de cultivo (Hairston et al 1960; Pimentel 1988).
Al igual que las poblaciones de plagas, los enemigos naturales beneficiosos y
la biodiversidad en general (depredadores y parásitos) se ven afectados
negativamente por plaguicidas (Pimentel et al. 1993a). Las siguientes plagas
han alcanzado niveles de brotes en los cultivos de algodón y manzana después de
que los enemigos naturales fueron destruidos por los plaguicidas:
·
Algodón -gusano bellotero, gusano cogollero, áfidos,
araña roja, y medidores del algodón;
·
Manzana -ácaro rojo europeo, enrollador de la hoja
con bandas rojas, escama de San José, escama armada, pulgón rosa de la manzana, pulgón lanígero de la
manzana, pulgón blanco de la manzana, araña de dos manchas, y ácaro café de la
manzana (Pimentel et al., 1993a).
También se han producido brotes
de plagas importantes en otros cultivos debido a la destrucción de los enemigos
naturales. Además, los parasitoides y depredadores tienen comportamientos
complejos de búsqueda y de ataque, las dosis sub-letales de insecticidas pueden
alterar este comportamiento y de esta manera interrumpir controles biológicos
efectivos (Pimentel et al. 1993a).
Los fungicidas también pueden
contribuir a los brotes de plagas cuando reducen patógenos fúngicos que son
naturalmente parásitos de muchos insectos. Por ejemplo, el uso de benomil
reduce las poblaciones de hongos entomopatógenos, lo que resulta en aumento de
la supervivencia de la oruga terciopelo de frijol y los medidores del repollo
en la soya. Esto a la larga conduce a rendimientos reducidos de la soya
(Pimentel et al. 1993a).
Cuando los brotes de plagas
secundarias se producen debidos a que sus enemigos naturales son destruidos por
los plaguicidas, tratamientos fitosanitarios adicionales y, a veces más caros
tienen que hacerse en los esfuerzos para sostener los rendimientos de los
cultivos. Esto eleva los costos generales y contribuye a los problemas
relacionados con los plaguicidas. Un estimado de $520 000 000 se puede atribuir
a los costos de aplicación de plaguicidas y el aumento de las pérdidas de
cultivos, los cuales siguen después de la destrucción de los enemigos naturales
por diversos plaguicidas aplicados a los cultivos (Tabla 2.3).
Los enemigos naturales son
afectados negativamente por los plaguicidas en todo el mundo. Aunque no hay una
estimación fiable disponible sobre el impacto de esto en términos de un mayor
uso de plaguicidas y / o rendimiento de las cosechas reducidas, entomólogos a menudo
observan un impacto severo debido a la pérdida de los enemigos naturales donde
los plaguicidas se utilizan en gran escala en muchas partes del mundo. Desde
1980 hasta 1985 el uso de insecticidas en la producción de arroz en Indonesia
aumentó drásticamente (Oka 1991), lo que causó la destrucción de los enemigos
naturales beneficiosos de la chicharrita café del arroz, cuyas poblaciones se
incrementaron dramáticamente. El rendimiento de arroz disminuyó en la medida en
que el arroz tenía que ser importado de Indonesia. El costo estimado de la
pérdida de arroz en sólo un período de 2 años fue de $ 1.5 mil millones
(Soejitno 1999).
Después de este incidente, el Dr.
I.N. Oka, que había desarrollado previamente un programa exitoso de bajo uso de
insecticida para las plagas del arroz en Indonesia, fue consultado por el personal
del Presidente de Indonesia para determinar qué se debía hacer para corregir la
situación. La sugerencia de Oka fue reducir sustancialmente el uso de
insecticidas y volver a un programa de "tratar cuando sea necesario",
programa que protegió a los enemigos naturales. Siguiendo el consejo de Oka, el
presidente ordenó en 1986 que 57 de 64 plaguicidas fueran retirados de su uso
en el arroz, y la implementación de prácticas de manejo de plagas más amigables
con el ambiente. Los subsidios de plaguicidas también se redujeron a cero. Para
1991, las aplicaciones de plaguicidas se habían reducido en 65% y los
rendimientos de arroz aumentaron en 12%.
Tabla 2.3 Pérdidas por la destrucción de los enemigos naturales benéficos
en cultivos americanos (millones de dólares)
Cultivo
|
Gastos totales para el control de insectos con plaguicidasa
|
Costos adicionales para el control
|
Algodón
|
320
|
160
|
Tabaco
|
5
|
1
|
Papa
|
31
|
8
|
Cacahuate
|
18
|
2
|
Tomate
|
11
|
2
|
Cebolla
|
1
|
0.2
|
Manzana
|
43
|
11
|
Cereza
|
2
|
1
|
Durazno
|
12
|
2
|
Uva
|
3
|
1
|
Naranja
|
8
|
2
|
Toronja
|
5
|
1
|
Limón
|
1
|
0.2
|
Nuez
|
160
|
16
|
Otros
|
500
|
50
|
Total
|
1 120
|
257.4 (520)b
|
aPimentel et al. (1991)
b Debido a que los tratamientos
fitosanitarios adicionales no proporcionan un control tan eficaz como los
enemigos naturales, se estima que al menos un adicional de $ 260 millones en
los cultivos se pierden por las plagas. Así, la pérdida total debido a la destrucción
de los enemigos naturales se estima en al menos $ 520 millones al año.
El Dr. David Rosen (Universidad
Hebrea de Jerusalén, PC, 1991) estima que los enemigos naturales representan
hasta el 90% del control de especies de plagas en agroecosistemas. Estimó que
al menos el 50% del control de especies de plagas se debe a los enemigos
naturales. Los Plaguicidas proporcionan un control adicional, mientras que el
40% restante se debe a la resistencia de la planta hospedera en los
agroecosistemas (Pimentel 1988).
Los parasitoides, depredadores y
la resistencia de la planta huésped se estima que representan alrededor del 80%
del control no químico de artrópodos plagas y patógenos de las plantas en los
cultivos (Pimentel et al. 1991). Muchos controles culturales como la rotación
de cultivos, el manejo del suelo y del agua, el manejo de los fertilizantes, la
época de siembra, densidad de cultivo de plantas, cultivos trampa, y
policultivos proporcionan el control de plagas adicional. En conjunto, estos
controles no plaguicidas se pueden usar para reducir de manera importante el
uso de plaguicidas en más de un 50% sin ninguna reducción en los rendimientos
de los cultivos (Pimentel et al. 1993a).
5. Resistencia de las plagas a los plaguicidas
Además de la destrucción de las
poblaciones de enemigos naturales, el uso extensivo de plaguicidas se ha
traducido a menudo en el desarrollo y evolución de la resistencia a los
plaguicidas en plagas de insectos, patógenos de plantas y malezas. Un informe inicial
por el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEP 1979) sugiere que la
resistencia a los plaguicidas es uno de los 4 principales problemas ambientales
del mundo. Aproximadamente 520 especies de insectos y ácaros, cerca de 150
especies de patógenos de plantas, y alrededor de 273 especies de malas hierbas
son ahora resistentes a los plaguicidas (Stuart 1999).
El aumento de la resistencia a
los plaguicidas en las poblaciones de plagas frecuentemente resulta en la
necesidad de varias aplicaciones adicionales de los plaguicidas usados
comúnmente para mantener rendimientos de los cultivos. Estas aplicaciones de plaguicidas
adicionales agravan el problema de la resistencia mediante el aumento de la
selección ambiental de las poblaciones de plagas para la resistencia. El
problema de la resistencia de plaguicidas sigue aumentando a pesar de todos los
esfuerzos y se está extendiendo a otras especies de plagas. A través del tiempo
la resistencia extremadamente alta a plaguicida se desarrolló en las poblaciones del gusano de la yema del
tabaco en algodón en el noreste de México y la parte baja del Rio Grande de
Texas (NAS 1975). Aproximadamente 285 000 hectáreas de algodón tuvieron que ser
abandonadas, ya que los insecticidas usados fueron totalmente ineficaces debido
a la resistencia extrema en el gusano de la yema. El impacto económico y social
en estos agricultores texanos y mexicanos que dependían del algodón fue
devastador. El estudio realizado por Carrasco-Tauber (1989) reportó una pérdida
anual de $ 45- 120/ ha debido a la resistencia a los plaguicidas en el algodón
de California. Un total de 4.2 millones de hectáreas de algodón se cosecharon
en 1984; por lo tanto, suponiendo una pérdida de $ 82.50/ha, aproximadamente $348
millones de la cosecha de algodón de California se perdió debido a la
resistencia a los plaguicidas. Dado que en 1984 en Estados Unidos se obtuvieron
por la cosecha de algodón $3 600 millones (USBC 1990), la pérdida debido a la
resistencia para ese año fue de aproximadamente 10%. Suponiendo una pérdida del
10% en otros cultivos principales que reciben tratamientos fitosanitarios
pesados en los Estados Unidos, las pérdidas de cosechas debido a la resistencia
a los plaguicidas se estima que es de alrededor de $1.5 mil millones/año.
Los esfuerzos para controlar las
poblaciones resistentes de Heliothis
spp. exige un costo en otros cultivos cuando poblaciones grandes, incontroladas
de Heliothis y otras plagas se
dispersan hacia otros cultivos. Además, las poblaciones del pulgón del algodón
y de mosquita blanca se incrementan y se coinvierten en plagas secundarias en
algodón debido a su resistencia a los plaguicidas y a la exposición de sus
enemigos naturales a altas concentraciones de insecticidas (Pimentel et al.
1993a).
El costo externo total atribuido
al desarrollo de resistencia a los plaguicidas se estima en un rango entre 10 y
25% de los costos actuales de tratamiento de plaguicidas (Harper y Zilberman
1990), o más de $ 1.5 mil millones cada año en los Estados Unidos. En otras
palabras, al menos 10% de los plaguicidas utilizados en los EE.UU. se aplica
sólo para combatir el aumento de la resistencia que se ha desarrollado en
varias especies de plagas.
Aunque los costos de la
resistencia a los plaguicidas son altos en los Estados Unidos, los costos en
los países tropicales en desarrollo son significativamente mayores, porque los
plaguicidas no sólo se utilizan para el control de plagas agrícolas, sino
también es vital para el control de vectores de enfermedades de artrópodos. Uno
de los mayores costos de la resistencia en los países tropicales se asocia con
el control de la malaria. Para 1985, la incidencia de la malaria en la India
después de la utilización temprana de plaguicidas disminuyó a cerca de
1.860.000 casos de un máximo de 70 millones de casos. Sin embargo, debido a que
los mosquitos desarrollan resistencia a los plaguicidas, así como los parásitos
de la malaria a las drogas, la incidencia de la malaria en India ahora oscila
entre 1.5-2.0 millones de casos al año (Reid 2000; Kakkilaya 2012). Los
problemas se producen no sólo en India, sino también en el resto de Asia,
África y América del Sur. El número total de personas con riesgo de malaria en
el mundo es de 3.3 mil millones (OMS 2011).
6. Envenenamiento de abejas y reducción de la polinización
Las abejas melíferas y las abejas
silvestres son vitales para la polinización de frutas, verduras y otros
cultivos. Las abejas son esenciales para la producción de alrededor de un
tercio de los de los cultivos de Estados Unidos y el mundo. Se estima que sus
beneficios para la agricultura de Estados Unidos son de $ 40 mil millones al
año (Pimentel et al., 1997). Ya que la mayoría de los insecticidas utilizados
en la agricultura son tóxicos para las abejas, los plaguicidas tienen un gran
impacto tanto en las abejas melíferas como en las poblaciones de abejas
silvestres. D.F. Mayer (Universidad del Estado de Washington, PC, 1990) estima
que aproximadamente el 20% de todas las colonias de abejas se ven afectados
negativamente por los plaguicidas. Se incluye los cerca de 5% de las colonias
de abejas de Estados Unidos que mueren directamente o durante el invierno
debido a la exposición a plaguicidas. Mayer calcula que la pérdida anual directa
llega a $ 13 300 000 al año (Cuadro 2.4).
Otro 15% de las colonias de
abejas están seriamente debilitadas por los plaguicidas o sufren pérdidas cuando los apicultores tienen que
mover las colonias para evitar daños por los plaguicidas. Según Mayer, la
pérdida anual estimada por la muerte de abejas, reducción de la producción de
miel, más los costos por el movimiento de las colonias asciende a unos US $ 25.3
millones. Además, como resultado del uso extensivo de plaguicidas en ciertos
cultivos, los apicultores están excluidos de 4 a 6 millones de hectáreas para
ubicación de las colmenas, que de otra manera serían adecuadas, de acuerdo con
Mayer. Se estima que la pérdida anual en la producción potencial de la miel en
estas regiones es de aproximadamente $ 27 millones (Cuadro 2.4).
Además de estas pérdidas directas
causadas por el daño a las abejas y la producción de miel, muchos cultivos se
pierden debido a la falta de polinización. En California, por ejemplo,
aproximadamente 1 millón de colonias de abejas se alquilan anualmente en $ 55
por colonia para aumentar la polinización natural de almendras, alfalfa,
melones y otras frutas y verduras (Burgett 2001). California produce casi la
mitad de nuestros cultivos polinizados por abejas, el costo total para el
alquiler de abejas en todo el país se estima en $ 40 millones por años. De este
costo, se estima que al menos una décima parte o $4 000 000 de dólares se atribuye
a los efectos de los plaguicidas (Cuadro 2.4). Las estimaciones de las pérdidas
agrícolas anuales debido a la reducción en la polinización causada por los plaguicidas
pueden ser tan altos como $ 4 000 millones al año (J. Lockwood, de la
Universidad de Wyoming, PC, 1990). Para la mayoría de los cultivos, tanto el
rendimiento y la calidad se ven reforzadas por la polinización efectiva. Varios
investigadores han demostrado que, para diversas variedades de algodón, la
polinización efectiva por las abejas resulta en aumentos en el rendimiento de
20 a 30%.
Tabla 2.4. Pérdidas estimadas de las abejas y la polinización
Mussen (1990) hace hincapié en que la mala polinización no
sólo reduce los rendimientos de los cultivos, sino también se la calidad de
algunos cultivos, como los melones y las frutas. En experimentos con melones,
E.L. Atkins (Universidad de California en Davis, PC, 1990) informó que los
rendimientos de melón con una polinización adecuada aumentó 10% y la calidad
del melón se elevó 25%
7. Pérdidas de cultivos y sus productos
Básicamente, los plaguicidas se
aplican para proteger los cultivos de las plagas con el fin de aumentar los
rendimientos, pero a veces los cultivos son dañados por los tratamientos con plaguicidas.
Este daño se produce cuando (1) las dosis recomendadas suprimen el crecimiento,
desarrollo y rendimiento del cultivo; (2) la deriva de plaguicidas daña a los
cultivos adyacentes; (3) los residuos de herbicidas evitan la germinación de
cultivos sensibles; y (4) los excesos de residuos de plaguicidas se acumulan en
los cultivos, lo que exige la destrucción del cultivo cosechado. Las pérdidas
de cosechas se traducen en pérdidas económicas para los productores,
distribuidores, mayoristas, transportistas, comerciantes, procesadores de
alimentos, entre otros. Las Inversiones, así como los beneficios potenciales se
pierden. Los costos de las pérdidas de cosechas aumentan cuando se agregan los
costos relacionados con las investigaciones, la regulación, el seguro, y el
litigio. En última instancia el consumidor paga por estas pérdidas en los
precios de mercado más altos. Los datos sobre las pérdidas de cosechas debido a
los plaguicidas son difíciles de calcular. Muchas pérdidas no son reportadas a
las agencias estatales y federales debido a que las partes lo resuelven en
privado (Pimentel et al. 1993a).
Los daños a los cultivos pueden
ocurrir incluso cuando las dosis recomendadas
de herbicidas e insecticidas se aplican a los cultivos en condiciones
ambientales normales. Se han reportado la disminución del crecimiento y
rendimiento con dosis recomendadas de insecticidas en los cultivos de algodón y
de la fresa (ICAITI 1977; Reddy et al 1987;. Trumbel et al., 1988). El aumento
en la susceptibilidad de algunos cultivos a insectos y enfermedades después del
uso normal de 2,4-D y otros herbicidas ha sido demostrada (Oka y Pimentel 1976;
Pimentel 1994). Además, cuando el tiempo y/o las condiciones del suelo son
inapropiados para la aplicación de plaguicidas, los tratamientos con herbicidas
pueden causar reducciones de rendimiento que van desde 2 a 50% (Pimentel et al.
1993a).
Hay pérdidas de cultivos cuando
los plaguicidas derivan desde los cultivos objetivo a cultivos no objetivo
ubicados a varias millas a favor del viento (Barnes et al. 1987). Las derivas ocurren
con la mayoría de los métodos de aplicación de plaguicidas, incluyendo equipo
terrestre como aéreo; el problema potencial es mayor cuando los plaguicidas se
aplican con aeronaves. Con aviones, del 50 a 75% del plaguicida que se aplica
no alcanza la zona objetivo (Akesson y Yates 1984; Mazariegos 1985; Pimentel et
al 1993a.). En contraste, 10 a 35% del plaguicida aplicado con equipos de
aplicación terrestre no alcanza la zona objetivo (Hall 1991). Los problemas más
graves de deriva son causados por "pulverizadores de velocidad" y el
equipo de ultra bajo volumen (ULV), porque se aplican plaguicidas relativamente
concentrados. El plaguicida concentrado tiene que romperse en pequeñas gotas para
lograr una cobertura adecuada. Debido al problema de deriva, la mayoría de los
aplicadores comerciales tienen un seguro que cuesta alrededor de $ 245 millones
al año (Pimentel et al 1993a, Tabla 2.5.).
Tabla 2.5. Estimación de pérdidas de cultivos y frutales por el uso de plaguicidas
Si el herbicida persiste en el
suelo y evita que otro cultivo crezca, la erosión del suelo puede ser
intensificado (Pimentel et al. 1993a) suponiendo que el suelo queda expuesto a
los elementos.
Las pérdidas por plaguicidas promedian
0.1% de la producción anual estadounidense de maíz, soya, algodón y trigo, en
conjunto estos cultivos representan alrededor del 90% de los herbicidas e
insecticidas utilizados en la agricultura de Estados Unidos; esta pérdida de 0.1%
fue valorada en $35.3 millones en 1987 (National Research Council et al. 1989).
Suponiendo que sólo un tercio de los incidentes relacionados con las pérdidas
de cosechas debido a los plaguicidas son reportados a las autoridades, el valor
total de todos los cultivos perdidos a causa de los plaguicidas podría ser tan
alto como tres veces esta cantidad o $ 106 millones al año.
Sin embargo, estos $ 106 millones
no tienen en cuenta otras pérdidas en los cultivos, ni tampoco incluye los
eventos más importantes, como las pérdidas a gran escala que se han producido
en una temporada en Iowa ($ 25-30 millones), en Texas ($ 20 millones), y en la
crisis aldicarb / sandía de California ($ 8 millones) (Pimentel et al. 1993a).
Estas pérdidas recurrentes sólo representan un promedio de $ 30 millones al año,
elevando el valor de pérdida de cosecha media estimada a partir de la
utilización de plaguicidas por aproximadamente $ 136 millones cada año.
Pérdidas adicionales ocurren
cuando los cultivos para alimentos exceden las tolerancias reguladoras de la
FDA y la EPA para los niveles de residuos de plaguicidas y tienen que ser
eliminados. Suponiendo que todos los vegetales y productos vegetales que
exceden los límites de tolerancia de regulación de la FDA y la EPA (reportados
como 1.5%) fueran eliminados como lo requiere la ley, entonces cerca de $ 1 mil
millones en cultivos serían destruidos a causa de la contaminación por exceso
de plaguicidas. Las Investigaciones especiales y pruebas de contaminación por
plaguicidas se estima que cuestan al país más de $ 10 millones cada año
(Pimentel et al. 1993a).
8. Contaminación de Suelos y Aguas Superficiales
Ciertos plaguicidas aplicados en
las dosis recomendadas para los cultivos eventualmente terminan en las aguas
subterráneas y superficiales. Los tres plaguicidas más comunes que se
encuentran en las aguas subterráneas son aldicarb, alaclor y atrazina
(Trautmann et al. 2012). Se estima que casi la mitad de las aguas subterráneas
y el agua de manantial en los Estados Unidos es o tiene el potencial de estar
contaminada (Holmes et al 1988;. USGS 1996). La EPA (1990) reportaron que el
10% de los pozos comunitarios y 4% de los pozos domésticos rurales tienen
niveles detectables de al menos un plaguicida de los 127 analizados en una
encuesta nacional. Los costos estimados para evaluar y controlar residuos de
plaguicidas en agua subterránea y de pozo cuesta $ 1 100 por pozo al año (USGS
1995). Con 16 millones de pozos en los EE.UU., el costo de la supervisión de
todos los pozos costaría $ 17.7 mil millones al año (Stone y American Ground
Water Trust 1998; Pimentel y Pimentel 2008). Dos de las principales
preocupaciones sobre la contaminación de las aguas subterráneas con plaguicidas
son que alrededor de la mitad de la población humana obtiene su agua de pozos y
una vez que se contamina el agua subterránea, los residuos de plaguicidas
permanecen durante largos períodos de tiempo. Pocos microorganismos están
presentes en el agua subterránea que puedan degradar los plaguicidas y la tasa
de recarga de aguas subterráneas es menos de 1% al año por lo que incluso la dilución
del plaguicida contaminante será un proceso lento (CEQ y Barney 1980).
El monitoreo de plaguicidas en el
agua subterránea es sólo una parte del costo total de la contaminación de las
aguas subterráneas. Hay también el alto costo de la limpieza. Por ejemplo, en
el Rocky Mountain Arsenal cerca de Denver, Colorado, la eliminación de plaguicidas
de las aguas subterráneas y el suelo fue estimado en alrededor de $ 2 mil
millones (Greene 1994). Si toda el agua subterránea contaminada con plaguicidas
debiera descontaminarse de los plaguicidas antes del consumo humano, el costo
sería de aproximadamente $ 500 millones anuales. El proceso de limpieza
requiere un estudio del agua para dirigir el agua contaminada para la limpieza.
Por lo tanto, además de los costos de monitoreo y limpieza, el costo total
respecto del agua subterránea contaminada con plaguicidas se estima en
alrededor de $ 2 mil millones al año. La cifra de 17.7 mil millones de dólares
muestra lo imposible que sería esperar que el público pague por el agua de pozo
sin plaguicidas o incluso para detectar la contaminación por plaguicidas
(Pimentel y Pimentel 2008).
9. Las pérdidas de la pesca
Los plaguicidas son arrastrados
hacia los ecosistemas acuáticos por escorrentía y la erosión del suelo. Alrededor
del 13 ha/año de suelo se lava y/o es removido de las tierras de cultivos
tratados con plaguicidas a lugares adyacentes, incluyendo ríos y lagos
(Unnevehr et al 2003). Los plaguicidas también pueden desplazarse durante la
aplicación y contaminar los sistemas acuáticos. Algunos plaguicidas solubles
son fácilmente lixiviados a los arroyos y lagos. Gilliom et al. (2007) analizaron
la presencia de plaguicidas en corrientes de agua de 1992 a 2001, encontraron que uno o más
plaguicidas o sus productos de degradación estaban presentes en más del 90% de
las muestras en los arroyos en áreas agrícolas, áreas urbanas y terrenos mixtos
y en el 65% de las muestras de agua de escorrentías de áreas sin cultivar. Al
menos un pesticida se detectó en muestras de agua en 33% de los principales
acuíferos ubicados en zonas mixtas de uso del suelo (Gilliom et al. 2007). Se
detectaron plaguicidas organoclorados (la mayoría de los cuales están
prohibidos para su uso en los Estados Unidos) en el tejido de más del 90% de los
peces muestreados de los arroyos en áreas agrícolas, áreas urbanas y las áreas
de uso de suelo mixtos y en el 57% de los peces muestreados de los arroyos en
áreas no desarrolladas (Gilliom et al., 2007).
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