Químicos agrícolas alteran la conducta de abejas y peces cebra

La exposición a productos fitosanitarios, incluso en concentraciones presentes de manera habitual en el ambiente, altera el comportamiento de organismos claves como las abejas melíferas y los peces cebra. Un estudio interdisciplinario del Centro Helmholtz para la Investigación Ambiental (UFZ), publicado en Environment International, cuestiona la suficiencia de los marcos regulatorios actuales para proteger la biodiversidad y los servicios ecosistémicos.

La investigación, liderada por el profesor Martin von Bergen y la profesora Tamara Tal, evaluó los efectos de insecticidas, herbicidas y fungicidas en dosis equivalentes a las halladas en colmenas y cursos de agua alemanes. El trabajo se enfocó en la abeja melífera (Apis mellifera), vital para la polinización, y el pez cebra (Danio rerio), representativo de los ecosistemas acuáticos.

El equipo determinó que, aunque las concentraciones analizadas no provocaron mortalidad, se detectaron alteraciones conductuales de relevancia capaces de afectar la supervivencia poblacional y el equilibrio de los ecosistemas.

Efectos de los productos fitosanitarios en abejas y peces

La exposición a estos compuestos generó cambios notables en el comportamiento de ambos organismos. En abejas, el insecticida flupyradifurone (SIVANTO® prime) redujo la actividad de forrajeo y modificó el procesamiento de néctar por parte de las obreras. El fungicida boscalid (Cantus®) y el herbicida terbuthylazine (ClickPro®) disminuyeron la intensidad de las conductas de cuidado de la cría. Estas modificaciones, aunque no resultaron letales, afectan la eficiencia de la colonia y su capacidad para polinizar.

En los peces cebra, los ensayos con embriones mostraron que el herbicida terbuthylazine incrementó la actividad locomotora y alteró la respuesta a estímulos visuales y acústicos, mientras que el fungicida boscalid ocasionó una reducción significativa de la actividad, sobre todo en oscuridad. El insecticida flupyradifurone presentó un efecto neuroactivo leve, con descenso en la respuesta a estímulos acústicos de mediana intensidad.

Diseño experimental y mecanismos de acción

El estudio detallado en Environment International aplicó un modelo experimental realista. Las abejas recibieron soluciones de sacarosa contaminadas con los productos comerciales, en concentraciones equivalentes a los residuos detectados tras aplicaciones agrícolas. Se monitoreó el comportamiento de las obreras por varios días, evaluando categorías como forrajeo, cuidado de la cría, interacción social y mantenimiento de la colonia.

Para los peces cebra, se implementó un sistema automatizado de análisis (VAMR) que registró 26 parámetros locomotores y de respuesta a estímulos en embriones expuestos a los principios activos, tanto de modo individual como en combinación. Este método permitió identificar perfiles neuroconductuales para cada compuesto y para la mezcla de los tres, lo que refleja la complejidad de las exposiciones ambientales.

Los resultados indican que las mezclas de productos fitosanitarios generan efectos distintos a los observados con los compuestos individuales. En particular, la exposición conjunta, en proporciones detectadas en arroyos alemanes, produjo en los peces cebra un cambio progresivo de hiperactividad (asociada al herbicida) hacia hipoactividad (relacionada con el fungicida) a medida que se incrementaba la concentración.

Además, los análisis de agrupamiento de perfiles conductuales sugieren la implicación de la señalización mediada por receptores PPAR, un mecanismo relevante en la regulación motora y el desarrollo neuronal.

Relevancia ecológica y efectos de las mezclas

La exposición simultánea a varios productos fitosanitarios, escenario frecuente en la naturaleza, puede ocasionar consecuencias acumulativas o sinérgicas. En peces cebra, la mezcla de insecticida, herbicida y fungicida alteró la actividad locomotora y la capacidad de aprendizaje, efectos no detectados necesariamente con los compuestos por separado.

Este hallazgo resalta la importancia de considerar el riesgo de las mezclas en la evaluación ambiental, ya que los organismos rara vez se enfrentan a una sola sustancia.

En abejas, aunque el estudio se enfocó en exposiciones individuales, los autores advierten que la combinación de productos en el campo podría amplificar los efectos subletales y afectar la salud de la colonia y la prestación de servicios ecosistémicos.

Implicaciones para la biodiversidad y los servicios ecosistémicos

Las alteraciones conductuales observadas tienen impacto directo sobre la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas. El profesor von Bergen explicó: “Los efectos que pudimos medir en estos modelos animales sugieren que el impacto ecológico real de los productos fitosanitarios es mucho más amplio de lo que se había supuesto”.

Cambios en el comportamiento de las abejas pueden traducirse en menor eficiencia de polinización, afectando tanto cultivos como plantas silvestres. En los peces, las alteraciones en la actividad y el aprendizaje ponen en riesgo la supervivencia y el desarrollo poblacional.

Estos efectos subletales, aunque no causan mortalidad inmediata, se acumulan y desencadenan consecuencias a nivel de población y comunidad, comprometiendo la estabilidad de servicios ecosistémicos esenciales para la agricultura y la salud ambiental.

Limitaciones regulatorias y propuestas de mejora

El trabajo subraya que los marcos regulatorios actuales, en Europa y de alcance internacional, priorizan la evaluación de la mortalidad y los efectos morfológicos, relegando las alteraciones conductuales.

Las pruebas de comportamiento animal tras la exposición a bajas concentraciones de químicos carecen de complejidad y rara vez resultan obligatorias. Environment International añade que las directrices de la OCDE para ensayos de toxicidad en peces se centran en la letalidad y las malformaciones, sin considerar la disrupción conductual.

Los autores plantean la necesidad de integrar pruebas conductuales más relevantes y sensibles en las evaluaciones de riesgo de productos fitosanitarios. Proponen incorporar estos ensayos tanto en etapas tempranas de desarrollo como a nivel de colonia o individuo y consideran esencial analizar los efectos de las mezclas y los mecanismos moleculares involucrados, como la señalización PPAR.

El equipo investigador insta a que los marcos regulatorios contemplen pruebas conductuales específicas para identificar sustancias críticas y ofrecer mayor protección a los organismos no objetivo, lo que contribuiría a preservar la biodiversidad en los paisajes agrícolas.