A través de este programa se logró establecer información de una línea de base sobre la contaminación por plaguicidas en zonas marinas y costeras, y en cuencas hidrográficas específicas. En el corto plazo esta información sirve para retroalimentar a los diferentes actores del sistema agrícola y promover el desarrollo de mejores prácticas para el uso de plaguicidas. En el largo plazo servirá como indicador del beneficio ambiental generado, entre otros, por el proyecto GEF-REPCar.
En los tres países participantes —Colombia, Costa Rica y Nicaragua— se realizaron entre cinco y siete campañas de muestreo en un período de dos años y medio (2008-2010), con tres épocas de muestreo en la época de lluvias y dos en la de estiaje (Cuadro 8). Sin embargo, en la región hubo anomalías climáticas debido a un fenómeno de “El Niño” en 2009, por lo que en el segundo semestre de ese año llovió mucho menos que el promedio histórico y se consideró que en el año 2009 hubo dos temporadas de estiaje. El siguiente año, 2010, tuvo la presencia de un fenómeno de “La Niña”, por lo que en ese año llovió más de lo normal en la temporada de estiaje y se consideró que hubo dos temporadas de lluvias.
En los tres países se recolectaron y analizaron muestras de agua y sedimentos. Adicionalmente, en Nicaragua se recolectaron muestras material particulado en suspensión y de ostiones. En Costa Rica se recolectaron muestras de macroinvertebrados bentónicos y se analizaron muestras recolectadas mediante el uso de recolectores pasivos, SPMDs para contaminantes no polares y POCIS para contaminantes polares. Los tres países recolectaron muestras en zonas estuarinas y lagunas costeras, y en Costa Rica y Nicaragua se recolectaron muestras en ríos. Las concentraciones obtenidas se compararon con los valores guía para agua y sedimentos de la NOAA y la USEPA (Buchman, 2008) (
Cuadro 6).
Detección y cuantificación de plaguicidas en la región
La gran mayoría de los plaguicidas analizados para este programa no fueron encontrados o fueron por debajo del límite de detección o de cuantificación. En la Figura 25 A puede verse que en las muestras de agua, para todos los plaguicidas analizados, solo el 1,9% de los análisis estuvo por encima de los límites de cuantificación, es decir, se puede asignar una concentración a ese análisis (valor). De la misma manera, en la Figura 25 B puede verse que para todos los plaguicidas de interés analizados en sedimentos, solo el 3,8% tuvo valores. Considerando que el área de estudio abarca tres países, con varios cientos de kilómetros de costas, además de que se analizaron miles de muestras sobre la presencia de plaguicidas, que solo entre el 1,9 y el 3,8% de los análisis esté por encima de los límites de cuantificación es una buena noticia para el ambiente.
51 Esto, complementado con los niveles relativamente bajos cuando se compararon valores encontrados con valores de referencia, indica que los residuos de plaguicidas, en general no representan una amenaza al ambiente costero y marino. Sin embargo, esto no significa que deban abandonarse los esfuerzos para mejorar las prácticas agrícolas y de monitoreo ambiental, ya que a través de este monitoreo se obtuvo información valiosa para identificar áreas con concentraciones de plaguicidas que causan preocupación y que requieren de mitigación. Muchos de los plaguicidas se usan en varios cultivos (como los cítricos, arroz, etc.), por lo que las áreas de monitoreo deben ampliarse para ver la influencia de esos cultivos.
Figura 25. Distribución de resultados analíticos según los niveles de detección en muestras de agua (A) y sedimento (B) en todas las estaciones
de Colombia, Costa Rica y Nicaragua.
sin señal (ND),por debajo del límite de detección (<LD), no cuantificables mayores que el límite de detección y menor que el límite de cuantificación (TRAZA), y Niveles cuantificables (VALOR)
Los plaguicidas encontrados con mayor frecuencia por encima de sus respectivos límites de cuantificación en agua fueron el dieldrín, lindano, endosulfán I y diurón (Figura 26). En el caso de los sedimentos, los plaguicidas encontrados más frecuentemente por encima de sus respectivos límites de cuantificación fueron el clorpirifós, el lindano, y el endosulfán y sus metabolitos (Figura 27). En la región, el uso del lindano, DDT y los otros compuestos orgánicos persistentes (COP), con excepción del endosulfan, está prohibido desde hace varios años. Estos plaguicidas aparecieron en varias oportunidades en concentraciones muy por encima de los valores de referencia del nivel probable para causar efectos en los organismos acuáticos (PEL).
52 El metabolito del DDT, el p,p’-DDE, se halló en los sedimentos, en concentraciones por encima del valor de referencia; esto significa que es de esperar que a esos niveles produzcan efectos adversos a los organismos bentónicos. Su presencia podría explicarse por la cantidad de DDT y sus productos de degradación que todavía permanecen en los ecosistemas, los cuales son desplazados desde sitios contaminados con el plaguicida o proveniente de un uso no agrícola (control de vectores). El lindano tuvo registro para varios cultivos años atrás, pero es ahora prohibido.
El endosulfán es un insecticida/acaricida de amplio espectro, compuesto de dos isómeros I y II; que es adsorbido por partículas de suelo. Su vida media en suelo es mayor de 120 días (tiempo medio de 240). Es un producto muy tóxico para numerosas especies y su metabolito principal, endosulfán sulfato, es igualmente tóxico. Recientemente fue incluido en la lista de COP del Convenio de Estocolmo, por ello se espera que sus residuos en el ambiente disminuyan a corto o mediano plazo.
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Figura 26: Distribución de resultados analíticos según los niveles de detección, para plaguicidas individuales en muestras de agua de Colombia, Costa Rica y Nicaragua.
sin señal (ND),por debajo del límite de detección (<LD), no cuantificables mayores que el límite de detección y menor que el límite de cuantificación (TRAZA), y Niveles cuantificables (VALOR)
Fungicidas aromáticos Insecticidas carbamatos Insecticidas piretoides Insecticidas organoclorados Herbicidas triazinas Insecticidas organofosforados Uracil herbicidas Urea herbicidas
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Figura 27: Distribución de resultados analíticos según los niveles de detección, para plaguicidas individuales en muestras de sedimento de Colombia, Costa Rica y Nicaragua.
sin señal (ND),por debajo del límite de detección (<LD), no cuantificables mayores que el límite de detección y menor que el límite de cuantificación (TRAZA), y Niveles cuantificables (VALOR)
Fungicidas aromáticos Insecticidas carbamatos Insecticidas piretoides Insecticidas organoclorados Herbicidas triazinas Insecticidas organofosforados Uracil herbicidas Urea herbicidas
55 Debido a que la gran mayoría de los resultados, estuvieron por debajo del límite de cuantificación y aún por debajo del límite de detección, se imposibilita el análisis cuantitativo de la información. Helsel (2005) afirma que si el número de no detectados en un grupo es menor al 50%, se debe usar la mediana y el intervalo intercuartílico como medidas de tendencia central y dispersión respectivamente, y no la media y desviación estándar, como generalmente se hace. Sin embargo, si los no detectados exceden el 50% del total de datos, no se pueden calcular medidas de tendencia central y dispersión, ni ningún otro análisis cuantitativo.
Patrones espaciales de distribución de residuos de plaguicidas en la región
A pesar del gran número de resultados reportados como no detectados o trazas, se observaron algunas tendencias de mucho interés. En las muestras analizadas se destacan las concentraciones de endosulfán, clorpirifós y los pentadiénicos (aldrín, endrín, dieldrín, etc.), por ser los que se encontraron un mayor número de veces y que más frecuentemente excedían los niveles de referencia.
Aunque los muestreos en cada país no se realizaron simultáneamente fue posible obtener una imagen regional de los resultados agrupando los muestreos por época de lluvias y secas de cada año (Cuadro 8). Basados en la frecuencia de aparición de cada plaguicida determinado con concentraciones por encima de los límites de cuantificación (reportados como “valores”), se seleccionaron los plaguicidas lindano (γ-HCH), endosulfán I y clorpirifós para representar su distribución geográfica mediante mapas. A manera de resumen se seleccionaron dos mapas de distribución por plaguicida y por matriz (Figuras 28 a 33).
Plaguicidas del Convenio de Estocolmo
Los plaguicidas órganoclorados lindano y endosulfán han sido incorporados al Anexo A del Convenio de Estocolmo y su uso está siendo eliminado. En Colombia el endosulfán se prohibió hace más de 10 años, adelantándose al Convenio de Estocolomo.
En los 3 países, el uso del lindano y el DDT y los otros COP está prohibido desde hace ya varios años. Estos plaguicidas aparecieron en varias oportunidades a concentraciones muy por encima de los valores de referencia del nivel probable de causar efectos en los organismos acuáticos, PEL. En el caso del metabolito del DDT, el p,p’-DDE, se halló en los sedimentos, en concentraciones que pueden producir efectos adversos a los organismos bentónicos. Su presencia podría explicarse por la cantidad de DDT y sus productos de degradación que todavía permanece en los ecosistemas, por el desplazamiento desde sitios contaminados con el plaguicida u otro uso no agrícola que se le haya dado en la zona (control de vectores). En varios muestreos de agua y sedimentos se encontró que la concentración de p,p'-DDT excedía la del p,p'-DDE, lo que puede indicar algún uso reciente de DDT.
Plaguicidas COPs en muestras de sedimento
El lindano presentó dos patrones de distribución en la época de lluvias de 2008 y 2010. En el primer patrón (Figura 28 A) se observan valores detectables en los
56 extremos de la zona de estudio, esto es, al noroeste y al sureste, mientras que no se detectó en el centro. El otro patrón de distribución (Figura 28B) es opuesto al anterior, con concentraciones detectadas en el centro del área de estudio, y menos en los extremos.
El lindano se incluyó en el Anexo A del Convenio de Estocolmo en mayo de 2009, pues es un plaguicida persistente y que se bio-acumula. Se calcula que más de 600.000 toneladas fueron producidas en el mundo. Su uso fue principalmente en la agricultura, pero también se usó como producto farmacéutico y veterinario para combatir piojos y garrapatas. Un problema asociado a su uso agrícola es que entre el 12 y el 30 % se volatiliza, y es transportado por el viento a grandes distancias. Se considera como moderadamente tóxico, sobre todo para mamíferos y aves, pero es altamente tóxico para peces y abejas. Se utilizó en cultivos de ornamentales, maíz, sorgo, avena y trigo, entre otros.
Figura 28. Patrones de distribución regional de lindano en sedimentos (ng/g) durante la época de lluvias de 2008 (A) y lluvias de 2010 (B).
En el 2008 el endosulfán I presentó un patrón de distribución con valores detectables al sureste de la zona de estudio (donde se prohibió hace mas de 10 años), pero no en el resto de las estaciones de muestreo (Figura 29 A).En otra época se encontró en el sureste y el centro de la zona de estudio (Figura 29 B), pero no en el noroeste.
57 El endosulfán es un insecticida cuya patente ya venció, es un insecticida de amplio espectro y que se usó y usa ampliamente para combatir ácaros, áfidos, gusanos de las crucíferas y otros insectos plaga como la broca del café. Por su alta toxicidad, potencial de bioacumulación, su amplio espectro de acción que afecta especies no blanco, y su capacidad de disrupción endocrina, se le incluyó en el Convenio de Estocolmo .Su prohibición entrará en efecto en el 2012, aunque en muchos países su uso ya está prohibido. Es muy tóxico para las aves, vida silvestre y organismos acuáticos. En los países de este proyecto se usó, según la formulación, para controlar plagas en cultivos tales como ,café, brócoli, cebolla, chile dulce, coliflor, durazno, alfalfa, espinaca, mango, zanahoria, manzana, melón, papa, piña, apio, caña de azúcar, cítricos, mostaza, uva, maíz, sandía, repollo, tomate, algodón, tabaco, flores, col de bruselas, lechuga, helechos cuero y fresa.
Figura 29. Patrones de distribución regional de endosulfán I en sedimentos (ng/g) durante la época de lluvias de 2008 (A) y secas de 2010 (B).
Plaguicidas COPs en agua
Se manifestaron dos patrones de distribución para el lindano: en uno éste se detectó únicamente en el noroeste de la zona de estudio (Figura 30A), y el otro se detectó en el centro de la zona de estudio (Figura 30B). El patrón encontrado en las muestras de agua es acorde con los patrones de distribución evidenciado en las muestras de sedimento. En la estación de lluvias del 2008, el endosulfán I se detectó en el sureste de la zona de estudio y en unas cuantas estaciones al
B A
58 noroeste (Figura 31A), mientras que en la estación de lluvias del 2009 no se detectó en la región (Figura 31B).
Figura 30. Patrones de distribución regional de lindano en agua (ng/L) durante la época de lluvias de 2008 (A) y lluvias de 2010 (B).
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Figura 31. Patrones de distribución regional de endosulfán I en agua (ng/L) durante la época de lluvias de 2008 (A) y lluvias de 2009 (B).
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Otros compuestos de interés
Aunque el fenbuconazole no se incluyó en la lista original de plaguicidas para analizar en este proyecto, fue un compuesto que se encontró en concentraciones altas en agua y sedimento durante varias campañas de muestreo en diferentes áreas de la región. Este compuesto es un fungicida de la familia de los triazoles, de baja toxicidad para humanos pero tóxico para peces y otros organismos acuáticos como los invertebrados, no se bioacumula y que se usó en la región en los cultivos de banano y arroz principalmente. En Costa Rica se importó por última vez en 2007.
El clorpirifós es un insecticida de amplio espectro, del grupo de los organofosforados, moderadamente tóxico para humanos pero muy tóxico para peces y anfibios. La presencia de átomos de cloro le da cierta resistencia a la degradación y es significativamente más persistente que los demás insecticidas organofosforados. En la región se usa, dependiendo de la formulación registrada, en los cultivos de arroz, café, frutales, hortalizas, papa, cebolla y banano, entre otros. El uso del clorpirifós en banano se limita al control de insectos sobre la fruta, utilizando bolsas de polietileno con el 1% de clorpirifósclorpirifós. En Colombia y Costa Rica existe también una industria formuladora de clorpirifós. Es importante anotar que varios plaguicidas que no fueron incluidos en el programa de monitoreo son de uso intensivo en la región, como lo son glifosato, mancozeb, Fosetil-Al, y el paraquat, Algunos se degradan de forma muy rápida, como el mancozeb, aunque algunos tienen metabolitos con algo de estabilidad y muy tóxicos. Para estos plaguicidas no existía la capacidad analítica, o habría que analizar un metabolito que en muchos casos no es único para el plaguicida sino para la familia química, lo cual hace el trabajo muy difícil.
En muestras de sedimento, el clorpirifós se detectó en la época de lluvias de 2008 únicamente en el sureste de la zona de estudio (Figura 32 A). En la estación seca de 2010 se encontró en el sureste, el centro y en las estaciones marinas cerca de la costa noroeste (Figura 32 B).
Para el clorpirifós en agua se presentó un patrón de distribución con concentraciones relativamente altas en unas cuantas estaciones de muestreo, repartidas por toda la región (Figura 33 A). El otro patrón de distribución (Figura 33 B) presentó concentraciones de clorpirifós detectables solamente en dos estaciones al sureste de la zona de estudio.
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Figura 32. Patrones de distribución regional de clorpirifós en sedimentos (ng/g) durante la época de lluvias de 2008 (A) y secas de 2010 (B).
A B
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Figura 33. Patrones de distribución regional de clorpirifós en agua (ng/L) durante la época de lluvias de 2009 (A) y secas de 2010 (B).
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