Cómo el insecticida más usado del mundo provocó el desplome de una pesquería

En mayo de 1993, los agricultores que cultivaban arroz cerca del lago Shinji, en el sudoeste de Japón, empezaron a utilizar de forma generalizada un insecticida llamado imidacloprid.

Ese mismo año, las poblaciones de artrópodos que componen la base de la red trófica, como los crustáceos y el zooplancton, empezaron a desplomarse. Para finales de 1994, dos peces de gran importancia comercial que dependen de estas criaturas como alimento, las anguilas y los eperlanos, también descendieron. Ante el aumento del uso de imidacloprid y otros neonicotinoides con el paso del tiempo, los peces nunca se han recuperado.

Este hallazgo, descrito en un trabajo publicado en Science a principios de noviembre, es el primero que demuestra que los neonicotinoides —una clase de insecticidas tóxicos que son los más utilizados del mundo— pueden filtrarse en los ecosistemas acuáticos, causar alteraciones graves en las pesquerías y reducir drásticamente su rendimiento. Es más, los científicos creen que Japón no es un ejemplo aislado, sino una ilustración drástica del potencial de los neonicotinoides para afectar gravemente a los ecosistemas acuáticos de todo el mundo.

La situación del lago Shinji es única, ya que los científicos han estudiado la pesquería desde principios de los 80, más de una década antes de la introducción de los insecticidas. Estos conjuntos de datos son poco comunes. Los investigadores de Shinji han documentado una gran cantidad de información sobre la calidad del agua, las poblaciones de artrópodos y el zooplancton, así como las poblaciones de peces.

Esto permitió a los autores del estudio, dirigidos por Masumi Yamamuro, del Servicio Geológico de Japón y la Universidad de Tokio, detectar un vínculo evidente entre la introducción de los neonicotinoides y el desplome de la cadena trófica.

Cuando los científicos calcularon el promedio de poblaciones de zooplancton —diminutos crustáceos y otros animales consumidos por los peces— del lago 12 años antes y después de la introducción de neonicotinoides en 1993, descubrieron que la biomasa de zooplancton media había descendido un 83 por ciento.

Tampoco encontraron ninguna larva de Chironomus plumosus, un tipo de mosquito, en un reconocimiento de 2016. Esto desconcertó a Yamamuro.

«Me sorprendió mucho», dice. «En 1982, cuando cursaba estudios de grado, había un montón».

Darren Walls, portavoz de Bayer Crop Science, a la que se incorporó Monsanto cuando ambas empresas se fusionaron en 2018, ha cuestionado la existencia de un vínculo claro entre el uso de neonicotinoides y el colapso de la pesquería. Bayer es uno de los mayores productores de neonicotinoides.

«Las conclusiones sólidas a las que llegó la publicación no están respaldadas, ya que se sabe que los entornos acuáticos son sistemas dinámicos donde pueden influir muchas variables físicas y químicas», declaró Walls.

Pero otros seis investigadores a los que entrevistó National Geographic —ninguno de los cuales participó directamente en el estudio— no están de acuerdo con él y a muchos les sorprendió la solidez del vínculo demostrado por el trabajo.

«Este estudio demuestra de manera convincente que el descenso de dos peces de gran importancia comercial, los eperlanos y las anguilas, fue provocado por neonicotinoides, ya que ningún otro de los posibles factores que puede afectar a los peces ha cambiado con el paso del tiempo», afirma Francisco Sánchez-Bayo, ecotoxicólogo de la Universidad de Sídney que no participó en la investigación.

Sánchez-Bayo añade que, aunque el estudio solo pudo demostrar un vínculo entre el uso de plaguicidas y el desplome de la pesquería, es imposible justificar de otro modo el descenso casi inmediato del plancton y los peces tras la introducción de los neonicotinoides. Por ejemplo, hay una serie de posibles factores causantes que no ha variado mucho con los años, como la salinidad, la clorinidad, el contenido de sedimentos, el oxígeno disuelto y otras medidas de la calidad del agua.

Olaf Jensen, experto en los impactos de los contaminantes acuáticos en la Universidad de Rutgers, compara los efectos de los neonicotinoides con un gran factor estresante continuo. «La aplicación anual de plaguicidas es una perturbación ambiental periódica, como un vertido de petróleo diminuto», explica.

Falta de datos en ecosistemas acuáticos

Los neonicotinoides empezaron a producirse a gran escala en los años 90. Estas sustancias, con una composición química similar a la de la nicotina, se consideraban alternativas más seguras a los productos químicos industriales que remplazaron, ya que son más selectivamente tóxicas para los artrópodos y menos mortales para animales grandes, como los mamíferos. Estos productos químicos bloquean los receptores de los sistemas nerviosos de los insectos y les provocan parálisis y la muerte.

Sin embargo, un conjunto de investigaciones creciente está demostrando que pueden tener consecuencias no intencionales. Resultan letales para varias especies de abejas y mariposas, por ejemplo, motivo por el que se ha prohibido el uso en exteriores de los tres neonicotinoides más generalizados —imidacloprid, clotianidina y tiametoxam— en la Unión Europea.

Con todo, según Jason Hoverman, ecólogo acuático de la Universidad Purdue, se han estudiado mucho menos sus repercusiones en el agua dulce y en ecosistemas marinos.

«Aunque la investigación de neonicotinoides se ha centrado sobre todo en sistemas terrestres, este estudio sugiere que los efectos adversos en ecosistemas acuáticos son posibles y ocurren alterando la red trófica», afirma Hoverman.

Estos insecticidas son sistémicos, las plantas los absorben y los almacenan en las hojas y en otros tejidos. Suelen emplearse para cubrir las semillas, pero estas capas se filtran al suelo y salen en forma de escorrentía. Varios estudios demuestran que la contaminación por neonicotinoides de aguas superficiales, como lagos y arroyos, es habitual en todo el mundo.

Dave Goulson, profesor de biología de la Universidad de Sussex (Inglaterra) que escribió una carta con otros 232 signatarios pidiendo más restricciones a estas sustancias afirma que el trabajo sugiere que los reguladores deberían reconsiderar la aprobación de estos productos o qué tipo de estudios habría que llevar a cabo a priori.

Jensen, que escribió un análisis desde su punto de vista que acompaña el estudio de Science, afirma que, en general, los estudios regulatorios incluyen los efectos a corto plazo para animales determinados, pero las repercusiones indirectas y a largo plazo, como las que se producen en la cadena trófica, no se estudian.

Cuando los investigadores estudian los neonicotinoides, a menudo encuentran problemas importantes. Por ejemplo, un estudio de septiembre publicado en Science descubrió un vínculo entre el uso de neonicotinoides e impactos graves a las aves, cuyas poblaciones están descendiendo.

Esto se suma a un conjunto de trabajos creciente que determinan que los neonicotinoides pueden reducir poblaciones de insectos no previstos y que estos productos químicos son un contribuyente al descenso global de los artrópodos.

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Un problema internacional

Yamamuro afirma que las consecuencias serán más perceptibles en Shinji, ya que es un entorno salobre con un nivel inferior de diversidad de especies que los lagos de agua dulce y, por consiguiente, será más susceptible a los daños causados por los neonicotinoides.

«Creo que podrían haber ocurrido desplomes similares en otros ecosistemas salobres, como lagunas y estuarios en países con arrozales y que usan neonicotinoides», afirma.

El agua de los arrozales absorbe y transporta los plaguicidas con facilidad y Yamamuro prevé que las consecuencias de este tipo de agricultura serán parcialmente graves. Sin embargo, como los neonicotinoides son solubles y persistentes en el agua, el problema de la contaminación es global y, según ella, es probable que se dé en zonas donde los neonicotinoides se aplican a cultivos en terreno seco, como el maíz y la soja.

«Los neonicotinoides deben regularse de forma mucho más estricta», afirma Nathan Donley, del grupo medioambiental Center for Biological Diversity. Donley sugiere que este trabajo es un motivo más para invertir más en la investigación de métodos no químicos de control de plagas, como el cultivo múltiple, el uso de cultivos de cobertura y medidas similares.

Hoverman está de acuerdo en que «un reto perpetuo para la sociedad consiste en conciliar la necesidad de producción de alimentos y los impactos ambientales de dichas actividades».

«Es obvio que los plaguicidas están diseñados para matar y, cuando se introducen en el paisaje, hacen su trabajo. Invertir en tecnologías que reduzcan nuestra dependencia de los plaguicidas reduciría también los impactos ambientales».

Los investigadores cierran el trabajo citando el clásico de 1962 Primavera silenciosa, de Rachel Carson, refiriéndose a los pesticidas: «Esos polvos, pulverizaciones y riegos se aplican universalmente en granjas, jardines, bosques y hogares; productos sin seleccionar que tienen poder para matar indistintamente lo “bueno” y lo “malo”, para acallar el canto de los pájaros y para inmovilizar a los peces en los ríos».

Ahora, 60 años después, las palabras de Carson son inquietantemente clarividentes: «El impacto ecológico y económico de los neonicotinoides en las aguas continentales de Japón confirma la profecía de Carson», concluyen.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.