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1 EVALUACIÓN DE CONTAMINACIÓN POR RESIDUO DE PLAGUICIDAS UTILIZANDO MACROINVERTEBRADOS COMO BIOINDICADORES EN EL RÍO EL IGUANERO EN NUEVO SAN JUAN DE DONOSO, PROVINCIA DE COLÓN, PANAMÁ Claribeth González Universidad de Panamá. Claribeth.gonzalez@up.ac.pa RESUMEN Desde las épocas tempranas del surgimiento y desarrollo del hombre, se tuvo la necesidad de combatir las plagas que afectaban sus cultivos y productos con el uso de sustancias capaces de eliminarlos. Sin embargo, En muchos países esta presión ha originado la expansión del riego y una utilización cada vez mayor de fertilizantes y plaguicidas con el fin de lograr y mantener rendimientos superiores. Por esta razón algunos plaguicidas han sido identificados como un peligro a largo plazo para el medio ambiente y están prohibidos o rigurosamente restringidos por convenios internacionales, como el Convenio de Estocolmo sobre los Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP), que entró en vigor en mayo de 2004 y abarca 12 productos químicos, que incluye ocho plaguicidas y otros contaminados con dioxina. En este proyecto veremos el uso de los macroinvertebrados como indicadores de la calidad de agua de del Río El Iguanero de Nuevo San Juan de Donoso. Así como también las afectaciones de mal manejo del plaguicida y sus efectos. El fin de este proyecto es exponer los aspectos fundamentales de los plaguicidas relacionados con la salud humana y el ecosistema, ya que se ha acumulado suficiente evidencia de los riesgos que conlleva el uso excesivo e indiscriminado de los plaguicidas para la salud y el ambiente. Dando conocimiento a las comunidades de Nuevo San Juan de Donoso de la correcta manipulación y aplicación de los plaguicidas en sus labores de ganadería y agricultura. Así también se da una línea base para implementar el proyecto en otras comunidades. mailto:Claribeth.gonzalez@up.ac.pa 2 INTRODUCCIÓN El agua es el elemento más importante para la vida. Es de una importancia vital para el ser humano, así como para el resto de animales y seres vivos que nos acompañan en el planeta Tierra, no solo es importante como recurso vital sino también como recurso económico e industrial, ya que se usa en innumerables actividades industriales, supone un consumo elevado y el cual ha llamado mucho la atención debido a su alto índice de contaminación, y a su preocupante agotamiento (Swimtonic technology, 2018). Según la definición de la Organización de las Naciones Unidas para la alimentación y la agricultura (FAO por sus siglas en ingles), un plaguicida o pesticida, es cualquier sustancia destinada a prevenir, destruir, atraer, repeler o combatir cualquier plaga, incluidas las especies indeseadas de plantas o animales, durante la producción, almacenamiento, transporte, distribución y elaboración de alimentos, productos agrícolas o alimentos para animales, o que pueda administrarse a los animales para combatir ectoparásitos (FAO,1990). La descripción y evaluación de la calidad de las aguas es una materia compleja, no exenta de controversias en cuanto a la capacidad de las diferentes metodologías para informar sobre el carácter cualitativo del recurso hídrico. Se puede entender la calidad, desde un punto de vista funcional, como la capacidad intrínseca que tiene el agua para responder a los usos que se podrían obtener de ella. El uso de los macroinvertebrados acuáticos (y muy especialmente los insectos) como indicadores de la calidad de las aguas de los ecosistemas (ríos, lagos o humedales) está generalizándose en todo el mundo. Un resumen de esta tradición y de los métodos actualmente usados, así como una valoración de sus ventajas e inconvenientes se puede encontrar en Bonada et al. (2006). Una herramienta muy importante a usar por los organismos estatales y no gubernamentales cuando trabajan en la prevención de los daños causados por el mal uso de los plaguicidas es el código internacional de conducta para la distribución y uso de plaguicidas (Código Internacional). Fue adoptado por https://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_de_las_Naciones_Unidas_para_la_Alimentaci%C3%B3n_y_la_Agricultura https://es.wikipedia.org/wiki/Ectopar%C3%A1sito http://www.fao.org/home/es/ 3 primera vez en 1985 y actualizado sustancialmente en 2002, es un documento de orientación de la Organización de las Naciones Unidas para la alimentación y Agricultura (FAO). Desde su aprobación es considerado como un estándar para la gestión de plaguicidas. Sus objetivos incluyen la reducción de los riesgos asociados con la distribución y uso de plaguicidas, la protección de la salud humana y el medio ambiente y el apoyo al desarrollo agrícola sostenible, incluida la aplicación de las estrategias de Manejo Integrado de Plagas (MIP). El Código es de particular importancia en aquellos países donde el uso de plaguicidas es especialmente riesgoso, debido a las condiciones nacionales y locales en que viven y trabajan las personas (FAO/WHO; 2010). Un problema prioritario en nuestros tiempos, después de la disponibilidad del agua potable, es el del acceso a los alimentos. En muchos países esta presión ha originado la expansión del riego y una utilización cada vez mayor de fertilizantes y plaguicidas con el fin de lograr y mantener rendimientos superiores (Ongley, 1997). La aplicación masiva de plaguicidas es parte integral de la agricultura moderna y de los programas de salud pública. El uso de plaguicidas en la República de Panamá, se inició hace más de 60 años atrás con las actividades intensivas de producción agropecuarias, como el cultivo del banano y la caña de azúcar, y la ganadería; en otra instancia, también el sector de salud pública ha venido efectuando empleo de plaguicidas en el control de vectores de enfermedades tropicales, el cual se comenzó durante la construcción del Canal de Panamá en las primeras décadas del siglo XX (Autoridad Marítima de Panamá, 2000). En 1974 el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) inició el Programa de mares regionales y sentó la plataforma para complementar aspectos relacionados con la contaminación del mar a través de 17 programas, en los cuales participan actualmente 142 países de todo el mundo. Uno de esos programas es el Programa Ambiental del Caribe en materia de cooperación regional para el desarrollo sostenible de la región del Gran Caribe, el cual se inició en 1983, en uno de sus 4 componentes, el de Evaluación y Gestión de la Contaminación Ambiental tiene la responsabilidad de dar seguimiento al 4 Protocolo sobre Fuentes Terrestres de Contaminación Marina llevando a cabo actividades para reducir derrames de plaguicidas en el Mar Caribe. con el fin de ejecutar el proyecto “Reducción del Vertimiento de Plaguicidas en el Mar Caribe” en la microcuenca del Caribe con la participación de Colombia, Panamá, Costa Rica, y Nicaragua ( Autoridad Marítima de Panamá, 2000) En 1992, un estudio concluyó que Panamá ocupaba el primer lugar en la región centroamericana en cuanto a la cantidad de plaguicidas por habitante y hectárea cultivada, y el segundo lugar en términos de kilogramos promedio por trabajador agrícola. El consumo anual promedio era de 3 kilogramos/habitante, seis veces el promedio mundial y casi tres veces más que el conjunto de países centroamericanos, en ese momento (Deogracias, et al.). En Panamá el 60% de la producción de hortalizas que se comercializa sale de tierras altas, la mayoría de Cerro Punta, un corregimiento al norte de la provincia de Chiriquí, con unos 7 mil habitantes, y donde se registra un alto consumo de plaguicidas. Las ventas anuales superan el millón de dólares. Estos plaguicidas representan un peligro para la salud; pueden provocar síntomas de envenenamiento a corto plazo, enfermedades que no se manifiestan de manerainmediata, daños crónicos e incluso causar la muerte (online@laestrella.com.pa). La aplicación de plaguicidas es uno de los factores que más influyen en la biodiversidad ya que tienen el efecto de reducir el hábitat, disminuir el número de especies, de malas hierbas y desplazar el equilibrio de especies en la comunidad vegetal. Estudios realizados en Suecia revelan también la influencia de los plaguicidas en la fertilidad de los suelos, incluyendo la inhibición de la nitrificación con la consiguiente merma de la fijación de oxígeno por las plantas (Zapata., 2006). Si bien el uso apropiado de los agroquímicos minimiza su impacto, sus residuos pueden movilizarse hacia el aire, el agua y el suelo, llegando a zonas muy alejadas del área de aplicación, arrastrados por la acción del viento, por cursos de agua continentales y marinas, y a través de las cadenas biológicas. Los mailto:online@laestrella.com.pa 5 plaguicidas que se aplican directo al suelo podrían llegar al agua superficial por escorrentía o por percolación (Kookana, et al., 1998). Aunque los plaguicidas han producido grandes beneficios agrícolas, a la vez también graves problemas en la salud y en el medio ambiente debido al mal manejo y uso indiscriminado. Las diferentes formas de contaminación generan efectos indeseados como lo son la persistencia de residuos tóxicos, reducción de la flora y la fauna y aumento de la intoxicación humana. A pesar de que existen proyectos de reducción de vertimiento de plaguicidas no se les da seguimiento en zonas rurales apartadas, por eso con este proyecto se busca plantear una línea base que dará lugar a otras investigaciones para conocer el estado de los ríos de zonas apartada. Descripción del Problema Mal manejo y uso indiscriminado de los plaguicidas Formular el Problema Si no se controla el uso de plaguicidas graves problemas en la salud y en el medio ambiente JUSTIFICACIÓN La contaminación ambiental por plaguicidas está dada fundamentalmente por aplicaciones directas en los cultivos agrícolas, lavado inadecuado de tanques contenedores, filtraciones en los depósitos de almacenamiento y residuos descargados y dispuestos en el suelo, derrames accidentales, el uso inadecuado de los mismos por parte de la población, que frecuentemente son empleados para contener agua y alimentos en los hogares ante el desconocimiento de los efectos adversos que provocan en la salud. La unión de estos factores provoca su distribución en la naturaleza. Los restos de estos plaguicidas se dispersan en el ambiente y se convierten en contaminantes para los sistemas biótico (animales y plantas principalmente) y abiótico (suelo, aire y agua) amenazando su estabilidad y representando un peligro de salud pública. (Del Puerto et al., 2014) Los plaguicidas plantean problemas graves a corto y largo plazo para el hombre, debido a la capacidad de provocar daños en el organismo que tienen muchos de estos productos (neurotoxicidad, carcinogenicidad, teratogenicidad, 6 mutagenicidad, efecto en hígado, alteraciones hormonales, alteración del sistema inmunológico, efectos transplacentarios, entre otros). Todos los seres vivos están expuestos directa o indirectamente a ellos. Aunque el tema de la contaminación ambiental por plaguicidas se está tratando en nuestro país, no a todos les llega esa planificación. Por eso, este proyecto será una línea base para concientizar y dar educación a los moradores de pueblos aparados sobre el uso adecuado de los plaguicidas empezando con la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso. Esto de igual manera dará lugar a la prevención de intoxicaciones y enfermedades que los plaguicidas puedan causarles a la comunidad OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS: Objetivos Generales Evaluar el grado de contaminación por residuo de plaguicidas utilizando macroinvertebrados como bioindicadores en el Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso Objetivos Específicos 1. Crear un listado los diferentes plaguicidas utilizados en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso. 2. Colectar muestras de agua y hojarasca del Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso 3. Identificar los macroinvertebrados colectados en el Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso 4. Calcular la abundancia de macroinvertebrados para realizar el análisis de calidad de agua en Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso METODOLOGÍA Descripción del área de estudio El proyecto se desarrollará en el Rio el Iguanero en la parte ubicada en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso, ubicado en la Provincia de Colón, Panamá. Se caracterizado en su mayoría por potreros, también se pueden 7 observar parches de bosques tropicales húmedos y parcelas de agricultura Metodología de Campo Selección de los sitios de estudio y duración del proyecto En el sitio seleccionado para este estudio, previamente se realizara una visita que permitirá la selección de puntos de estudio acorde a las características de esta investigación, la cual se llevará a cabo en un período de 6 meses en campo, previamente se seleccionaran seis puntos de muestreo dentro del parte del rio que pasa por la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso, los cuales serán georreferenciados por medio de un GPS, se tratara de ubicar estos sitios lo más lejos posible de la vías o senderos que puedan tener un efecto significativo sobre la unidad a muestrear. 8 En los puntos de muestreo se establecerán los puntos de colecta de muestras del agua del río y hojarasca del río donde encontraremos los macroinvertebrados la visita se realizará tres días seguidos en el mes. Las muestras serán colectadas manualmente en frasco debidamente etiquetadas y trasladadas a los laboratorios de la Escuela de Biología en el Centro Regional Universitario de Colón, donde se procederá a la identificación de los macroinvertebrados con ayuda de guías de clasificación taxonómica para dichos individuos, de igual manera se medirán parámetros ambientales en los diferentes puntos seleccionados. También se realizarán entrevista con la comunidad y recorrido de zona aledaña. Colecta e Identificación de macroinvertebrados Con la ayuda de embudos de Berleses artesanales, se colocarán las muestras de hojarasca en la parte superior de la botella, seguido se le realizará un baño de alcohol al 70% a las muestras, mientras en la parte inferior del embudo se colocará un frasco colector con alcohol al 70% para los artrópodos que se encuentran en las muestras. Este método es factible porque no depende a una fuente de luz ni de la respuesta fisiológica de los artrópodos a los cambios de temperatura en un microambiente. Para la identificación de los organismos se utilizará un estereomicroscopio Leica Zoom 2000 y claves especializadas de Juan J. Morrone (1996); y Marco A. Benamú (2007). Muestreo físico químico En cada punto de muestreo se determinarán los siguientes parámetros: pH mediante un medidor portátil, temperatura (ºC) conductividad, salinidad (ppm) y oxígeno disuelto (mg/L) por medio de un equipo paramétrico, turbidez (NTU) utilizando un disco secchi y profundidad con una regla de metal de 1.5 m de longitud. se tomarán muestras de agua en botellas plásticas (con tres lavados previos) en los puntos de muestreos principales. para el análisis de plaguicidas se tomarán muestras de agua en frascos de vidrio ámbar para evitar la descomposición de los compuestos. También se realizarán entrevistas semiestructuradas a los ganaderos y agricultores de la comunidad para establecer las aplicaciones 9 realizadas durante el estudio. Análisis Estadísticos Los datos colectados se colocarán en una base de datos de Excel; antes de aplicar la prueba estadísticaacorde a los objetivos planteados al proyecto, se aplicará la estadística descriptiva correspondiente así como se realizará un análisis de normalidad a los datos, por medio de la prueba de Shapiro-Wilk, Para estimar la abundancia dependiendo del resultado de la prueba de normalidad se elegirá entre una prueba paramétrica de T-student o no paramétrica Mann- Whitney (para set de datos independientes). Se determinará la estructura y composición de la comunidad de macroinvertebrados para cada orden y para cada punto de muestreo (cummins & Merritt 2001). Para evaluar la calidad del agua se probará el índice de BMWP/Col (mafla 2005) Tipo de estudio y diseño de investigación Estudios descriptivos. Los estudios descriptivos se sitúan sobre una base de conocimientos más sólida que los exploratorios. En estos casos el problema científico ha alcanzado cierto nivel de claridad, pero aún se necesita información para poder llegar a establecer caminos que conduzcan al esclarecimiento de relaciones causales. El problema muchas veces es de naturaleza práctica, y su solución transita por el conocimiento de las causas, pero las hipótesis causales sólo pueden partir de la descripción completa y profunda del problema en cuestión. En el área de la investigación clínica son habituales los estudios que describen la frecuencia de 13 presentación de las enfermedades, y de los diferentes cuadros clínicos y los que examinan la asociación de características clínicas con signos radiológicos, histopatológicos, bioquímicos, etc. La investigación descriptiva está siempre en la base de la explicativa. No puede formularse una hipótesis causal si no se ha descrito profundamente el problema. (Jiménez, 1998). Delimitación, Alcance, Cobertura La delimitación del proyecto está en el rio el iguanero en la parte que pasa por la población de Nuevo San Juan de Donoso. El alcance en esta formar conciencia en el uso adecuado de los plaguicidas en los ganaderos y agricultores en la población de Nuevo San Juan de Donoso 10 La cobertura del proyecto está en los ganaderos y agricultores de la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso Análisis y Estrategias 1. Selección de los sitios de estudio 2. Colecta e Identificación de macroinvertebrados 3. Muestreo físico químico 4. Análisis Estadísticos Discusión y Diseño de la Propuesta Selección de los sitios de estudio Colecta e Identificación de macroinvertebrados Muestreo físico químico Análisis Estadístico Mecanismos para la Implementación de la Propuesta Objetivo o Fase Actividad Responsable Resultado Indicador de Logro Selección de los sitios de estudio Recorrer el sitio donde se desarrollará el proyecto para escoger los sitios Claribeth González Sitios escogidos 6 Colecta e Identificación de macroinvertebrados Tomar las muestras de agua y hojarascas para obtener el bio indicador Claribeth González Obtención de macro invertebrados Los necesarios Muestreo físico químico Medir los parámetros físicos químicos del río Claribeth González Los parámetros físico químico es para la calidad del agua Valores obtenidos 11 Análisis Estadísticos Tabular los datos en Excel y hacer los análisis estadísticos Zabdiel Góndola bioestadística Estado contaminado está el río en cuanto a los plaguicidas Valores de los índices RESULTADOS ESPERADOS 1. Un listado los diferentes plaguicidas utilizados en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso. 2. Colección de las Muestras de agua y hojarasca del Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso 3. Identificacion Macroinvertebrados colectados que nos puedan indicar el estado en el Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso 4. La abundancia de macroinvertebrados para realizar el análisis de calidad de agua en Río El Iguanero en la comunidad de Nuevo San Juan de Donoso 5. Se espera trabajar conjuntamente con la comunidad de Nuevo san Juan de Donoso que la junta comunal de la comunidad nos brinde apoyo. 6. Mucho más se espera que los ganaderos y agricultores tomen conciencia y empleen de buena marea los pesticidas por su bienestar y el del medio ambiente. CONCLUSIÓN 1. Los residuos de plaguicidas afectan negativamente a las comunidades de organismos que se encuentran en la zona. 2. Los macroinvertebrados son organismos muy importantes para otros organismos como fuente de alimento, por lo que mantener una alta diversidad de estos grupos beneficiara consecuentemente la diversidad de anfibios, peces y aves en la zona. 3. Los agricultores podrían desconocen los peligros que puede traer la utilización de forma inadecuada de los plaguicidas y por tal razón podrían estar haciendo un mal uso de ellos. RECOMENDACIÓN 1. Realizar más estudios en zonas similares y con mayor cantidad de análisis 12 de plaguicidas para así contar con una mayor cantidad de muestras. 2. Realizar análisis de plaguicidas en aguas subterráneas le la zona para establecer si los contaminantes están llegando a los acuíferos, y puedan estar siendo ingeridos en el agua en zona de uso doméstico. 3. Trabajar con organismos gubernamentales y locales, y establecer un programa de capacitación constante sobre el uso y manipulación correcto de los plaguicidas a los agricultores y ganaderos de las zonas apartadas. BIBLIOGRAFÍA 1. Autoridad Marítima de Panamá Dirección General de Marina Mercante Departamento de Control de la Contaminación: REDUCCION DEL VERTIMIENTO DE PLAGUICIDAS POR ESCORRENTIA DESDE FUENTES TERRESTRES NO PUNTUALES AL MAR CARIBE Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente Programa Ambiental para el Caribe Proyecto # GEF-1100-99-04-2201, 2000. 2. Bonada, N.; N. Prat; V. H. Resh & B. Statzner. 2006. Developments In Aquatic Insect Biomonitoring: A Comparative Analysis of Recent Approaches. Annu. Rev. Entomol. 51: 495–523. 3. Del Puerto R., A.M., Suárez, S.T., Palacio, D.E., 2014. Efectos de los plaguicidas sobre el ambiente y la salud Estrada Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Microbiología (INHEM). La Habana, Cuba. 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