Un modelo matemático de dilución de agrotóxicos disminuye el riesgo de contaminación

Los resultados de una investigación realizada con el apoyo de la FAPESP salieron publicados en una revista científica del gobierno español

Por Diego Freire

Agência FAPESP – En la más reciente edición de Spanish Journal of Agricultural Research, una revista científica del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria del Ministerio de Economía y Competitividad de España, se publica un modelo matemático capaz de estimar el volumen de aguas grises necesario para diluir mezclas de agrotóxicos y minimizar los riesgos para el ambiente acuático. El desarrollo de esta novedad estuvo a cargo de científicos de la estatal Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa).

La noción de “aguas grises” se emplea para referirse a las aguas residuales que se generan en distintos procesos, que abarcan desde el agua que se utiliza al ducharse hasta aquélla proveniente de la producción industrial. En la agricultura, estas aguas es constituyen uno de los componentes de la huella hídrica o huella de agua, que es la suma de todo el consumo del líquido elemento durante la producción, lo cual comprende a las aguas verdes –el agua de lluvia y la que está contenida en el suelo–, las azules (aquéllas provenientes la irrigación) y las grises, que asimilan la carga de pesticidas y fertilizantes.

El artículo intitulado A mathematical model to estimate the volumen of grey water of pesticide mixtures, de Lourival Paraíba, Ricardo Pazianotto, Alfredo Luiz, Aline Maia y Claudio Jonsson, de Embrapa Medio Ambiente, unidad de la empresa con sede en la ciudad paulista de Jaguariúna, presenta cálculos con valores de concentraciones letales de diversos agrotóxicos en organismos indicadores de la calidad hídrica, tales como algas, peces y microcrustáceos, llegando a los volúmenes de agua necesarios para diluir la carga de los pesticidas y minimizar los riesgos para la vida acuática y para el hombre.

El desarrollo del modelo contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de la investigación intitulada “Alteraciones bioquímicas y hematológicas y acumulación en tilapias ocasionada por la exposición a mezclas de herbicidas de los cultivos de cañamiel”, que suministró aportes teóricos para la estimación de aguas grises de herbicidas empleados en cultivos de caña de azúcar destinados a la producción de azúcar y alcohol.

Para los investigadores, la contaminación de las fuentes de agua dulce naturales está resultando en un pasivo ambiental elevado que pone en peligro a los ecosistemas terrestres. Asimismo, el crecimiento de la producción agrícola debido a la expansión de la producción global de recursos de energía biológica pone en evidencia el riesgo de escasez de agua. “En cualquier sistema agrícola sostenible, para el mantenimiento de la vida en todas sus dimensiones resulta necesario mantener la calidad del agua dulce”, dijo Paraíba.

El modelo de Embrapa calcula los valores adecuados para dilución de agrotóxicos sin perjuicio para el agua.

Tradicionalmente, para hacer estos cálculos resulta necesario conocer la carga de pesticidas utilizada en el cultivo y los límites máximos de residuos en el agua. Pero en los cultivos agrícolas brasileños se utilizan varios pesticidas cuyos límites permitidos en agua no están definidos. Asimismo, el procedimiento clásico no considera en sus cálculos el efecto del agua residual sobre los organismos acuáticos.

El modelo matemático que desarrollaron los investigadores de Embrapa estima el volumen de aguas grises que debería ser necesario para la protección de las especies acuáticas sensibles e indicadoras de la calidad del agua del ambiente de acuerdo con criterios estipulados por la Unión Europea.

Se consideraron las características fisicoquímicas de los pesticidas, las dosis recomendadas y las concentraciones que causan efectos letales en el 50% de la población de organismos acuáticos indicadores de la calidad del agua.

De este modo, se propuso un método numérico que estima el volumen total de agua necesario para diluir concentraciones de mezclas del conjunto total de pesticidas utilizados en un cultivo agrícola.

Aparte de estimar el volumen de agua que sería necesario para diluir al mismo tiempo todos los pesticidas que podrían hallarse, el modelo también incluye un indicador numérico que expresa el volumen de aguas grises que produciría cada pesticida.

De acuerdo con Paraíba, estos valores podrían informarse en los envases de los pesticidas, para orientar a los productores con relación a los volúmenes de aguas grises generados debido a la utilización del producto.

“Esto permitiría una disminución de esos volúmenes. Sería como lo que hace el Instituto Nacional de Metrología, Calidad y Tecnología (Inmetro), al indicar el consumo de energía de una lámpara o de un electrodoméstico”, ejemplificó.

Como ejemplo del modelo matemático, el artículo publicado en Spanish Journal of Agricultural Research contiene una lista de los 17 principales pesticidas utilizados en los cultivos de caña de azúcar y la estimación del volumen de agua necesario para diluir la mezcla de los mismos en el ambiente. La versión completa del paper puede leerse en la siguiente dirección: revistas.inia.es/index.php/sjar/article/view/4059.

El trabajo de los investigadores de Embrapa obtuvo como premio el primer lugar en el Congreso Brasileño de Ecotoxicología 2012, organizado por la Sociedad Brasileña de Ecotoxicología, afiliada a la Society of Environmental Toxicology and Chemistry.