Sedimentary Fate, Sources, and Ecotoxicological Risk of Persistent Pesticides in the Kol Ramsar Wetland, Southwest India

En los campos tranquilos y anegados de la zona húmeda de Kol, en el suroeste de la India, se escribe una historia compleja no con tinta, sino con el lodo. Este paisaje, reconocido mundialmente como un santuario vital para aves y peces, es también una granja activa donde se ha cultivado arroz durante siglos. La historia de este lugar está moldeada por el ritmo del monzón, que inunda los campos durante la mitad del año y se retira para revelar el suelo para la siembra. Sin embargo, el suelo contiene algo más que nutrientes; actúa como un banco de memoria a largo plazo de los productos químicos que los agricultores han utilizado para proteger sus cultivos. Cuando se aplican pesticidas, estos no siempre se lavan por completo. En su lugar, muchos de ellos se adhieren a diminutas partículas de tierra y se hunden en el sedimento, la capa de lodo en el fondo del agua. Con el tiempo, estos químicos pueden acumularse, escondiéndose en las capas oscuras de la tierra mucho después de haber sido rociados. Los científicos que estudian estos entornos están interesados en cómo se mueven estos químicos ocultos, cuánto duran y qué podrían hacerle a las criaturas que viven en el agua y en el lodo. Comprender este proceso es crucial porque estos humedales no son solo granjas; son ecosistemas delicados donde la salud del suelo afecta directamente la supervivencia de los peces, las aves y las personas que dependen de ellos.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Cochin decidió leer esta historia química observando el propio lodo. Se centraron en la zona húmeda de Kol, un sitio Ramsar, que es un humedal de importancia internacional. Los científicos recolectaron muestras de la superficie del lodo y también perforaron más profundamente en el suelo para obtener muestras de núcleos, que son como cilindros largos de tierra que muestran capas de diferentes épocas. Tomaron estas muestras durante dos momentos distintos del año: la estación húmeda, cuando los campos están inundados, y la estación seca, cuando la tierra se está preparando para la siembra. Su objetivo era descubrir qué pesticidas estaban presentes, dónde se localizaban en el lodo y si eran depósitos frescos de la agricultura reciente o residuos antiguos de décadas pasadas. Buscaron específicamente dos grupos principales de químicos: los organoclorados, que son químicos más antiguos y muy estables que alguna vez se usaron ampliamente pero que ahora están prohibidos en muchos lugares, y los organofosforados, que son pesticidas más modernos que todavía se utilizan hoy en día.

Los investigadores descubrieron que el lodo era, en efecto, un repositorio para estos químicos. En las capas superficiales del sedimento, detectaron una mezcla de pesticidas organoclorados, incluyendo varias formas de HCH y DDT, así como el herbicida butaclor. También encontraron pesticidas organofosforados como profenofos, etión y clorpirifos. Uno de los hallazgos más sorprendentes fue cómo la cantidad de estos químicos cambiaba con las estaciones. La concentración total de DDT y sus productos de degradación fue significativamente mayor durante la estación seca, alcanzando los 31,74 microgramos por kilogramo de sedimento, en comparación con los 18,62 microgramos por kilogramo durante la estación húmeda. Esto sugiere que las condiciones secas podrían concentrar estos químicos o que las actividades agrícolas durante este tiempo introducen más de ellos. Además, los tipos específicos de DDT encontrados contaban una historia de edad y transformación. Los investigadores encontraron que los productos de degradación, conocidos como DDE y DDD, eran mucho más comunes que el DDT original. Este patrón indica que el DDT en el lodo no proviene de un derrame reciente, sino que es un remanente del uso histórico que se ha estado descomponiendo lentamente durante muchos años.

El estudio también reveló que estos químicos no solo están sentados en la superficie; se están moviendo. Al examinar las capas más profundas de los núcleos de sedimento, el equipo encontró trazas de químicos como beta-HCH, butaclor y clorpirifos enterrados varios centímetros abajo. Este movimiento vertical sugiere que las inundaciones estacionales y la mezcla física del suelo durante la agricultura están empujando estos contaminantes hacia las capas más profundas de la tierra. En algunas capas más profundas, encontraron beta-HCH, una forma del químico que es particularmente resistente a la degradación. Este descubrimiento confirma que los pesticidas pueden viajar desde la superficie del agua hacia las capas más profundas y antiguas del sedimento, enterrando efectivamente la evidencia de la contaminación pasada. La relación entre las diferentes formas de HCH encontradas en el lodo también proporcionó una pista sobre las prácticas actuales. Los investigadores observaron una relación que sugería aportes locales frescos de lindano, un tipo específico de pesticida, en lugar de solo residuos antiguos persistentes. Esto apunta a la posibilidad de que, a pesar de las prohibiciones, ciertos químicos relacionados todavía se estén utilizando o introduciendo en el sistema localmente.

Las implicaciones de estos hallazgos se extienden más allá de saber qué hay en el lodo. Los investigadores evaluaron el riesgo que estos químicos representan para la vida que habita en el humedal. Compararon los niveles de pesticidas encontrados en la zona húmeda de Kol con las directrices de seguridad establecidas para proteger la vida acuática. Encontraron que en varios lugares, los niveles de DDE, un producto de degradación del DDT, excedían los límites de seguridad provisionales. Esto significa que el sedimento en estas áreas podría ser perjudicial para los organismos bentónicos, como gusanos y pequeños crustáceos, que forman la base de la red trófica. Si estas criaturas se ven afectadas, el riesgo podría propagarse hacia arriba a los peces y aves que se alimentan de ellas. El estudio también utilizó herramientas estadísticas para rastrear las fuentes de la contaminación. El análisis indicó una mezcla de fuentes: algunos químicos provenían de depósitos históricos que han estado en el suelo durante mucho tiempo, mientras que otros parecían provenir de actividades agrícolas recientes y del transporte estacional de agua durante el monzón.

En última instancia, esta investigación pinta un cuadro de un humedal que está bajo una doble presión: el legado del uso químico pasado y el impacto continuo de la agricultura actual. La zona húmeda de Kol, con su rica biodiversidad y significado cultural, muestra signos de estrés debido a estos contaminantes persistentes. La presencia de estos químicos tanto en las capas superficiales como en las profundas del sedimento sugiere que no se eliminan fácilmente y pueden representar una amenaza durante mucho tiempo. El estudio concluye que para proteger la integridad ecológica de este importante sitio Ramsar, es necesario un mejor monitoreo del uso de pesticidas y una gestión más cuidadosa de las prácticas agrícolas. El lodo contiene el registro de lo que se ha hecho a la tierra, y leer ese registro es el primer paso para asegurar que el humedal siga siendo un hogar saludable para las especies que dependen de él.