¿Qué implicaciones para la salud ambiental tiene el uso de plásticos en la agricultura?
Por Donald A. Bruun y Pamela J. Lein
Los plásticos son ya parte de la vida humana. Se encuentran en muchos productos que usamos a diario, como automóviles, muebles, juguetes y envases. Además de estos grandes trozos de plástico, también conocidos como macroplásticos, los microplásticos y nanoplásticos, que se definen como fragmentos de plástico de menos de 5 mm o 1 micra (μm) de tamaño, respectivamente, se utilizan en productos de cuidado personal y aplicaciones médicas, incluyendo medicamentos (para mejorar la administración de medicamentos) y bioimagen.
Plásticos que se utilizan en la agricultura
Los plásticos también se utilizan mucho en la agricultura. Los macroplásticos se utilizan como envoltorios protectores alrededor del mantillo (compost) y el forraje (ground cover); cubren invernaderos, protegen los cultivos del clima y se utilizan para fabricar sistemas de riego, sacos y botellas.
También existe un uso cada vez mayor de microplásticos en la agricultura. Los fabricantes de productos químicos para la agricultura utilizan técnicas de microencapsulación para recubrir pesticidas y fertilizantes con microplásticos que permitan la liberación controlada de los productos químicos cuando se aplican a los cultivos.
Los microplásticos también se utilizan como aditivos antiaglomerantes en fertilizantes, recubrimientos de semillas para aumentar la vida útil de las semillas y acondicionadores de suelo para mejorar el drenaje.
Si bien el uso de plásticos en la agricultura tiene importantes beneficios, están surgiendo preocupaciones con respecto a los riesgos asociados con los plásticos agrícolas.
Con el tiempo, los macroplásticos se descomponen lentamente, fragmentados por el viento y la luz solar en pedazos cada vez más pequeños para generar microplásticos y nanoplásticos. Estas diminutas partículas de plástico se filtran en el suelo, modificando su estructura física y limitando su capacidad para retener agua. Los posibles impactos negativos de esto se ilustran en un estudio reciente de rábanos que encontró que agregar microplásticos al suelo afectaba negativamente la biomasa de las raíces.
Preocupaciones sobre el uso de plástico en la agricultura y la alimentación
La evidencia de los experimentos científicos que van surgiendo también plantea preocupaciones sobre la adición intencional de micro y nanoplásticos a fertilizantes y pesticidas. Por ejemplo, recientemente se informó que el ingrediente activo de un insecticida de uso común era significativamente más tóxico para los organismos acuáticos cuando estaba encapsulado en nanoplásticos que cuando no estaba encapsulado. Los investigadores concluyeron que la toxicidad se incrementó porque la encapsulación del insecticida en nanopartículas aumentó su absorción en los tejidos biológicos y/o disminuyó la descomposición del ingrediente químico activo en el agua, que normalmente actuaría para diluir la toxicidad del químico.
En el suelo, los microplásticos y nanoplásticos también pueden adsorber y concentrar contaminantes orgánicos persistentes (como PCB y PFAS), metales tóxicos (como mercurio, plomo y otros) y pesticidas. Esto puede facilitar la transferencia de estos contaminantes a través de los ecosistemas y mejorar la bioacumulación. Esta posibilidad se demostró en un estudio de rábanos en el que la bioacumulación del insecticida clorpirifos en las raíces de rábano aumentó en presencia de microplásticos. Normalmente, el clorpirifos se concentrarían en la superficie de la planta, pero cuando se adsorbe a microplásticos, el pesticida se transfiere más fácilmente al tejido vegetal.
Una mayor absorción de pesticidas en los cultivos alimentarios aumenta el riesgo de exposición humana. Esto es preocupante, dada la evidencia significativa de que el clorpirifos puede interferir con el desarrollo del cerebro humano incluso en concentraciones relativamente bajas.
Investigación sobre microplásticos
Los investigadores también han evaluado los efectos conjuntos de los microplásticos y el compuesto antiviral dufulina sobre la bioacumulación, el estrés oxidativo y los perfiles metabólicos en las lombrices de tierra. Los resultados mostraron que los microplásticos aumentaron la acumulación de dufulina en las lombrices de tierra y potenciaron el daño oxidativo causado por la dufulina. Además, los microplásticos exacerbaron los impactos adversos de la dufulina en el perfil metabólico de las lombrices de tierra.
Por el contrario, en un estudio con peces cebra, los investigadores descubrieron que la letalidad de un herbicida se reducía en presencia de microplásticos. Una posible explicación ofrecida por los investigadores es que los microplásticos secuestraron el herbicida, por lo que no estaba disponible para interactuar con objetivos biológicos críticos. Sin embargo, en este mismo estudio también se observó que la combinación de microplásticos y herbicida causaba significativamente más daño oxidativo en el intestino del pez cebra que cada uno por separado.
También se ha observado que los microplásticos modifican la toxicidad química en especies de mamíferos. En un modelo de ratón, la exposición a un fungicida aumentó la permeabilidad intestinal para aumentar significativamente la absorción de microplásticos ingeridos, lo que aumentó el daño hepático y renal.
Si bien estos estudios y otros sugieren los posibles riesgos tóxicos que plantea la interacción entre los microplásticos y los contaminantes químicos en el medio ambiente, incluidos los pesticidas, también han impulsado los esfuerzos de investigación para aprovechar la capacidad de adsorción de los microplásticos para eliminar contaminantes de las aguas residuales y los desechos sólidos.
Aunque es un concepto potencialmente emocionante, se necesita mucha más investigación antes de que esto suceda.
La cinética de adsorción y unión entre plásticos y compuestos orgánicos es compleja y puede variar según el tipo de plástico, si es virgen o envejecido, el tamaño de partícula, la hidrofobicidad del compuesto orgánico, la temperatura, el pH y otros factores.
Los microplásticos a menudo requieren una modificación de la superficie para mejorar la eficiencia de adsorción, y los métodos de modificación actuales se basan en gran medida en la combustión. La combustión en sí misma plantea riesgos para la salud ambiental y no es sostenible. Además, si bien este enfoque puede eventualmente ser factible para eliminar contaminantes químicos de entornos acuosos, su adaptación para su uso en entornos terrestres es menos segura.
Prioridades de investigación sobre microplásticos
La producción de plástico continúa aumentando y su uso en la agricultura y otros sectores comerciales se está expandiendo. Esto, combinado con la creciente evidencia de que la contaminación plástica daña los ecosistemas y la salud humana, subraya la necesidad crucial de soluciones holísticas y con visión de futuro.
Se necesita urgentemente investigación adicional para comprender las complejas interacciones entre los microplásticos y los productos químicos ambientales, incluidos los pesticidas, y la relación riesgo-beneficio de estas interacciones. Por último, las agencias reguladoras, la industria del plástico, la agroindustria y los consumidores deben actuar con rapidez para desarrollar leyes, normas y prácticas que ayuden a reducir la contaminación plástica.
Este artículo ha sido traducido y adaptado del inglés con permiso de la Dra. Pamela J Lein, Profesora de Neurotoxicología y Catedrática de Biociencias Moleculares en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de California en Davis. Fue publicado inicialmente en Open Access Government, en marzo de 2024. https://www.openaccessgovernment.org/article/environmental-health-implications-of-plastic-use-in-agriculture/175086/ (enlace verificado en enero de 2025)