El estudio entregó hallazgos sobre los efectos y amenazas de la contaminación por agroquímicos en la biodiversidad de los ecosistemas dulceacuícolas de la provincia.

La cuenca del Limarí es conocida por tener una importante actividad agrícola y esto ha conllevado al uso de productos como fertilizantes y pesticidas. Frente a este escenario, una reciente investigación, liderada por académicos de la Universidad de La Serena, evaluó el grado de contaminación por algunos agroquímicos en las aguas dulces de la zona y los posibles efectos de la actividad genética de su fauna.

El trabajo de los científicos demostró que existen insectos que reaccionan desde el punto de vista epigenético a la presencia de productos contaminantes como los pesticidas. Esto significa que se produce una modificación química de su ADN, como efecto directo del accionar de los agroquímicos, lo que no significa que se modifique su información genética.

Es el caso de la especie Andesiops torrens, una larva acuática que vive en el agua de ríos y afluentes de agua dulce que posteriormente se transforma en un insecto que vive en el ambiente terrestre. Esta pequeña  endémica presenta una alta sensibilidad a la calidad y torrente del agua y con el estudio se demostró que también a la presencia de agroquímicos.

Al respecto el Dr. Nicolas Gouin, académico de la Universidad de La Serena e investigador en Ecología Molecular, comentó que “dentro de las poblaciones hay variación genética y epigenética entre individuos. Esa variación puede cambiar por diferentes factores como la condición del entorno, el estrés, la temperatura, entre otros. Sin embargo, lo que mostramos es que los pesticidas afectan a estos organismos en esta cuenca, y  podrían favorecer ciertos alelos y cambios del nivel de metilación de genes funcionales dentro de las poblaciones del insecto que estén expuestas a ellos”.

Sobre los impactos de los efectos detectados a más grande escala, el académico señaló que podrían afectar a otras especies acuáticas y en cierto nivel a otros organismos superiores en la cadena trófica, como peces o aves que se alimenten de dicho insecto. No obstante, es algo que todavía queda por evaluar.

“Estamos estudiando a este organismo como bioindicador para ver el estado en que se encuentra el medio ambiente en que nos desempeñamos. Yo creo que la salud de un ecosistema indica bastante sobre los impactos de las actividades que realizamos, y los efectos que pueden tener en los seres humanos y en otros organismos”, enfatizó el académico.

Para el trabajo, el equipo analizó 285 especímenes de la especie Andesiops torrens, que fueron recolectados en 30 sitios de estudio diferentes a lo largo de la parte alta de la cuenca, arriba de la localidad de Monte Patria. Entre los numerosos marcadores genéticos analizados a lo largo del genoma de la especie, seis mostraron diferencias significativas de sus niveles de metilación entre las poblaciones expuestas y no expuestas a pesticidas.

Explicación científica

La metilación del ADN corresponde a un cambio que se dice epigenético dado que no implica un cambio en la secuencia del ADN. Este proceso puede ser inducido por factores ambientales y contribuye a la modulación de la expresión de los genes.

En estudios de poblaciones naturales, existe una multitud de factores ambientales que podrían también producir cambios de niveles de metilación del ADN. Sin embargo, en estos seis marcadores, el efecto de la presencia de los pesticidas sobre los niveles de metilación siempre fue positivo (aumento del nivel de metilación), independiente y más fuerte que los efectos detectados por otros factores espaciales o ambientales. Esto confirma que los pesticidas, sí, influyen sobre las diferencias de los niveles de metilación de estos marcadores, y sugiere entonces que estas respuestas epigenéticas participen en los mecanismos de resistencia a los pesticidas en esta especie.

No se sabe todavía si las respuestas epigenéticas observadas se podrían atribuir a un proceso de adaptación del insecto a la contaminación. Sin embargo, en un estudio previo en la misma zona de estudio publicado en 2019, el mismo grupo de investigadores identificó marcadores localizados dentro de genes participando en funciones cuticulares cuya variación genética se asociaba con la presencia de pesticidas en el agua, sugiriendo la ocurrencia de procesos adaptativos de resistencia a los pesticidas en Andesiops torrens que podrían implicar la cutícula.

En esta investigación participaron los científicos  de la Universidad de Idaho en Estados Unidos, y la Dra(c) Ana-Maria Notte del Doctorado en Biología y Ecología Aplicada.

Hasta el momento, los estudios científicos sobre el impacto de la contaminación por agroquímicos en la biota acuática siguen siendo escasos en Chile. Sin embargo, a juicio de Gouin, empieza a hallarse evidencia de impactos antropogénicos sobre los ecosistemas dulceacuícolas. Por este motivo, científicos del presente trabajo están actualmente extendiendo su investigación en poblaciones de Andesiops torrens de las cuencas del Choapa, Aconcagua, Maipo y Cachapoal.

Trabajo con la comunidad  

En el marco del proyecto de investigación Fondecyt 1211346, académicos y estudiantes de postgrado de la Universidad de La Serena, detallaron los importantes hallazgos sobre la diversidad de aves en las zonas ribereñas y la presencia de pesticidas en el medio ambiente. 

Con el objetivo de sensibilizar a la comunidad a la importancia de cuidar al medio ambiente, los ríos y su biodiversidad, e informar sobre la contaminación de los ríos por pesticidas, académicos y estudiantes de la Universidad de La Serena llegaron hasta la comuna de Monte Patria. 

El Dr. Nicolas Gouin, académico del Instituto Multidisciplinar en Investigación y Postgrado de la ULS; Adriana Lozada y Mariángeles Petit del Doctorado de Ecología de Zonas Áridas; con el apoyo de los estudiantes y técnicos del Laboratorio de Ecología Integrativa del Departamento de Biología de la ULS y la Municipalidad de Monte Patria, convocaron la participación de estudiantes y a la ciudadanía a las distintas charlas desarrolladas durante cuatro días. 

Para el Dr. Gouin, la actividad buscó mostrar los resultados de interés para el territorio. “Nos comunicamos con la dirección del Medio Ambiente de la Municipalidad de Monte Patria para generar un ciclo de charlas con colegios y la ciudadanía. Fue muy buena la experiencia, incluimos a estudiantes de nuestro grupo de investigación. El entusiasmo fue muy alto. Con los niños en los colegios fue muy entretenido y gratificante, tienen un muy buen conocimiento de su entorno y la fauna local, son curiosos y participaron activamente en las actividades, que esperamos repetir en el futuro”. 

Se desarrollaron actividades pedagógicas en la Escuela Básica Wenceslao Vargas (Sector de Rapel), Escuela Santa Bernardita (sector de Pedregal en Caren), Escuela de Concentración Fronteriza (Sector de Tulahuen) destinadas a estudiantes; y charlas de divulgación en las juntas de vecinos de los sectores de Rapel, Pedregal y Carén, enfocadas a la ciudadanía. Adicionalmente la municipalidad de Monte Patria realizó el Seminario “Agua, Ciencia y Turismo, Hacia la conservación del patrimonio natural de Monte Patria”, en el Centro Cultural de Monte Patria Huayquilonko, durante el cual el Dr. Gouin, la Dra. Lozada y la estudiante de doctorado Mariangeles Petit presentaron resultados de su investigación.