30 anys d'R+D CSIC

En les últimes tres dècades s'han fet grans passos en la detecció de diversos contaminants al medi ambient i en els éssers vius. Se n'ha confirmat l'acumulació en humans i en animals (peixos, dofins, ballenes, aus, tortugues maries, entre d'altres) així com la seva la seva distribució a la cadena alimentària, i se n'estudien els efectes.

Els PBDE, usats com a retardants de flama en productes com plàstics i escumes, es van prohibir el 2004. No obstant, més de 15 anys després de la seva prohibició, no s'han pogut assolir els nivells segurs al medi ambient. A la imatge, un abocador incontrolat (Wikipèdia).

Entre les diferents famílies de compostos contaminants presents al medi ambient, els que es coneixen com a contaminants orgànics persistents (COP) són els que més preocupen per la seva acumulació en éssers vius. “Fa 30 anys aquesta preocupació se centrava en les dioxines, compostos cancerígens i molt tòxics, les emissions dels quals a l'atmosfera no es controlaven. Tot i això, es van prendre mesures i podem dir que avui dia aquesta problemàtica està més controlada”, indica Ethel Eljarrat, investigadora de Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua del CSIC (IDAEA-CSIC). "No està a nivell zero, però sí a nivells de no risc". Ethel Eljarrat dirigeix el grup d'investigació Química ambiental i de l'aigua per a la salut humana.

Entre 30 i 40 anys per arribar a nivells no perjudicials

De la mateixa manera que amb les dioxines, altres mesures legislatives dels darrers anys han ajudat a reduir la presència de contaminants orgànics persistents al medi ambient. Tot i això, i a causa de la gran persistència d'aquests compostos, és un procés que requereix molt de temps, indica aquesta investigadora: “des de la seva prohibició, han de passar entre 30 i 40 anys perquè els nivells de COP en el medi deixin de ser nocius”.

Per exemple, els PBDE (èters bifenils polibromats), usats com a retardants de flama en una gran quantitat de productes com ara plàstics i escumes, es van prohibir el 2004. No obstant això, un estudi publicat el 2017 revelava que les mostres preses en peixos de rius europeus tenien encara nivells de PBDE milers de vegades per sobre dels nivells recomanats per la normativa europea que s'havia de començar a complir a finals de l'any 2021. Més de 15 anys després de la seva prohibició, no s'han pogut assolir els nivells segurs.

“Des de la seva prohibició, han de passar entre 30 i 40 anys perquè els nivells de COP en el medi deixin de ser nocius”

Passa el mateix amb els PCB (bifenils policlorats), compostos clorats amb usos industrials diversos (aïllants, plaguicides, additius en pintures…). Tòxics i cancerígens, van ser prohibits l’any 1985. En anys posteriors, seguien estant presents en el medi ambient.

El 2018, 33 anys després, un estudi a Science revelava que havien trobat altes concentracions de PCB als teixits d'orques. El treball, liderat per l'Aarhus University (Dinamarca), alertava que els PCB amenaçaven la viabilitat a llarg termini de més del 50% de les poblacions d'orques a tot el món.

L'any 2014, un estudi del CSIC demostrava la bioacumulació de PBDE en ous d'aus silvestres del Parc Natural de Doñana. A la imatge, cigonya adulta (autor: Manuel Máñez / Estació Biològica de Doñana)

Dispersió al medi ambient i als éssers vius

A les darreres dècades han aparegut nombrosos estudis que confirmen l'acumulació de diferents contaminants en els éssers vius i el seu pas a la cadena alimentària. S'han detectat contaminants en organismes terrestres, en aus i en els seus ous, així com en organismes aquàtics, des de tortugues marines i peixos fins a mamífers marins (dofins i balenes), entre d'altres.

L'any 2014, un estudi del CSIC demostrava la bioacumulació de PBDE en ous d'aus silvestres del Parc Natural de Doñana.

Anys més tard, el 2017, un estudi del CSIC revelava que la contaminació per insecticides piretroides arriba fins als ous d'aus silvestres del Parc Natural de Doñana. S'ha documentat que aquests contaminants poden tenir efectes neurològics, carcinògens i sobre la reproducció.

En el cas dels PBDE, una família de més de 200 compostos amb diferents graus de bromació, s'assumia que els que podien acumular-se als organismes i ser més tòxics eren els que tenien una molècula més petita (i per tant, els menys bromats ), ja que les molècules més petites poden penetrar millor a les cèl·lules. I al seu torn, es pensava que aquells PBDE amb més grau de bromació, en ser molècules més grans no podien travessar les cèl·lules dels organismes, per la qual cosa es consideraven menys tòxics.

Tot i això, l'any 2006, i en el marc del projecte europeu Aquaterra, en el que participaven científics del CSIC, es va demostrar just el contrari: el decabromodifenilèter, el compost de PBDE amb les molècules més grans, pot ser ingerida i pot entrar a la cadena alimentària.  "Arran d'aquest estudi i d'altres de similars, es va optar per prohibir també les barreges comercials de PBDE basades en l'èter decabrom difenil", assenyala Ethel Eljarrat.

L'any 2015, un estudi internacional amb dofins va demostrar que tant els PBDE prohibits com els de nova generació, travessen la barrera hematoencefàlica i s'acumulen al cervell

Una altra qüestió de gran rellevància quan es parla de contaminants acumulats en els éssers vius és saber en quins teixits i en quins òrgans s'acumulen aquests compostos tòxics, apunta Eljarrat. Durant les darreres dècades s'han dut a terme diversos estudis en aquest sentit. El 2015, un estudi internacional amb dofins va demostrar que tant els PBDE prohibits com els de nova generació, travessen la barrera hematoencefàlica i s'acumulen al cervell dels animals. El treball plantejava moltes preguntes: Tenen efectes neurològics? Pot passar el mateix amb els humans?

Estudis en humans

En humans, s'ha estudiat la presència de contaminants en placenta i en llet materna, així com la capacitat de ser transferits de la mare al fetus o al lactant.

L'any 2011 es va donar a conèixer un treball realitzat conjuntament pel CSIC, per l'Institut Marques i la Universitat de la Corunya, on s'analitzava la presència de contaminants disruptors endocrins a la llet materna d'un grup seleccionat de 69 dones de Catalunya i de Galícia. Es van analitzar 38 contaminants, entre els quals hi havia bifenils policlorats (PCB), pesticides organoclorats, èters bifenils polibromats (PBDE) i perfluorats (PFC). De les mostres analitzades, només quatre estaven lliures de contaminants, i en tots quatre casos es tractava de dones d'entorns més rurals.

En humans, apunta Eljarrat, “tenim aquests estudis de presència de contaminants en llet materna i algun estudi en placenta. Però la gran dificultat és poder tenir accés a altres tipus de teixits humans”. Per això, els estudis amb altres mamífers és una opció que permet estudiar el comportament dels contaminants, veure en quins òrgans s'acumulen més, i extrapolar aquests resultats als humans.

En aquest cas, els científics col·laboren amb biòlegs de diferents universitats, i amb entitats i organitzacions ecologistes com CIRCE (Conservació, Informació i Estudi sobre cetacis), que treballen en la vigilància i protecció de cetacis, cosa que permet als científics disposar de mostres extretes de mamífers encallats a les platges. Tot i això, aquest tipus de mostreig és esbiaixat i no és representatiu de les poblacions, perquè es tracta d'animals que per algun motiu han acabat morint. Per això, s'han desenvolupat altres sistemes de mostreig d'animals vius, com les biòpsies, que consisteixen en obtenir una mostra molt petita de teixit mitjançant una petita punxada sense que l'animal pateixi. Aquest mètode de mostreig és vàlid gràcies a que les tècniques de química analítica han millorat tant que permeten treballar amb mostres molt més petites i detectar nivells de contaminació molt inferiors als de fa dècades.

Plàstics i economía circular

Actualment, un altre gran problema ambiental és el de la contaminació per microplàstics i pels diferents additius químics associats al plàstic, com els plastificants. "La contaminació plàstica no és un tema nou, però es va fer més evident fa uns anys en detectar-se la presència d´aquests materials dispersats per tots els mars del planeta".

Un estudi donat a conèixer el 2021 i realitzat per l'IDAEA-CSIC i la Universitat de Barcelona va mostrar per primer cop l'acumulació d'additius químics associats al plàstic en teixits musculars de tortugues marines de la Mediterrània. Imatge: Exemplar de tortuga babaua (Caretta caretta) després de posar ous a la platja (Luis Cardona)

Preocupen compostos com el bisfenol A i els ftalats, presents als plàstics. El primer va ser prohibit el 2018 en qualsevol envàs alimentari per a nens de 0 a 3 anys. Però continua present en altres productes. Aquests dos compostos tòxics són els més estudiats, però al llarg dels darrers anys s'ha vist que són molts altres els plastificants que també poden generar un problema ambiental i de salut en els éssers vius.

Els plastificants arriben al medi i poden ser acumulats pels organismes. Un treball de l'IDAEA i de l'ICM-CSIC va confirmar per primera vegada que els dofins acumulaven plastificants organofosforats. Els resultats, publicats el 2019, mostraven que tots els dofins de l'estudi acumulaven aquests contaminants a tots els teixits analitzats (greix, múscul, fetge i cervell), amb concentracions similars a les que ja s'havien vist amb altres contaminants legislats, com els PCB (bifenils ploriclorats) o els PBDE (polibromodifenil èters).

“Ara que ara que tots plantegem sistemes de reciclatge, cal anar amb compte amb els additius tòxics, perquè la utilització de material reciclat pot reintroduir aquests compostos al medi”

En altres estudis de l'IDAEA-CSIC es van detectar aquests mateixos plastificants en diversos organismes marins, en balenes de l'Atlàntic Nord (el 2020), en sardines, anxoves i lluços del Mar Mediterrani (el 2021), i en tortugues babaues de les costes catalana i balear (el 2021). Què fer davant aquesta situació? N'hi hauria prou amb prohibir aquests compostos?

Aquí apareix una nova problemàtica relacionada amb l'economia circular, adverteix Ethel Eljarrat. I és que quan es prohibeix un compost tòxic, “aquest deixa d'aplicar-se als nous productes, però el compost continua sent present en tots els materials produïts amb anterioritat i que encara no han arribat al final de la seva vida útil. Per això, “ara que tots plantegem sistemes de reciclatge, cal anar amb compte amb els additius tòxics, perquè la utilització de material reciclat pot reintroduir aquests compostos al medi”.