Los residuos de fármacos y productos de cuidado personal que se hallan en el agua residual depurada pueden afectar el metabolismo y la morfología de los vegetales. Asi lo muestra una investigación del CSIC, que tiene como objetivo establecer mejores niveles de seguridad para el agua residual tratada para el riego agrícola.

Un huerto, con algunas variedades de lechuga (imagen: M.Fernándz/R+D CSIC)Ante la creciente escasez de recursos hídricos, el agua residual regenerada constituye una fuente cada vez más frecuentemente utilizada  para el riego agrícola, debido al gran volumen generado y a su disponibilidad. Sin embargo, la eventual presencia de residuos de fármacos y productos de cuidado personal (denominados por las siglas PPCP en inglés, en la literatura especializada) pueden afectar tanto a los cultivos como a la salud humana.

Existe una legislación de ámbito nacional que regula la reutilización de las aguas depuradas en función del uso al que vayan destinadas (Real Decreto 1620/2007). Sin embargo, con relación a la presencia de PPCP y sus productos de transformación, aún no está bien esclarecido cuales deben ser los contenidos máximos aceptables ni cómo pueden afectar dichos  residuos  al desarrollo de los cultivos.

Investigar la reutilización agrícola de aguas residuales 

A nivel europeo se está investigando para establecer un marco normativo que facilite la reutilización agrícola de aguas regeneradas y su utilización en la recarga de acuíferos de forma segura. Para ello, se está desarrollando una acción COST, en la que participan centros de unos 40 países de Europa, América, Oriente Medio, Asia y Australia.  

Científicos del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) están estudiando los efectos de los residuos de PPCP en los cultivos. En un trabajo reciente, el Dr. Josep Maria Bayona, científico del CSIC en el IDAEA, y su equipo, vieron  que los PPCP presentes habitualmente en  las aguas residuales depuradas afectaban de forma significativa la morfología y el metabolismo de lechugas cultivadas en invernaderos experimentales de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), situados en el Baix Llobregat (Barcelona).

En el estudio, las lechugas se regaron con agua conteniendo una mezcla típica de PPCP característicos de las aguas residuales regeneradas. Las concentraciones fueron de  0,05 hasta 50 microgramos por litro de agua  por compuesto, mientras que las plantas control fueron regadas con agua de lluvia.

Una vez recolectadas, los investigadores analizaron la presencia de PPCP  en las hojas de las lechugas. En casi todas las muestras hallaron carbamezapina, un fármaco antiepiléptico, aunque a dosis no preocupantes para la salud humana. En las plantas que recibieron agua más contaminada se detectaron, además,  alquilfosfatos, bisfenol A, cafeína, parabenos y triclosan.

Afectan al metabolismo de las plantas

Los resultados del estudio también demuestran que los PPCP afectaron al metabolismo de las plantas, poniéndose de manifiesto en su morfología y en el contenido en clorofilas de las hojas. El efecto de los PPCP sobre el cultivo no presenta una relación lineal a su contenido en el agua de riego.  

Los PPCP afectaron al metabolismo de las plantas, poniéndose de manifiesto en su morfología y en el contenido en clorofilas de las hojas

“A partir de un nivel determinado, hay efectos en las enzimas de las plantas y efectos en el metabolismo”, explica el Dr. Benjamín Piña, científico del IDAEA  “La presencia de los PPCP dispara la actividad del sistema enzimático de las plantas, que actúa detoxificando y cambiando la estructura de los contaminantes. Sin embargo, a partir de una determinada concentración de PPCP, se supera la capacidad del sistema de detoxificación y el metabolismo de la planta puede verse seriamente comprometido”.

Mediante herramientas quimiométricas desarrolladas por el grupo del Dr. Romà Tauler, los científicos  constataron que los PPCP afectan al metabolismo de carbohidratos, relacionado con la producción de clorofila, así como al ciclo de ácido cítrico, entre otros. Y esos efectos también se hacen visibles en la morfología de las lechugas (más alargadas de lo normal) y en unos niveles más bajos de clorofila (lechugas más blancas, en consecuencia).  En otros estudios realizados por el grupo, se han visto resultados similares cuando la concentración de antibióticos y biocidas en el agua de riego es comparable al agua residual sin tratar.  

Resultados no concluyentes en el campo

 “Si se dan efectos en el metabolismo de las plantas, es previsible que puedan darse efectos en la productividad de las cosechas y en las características nutricionales y organolépticas de los cultivos regados con aguas regeneradas”, añade Dr. Víctor Matamoros investigador del IDAEA. “Pero se requieren estudios más detallados para demostrar este último extremo”.

Si bien los resultados experimentales en invernadero son sólidos, los resultados observacionales obtenidos en parcelas al aire libre no son concluyentes. En este segundo caso, eran parcelas de agricultores, también en el Parque Agrario del Baix Llobregat (3000 hectáreas), en las que se controló  la exposición de los cultivos a residuos. Pero los resultados no  permiten confirmar los efectos de los PPCP observados en invernadero. En condiciones reales, dice Dr. Núria Cañameras, científica de la UPC, “hay demasiados factores no controlados que  pueden interferir sobre el desarrollo del cultivo, como por ejemplo la fertilidad del suelo, la gestión y el tipo de  riego, o el tipo tipología de abono seleccionada por cada agricultor”.

El grupo del IDAEA participa en la Comisión que está asesorando a la UE (a través de la Agencia de Seguridad Alimentaria de la UE y del Joint Research Centre) para establecer los criterios mínimos de calidad del agua de riego y de recarga de acuíferos a través de la Acción COST ES1403.

Artiículos de referencia:

Carlos Hurtado, Hadi Parastar, Víctor Matamoros, Benjamín Piña, Romà Tauler & Josep M. Bayona. Linking the morphological and metabolomic response of Lactuca sativa L exposed to emerging contaminants using GC × GC-MS. Scientific Reports Volume 7, Article number: 6546 (2017)  https://www.nature.com/articles/s41598-017-06773-0

Anna Margenat, Víctor Matamoros, Sergi Díez , Núria Cañameras, Jordi Comas, Josep M. Bayona.  Occurrence of chemical contaminants in peri-urban agricultural irrigation waters and assessment of their phytotoxicity and crop productivity. Science of the Total Environment. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.05.025