Una nueva aproximación de las especies de agua subterránea a los ensayos de ecotoxicidad

El uso de compuestos farmacéuticos en medicina y veterinaria ha tenido un incremento masivo en las últimas décadas. Los residuos metabólicos producidos tras la ingesta de estos compuestos llegan, junto con otros desechos, en forma de aguas residuales a las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) (Benotti et al., 2009). Sin embargo, a día de hoy los tratamientos que se realizan en estas instalaciones no contemplan su completa eliminación. Recientes estudios demuestran cómo la presencia de estos compuestos en aguas superficiales y subterráneas es cada vez mayor, llegando a registrarse concentraciones del orden de mg/L en algunos ecosistemas acuáticos (Martínez-Bueno et al., 2010). Se desconoce la relación causa-efecto que estas sustancias generan sobre éstos y por ello se les considera como contaminantes emergentes, no contemplados en la legislación. Hasta ahora, las investigaciones realizadas en este sentido contemplaban ensayos de ecotoxidad con especies modelo como Daphnia magna (Straus, 1820) asociadas a las aguas superficiales (Taylor et al., 2013); sin contemplar en profundidad los efectos sobre las aguas subterráneas (Di Lorenzo et al., 2014). Desde el Instituto IMDEA Agua, se pretende promover el empleo de otras especies presentes en las aguas subterráneas (estigofauna), como por ejemplo Diacyclops crassicaudis crassicaudis (Sars, 1863).

Grupo de ecología de las aguas subterráneas – IMDEA Agua

Los ensayos de ecotoxicidad son una herramienta esencial para la evaluación del riesgo ambiental producido por determinadas sustancias químicas de origen antrópico. Estos ensayos se basan en el empleo de “especies estándar” que son representativas de cada uno de los niveles tróficos que componen el ecosistema. Dentro de los ecosistemas acuáticos superficiales, las especies estándar más utilizadas son los protozoos (Blepharisma japonicum Suzuki, 1954), las algas (Chlorella sp.), los crustáceos (Daphnia magna Straus, 1820) y los peces (Danio rerio, Halminton-Buchanan, 1822) por su sensibilidad respecto a diferentes compuestos y su facilidad de cultivo y manejo en el laboratorio (Stark et al., 2004b). Hasta ahora estos ensayos estaban destinados a la evaluación del riesgo ambiental en ecosistemas de aguas superficiales, sin tener en cuenta las aguas subterráneas puesto que eran consideradas como ecosistemas extremos de escasa biodiversidad. El aumento en el conocimiento de estos últimos y su fauna ha demostrado su gran complejidad, heterogeneidad y la presencia de una elevada biodiversidad, que requiere el desarrollo de una legislación que permita su conservación, protección y sostenibilidad; haciéndose necesaria la aplicación de ensayos de toxicidad con especies presentes y especialmente adaptadas a este medio.

Imagen 1. Ejemplo de Diacyclops crassicaudis crassicaudis Sars, 1863

Imagen 2. Ejemplo de Diacyclops crassicaudis crassicaudis Sars, 1863

La estigofauna (fauna presente en el medio acuático subterráneo) se caracteriza por ciclos, formas y adaptaciones de vida muy diferentes respecto a las especies de agua superficial. La clasificación de las especies respecto al grado de adaptación al hábitat subterráneo es la siguiente: estigoxeno (especies no adaptadas, presencia esporádica), estigofilo (adaptación intermedia, presente en determinados estadios de su ciclo de vida en el medio subterráneo) y estigobionte (totalmente adaptado con ciclo de vida completo en el ambiente subterráneo) (Gibert, 1994). Dentro de esta fauna, el grupo más representativo, caracterizado por grandes poblaciones en el medio acuático subterráneo, son los copépodos (ciclopoides), que cumplen con los requerimientos asociados a las especies utilizadas para los ensayos de toxicidad (e.j. ciclo de vida corto y conocimiento de su ecología). Por ello la selección de una especie de este grupo adaptada al medio acuático subterráneo puede suponer el establecimiento de una base para el desarrollo de ensayos de toxicidad.

Imagen 3. Procedimiento para un ensayo de ecotoxicidad en laboratorio.

En este sentido, el grupo de ecología de aguas subterráneas del instituto IMDEA-Agua, tiene como objetivo ampliar el conocimiento y establecer las bases para determinar la validez de uso de especies de aguas subterráneas como herramienta para el desarrollo de ensayos toxicológicos; así como para la evaluación de impacto ambiental de los compuestos químicos (especialmente farmacéuticos) y para promover el desarrollo de una legislación específica para la protección y conservación de los ecosistemas subterráneos.

Más información:

Benotti, M.J., Trenholm, R.A., Vanderford, B.J., Holady, J.C., Stanford, B.D., Snyder, S.A. (2009) Pharmaceuticals and Endocrine Disrupting Compounds in U.S. Drinking Water. Environmental Science & Technology43 (3), 597-603

Di Lorenzo, T., Di Marzio, W.D., Sáenz, M.E., Barratti, M., Dedonno, A.A., Iannucci, A., Cannicci, S., Messana, G., Galassi, D.M.P. (2014). Sensitivity of hypogean and epigean freshwater copepods to agricultural pollutants. Environ Sci Pollut Res  21:4643-4655.

Gibert J., Danielopol D.L. & Stanford J.A. (Eds.) (1994)Groundwater Ecology. Academic Press, New York.

Martínez Bueno, M.J., Hernando, M.D., Herrera, S., Gómez, M.J., Fernández-Alba, A.R., Bustamante, I. Y García-Calvo, E., 2010. Pilot survey of chemical contaminants from industrial and human activities in river waters of Spain. International Journal of Environmental Analytical Chemistry [en línea], vol. 90, no. 3-6, pp. 321-343. ISSN 0306-7319. Disponible en:

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03067310903045463.

Stark, J.D., Banks, J.E., Acheampong, S. (2004a). Estimating susceptibility of biological control agents to pesticides: influence of the life history strategies and popultaion structure. Biol Control 29:392-398.

Taylor, N.S., Weber, R.J.M., White, T.A., Viant, M.R. (2013). Discriminating Between Different Acute Chemical Toxicities via Changes in the Daphnid Metabolome. Toxicol. Sci. 118(1): 307-317

Compartir:

Deja un comentario