Herramientas pioneras de ecotoxicidad: centradas en la microbiota del suelo, captan los efectos a varios niveles
Unos suelos sanos son esenciales para proporcionar alimentos sanos y seguros, lograr la neutralidad climática, invertir la pérdida de biodiversidad y detener la desertificación y la degradación de la tierra. En el proyecto ARISTO(se abrirá en una nueva ventana), que cuenta con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana), se formó a una nueva generación de científicos en la evaluación a varios niveles de la toxicidad de los plaguicidas en el microbioma del suelo, y se crearon herramientas y directrices para apoyar estos esfuerzos.
Herramientas analíticas y computacionales contra la toxicidad de los plaguicidas
El coordinador del proyecto ARISTO, Dimitrios Karpouzas, de la Universidad de Tesalia(se abrirá en una nueva ventana), señala: «Los microbios son esenciales para el funcionamiento de los ecosistemas. Entre ellos, los microorganismos oxidantes del amoníaco y los hongos micorrícicos arbusculares desempeñan un papel fundamental en la fertilidad de los suelos agrícolas y son sensibles a factores de estrés químico como los plaguicidas. Además, disponemos de buenas herramientas para medir su población y actividad en suelos y plantas». El equipo de ARISTO ha creado ensayos «in vitro» de alto rendimiento con una sola especie para evaluar la toxicidad de los plaguicidas en estos microorganismos. «La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) está estudiando la normalización de nuestra prueba monoespecífica para oxidantes de amoníaco», afirma Karpouzas. El proyecto fue más allá de las evaluaciones convencionales de un solo organismo o de un solo grupo microbiano para evaluar la toxicidad de los plaguicidas a nivel de ecosistema. «El paradigma tiene en cuenta los efectos directos e indirectos de los plaguicidas y los efectos que pueden medirse en los distintos niveles tróficos de la cadena alimentaria del suelo», añade Karpouzas. Una nueva herramienta «in silico» puede predecir los productos de transformación de compuestos plaguicidas en el suelo e identificar los componentes químicos de estos que pueden desencadenar toxicidad en los microbios del suelo utilizando bacterias oxidantes del amoníaco como sustitutos. Su uso como herramienta de detección precoz durante el desarrollo de plaguicidas podría favorecer la comercialización de compuestos con efectos mínimos sobre la microbiota del suelo.
Fomento de la edafología y la participación pública
Gracias a la aplicación de las pruebas y herramientas de ARISTO, los investigadores descubrieron que los efectos indirectos de los plaguicidas sobre la microbiota del suelo suelen ser más pronunciados que los efectos directos. Además, la prueba de mineralización del nitrógeno «OCDE 216» utilizada en la actualidad para evaluar la toxicidad de los productos agroquímicos en la microbiota del suelo a nivel reglamentario carece de sensibilidad. Podría mejorarse utilizando herramientas de mayor resolución como las desarrolladas en ARISTO. Además, «los resultados apoyan el uso de datos procedentes de pruebas de especies únicas y secuenciación de amplicones (un enfoque de alta resolución para identificar los organismos de la comunidad de la microbiota del suelo) en la derivación de valores umbral de ecotoxicidad para la evaluación de riesgos. Esto revolucionaría la evaluación de la toxicidad de los plaguicidas en los microorganismos del suelo», subraya Karpouzas. Por último, la red de formación de ARISTO no solo adquirió conocimientos científicos, sino que los compartió. Los doctorandos visitaron escuelas primarias y secundarias de Grecia y Suiza, donde respondieron a las entusiastas preguntas de los alumnos sobre la importancia de los microorganismos del suelo y la naturaleza de la investigación internacional.
La UE apoya los plaguicidas más seguros y la salud del suelo
Los resultados del proyecto no podían ser más oportunos. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria(se abrirá en una nueva ventana) está planificando una revisión del documento de orientación sobre ecotoxicología terrestre y la microbiota del suelo será uno de los puntos centrales, teniendo en cuenta los efectos directos e indirectos. «El equipo de ARISTO ha presentado un plan listo para su adopción por los responsables políticos, complementado con herramientas, métodos, directrices y conocimientos que lo respaldan. La absorción revolucionará el marco regulador actual de los plaguicidas en la UE», resume Karpouzas. Los doctorandos de ARISTO ya están aceptando trabajos en la industria y el mundo académico, listos para apoyar la aplicación de plaguicidas más seguros y suelos más sanos.
