El egresado de la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación desarrolló una tesis sobre clorsulfurón e imidacloprid en suelos agrícolas derivados de ceniza volcánica, una línea de investigación que busca aportar evidencia para una agricultura más segura y con mayor conocimiento sobre los riesgos de contaminación.
Los plaguicidas son parte habitual de la agricultura moderna, pero aún existen vacíos importantes respecto de cómo se comportan en ciertos tipos de suelo, cuánto tiempo permanecen en ellos y qué riesgos pueden generar para el ambiente. En ese escenario se inserta la investigación desarrollada por Marcelo Alejandro López Madrid, egresado de la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación (UMCE), quien trabajó en el desarrollo y aplicación de métodos de extracción para clorsulfurón e imidacloprid en suelos agrícolas, y su cuantificación mediante HPLC-DAD.
La tesis fue ejecutada en el marco del proyecto Fondecyt Regular 1221634, liderado por la Dra. Lizethly Cáceres-Jensen, académica del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias Básicas de la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación (UMCE) e investigadora del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (CEDENNA) y co- dirigida por el Dr. Edwar Fuentes, académico del Departamento de Química Inorgánica y Analítica de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile.
y puso especial atención en suelos derivados de ceniza volcánica, de alta relevancia en Chile por su uso agrícola y por sus características fisicoquímicas particulares.
Marcelo López aborda el origen de esta investigación, los principales resultados de su trabajo y por qué considera urgente avanzar hacia una mayor comprensión de los plaguicidas en suelos chilenos.
—¿Cómo nace la idea de investigar la presencia de clorsulfurón e imidacloprid en suelos agrícolas?
Todo partió durante un curso de Química Analítica. Ahí la profesora trabajaba mucho con problemáticas reales, especialmente con sulfonilureas, y eso me hizo pensar que probablemente estaban ocurriendo cosas que no estábamos mirando con suficiente atención. Me quedó dando vueltas la idea de que había un problema ambiental concreto que valía la pena estudiar.
Después me acerqué a la profesora Lizethly Cáceres y le planteé que me interesaba hacer la tesis con ella. A partir de esa conversación fuimos definiendo el tema. Ella necesitaba avanzar en una línea relacionada con clorsulfurón y también con otro compuesto, y vimos que un buen punto de partida era desarrollar un método de extracción que luego pudiera servir para complementar otros estudios que se estaban realizando en paralelo sobre la dinámica de estos compuestos en suelo.
—¿Por qué se enfocaron justamente en esos dos compuestos?
Porque ambos son plaguicidas ampliamente utilizados y tienen presencia en la agricultura. Quizás no son siempre los más visibles para la opinión pública, pero sí son relevantes y, al mismo tiempo, había muy poca información sobre su comportamiento en suelo, especialmente en suelos derivados de ceniza volcánica.
Eso nos pareció importante, porque en Chile este tipo de suelo tiene una enorme presencia en zonas agrícolas. Entonces había una pregunta muy concreta: si estos compuestos se están aplicando, ¿qué está pasando realmente con ellos?, ¿se encuentran en el suelo?, ¿persisten?, ¿se degradan?, ¿pueden movilizarse? Ese vacío fue una de las principales motivaciones.
—Desde el punto de vista ambiental, ¿qué riesgos pueden generar estos compuestos?
Uno de los principales riesgos tiene que ver con su persistencia y con la posibilidad de que se movilicen hacia otros compartimentos ambientales. En el caso de imidacloprid, por ejemplo, hay preocupación por su alta solubilidad y por su permanencia relativamente prolongada en suelo. Eso puede favorecer procesos de lixiviación, sobre todo en periodos lluviosos, y eventualmente afectar aguas subterráneas o recursos hídricos utilizados para consumo o riego.
Además, es un compuesto que ha sido ampliamente discutido por sus efectos sobre organismos no objetivo, como las abejas, que son fundamentales para la polinización.
En el caso de clorsulfurón, también existe el riesgo de lixiviación, pero en nuestro trabajo apareció otro elemento muy relevante: su degradación y la formación de metabolitos. Y eso es importante porque no solo hay que mirar el compuesto original, sino también lo que se genera a partir de él en el ambiente.
—Uno de los hallazgos fue justamente la detección de un metabolito de clorsulfurón. ¿Qué relevancia tiene eso?
Tiene mucha relevancia, porque confirma que no basta con preguntarse si el plaguicida está o no presente. También hay que mirar qué ocurre después, cómo se transforma en el suelo y qué productos se generan. En nuestro trabajo detectamos un metabolito principal de clorsulfurón, lo que abre una alerta importante.
Eso sugiere que incluso cuando el compuesto original empieza a degradarse, el problema no necesariamente desaparece. Al contrario, puede transformarse en otro compuesto que también debe ser estudiado desde el punto de vista ambiental. Por eso creemos que es necesario avanzar en investigaciones sobre degradación, persistencia y también en posibles estrategias de remediación.
—Trabajaste con suelos de distintas localidades. ¿Qué tan desafiante fue enfrentarse a matrices tan diferentes?
Fue una experiencia muy formativa, porque cada suelo tenía un comportamiento distinto. Tuvimos muestras de sectores como Collipulli, Diguillín y Nueva Braunau, y desde la toma de muestras se notaban diferencias muy marcadas.
Por ejemplo, en Collipulli el suelo era mucho más arcilloso, muy compacto, difícil de manipular, especialmente cuando había humedad. Tamizarlo era complejo porque el material tendía a compactarse y a obstruir el proceso. En Nueva Braunau, en cambio, el trabajo era más sencillo en algunos aspectos, aunque ahí también aparecía otro desafío importante: la alta presencia de materia orgánica.
Ya en laboratorio esas diferencias se volvieron decisivas. La arcilla retenía fuertemente los compuestos y la materia orgánica introducía muchos interferentes analíticos. Entonces no era solo extraer el plaguicida, sino hacerlo sin arrastrar demasiados componentes de la matriz que después dificultaran la lectura cromatográfica. Hubo que ajustar bastante la metodología para lograr un equilibrio entre recuperación y limpieza del extracto.
—¿Hubo diferencias claras en el comportamiento de los compuestos según el tipo de suelo?
Sí, totalmente. Una de las diferencias más claras apareció en la adsorción y en los tiempos de extracción que necesitábamos optimizar. Al principio uno podría pensar que bastaba con usar un solo tiempo de agitación para todos los suelos, pero eso no funcionaba así.
En algunos casos, como Collipulli, la interacción del compuesto con el suelo era muy rápida, mientras que en otros la dinámica era distinta. Eso nos obligó a trabajar con tiempos diferenciados según el tipo de suelo. Fue una señal muy clara de que no se puede generalizar fácilmente cuando se trabaja con matrices tan particulares como los suelos derivados de ceniza volcánica.
—¿Cuáles dirías que son los principales hallazgos de tu trabajo de tesis?
Primero, que se logró desarrollar y optimizar métodos de extracción que funcionaron de buena manera para ambos compuestos en este tipo de suelos, lo que ya es un aporte metodológico importante. Y segundo, que se evidenció la presencia de estos compuestos —y en un caso también de un metabolito— en muestras reales.
Eso, en términos simples, significa que sí existe un potencial riesgo de contaminación de suelo y de recursos hídricos, y que es necesario seguir investigando. Creo que el principal hallazgo es justamente ese: mostrar que aquí hay un problema que merece atención y que no se puede seguir viendo solo desde la lógica de la productividad agrícola.
—¿De qué manera esta investigación podría aportar a una agricultura más segura o más sustentable?
Creo que el primer aporte es entregar información concreta. Si un agricultor aplica un compuesto como imidacloprid, por ejemplo, es importante que sepa que este puede permanecer bastante tiempo en el suelo. Si aplica otro producto en determinada época del año, también debería conocer cómo influye la lluvia, el tipo de suelo y las condiciones del sitio.
Ese tipo de decisiones no debería tomarse solo en función de la eficacia inmediata del producto. También debería considerar qué pasa después: cuánto permanece, si se moviliza, si se acumula, si puede llegar al agua. En ese sentido, estudiar el comportamiento de los plaguicidas en suelo permite generar una base más sólida para un manejo agrícola más responsable.
—A tu juicio, ¿existe suficiente conciencia sobre estos temas en Chile?
No, creo que todavía falta bastante conciencia. Muchas veces la lógica es simplemente aplicar lo que se recomienda porque funciona bien desde el punto de vista productivo, pero no siempre se profundiza en lo que ocurre después con esos compuestos en el ambiente.
Y ahí hay un problema, porque no solo se trata del suelo. También están las aguas, los alimentos, las personas que trabajan directamente con estos productos y, en general, los ecosistemas que rodean la actividad agrícola. Siento que todavía falta incorporar con más fuerza esa mirada.
—¿Por qué es tan importante estudiar estos compuestos en suelos volcánicos de manera específica?
Porque son suelos muy particulares. Tienen propiedades fisicoquímicas que los hacen muy valiosos para la agricultura, pero justamente esas mismas características también influyen en cómo se adsorben, se movilizan o se degradan los plaguicidas.
En el mundo no hay tantos estudios sobre este tipo de suelo, pero en Chile sí son muy relevantes. Por eso es importante generar conocimiento local. No basta con asumir que lo que se observa en otros países o en otras matrices se va a repetir aquí. Necesitamos entender cómo funcionan nuestros propios suelos, porque forman parte de nuestra realidad productiva y también de nuestra identidad territorial.
—Más allá de lo científico, ¿qué aprendizaje personal te dejó esta investigación?
Me dejó la sensación muy fuerte de que la química no es algo lejano ni abstracto, sino una herramienta muy concreta para entender problemas reales. Uno empieza a ver que ciertos parámetros, ciertas interacciones o ciertos resultados analíticos te están contando una historia sobre lo que está pasando en el ambiente.
Y, en lo personal, también me dejó muchas preguntas. Me hizo pensar en por qué en Chile seguimos utilizando compuestos o permitiendo ciertas prácticas que en otros lugares están mucho más discutidas. Eso despierta una inquietud que ya no es solo científica, sino también ética y social.
—¿Te gustaría seguir investigando en esta línea?
Sí, totalmente. Me interesa seguir trabajando en temas vinculados a química ambiental y contaminación de suelos. Una de las ideas que tenemos es avanzar hacia posibles formas de remediación para estos compuestos en suelos derivados de ceniza volcánica.
Me gustaría mucho continuar esa línea en el futuro, ojalá a través de estudios de postgrado. Siento que esta tesis fue un punto de partida, pero que todavía hay mucho por hacer.
