O impacto de metais tóxicos na produtividade agrícola

01 de fevereiro de 2016

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – A contaminação do solo e da água por metais tóxicos constitui um grave problema para a agricultura, prejudicando os produtores, com a perda de produtividade das plantas afetadas; e os consumidores, com efeitos danosos que o consumo dessas plantas pode acarretar para a saúde.
As várias facetas do problema foram estudadas em profundidade pelo projeto temático “Estresse oxidativo induzido por metais: novas abordagens”. Desenvolvida ao longo de cinco anos, de 2010 a 2015, a pesquisa teve o apoio da FAPESP.
“Os dois metais que estudamos foram o alumínio e o cádmio. E a planta eleita para a nossa investigação foi o tomateiro”, disse à Agência FAPESP o pesquisador responsável pelo projeto, Ricardo Antunes de Azevedo, professor titular da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP).
“Diferentemente do que ocorre com o zinco, o níquel e outros metais, o alumínio e o cádmio não são utilizados pelos seres vivos como nutrientes”, afirmou o pesquisador. “Ao contrário, sua toxicidade prejudica as plantas de várias maneiras – por exemplo, inibindo o desenvolvimento radicular e, assim, rebaixando a absorção de água e nutrientes pelas raízes. As consequências podem ir da diminuição da produtividade da lavoura até a morte das plantas.”
A grande quantidade de alumínio é uma característica natural da crosta terrestre. Ele é, de fato, o elemento metálico mais abundante da crosta. Como a hidrólise do alumínio produz íons de hidrogênio, a forte presença desse metal constitui um dos principais fatores de acidificação do solo. “Em pH neutro, o alumínio é geralmente inofensivo, mas, em solos ácidos, pode ter um impacto muito negativo no desenvolvimento das plantas”, informou Azevedo.

O cádmio também é encontrado, porém, em quantidade muito menor. Nesse caso, sua presença se deve principalmente à poluição ambiental decorrente de fatores antrópicos, como, por exemplo, a mineração desse metal e a fabricação e descarte de produtos derivados, como pilhas de níquel-cádmio, pigmentos etc.
“O grande problema em relação ao cádmio, que pode estar presente no solo ou na água de irrigação, decorre do fato de que ele é facilmente absorvido e acumulado pela planta mesmo quando em concentrações muito baixas no ambiente. E, se essa planta vier a ser utilizada por animais ou seres humanos, o metal tóxico poderá eventualmente chegar ao organismo do consumidor”, informou o pesquisador.
Um aspecto muitas vezes negligenciado da questão e apontado pelo estudioso é que a contaminação por cádmio pode ocorrer mesmo quando a planta não é diretamente ingerida. É o caso, por exemplo, do tabaco. As folhas da planta acumulam cádmio e, durante a queima, o metal é eventualmente transferido ao consumidor por meio do sistema respiratório. Pesquisas demonstraram que a concentração de cádmio tende a ser maior em fumantes do que em não fumantes.

Produtividade da lavoura

Além dos danos potenciais à saúde dos consumidores, a contaminação por cádmio pode comprometer também a produtividade da lavoura, devido principalmente ao estresse causado nas plantas. “As plantas sofrem dois tipos de estresses: abióticos, provocados por metais, falta de água, excesso de temperatura etc.; e bióticos, provocados por patógenos. Faz parte do metabolismo celular normal a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Mas há um mecanismo de autorregulação que mantém essa produção abaixo do patamar crítico. Em situação de estresse, porém, ocorre um desbalanceamento e a produção de EROs torna-se muito maior. Dependendo do nível, isso pode levar até mesmo à morte da planta” explicou Azevedo.

A pesquisa abordou a questão por vários ângulos. Especialmente interessante foi o estudo feito com a técnica de enxertia. “Trata-se de uma técnica bastante antiga e muito disseminada na agricultura. Utilizamos a enxertia para entender como uma parte da planta, contaminada por cádmio, sinaliza para a outra parte, não contaminada, que está sendo estressada”, disse o pesquisador.
Na enxertia, o porta-enxerto é constituído pela raiz e base do caule; a ele é acoplado o enxerto, composto pela parte aérea da planta. O procedimento adotado no estudo foi cultivar plantas em presença do metal e plantas sem presença do metal e, depois, fazer a enxertia recíproca. “Em outras palavras, trocamos as partes de cima das plantas, conectando ao porta-enxerto contaminado o enxerto não contaminado e ao porta-enxerto não contaminado o enxerto contaminado. A ideia é simples, mas sua realização prática exigiu um grande número de controles, pois o próprio processo da enxertia já constitui um estresse para a planta, mesmo que temporário”, afirmou Azevedo.

O resultado foi publicado no artigo “Cadmium stress antioxidant responses and root-to-shoot communication in grafted tomato plants”, na revista Biometals .
A conclusão foi que ocorre a sinalização do estresse tanto em um sentido como no outro. Não apenas o metal da raiz é transportado para a parte aérea (o que era de esperar, apesar da quantidade transportada variar), mas também o metal da parte aérea é transportado para a raiz (e este não era um resultado intuitivo).

Outro tópico importante explorado pela pesquisa foi a genotoxicidade. No caso específico, tratou-se de investigar o efeito do metal tóxico na estrutura dos ácidos nucleicos da planta. Isto é, se o cádmio se ligava ou não ao DNA, e, caso a resposta fosse positiva, que consequências resultariam disso. “Verificamos que, sim, o cádmio altera bastante a taxa de divisão celular e provoca uma série de aberrações cromossômicas. Entre elas, a formação de quebras e pontes cromossômicas durante a mitose – o processo de divisão celular. Isso ocorre mesmo em concentrações muito baixas do metal. Estas não provocam nenhuma manifestação visível de que a planta esteja estressada. Mas as alterações intracelulares são muito expressivas”, declarou o pesquisador.
As consequências do efeito dos metais dependem de uma série de variáveis. Uma delas é o tipo de cultivar exposto ao metal. Há cultivares mais tolerantes e cultivares menos tolerantes. Ou seja, existe uma diversidade de mecanismos envolvidos, que podem modificar a taxa de absorção do cádmio pela planta ou reduzir o efeito do metal uma vez absorvido. Por isso, o projeto também envolveu a mutagênese e a seleção de mutantes mais tolerantes. Para o produtor, a compreensão de tais mecanismos possibilita que estes sejam explorados em programas de melhoramento, com vistas a obter plantas mais resistentes. Mas, para o consumidor, o consumo de uma planta mais resistente pode até mesmo significar, eventualmente, a absorção ainda maior do metal tóxico.

“Para um consumo totalmente seguro, seria preciso saber se o solo ou água utilizados no cultivo estavam ou não contaminados, e, estando, em que parte da planta se acumulou o metal, se naquela que será consumida ou naquela que será descartada. Há uma grande quantidade de fatores, o que torna o estudo bastante complexo”, ponderou Azevedo.

Por isso, outra vertente do projeto temático foi exatamente estudar o processo de fitorremediação, isto é, de recuperação de solos contaminados mediante o plantio de espécies vegetais altamente resistentes capazes de absorver e, assim, retirar os metais pesados do ambiente. São plantas como a Dolichos lablab, que acumulam grande quantidade de cádmio sem ter seu desenvolvimento afetado, podendo ser utilizadas como fitoestabilizadoras de cádmio.

Artigo a respeito foi submetido para publicação no Journal of Soils and Sediments e encontra-se atualmente no prelo: “Physiological and biochemical responses of Dolichos lablab L. to cadmium support its potential as a cadmium phytoremediator”.

No total, o projeto temático já ensejou mais de 50 artigos em publicações especializadas e há vários outros em processo de elaboração. Toda a experimentação foi realizada em estufa, em plantios no solo ou em sistema hidropônico. O tomateiro foi escolhido por ser uma planta-modelo em genética, com grande quantidade de cultivares e grande quantidade de mutantes. Além disso, uma das cultivares dessa espécie, a Micro-Tom (tomate-cereja miniatura), que produz uma planta de pequeno porte e frutos pequenos, tem um ciclo de vida muito curto, ao redor de 90 dias, o que constitui uma grande vantagem para a prática experimental. Finalmente, o tomate é um produto economicamente importante, consumido em larga escala no mundo inteiro, tanto in natura como por meio de derivados.

Abelhas vigiadas

Microssensores ajudam a entender comportamento de Apis mellifera exposta a pesticidas e mudanças climáticas 

DINORAH ERENO | Edição 221 - Julho de 2014

© VALE/CSIRO

Zangão da espécie Apis mellifera africanizada com microssensor colado no tórax

A população de abelhas registra um expressivo declínio em vários países, inclusive no Brasil. Em agosto do ano passado, a revista Time trazia na capa um alerta para o risco de desaparecimento das abelhas melíferas, com a chamada “O mundo sem abelhas” e o alerta: “O preço que pagaremos se não descobrirmos o que está matando as melíferas”. O desaparecimento das fabricantes de mel preocupa não só pela ameaça à existência desse produto, mas também porque as abelhas têm chamado a atenção principalmente pelo importante papel que representam na produção de alimentos. Não é para menos. Elas são responsáveis por 70% da polinização dos vegetais consumidos no mundo ao transportar o pólen de uma flor para outra, que resulta na fecundação das flores. Algumas culturas, como as amêndoas produzidas e exportadas para o mundo inteiro pelos Estados Unidos, dependem exclusivamente desses insetos na polinização e produção de frutos. A maçã, o melão e a castanha-do-pará, para citar alguns exemplos, também são dependentes de polinizadores.

Entre as prováveis causas para o desaparecimento das abelhas estão os componentes químicos presentes nos neonicotinoides, classe de defensivos agrícolas amplamente utilizados no mundo. Além de pesticidas, outros fatores, como mudanças climáticas com maior ocorrência de eventos extremos, infestação por um ácaro que se alimenta da hemolinfa (correspondente ao sangue de invertebrados) das abelhas, monoculturas que fornecem pouco pólen como milho e trigo e até técnicas para aumentar a produção de mel, podem ser responsáveis pelo fenômeno conhecido como distúrbio de colapso de colônias (CCD, na sigla em inglês), que provoca a desorientação espacial desses insetos e morte fora das colmeias. O distúrbio já provocou a morte de 35% das abelhas criadas em cativeiro nos Estados Unidos.

© VALE/CSIRO

Na busca por respostas que ajudem a combater o problema, o Instituto Tecnológico Vale (ITV), em Belém, no Pará, desenvolveu em colaboração com a Organização de Pesquisa da Comunidade Científica e Industrial (CSIRO), na Austrália, microssensores – pequenos quadrados com 2,5 milímetros de cada lado e peso de 5,4 miligramas –, que são colados no tórax das abelhas da espécie Apis mellifera africanizada (abelhas com ferrão resultantes de variedades europeias e africanas) para avaliação do seu comportamento sob a influência de pesticidas e de eventos climáticos. Uma parte do experimento está sendo conduzida na Austrália e a outra no Brasil.

No estado australiano da Tasmânia, ilha ao sul do continente da Oceania, será feito um estudo comparativo com 10 mil abelhas para avaliar como elas reagem quando expostas a pesticidas. Para isso, duas colmeias foram colocadas em contato com pólen contaminado e outras duas não. “Se for notada qualquer alteração no comportamento dos insetos expostos ao pesticida, como incapacidade de voltar para a colmeia, desorientação ou mesmo morte precoce, o produto passará a ser o principal suspeito do distúrbio de colapso de colônias”, diz o físico Paulo de Souza, coordenador da pesquisa e professor visitante do ITV. O projeto foi iniciado em setembro do ano passado e seu término está previsto para abril de 2015, com a divulgação dos resultados no segundo semestre. “A principal razão para a escolha da Tasmânia é que se trata de um ambiente distinto, onde não há poluição e metade do território é composta por florestas”, diz Souza, que também é professor da Universidade da Tasmânia.

© WILLIAN ABREU/VALE

Tamanho do microssensor comparado com moeda de R$ 1

Como as melíferas australianas pesam em torno de 105 miligramas, o sensor representa cerca de 5% do seu peso. Já as abelhas da mesma espécie que vivem no Brasil pesam cerca de 70 miligramas – o que levou os pesquisadores a fazerem testes em túneis de vento para avaliar se o sensor poderia ter influência sobre a sua capacidade de voo. “Avaliamos a batida das asas e a inclinação do corpo em abelhas com o sensor e sem ele, e verificamos que não houve alteração na capacidade de voar”, diz Souza.

A parte do experimento que está sendo feita no Brasil tem como foco inicial o monitoramento de 400 abelhas durante três meses para avaliar em que medida as mudanças do clima, principalmente a alteração do regime de chuvas na Amazônia, afetam os insetos. “Não sabemos como elas vão se comportar diante das projeções de aumento da temperatura e de alterações no clima devido ao aquecimento global”, diz Souza. Os estudos estão sendo feitos em um apiário no município de Santa Bárbara do Pará, próximo a Belém.
“Cada sensor tem um código gravado, que funciona como se fosse uma identidade de cada abelha”, diz Souza. Com ele é possível avaliar, em detalhes, todos os indivíduos da colmeia. Concluída essa etapa da pesquisa, um segundo estudo terá início, desta vez com abelhas nativas sem ferrão do Pará, que parecem sofrer mais o impacto da alteração climática do que as europeias. Embora não sejam grandes produtoras de mel, elas são excelentes polinizadores. Como as abelhas têm um ciclo de vida relativamente curto, de cerca de dois meses, será possível acompanhar várias gerações.

© VALE/CSIRO

Físico Paulo de Souza segura uma colmeia no Pará

Os sensores que estão sendo testados em campo fazem parte de uma primeira geração desenvolvida pelo ITV e CSIRO – e outros já estão a caminho. “Uma das inovações obtidas é a distância de comunicação que conseguimos alcançar, de até 30 centímetros”, ressalta o pesquisador. Isso foi feito com a melhoria da qualidade da antena do chip, o que aumentou a sua capacidade de se comunicar a distância. “A CSIRO desenvolveu o sistema wi-fi (sem fio) e fez a modificação na antena.” Durante o seu doutorado, Souza trabalhou com um grupo de pesquisa dedicado a construir sensores para missões espaciais, como os que foram instalados no braço mecânico do jipe robótico Opportunity, enviado em 2004 a Marte. Essa missão de exploração geológica do planeta vermelho, que busca sinais da presença passada de água, continua em atividade.

O microssensor é composto por um chip com memória de armazenamento de 500 mil bytes – suficiente para guardar dados a cada segundo por quase uma semana –, uma antena e uma bateria. As informações sobre o movimento das abelhas captadas pelo chip são retransmitidas para antenas instaladas no entorno da colmeia e em estações de alimentação, e depois transferidas para um centro de controle. Com os dados coletados no campo, os pesquisadores constroem um modelo tridimensional da movimentação dos insetos que permite saber se eles estão agindo naturalmente ou se, por algum motivo, estão desorientados e não conseguem retornar aos seus locais de origem.
Cada antena custa cerca de US$ 300, o que torna a técnica mais aplicável em comparação com outros dispositivos similares, cujo preço varia em torno de US$ 10 mil. “O próprio chip, de US$ 0,30, é muito mais barato do que os que estão no mercado e são vendidos a US$ 6.” O físico ressalta que, desde o início, eles sempre buscaram um processo de manufatura que permitisse a produção em escala industrial ao menor preço possível.

A próxima geração de chips, em fase final de desenvolvimento, será capaz de gerar e armazenar a sua própria energia e também de captar a temperatura, umidade e insolação do ambiente. Os planos não param por aqui. “Queremos desenvolver, em quatro anos, um chip do tamanho de um grão de areia para monitoramento de mosquitos transmissores da dengue e malária”, diz Souza. Entre as várias estratégias estudadas para a aplicação desse diminuto equipamento, a mais promissora, na avaliação do pesquisador, é lançar um jato de spray sobre os insetos.  

© INFOGRÁFICO: ANA PAULA CAMPOS / ILUSTRAÇÃO: PEDRO HAMDAN

Ampliar o raio de ação dos sensores também é uma das metas do projeto. “Queremos chegar a centenas de metros para explorar a plataforma tecnológica futuramente em outras aplicações, como fuselagem de aeronaves, roupas de funcionários em áreas de risco e óculos de monitoramento à exposição ultravioleta”, ressalta. As duas instituições destinaram ao projeto – do qual participam 23 pesquisadores de diversas áreas do conhecimento – US$ 25 milhões para um período de cinco anos.

Agrotóxicos e abelhas

O comportamento das abelhas também é o foco de vários estudos conduzidos por um grupo de 20 pesquisadores, sob a coordenação do professor Osmar Malaspina, do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro, no interior paulista. Além de Malaspina, o núcleo de pesquisa é composto pelas professoras Roberta Nocelli e Elaine Cristina da Silva Zacarin, ambas da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), e do professor Stephan Malfitano de Carvalho, da Universidade Federal de Uberlândia (UFU).

“Somos o primeiro grupo de pesquisa no Brasil a estudar a relação entre agrotóxicos e abelhas”, diz Malaspina. Ele pesquisa o tema desde o seu mestrado, na década de 1970, mas só a partir de 2000 voltou a se dedicar intensamente ao assunto em função de reclamações de apicultores que estavam perdendo abelhas após a aplicação aérea de inseticidas, principalmente para combater pragas que atacam os canaviais. “Essas perdas começaram a ser relatadas após a entrada de novos produtos no mercado”, relata.
Segundo Malaspina, 20 mil colônias de abelhas foram perdidas no estado de São Paulo entre 2008 e 2010; 100 mil em Santa Catarina apenas em 2011; e as estimativas apontam para perdas anuais de 40% de colmeias no Rio Grande do Sul e em Minas Gerais. Cada colônia ou colmeia tem, em média, 50 mil indivíduos. “As informações sobre as perdas foram passadas por apicultores, mas não sabemos a causa da morte, porque as abelhas podem morrer por vários fatores além dos inseticidas, como doença, manejo, seca extrema, entre outras variáveis.” Em alguns casos, como a de um apicultor do município de Boa Esperança do Sul, no interior de São Paulo, a relação entre causa e efeito ficou comprovada. “Em 2008, em uma terça-feira ele tinha 400 colmeias, na quarta houve uma aplicação aérea num local próximo e apenas um dia depois, na quinta, todas as abelhas estavam mortas”, diz Malaspina. O resultado de uma análise feita apontou que um inseticida neonicotinoide era o responsável pelas mortes.

Um dos estudos do seu grupo para avaliar o efeito dos agrotóxicos no organismo das abelhas é feito dentro do laboratório e em estufas que simulam as condições de colmeias. Resultados de testes feitos pelos pesquisadores apontam que os agrotóxicos atingem o sistema digestório e o cérebro das abelhas. Em casos mais graves, elas não conseguem se alimentar e morrem por inanição. Outros experimentos estão sendo feitos para avaliar de que forma esses insetos, quando conseguem sobreviver à intoxicação, são afetados. Esse conhecimento é importante para proteger a grande variedade de abelhas existente no Brasil, com cerca de 2 mil espécies descritas.

Além da preocupação com as perdas dos apicultores, existe o risco para as culturas que dependem delas para a polinização. O maracujá, por exemplo, só produz se for visitado pela mamangava, assim como a berinjela, o pimentão e outras espécies vegetais que, por terem flores mais fechadas, precisam de polinizadores específicos.

Projetos

1. Interação entre pesticidas e infecção por Nosema em Apis mellifera africanizada: efeitos biológicos e detecção de biomarcadores celulares (nº 2013/09419-4); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisadora responsável Elaine Cristina da Silva Zacarin (UFSCar); Investimento R$ 199.981,70 (FAPESP).

2. Avaliação dos efeitos adversos da exposição aos pesticidas e patógenos em abelhas: estudo de biomarcadores celulares em órgãos-alvo (nº 2008/51473-8); Modalidade Auxílio à Pesquisa –  Regular; Pesquisadora responsável Elaine Cristina da Silva Zacarin (UFSCar); Investimento R$ 99.150,00 (FAPESP).

Pesticidas podem causar 'curto-circuito' em abelhas, sugere estudo
Insetos produtores de mel podem desaparecer devido aos agrotóxicos. Apicultores de diversas partes do mundo já esboçam preocupação Estudo publicado nesta quarta-feira (27) na revista "Nature Communications" sugere que pesticidas utilizados por fazendeiros para proteger cultivos e colmeias podem embaralhar os circuitos cerebrais das abelhas melíferas (produtoras de mel), afetando sua memória e capacidade de navegação, necessárias para encontrar comida. O artigo aponta que tal fato pode ameaçar colônias de abelhas inteiras, cujas funções polinizadoras são vitais para a produção de comida para nós, humanos. A equipe de cientistas estudou os cérebros de abelhas produtoras de mel no laboratório, expondo-as a pesticidas neonicotinoides usados em lavouras, e a organofosfatos, o grupo de inseticidas mais usado no mundo - neste caso, o coumafos -, utilizado para controlar infestações de ácaros em colmeias. De acordo com a pesquisa, quando expostos a concentrações similares dos dois pesticidas encontradas no meio ambiente, os circuitos de aprendizagem nos cérebros das abelhas logo param de funcionar. "As duas classes de pesticidas juntas demonstraram ter um efeito negativo maior no cérebro das abelhas e que podem inibir o aprendizado das abelhas produtoras de mel", explica Christopher Connolly, do Instituto de Pesquisa Médica da Universidade de Dundee, no Reino Unido. "As [abelhas] polinizadoras têm comportamentos sofisticados enquanto se alimentam, que exigem que aprendam e se lembrem de tratos florais associados à comida', acrescentou Geraldine Wright, do Centro de Comportamento e Evolução da Universidade de Newcastle. "A interrupção desta importante função tem implicações profundas na sobrevivência de colônias de abelhas produtoras de mel porque as abelhas que não conseguem aprender não conseguirão encontrar comida", emendou. A descoberta foi feita em meio a um intenso debate sobre o uso continuado de neonicotinoides. Há duas semanas, países europeus rejeitaram uma proposta de proibição por dois anos do grupo de inseticidas que atinge o cérebro, depois da oposição da indústria agroquímica. Apicultores (criadores de abelhas) de Europa, América do Norte e de outras partes do mundo estão preocupados com o chamado distúrbio de colapso das colônias, um fenômeno no qual abelhas adultas abruptamente desaparecem das colmeias - algo que tem sido atribuído a ácaros, vírus e fungos, pesticidas ou a uma combinação destes fatores. As abelhas são 80% dos insetos polinizadores de plantas. Sem elas, muitos cultivos seriam incapazes de frutificar ou teriam que ser polinizados a mão. Os cientistas afirmam que suas descobertas podem levar a uma reavaliação do uso de pesticidas. "Nossos dados sugerem que o uso amplo de coumafos como acaricida é um risco desnecessário para a saúde das abelhas melíferas", afirmou Connolly, que propôs o uso de ácidos orgânicos como sendo mais apropriado para o controle de ácaros nas colmeias. Em termos de pesticidas para a proteção de cultivos, a indústria agroquímica argumenta que alternativas aos neonicotinoides seriam mais tóxicas para as abelhas. "Uma comparação direta das alternativas parece ser o único caminho" para encontrar a opção menos nociva, afirmou o cientista. Em um comentário do estudo, o professor de Apicultura Francis Ratnieks, da Universidade de Sussex, disse que as concentrações usadas na pesquisa pareciam altas. "Não surpreende que altas concentrações de inseticidas sejam nocivas, mas não sabemos se os baixos níveis de inseticidas neonicotinoides no néctar e no pólen de plantas tratadas também são nocivos no mundo real", acrescentou. Além disso, o uso de coumafos é ilegal em grande parte da Europa e não é amplamente usado nos Estados Unidos, afirmou Ratnieks, citado pelo Science Media Centre, em Londres. Nesta quarta-feira, apicultores franceses pediram ao Ministério da Agricultura a proibição de pesticidas neonicotinoides, enquanto a Comissão Europeia (CE) analisa a adoção de uma norma específica sobre o caso. "A situação é catastrófica", disse Henri Clément, porta-voz dos apicultores franceses, afirmando que a taxa de mortalidade das abelhas passou de 5% na década de 1990 para 30% atualmente, o que provocou uma redução dramática na produção de mel na França, para 16.000 toneladas. Clément se reuniu com os legisladores, aos quais pediu apoio ao seu apelo pela proibição dos neonicotinoides, e pediu a criação de um "comitê de apoio a alternativas aos pesticidas". Este ano, a CE já propôs a suspensão do uso de três produtos neonicotinoides nas culturas de milho, canola, girassol e algodão, pois estes componentes contribuem para uma alta notável na mortalidade das abelhas. (Da France Presse / Globo Natureza) Fonte: http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=86405

Os pesticidas e o declínio das abelhas

Estudos recentes apontam pesticidas como fator causal do desaparecimento de abelhas e outros insetos polinizadores e expõem a falência dos mecanismos de homologação desses produtos. Jean Remy Guimarães comenta as pesquisas – e situação alarmante – em sua coluna de outubro. 

 

Por: Jean Remy Guimarães

Publicado em 19/10/2012 | Atualizado em 19/10/2012

As abelhas, importantes polinizadoras e fundamentais para o equilíbrio ecológico, estão diminuindo em número. Estudos recentes mostram ligações fortes entre o uso de pesticidas e o declínio de colônias desses insetos. (foto: Science/ AAAS) 

 

As abelhas estão sumindo. Os apicultores foram, naturalmente, os primeiros a soar o alarme, ainda nos anos 1990. Colmeias vazias e prejuízos motivaram alguns estudos pouco conclusivos que apontavam patógenos como fungos e vírus e também pesticidas como possíveis culpados. O fenômeno ganhou até nome, ‘Transtorno do Colapso da Colônia’ (CCD, na sigla em inglês), e foi particularmente devastador nos Estados Unidos em 2007.
Mas, no início deste ano, dois estudos publicados na Science apontam os pesticidas como causadores do declínio observado em colônias de abelhas e outros insetos. Um deles, realizado por pesquisadores de universidades inglesas, analisou os efeitos de pesticidas em zangões. O outro, coordenado por pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisa Agronômica da França (Inra, na sigla em francês), examinou os efeitos de pesticidas na capacidade de navegação das abelhas.

Soube desses estudos quase por acaso, ao pesquisar material para a coluna anterior. Busquei hoje “pesticidas e abelhas” no site do Globo e não achei menção aos estudos acima. Que coisa! Você estuda, estuda, pesquisa, pesquisa e depois ninguém dá bola, mesmo quando publica na Science.
Ok, os zangões são pouco carismáticos por sua propensão a se embaralharem no cabelo de senhoras e moçoilas em churrascos e outros folguedos campestres. Mas deviam nos inspirar mais respeito ou interesse, pelos serviços essenciais e gratuitos que desempenham eficiente e incansavelmente, como polinizar morangos, mirtilos e muitas outras alegrias comestíveis.

As abelhas picam e fazem mel e desempenham a mesma função polinizadora dos zangões. Tem uma estrutura social complexa, já bem descrita em desenhos animados, e uma apurada capacidade de orientação e comunicação (entre elas, claro, porque conosco está difícil). Além de tudo, são hype, já que usam diferentes tipos de dança para comunicar à galera onde está o alimento, qual é, quanto há, se está fresco ou passado e se dá barato ou não.
Mas esse show só rola se elas conseguirem achar o caminho de casa. O estudo do Inra mostra justamente que doses subletais de pesticidas de uso corrente desorientam as abelhas a ponto de elas se perderem das próprias colmeias e terem, então, poucas chances de sobreviver.

Sem eira nem beira

O estudo foi relativamente simples e objetivo, mas bem criativo. Começaram marcando 693 abelhas domésticas (nossa velha conhecida Apis mellifera) com microchips de 3 mg aderidos ao seu tórax com cola odontológica. Dividiram as abelhas em dois grupos, um exposto a um placebo, outro a 20 microlitros de solução de sacarose contendo 1,32 nanogramas do inseticida thiaméthoxame (um nanograma é um bilionésimo de grama). Detectores na entrada da colmeia monitoravam as entradas e saídas de cada uma das abelhas marcadas.

Uma das 693 abelhas marcadas com um microchip, aderido ao seu tórax com cola odontológica. A ideia era monitorá-las e ver se a exposição a um determinado pesticida teria impacto no senso de orientação dos insetos. (foto: Science/ AAAS)

Após a exposição aos tratamentos, as colmeias foram colocadas em condições de campo, onde puderam viver suas vidas normais de abelhas. Bem, na verdade, apenas aquelas expostas ao placebo, porque entre aquelas submetidas a baixas doses do inseticida, 31,6% foram incapazes de retornar ao ponto de partida.
E os zangões, já pouco privilegiados, e ainda batizados de Bombus terrestris? Foram alvo de estudo parecido, sobre os efeitos do pesticida neonicotinoide imidacloprid. Depois de expostos em laboratório, como no estudo anterior, a doses compatíveis com a exposição no mundo real, os zangões foram recolocados no campo para levar a vida de zangão que quisessem.

As colônias expostas ao pesticida tiveram menor crescimento e, muito pior, produziram 85% menos rainhas do que as colônias controle. Como apenas rainhas jovens sobrevivem ao inverno inglês, pode-se imaginar o declínio populacional que isto acarretaria no ano seguinte.

Os dois estudos dão pistas claras da ligação entre o uso e abuso de pesticidas homologados por vias tortas e o declínio severo de colônias de insetos de importância econômica crucial para a própria agricultura que esses produtos supostamente favoreceriam.

O grupo de abelhas expostas ao inseticida thiaméthoxame e outro grupo controle no momento do lançamento. Detectores na entrada de colmeias monitoraram as entradas e saídas de cada uma das abelhas marcadas. (foto: Science/ AAAS)

Adivinha quem decide

As pesquisas levantam também a urrante pergunta: se estudos como os descritos acima – com desenho tão simples que poderiam ter sido bolados em alguma feira de ciências de ginásio – detectam efeitos tão claros em parâmetros vitais para espécies idem, como tais pesticidas puderam ser homologados?
É a pergunta que os apicultores europeus fizeram. Janine Kievits, uma apicultora belga, integrante da Coordenação Apícola Europeia, ao ler as diretivas fitossanitárias da Uniao Europeia soube que as normas para homologação eram ditadas pela Organização Europeia e Mediterrânea para a Proteção das Plantas (EPPO, na sigla em inglês), em colaboração com a Organização de Cooperação e de Desenvolvimento Econômico (OCDE).
Como a EPPO agrupa 50 países e não teria competência técnica no tema, o cuidado de elaborar os tais testes padronizados para homologação foi delegado a uma outra estrutura, a Comissão Internacional sobre Relações Planta-Abelha (ICPBR, na sigla em inglês). Criada em 1950, essa comissão tem uma estrutura quase informal e está sediada na Universidade de Guelph, no Canadá. O problema é que ela é aberta a todo tipo de participação e a indústria agroquímica está fortemente representada na mesma.

Alguns apicultores resolveram participar da reunião da ICPBR que discutiria a atualização dos testes de homologação, em Bucareste, em 2008. “Estávamos num ambiente muito cordial, com pessoas agradáveis que propunham coisas radicalmente inaceitáveis. Um dos cálculos de risco propostos equivalia a classificar como de baixa toxicidade todo produto que matasse menos da metade das abelhas após exposição prolongada. Para nós, foi estarrecedor”, contou Kievits ao Le Monde.

A delegação deixou registrados pedidos e recomendações a serem considerados no documento final do encontro. Nenhum foi considerado. Indagados sobre o fato, os porta-vozes da ICPBR informaram que as recomendações finais do grupo são selecionadas a partir de uma abordagem de consenso, através da obtenção de um acordo em sessão plenária.
Em 2008, de nove membros do grupo da ICPBR sobre a proteção (?) das abelhas, três eram assalariados da indústria agroquímica, um era ex-assalariado da Basf e outro futuro assalariado da Dow Agrosciences. Belo placar: indústria 5, resto do mundo 4.

Enquanto os testes de agroquímicos forem normatizados pela própria indústria que os fabrica, a vida de inseto vai continuar piorando, e a nossa também.
Ao contrário de abelhas e zangões, temos polegar opositor e tele-encéfalo desenvolvido, mas o que comemos, bebemos e ingerimos como remédio é homologado, globalmente, via mecanismos com elevada permeabilidade aos interesses corporativos, como descrito acima.
Conclusão óbvia: pouca ciência e pouca cidadania é prejudicial à saúde.

Jean Remy Davée GuimarãesInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho
Universidade Federal do Rio de Janeiro

Contaminantes emergentes na água

30/9/2010
Por Fabio Reynol Agência FAPESP – Durante a década de 1990, houve uma redução na população de jacarés que habitava os pântanos da Flórida, nos Estados Unidos. Ao investigar o problema, cientistas perceberam que os machos da espécie tinham pênis menores do que o normal, além de apresentar baixos índices do hormônio masculino testosterona.
Os estudos verificaram que as mudanças hormonais que estavam alterando o fenótipo dos animais e prejudicando sua reprodução foram desencadeadas por pesticidas clorados empregados em plantações naquela região.
Esses produtos químicos eram aplicados de acordo com a legislação norte-americana, a qual estabelecia limites máximos baseados em sua toxicidade, mas não considerava a alteração hormonal que eles provocavam, simplesmente porque os efeitos não eram conhecidos.


Antibióticos, pesticidas, hormônios e componentes de plásticos são alguns dos itens encontrados na água de abastecimento cujos efeitos começaram a ser percebidos nas duas últimas décadas e estão sendo investigados (foto: Wikimedia)

Assim como os pântanos da Flórida, corpos d’água de vários pontos do planeta estão sendo contaminados com diferentes coquetéis que podem conter princípios ativos de medicamentos, componentes de plásticos, hormônios naturais e artificiais, antibióticos, defensivos agrícolas e muitos outros em quantidades e proporções diversas e com efeitos desconhecidos para os animais aquáticos e também para pessoas que consomem essas águas.
“Em algumas dessas áreas, meninas estão menstruando cada vez mais cedo e, nos homens, o número de espermatozoides despencou nos últimos 50 anos. Esses são alguns problemas cujos motivos ninguém conseguiu explicar até agora e que podem estar relacionados a produtos presentes na água que bagunçam o ciclo hormonal”, disse Wilson Jardim, professor titular do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), à Agência FAPESP.
O pesquisador conta que esses contaminantes, chamados emergentes, podem estar por trás de vários outros efeitos relacionados tanto à saúde humana como aos ecossistemas aquáticos.
“Como não são aplicados métodos de tratamento que retirem esses contaminantes, as cidades que ficam à jusante de um rio bebem o esgoto das que ficam à montante”, alertou o pesquisador que coordena o Projeto Temático “Ocorrência e atividade estrogênica de interferentes endócrinos em água para consumo humano e em mananciais do Estado de São Paulo”, apoiado pela FAPESP.
O aumento no consumo de cosméticos, de artigos de limpeza e de medicamentos tem piorado a situação, de acordo com o pesquisador, cujo grupo encontrou diversos tipos de produtos em amostras de água retirada de rios no Estado de São Paulo. O antiinflamatório diclofenaco, o analgésico ácido acetilsalicílico e o bactericida triclosan, empregado em enxaguatórios bucais, são apenas alguns exemplos.
A esses se soma uma crescente coleção de cosméticos que engorda o lixo químico que vai parar nos cursos d’água sem receber tratamento algum. “Estima-se que uma pessoa utilize, em média, dez produtos cosméticos e de higiene todos os dias antes mesmo de sair de casa”, disse Jardim.
Sem uma legislação que faça as empresas de distribuição retirar essas substâncias tanto do esgoto a ser jogado nos rios como da água deles captada, tem sido cada vez mais comum encontrar interferentes hormonais nas torneiras das residências. Os filtros domésticos disponíveis no mercado não dão conta dessa limpeza.
“Os métodos utilizados pelas estações de tratamento de água brasileiras são em geral seculares. Eles não incorporaram novas tecnologias, como a oxidação avançada, a osmose inversa e a ultrafiltração”, disse o professor da Unicamp, afirmando acreditar que tais métodos só serão incorporados pelas empresas por meio de uma legislação específica, uma vez que eles encareceriam o tratamento.
Peixes feminilizados
Uma das primeiras cidades a enfrentar esse tipo de contaminação foi Las Vegas, nos Estados Unidos. Em meio a um deserto, o município depende de uma grande quantidade de água retirada do lago Mead, o qual também recebe o esgoto da cidade.
Apesar de contar com um bom tratamento de esgoto, a água da cidade acabou provocando alterações hormonais nas comunidades de animais aquáticos do lago, com algumas espécies de peixes tendo apresentado altos índices de feminilização. Universidades e concessionárias de água se uniram para estudar o problema e chegaram à conclusão de que o esgoto precisava de melhor tratamento.
“Foi uma abordagem madura, racional e que contou com o apoio da população, que se mostrou disposta a até pagar mais em troca de uma água limpa desses contaminantes”, contou Jardim.
Alterações como o odor na água são indicadores de contaminantes como o bisfenol A, produto que está presente em diversos tipos de plásticos e que pode afetar a fertilidade, de acordo com pesquisas feitas com ratos no Instituto de Biociências do campus de Botucatu da Universidade Estadual Paulista (Unesp).
Jardim alerta que o bisfenol A é um interferente endócrino comprovado que afeta especialmente organismos em formação, o que o torna perigoso no desenvolvimento endócrino das crianças. Além dele, a equipe da Unicamp também identificou atrazina, um pesticida utilizado na agricultura.
Não apenas produtos que alteram a produção hormonal foram detectados na pesquisa, há ainda outros que afetam o ambiente e têm efeitos desconhecidos no consumo humano. Um deles é o triclosan, bactericida empregado em enxaguatórios bucais cuja capacidade biocida aumenta sob o efeito dos raios solares.
Se o efeito individual de cada um desses produtos é perigoso, pouco se sabe sobre os resultados de misturas entre eles. A interação entre diferentes químicos em proporções e quantidades inconstantes e reunidos ao acaso produz novos compostos dos quais pouco se conhecem os efeitos.
“A realidade é que não estamos expostos a cada produto individualmente, mas a uma mistura deles. Se dois compostos são interferentes endócrinos quando separados, ao juntá-los não significará, necessariamente, que eles vão se potencializar”, disse Jardim.
Segundo ele, essas interações são muito complexas. Para complicar, todos os dados de que a ciência dispõe no momento são para compostos individuais.
Superbactérias
Outra preocupação do pesquisador é a presença de antibióticos nas águas dos rios. Por meio do projeto “Antibióticos na bacia do rio Atibaia”, apoiado pela FAPESP por meio de um Auxílio à Pesquisa – Regular, Jardim e sua equipe analisaram de 2007 a 2009 a presença de antibióticos populares na água do rio paulista.
A parte da análise ficou por conta do doutorando Marco Locatelli, que identificou concentrações de cefalexina, ciprofloxacina, amoxicilina e trimetrotrin em amostras da água do Atibaia.
A automedicação e o consumo exacerbado desse tipo de medicamento foram apontados por Jardim como as principais causas dessa contaminação que apresenta como risco maior o desenvolvimento de “superbactérias”, microrganismos muito resistentes à ação desses antibióticos.
Todas essas questões foram debatidas no fim de 2009 durante o 1º Workshop sobre Contaminantes Emergentes em Águas para Consumo Humano, na Unicamp. O evento foi coordenado por Jardim e recebeu o apoio FAPESP por meio de um Auxílio à Pesquisa – Organização de Reunião Científica e/ou Tecnológica.
O professor da Unicamp reforça a gravidade da questão da água, uma vez que pode afetar de inúmeras maneiras a saúde da população e o meio ambiente. “Isso já deve estar ocorrendo de forma silenciosa e não está recebendo a devida atenção”, alertou.

Fonte: Fapesp