Por Igor Ishi Rubio-Cisneros
El crecimiento humano y el consumismo están sobrecargando los sistemas de agua dulce con pesticidas, antibióticos, productos farmacéuticos y de cuidado personal (APPCP, por sus siglas en inglés). La rápida expansión de los agroquímicos y la aplicación irregular de las normas de gestión del agua en los asentamientos humanos agravan la toxicidad ambiental.
Los paisajes agrourbanos de México, que evolucionan rápidamente, experimentan crecientes presiones debido a la intensificación agrícola, la expansión urbana y la generación de aguas residuales. Un estudio reciente detectó neonicotinoides en complejos sistemas hídricos dentro de las zonas de uso de suelo donde comemos y vivimos. Un neonicotinoid es un insecticida agrícola sistémico similar a la nicotina. Su uso excesivo es una de las causas de que este insecticida persista en ríos, descargas de aguas residuales y aguas subterráneas. El estudio, realizado por un grupo de investigadores liderado por el Dr. Manish Kumar, profesor de la Facultad de Excelencia del Tecnológico de Monterrey, contribuye a entender cómo se transportan los neonicotinoides en concentraciones traza en México (Kumar et al., en prensa, 2026).
La principal innovación del estudio es la demostración de que los indicadores de calidad del agua que se monitorean habitualmente —como el nitrato, el nitrito, el sulfato, el hierro y el cobre— pueden servir como indicadores prácticos alternativos (proxies) de la contaminación por neonicotinoides. Esta relación ofrece un método de detección rentable para regiones donde el monitoreo directo de pesticidas es limitado.
Varios estudios han documentado el uso continuo de pesticidas altamente peligrosos en los sistemas de producción de alimentos y han detectado residuos de estas sustancias en frutas y verduras. A diferencia de trabajos anteriores, en los que la mayoría de los marcos de monitoreo y evaluación de riesgos tratan estos compuestos de forma independiente, este último estudio proporciona un indicador integrado de la presencia de pesticidas y un vínculo con las prácticas de fertilización.
Una nueva forma de detectar la contaminación por pesticidas
La composición química del agua que contiene nitrato, nitrito, sulfato, hierro (Fe), cobre (Cu) y pesticidas (particularmente neonicotinoides) sigue estando poco caracterizada, especialmente en cuencas agrícolas y ciudades donde se cruzan el escurrimiento agrícola y las actividades urbanas. Esta brecha de conocimiento dificulta el desarrollo de enfoques de detección rentables para identificar los sistemas de agua dulce vulnerables a la contaminación por pesticidas en regiones con datos de monitoreo limitados.
El presente estudio aborda esta brecha al ofrecer una evaluación coordinada de los pesticidas neonicotinoides y los APPCP en sistemas de agua dulce interconectados, incluidos ríos, aguas residuales y aguas subterráneas en el norte y centro de México.
Este trabajo ayuda a identificar las fuentes de contaminación asociadas con la producción agrícola. Los análisis demuestran que las concentraciones de nutrientes pueden servir como indicadores prácticos de la presencia de neonicotinoides en entornos agrícolas y urbanos, lo que abre oportunidades para un monitoreo ambiental más eficiente en regiones con capacidad analítica limitada.
El estudio cuantificó los pesticidas y los APPCP en cuerpos de agua seleccionados de México, caracterizó los patrones espaciales de contaminación, evaluó las relaciones entre los contaminantes y sus productos de transformación, investigó indicadores hidroquímicos basados en nutrientes y evaluó los riesgos ecológicos. En conjunto, estos análisis proporcionan un marco para comprender las mezclas de contaminantes y la propagación de riesgos.
La conectividad hidráulica en cuencas con múltiples usos de suelo da como resultado una combinación de composiciones de origen y productos de transformación, donde los residuos moderados de neonicotinoides se asocian con compuestos farmacéuticos persistentes. Este problema de contaminación mixta se reporta cada vez más en las zonas agroindustriales en expansión en México y facilita la aparición de resistencia antimicrobiana.
Pesticidas para cultivar alimentos que también dañan a los humanos
México es un gran consumidor de neonicotinoides en América Latina. Los neonicotinoides incluyen el tiametoxam, la clotianidina, el imidacloprid y el acetamiprid, una de las principales clases de insecticidas utilizados en las zonas de cultivo. Estos compuestos se detectan con frecuencia en aguas superficiales y subterráneas. Los insecticidas selectivos como el imidacloprid, el tiametoxam, la clotianidina y sus metabolitos plantean mayores problemas de toxicidad y complican la recuperación ambiental.
Los efectos toxicológicos de los neonicotinoides se derivan de su acumulación en los productos agrícolas y de su potencial para amenazar la polinización. La carga de la toxicidad suele recaer en grupos vulnerables, especialmente niños y trabajadores de comunidades agrícolas.
La contaminación se extiende más allá de los productos agrícolas y los suministros de agua embotellada, llegando a los organismos acuáticos que se recolectan para el consumo humano. En estudios previos, la exposición a estas sustancias se ha asociado con alteraciones en las respuestas inflamatorias y hematológicas.
Estudios anteriores en México han examinado varias cuencas de ríos; sin embargo, estos nuevos hallazgos son consistentes con la evidencia previa del uso intensivo de pesticidas en el norte de México. El transporte y la detección de las concentraciones de pesticidas están asociados con las redes de riego y las lluvias de principios de temporada.
APPCP y contaminación por aguas residuales
México revela una creciente contaminación por APPCP en cuencas altamente urbanizadas, lo que indica una eliminación incompleta por parte de las plantas de tratamiento municipales. Las aguas residuales municipales procedentes de hospitales, alcantarillado doméstico e instalaciones ganaderas contienen antibióticos, productos farmacéuticos, productos de cuidado personal y trazadores de aguas residuales como la sucralosa. Su detección está fuertemente asociada con las descargas de aguas residuales, los escurrimientos enriquecidos con fertilizantes y pesticidas, y las descargas de zonas industriales y asentamientos periurbanos. Herbicidas como el 2,4-D, el diurón y el metolacloro se detectan comúnmente junto con los APPCP. Durante la temporada de sequía, la reducción del caudal de los ríos y la evaporación pueden intensificar aún más las concentraciones de APPCP. Asimismo, la estructura del subsuelo crea barreras naturales que aíslan el agua subterránea de la contaminación directa, a diferencia de los cuerpos de agua superficiales.
¿En qué partes de México se detectó contaminación del agua?
Las ubicaciones de este análisis abarcan un gradiente de entornos agrícolas, industriales, municipales y de impacto hidrogeológico relativamente bajo, incluyendo sistemas de ríos, efluentes de aguas residuales y entornos de aguas subterráneas en el norte y centro de México. Los casos analizados en el estudio incluyen la cuenca del Río Lerma cerca de Toluca, la región maya de la Península de Yucatán, el sistema del Río San Juan-Pesquería y su planta de tratamiento de aguas residuales en Nuevo León, un río que fluye hacia el Lago de Texcoco influenciado por el escurrimiento periurbano, y aguas subterráneas de zonas agrícolas cercanas a Querétaro.
Los tramos de ríos influenciados por la agricultura presentaron las mayores cargas de neonicotinoides y sus productos de transformación, mientras que los tramos afectados por aguas residuales estuvieron dominados por sulfonamidas, macrólidos, quinolonas y trazadores persistentes de aguas residuales. El agua subterránea solo contenía trazas de contaminantes, lo que indica una fuerte atenuación natural. Las concentraciones de Fe y Cu están asociadas con pesticidas y fungicidas, lo que indica que estos metales pueden movilizarse a través de impurezas de los fertilizantes y el enriquecimiento de nutrientes en los suelos. El acoplamiento entre fertilizantes y pesticidas se intensifica en las zonas de agricultura activa, y las concentraciones de nitrato, nitrito, sulfato y urea pueden servir como marcadores ambientales de la presencia de pesticidas en las aguas superficiales agrícolas.
Exposición a riesgos inminentes
La falta de una vigilancia química integrada es especialmente problemática en las regiones agrourbanas semiráridas vulnerables, donde confluyen los escurrimientos agrícolas y las descargas municipales. A pesar de la predominancia de neonicotinoides y de múltiples clases de antibióticos, la mayoría de los compuestos mantuvieron un riesgo ecológico bajo, aunque varios productos de transformación de neonicotinoides mostraron un riesgo moderado a nivel local. Ciertos compuestos aún pueden plantear inquietudes locales y no deben pasarse por alto en las evaluaciones de riesgo.
La presencia simultánea de pesticidas hidrofílicos, residuos de antibióticos y metabolitos persistentes, junto con sus fuertes patrones de coocurrencia, sugiere la posibilidad de efectos crónicos que las evaluaciones de riesgo convencionales de un solo compuesto podrían no captar. La detección de compuestos dominantes como la clotianidina y el sulfametoxazol respalda la necesidad de un monitoreo a largo plazo.
En general, estos hallazgos destacan la necesidad de programas integrados de monitoreo de pesticidas y productos farmacéuticos que rastreen los compuestos parentales y sus metabolitos, evalúen la toxicidad de las mezclas, incorporen la conectividad hidrológica, refuercen el rendimiento del tratamiento de aguas residuales y apoyen los enfoques de gestión ambiental basados en el principio de “Una Sola Salud” (One Health).
Próximas oportunidades alternativas
Más allá de identificar los patrones de contaminación, los hallazgos pueden ayudar a guiar las futuras estrategias de monitoreo y gestión para la mitigación de la contaminación, la recuperación de sitios y la remediación. Dado que los indicadores de nutrientes se miden de forma rutinaria en muchos programas de calidad del agua, podrían ofrecer una forma accesible de identificar los lugares vulnerables a la contaminación por pesticidas antes de realizar análisis químicos más detallados. Otras estrategias posibles podrían mejorar los procesos de atenuación natural, elevar la calidad del agua y favorecer entornos acuáticos más saludables.
Igor Ishi Rubio-Cisneros comenzó a colaborar en 2024 con el Tecnológico de Monterrey, en la Escuela de Arquitectura EAAD, como diseñador de entornos regenerativos. Colaboró en el Centro del Agua del campus Monterrey.
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