Cambio climático: reto mundial para el siglo XXI

Martín José Montero Martínez

No cabe duda de que el papel del hombre en relación con el clima ha cambiado radicalmente durante las últimas décadas. La historia nos menciona que en la Antigüedad el hombre trataba de ”interferir”, a su modo, en el advenimiento de fenómenos atmosféricos, celebrando rituales de adoración a diferentes deidades. Después, se fue comprendiendo la importancia de tomar registros de fenómenos meteorológicos (por ejemplo los huracanes), para después crear los primeros instrumentos de medición de variables meteorológicas, como el termómetro y el barómetro. Sin embargo, a partir de la revolución industrial la influencia del hombre en la atmósfera comenzó a sentirse de una manera más sofisticada. El progreso industrial del hombre

ha dejado su marca no solo en la economía mundial, sino que también ha traído consigo su secuela ecológica. El hombre ha influido en al menos dos fenómenos actuales de escala global: el debilitamiento de la capa de ozono estratosférico, y el incremento en la temperatura media del mundo.

El primero se ha debido a la incorporación de clorofluorocarbonos (CFC) a la atmósfera. Se trata de productos netamente antropogénicos que se utilizaban como líquidos refrigerantes, agentes extintores y propelentes para aerosoles, y que tienen el potencial de destruir el ozono estratosférico, muy importante debido a que forma una capa que nos protege a los seres vivos de los dañinos rayos ultravioleta. La fabricación y el empleo de los CFC fueron prohibidos a raíz del protocolo de Montreal, en 1987.

El segundo problema tema de este trabajo, se debe principalmente a la quema de combustibles fósiles a partir de la revolución industrial, lo que ha ocasionado un aumento considerable en las concentraciones de gases invernadero, tales como el bióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O). Lo anterior ha producido ya sus efectos en el clima, en especial el aumento de la temperatura global media en aproximadamente 0.6° C a partir de la era preindustrial.

Antes de entrar a la discusión de este tema, parece conveniente precisar ciertos conceptos. El “clima”, como tal, suele definirse como el “estado medio del tiempo atmosférico” o, de manera más rigurosa, como una descripción estadística del tiempo en términos de valores medios y variabilidad de las cantidades pertinentes, durante periodos que pueden ir desde algunos meses a miles o millones de años. Por otro lado, “cambio climático” suele entenderse como “la variación estadísticamente significativa del estado medio del clima o de su variabilidad, que persiste durante un período prolongado (normalmente decenios o más)”. El cambio climático se puede deber a procesos naturales internos (tales como erupciones volcánicas), o bien a forzamientos externos (como podrían ser cambios en la radiación solar media global que

Figura 1. Cambios en los niveles de concentración de tres importantes gases invernadero (CO2, CH4, y N2O) de 20,000 años a la fecha, de acuerdo con mediciones realizadas en placas de hielo polares. También se denota el valor de forzamiento radiativo de cada componente, en el cual debemos entender que uno positivo (negativo) está asociado con calentamiento (enfriamiento) del sistema atmosférico. (Ver detalles en Solomon et. al., 2007.)

Número 2, junio de 2007

llega a la Tierra), o bien a actividades antropogénicas persistentes que tengan el potencial de cambiar la composición atmosférica o la vegetación.

El clima medio global terrestre está determinado por la energía entrante del Sol y por las propiedades de la Tierra y su atmósfera, llámense reflexión, absorción y emisión de energía dentro de la atmósfera y en la superficie. Sin embargo, a partir de los últimos 250 años ciertos cambios han ocurrido en varios aspectos de la atmósfera y la superficie terrestre, mismos que alteran el almacenamiento de energía global terrestre y que por lo tanto pueden causar que el clima cambie. Entre estas alteraciones se encuentra el incremento de la concentración de “gases invernadero” que, como su nombre lo indica, hacen el papel de un invernadero atrapando energía saliente de onda larga, contribuyendo con ello a aumentar de manera significativa la temperatura del planeta y, por tanto, el potencial de cambiar el clima en general. Es preciso hacer notar que el efecto invernadero como tal es un hecho benéfico para la vida en la Tierra, ya que de no ser por este efecto sería imposible tenerla en la forma en que actualmente la conocemos. Sin la presencia de los gases invernadero en el planeta (el principal gas invernadero es el vapor de agua), la temperatura media de la superficie sería de unos -18

Figura 2. Cambios en la temperatura de la superficie terrestre proyectados para dos periodos del presente siglo, relativos al ciclo 1980-1999. Las imágenes muestran el promedio total de todos los modelos climáticos globales que participaron en el Cuarto Reporte de Evaluación del IPCC, para tres escenarios de emisiones de gases invernadero. Las de la parte superior corresponden al escenario de emisiones B1 (emisiones bajas), las de en medio al escenario A1B (emisiones medias) y las de abajo al escenario A2 (emisiones altas). (Ver detalles en Solomon et. al., 2007.)

°C, en vez de los agradables 15 °C que tenemos. El problema radica en que la actual concentración de CO2 y CH4 excede ampliamente los niveles preindustriales encontrados en mediciones de placas de hielo polares que datan más allá de 650,000 años (Solomon et. al., 2007). La figura 1 muestra únicamente los últimos 20,000 años, y en ella se puede observar claramente el incremento en las concentraciones de gases invernadero.

Dada la problemática anterior, el Panel Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático (en adelante IPCC, por sus siglas en inglés) fue establecido en 1988 por dos entidades de las Naciones Unidas: la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). Su misión es evaluar la información científica, técnica y socioeconómica relevante para el entendimiento del cambio climático, sus impactos potenciales y sus opciones de adaptación y mitigación. Para su operación, el IPCC divide sus objetivos en tres Grupos de Trabajo principales: el Grupo I se dedica a trabajar con las bases físicas del cambio climático; el Grupo II trabaja con los impactos, vulnerabilidad y adaptación al cambio climático y, finalmente, el Grupo III se encarga de trabajar con la mitigación del cambio climático. Un punto muy importante es que cada uno de los resultados publicados por el IPCC es llevado a través del proceso

formal de publicación en una revista científica indizada, revisada además a través de la lupa de diferentes “evaluadores” del propio IPCC expertos en el tema. Hoy en día, debido a ese intenso proceso de evaluación de los trabajos, y de la confirmación “observacional” de varios de sus resultados relevantes, la trascendencia del IPCC ha crecido tanto que sus resultados son ya una referencia obligada en prácticamente cualquier discusión seria sobre este tema.

Durante las últimas dos décadas, el IPCC ha trabajado arduamente en generar lo que se conocen como “Reportes de Evaluación” sobre el cambio climático. El Primer Reporte de Evaluación salió a la luz en 1990, el Segundo en 1995, el Tercero en 2001, y actualmente el IPCC está en el proceso de publicar los resultados completos del Cuarto Reporte de Evaluación. Mencionaremos en seguida solo algunos de los resultados encontrados en las bases de datos históricas y recientemente publicados por el IPCC (Solomon et. al., 2007):

• Las temperaturas medias globales en superficie continúan incrementándose. Once de los últimos doce años fueron los más calurosos registrados desde 1850.

• Se han encontrado incrementos en eventos de precipitación intensa.

• Desde 1970 las sequías se han vuelto más comunes, especialmente en los trópicos y subtrópicos.

• La cantidad de hielo en la Tierra esta decreciendo. Se han encontrado evidencias de un retroceso en los glaciares de montaña desde finales del siglo XIX. La razón de pérdida de masa en los glaciares y en la cubierta de hielo de Groenlandia se está incrementando. En relación con esto, un estudio reciente encuentra que esta razón de pérdida de masa de los glaciares va más rápido que la pronosticada por cualquier modelo climático global.

• El promedio global del nivel del mar se elevó durante el siglo XX. De 1993 a 2003 se elevó más rápidamente que durante el periodo 1963 a 2003, etcétera.

Por otro lado, se estima que para las décadas subsecuentes, según los modelos climáticos globales, la temperatura de la superficie media global habrá aumentado entre 1.8 y 4 ºC para la década de 2090-2099, en comparación con la década 1980-1989 (figura 2). Se espera que el nivel medio del mar aumente entre 0.18 y 0.59 m durante los periodos mencionados con anterioridad. Un estudio reciente menciona que la tasa actual de descogelamiento del océano Glacial Ártico sobrepasa las estimaciones hechas por medio de todos los modelos climáticos.

En cuanto a México, el panorama del cambio climático no resulta más alentador. Basándose en las estimaciones de los modelos climáticos globales que participaron para este Cuarto Reporte de Evaluación del IPCC, al menos dos estudios recientes (Giorgi y Bi, 2005; Seager et. al., 2007) encuentran que las condiciones previstas para nuestro país durante el presente siglo es de un aumento en la aridez, especialmente en la zona norte.

Los resultados anteriores han traído como consecuencia que el hombre esté cada día más consciente de la problemática que se avecina en los siguientes años en relación al cambio climático. Prácticamente, todos los países del mundo están comenzando a trabajar en establecer los mecanismos de adaptación más viables para su región. Se busca así encontrar alternativas de energía más limpias, para que en un futuro no muy lejano sustituyan la quema de combustibles fósiles, que es todavía la principal fuente de energía en la actualidad. Es por lo anterior que el cambio climático representa todo un reto a vencer para la humanidad en el presente siglo, en el que serán factores fundamentales las políticas que se tomen a escala internacional y, sobre todo, el respeto a las mismas con la finalidad de que salgamos lo mejor librados de esta problemática mundial.

Yolanda Pica Granados y otros*

Biotecnologías para analizar la toxicidad y controlar la calidad del agua

Introducción

La Década Internacional de las Naciones Unidas sobre Agua y

Saneamiento se caracterizó en los años ochenta por sus esfuerzos por

proveer de agua potable a comunidades pobres de países en desarrollo.

Puso gran énfasis en los programas nacionales e internacionales

dirigidos a mejorar la calidad microbiológica del agua de consumo.

Para ello, y, en lo posible, proporcionó a los gobiernos recursos y

medios que les permitieran tener un mejor control de la calidad

microbiológica del agua. Sin embargo, la atención a la problemática

sobre la contaminación química, igualmente importante, ha sido

postergada desde entonces. (Forget y Sánchez, 2004.)

Durante aquellos años, el Centro Internacional de Investigaciones

para el Desarrollo (IDRC, por sus siglas en inglés), apoyó activamente

la investigación sobre evaluación y control microbiológico de la

calidad del agua, enfocada a la adaptación de métodos simples de

monitoreo a escala comunitaria. Impulsó el desarrollo de una red

internacional conformada por científicos de diferentes instituciones

de países en desarrollo y canadienses. Esta red tuvo como principal

tarea lograr una tecnología de costo reducido para el efecto. Como

resultado, se desarrolló e implementó el ensayo de tira de papel

indicador de sulfuro de hidrógeno (H2S), conocido también como

ensayo de Presencia-Ausencia (P/A). Su utilidad quedó demostrada

en programas locales de vigilancia y control de la calidad del agua de

consumo en varios países (Dutka, 1989; Payment y Sánchez, 1989;

Dutka y El-Shaarawi, 1990; Castillo et al., 1994; Castillo et al., 1995;

Aguilar Revelo y Rosales Escalante, 1998; Sánchez y Dutka, 1998;

INN, 2002).

Por lo anterior, el IDRC apoyó en 1996 la creación de una nueva red de investigadores que se avocase al desarrollo de una herramienta

analítica para evaluar la contaminación química del agua, basada

en pruebas de toxicidad que pudiesen servir de manera sustentable

en las comunidades, pero cuya sensibilidad, al mismo tiempo,

pudiera detectar un espectro amplio de contaminantes químicos

potencialmente nocivos o peligrosos a la salud y al ambiente.

Desarrollo

La red WaterTox se constituyó en 1997, apoyada por el IDRC y el

Nacional Water Research Institute (NWRI), del gobierno Canadiense.

Quedó integrada además por el Instituto Mexicano de Tecnología

del Agua; el Centro de Investigaciones del Medio Ambiente, de

la Universidad Nacional de La Plata, Argentina; el Saint-Lawrence

River Institute of Environmental Sciences (SLRIES), de Cornwall,

Canadá; el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de

Chile; el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional

de Colombia; la Institución Centroamericana para Estudios sobre

Sustancias Tóxicas de la Universidad Nacional de Costa Rica; el

All India Institute of Hygiene and Public Health, y el Institute of

Colloid Chemistry and Water Chemistry, de la Academia Ucraniana

de Ciencias. Otras instituciones y personas acordaron participar en

actividades de la red como asesores, consultores y coorganizadores,

incluyendo el St. Lawrence Centre, del Ministerio del Ambiente del

Canadá, y la Dra. G. Fiskesjö, del Departamento de Genética de la

Universidad de Lund, Suecia, en su calidad de experta.

La tarea de la red WaterTox fue desarrollar y validar una “batería”

de pruebas de “toxicidad” que permitiera evaluar la contaminación

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química del agua en ambientes naturales y en fuentes para el

consumo.

Resultados

Con esta intercalibración se estableció la sensibilidad de los organismos de prueba (cuadro 1) y se generaron criterios preliminares sobre la “reproductibilidad analítica” de los métodos aplicados. Esto último, con base en la concordancia de los resultados de laboratorio (cuadro 2). El análisis de esta información dio elementos para seleccionar los posibles métodos de una batería preliminar de pruebas de toxicidad, útil para el monitoreo de la calidad del agua. En ella fueron incluidos los ensayos de semillas de Lactuca sativa, bulbos de Allium sativum, Hydra attenuata (96 horas) y Daphnia magna (48 horas).

En 1999 se formalizó el desarrollo de un nuevo ejercicio de calibración intralaboratorios, con la batería de pruebas seleccionadas. Para ello, cada laboratorio elaboró cartas de control con tóxicos específicos para cada bioensayo: Cr+6 para Hydra attenuata y Daphnia magna, y Zn+2 para Lactuca sativa. (Cuadro 3.)

En forma simultánea, se llevó a cabo nuevamente un análisis de seis muestras ciegas enviadas por el IDRC a todos los participantes, para la determinación de los valores de la CL50 o CE50. La composición de las muestras fue revelada a los laboratorios al término del ejercicio. Los tóxicos analizados fueron Hg+2, Metolaclhor y 4-Nitroquinolina-N-óxido, en forma replicada (cuadro 4). Los resultados de los coeficientes de variación obtenidos para los ocho laboratorios de la red mostraron valores menores al 30% en la mayoría de los casos.

Cuadro 1. Sensibilidad. Relación Efecto/Dosis, tomando la máxima concentración analizada y el porcentaje de efecto observado.

Tóxico

Organismo

Allium sp c L. sativa c D.

magna a

P. redivivus b

H. attenuata a S. capricornutum d

2,4-dinitrofenol 24.0 33.0 0.0 2.0 0.0 24.2

Cu+2 16.0 4.5 1338.4 1.0 775.7 1493.0Cd+2 4.2 6.2 125.0 0.8 20.0 2.69

Cr+6, 6.8 16.3 500.0 10.0 16.5 243.35

Anilina 0.5 0.6 10.0 0.5 0.0 1.89

Zn+2 1.1 2.7 0.0 1.2 0.0 83.47

Metaloclhor 3.1 2.7 0.9 0.2 5.0 21.3

4-Nitroquinolina-N-óxido

49.2 65.8 104.2 1.7 250.3 4734.0

Hg+2 16.0 29.0 3251.0 14.0 1000.0 3373.6Nonilfenol 2.5 0.6 90.0 0.1 85.0 0.0

Pentaclorofenol 110.0 92.5 178.6 5.0 125.0 240.03Aldrín 5.0 3.8 0.0 9.0 12.5 0.03

As+5 8.9 4.2 10.0 8.6 0.0 49.34p,p’-DDT 30.0 65.0 0.0 60.0 0.0 0.0

Lindano 2.8 2.6 8.0 2.4 5.0 17.97

Relación Efecto/Dosis, basada en: a efecto de letalidad; b efecto de inhibición de la maduración y c efecto de la inhibición del crecimiento d de la población.

Nota: Se resalta en negritas la respuesta de mayor sensibilidad, denotada por un número mayor (Pica-Granados et al., 1999; 2000), y se muestra que los métodos más sensibles se complementan para abordar un ámbito amplio de detección de tóxicos.

Cuadro 2. Resumen de los resultados de detección y de concordancia entre los laboratorios de la WaterTox.

% de Concordancia entre laboratorios.

Prueba.Punto de medición.

% de detección.

Entre dos laboratorios.

Entre ocho laboratorios.

Allium cepaCrecimiento de raíz

71 72 38

Daphnia magna

Mortalidad 70 68 26

Hydra attenuata

Efectos subletales

83 69 26

P. redivivus Sobrevivencia 22 55 4

P. redivivus Maduración 78 64 18

P. redivivus Crecimiento 35 58 9

Prueba de Fluctuation

Frecuencia de mutación

40 61 16

Lactuca sativa

Crecimiento de raíz

78 72 32

Lactuca sativa

Crecimiento de tallo

71 62 17

Nota: Se resaltan en negritas los valores más altos, los cuales señalan las pruebas

de mayor reproductibilidad entre los laboratorios (Forget, et al., 2000a).

Cuadro 3. Resultados de cartas de control para los laboratorios de la WaterTox.

Organis-mo.

Punto de medición.

Tóxico de referencia.

Promedio (mg/l).

Límites de confianza (95%).

Mínimo. Máximo.

D. magna CL50-48h

Cr+6 0.17 0.15 0.19H. attenuata

CL50-96h

Cr+6 0.15 0.10 0.19

CE50-96h

Cr+6 0.08 0.05 0.11

L. sativa CE50-5d

Zn+2 25.2 17.9 32.6

Nota: Los resultados de la Concentración Letal Media (CL50

) y de la Concentración Efectiva Media (CE

50) entre los ocho laboratorios, muestran límites de confianza

que definen una estrecha banda de variabilidad de los resultados de las pruebas

entre los mismos, lo cual demuestra su repetibilidad y confiabilidad analítica.

Cuadro 4. Coeficientes de variación para los resultados de muestras ciegas (Forget, et al., 2000).

Coeficientes de variación (%).

Daphnia magna (48h).

Hydra attenuata (48 h).

Lactuca. sativa Crec. raíz.

Tóxico.Inter lab.

Intra lab.

Inter lab.

Intra lab.

Inter lab.

Intra lab.

4-Nitroquinolina-N- óxido

28 17 28 14 26 23

Mercurio (II) 33 18 22 17 22 26

Metolaclor 30 28 0 19 40 24

En el año 2000 se desarrolló la segunda fase de este trabajo, con el objeto de validar la batería seleccionada con muestras de fuentes de aguas de consumo de los distintos países. Se incluyó nuevamente la evaluación de una serie de seis muestras ciegas enviadas a lo largo del año, que incluía Hg+2, 4-Nitroquinolina-N-óxido y agua blanda,

en forma replicada, con el fin de evaluar el potencial de resultados falsos positivos con la batería (Ronco et al., 2002; Díaz-Báez et al., 2002).

En esta segunda fase, cuatro de los ocho laboratorios participantes incluyeron el ensayo de 72 horas de exposición con el alga Selenastrum capricornutum (Pseudokirchneriella subcapitata), que había sido adaptado y validado durante la primera fase de la investigación de la red WaterTox por Blaise y colaboradores (2000). Los resultados obtenidos con el alga fueron exitosos, por lo que se consideró adecuada su inclusión en la batería de pruebas.

Los resultados del análisis conjunto de la red WaterTox, en su fase de intercalibración con muestras ciegas (Forget et al., 2000a; Forget et al., 2000b) y los obtenidos de manera individual por cada laboratorio miembro, se publicaron en un número especial de la revista Environmental Toxicology (Vol. 15 [4], 2000), con acceso electrónico http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/jissue/72516023. Dichos resultados, producto de la aplicación de la batería de pruebas de toxicidad en muestras ambientales de los distintos países (Ronco et al., 2002; Díaz-Báez et al., 2002), fueron publicados en revistas científicas y demostraron la robustez de la información, así como las bondades analíticas de la propia batería de pruebas.

Transferencia de la tecnología

AQUAtox©

La primera de estas acciones de diseminación fue el proyecto educativo AQUAtox©. El IDRC apoyó la creación de una red educativa para vincular a profesores y estudiantes jóvenes de todo el mundo con expertos científicos que trabajan en laboratorios de calidad de agua, en países tanto del Norte como del Sur. Se trataba de versiones simplificadas de los ensayos de toxicidad del proyecto WaterTox, tales como: la prueba de toxicidad aguda con semillas de lechuga (Lactuca sativa); la inhibición del crecimiento de raíces de

cebolla (Allium cepa); el bioensayo de toxicidad aguda (efectos letales y subletales) con Hydra attenuata, sin olvidar la prueba de tira de papel indicador de sulfuro de hidrógeno (H2S) para la detección de contaminación microbiológica.

El objetivo general de AQUAtox© fue fomentar la protección del ambiente a través de prácticas de investigación de campo con estudiantes de primaria y secundaria.

El programa ha sido muy exitoso. Se inició en 1999, como un proyecto piloto, lográndose la participación de más de 100 colegios de 25 países de Europa, Norte y Sudamérica, Asia y África. Hoy sigue vigente con grandes avances en Uruguay, donde se ha logrado la participación en programas de control de la calidad del recurso hídrico departamental a través de 56 docentes entrenados para el efecto, quienes se han convertido en monitores de la Comisión Mixta de Monitoreo Ambiental Ciudadano (CMMAC) y en los guías de más de 2 000 niños, a los que han instruido en la aplicación de las técnicas bioanalíticas. El programa ha sido existoso también en Brasil, a través del programa conocido como AQUamiga, que incorporó a más de 1 100 niños provenientes de escuelas distribuidas en ocho municipios. A partir de 2005, el programa AQUATox© forma parte de las actividades de Ecoclubes de Argentina (http://www.aquatox.ecoclubes.org.ar).

Actualmente, el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria (CEPIS), de la Organización Mundial de la Salud (OMS), está dirigiendo el fortalecimiento y conformación de nuevos núcleos de trabajo de la red (nodos) en varios países de la Región, entre ellos Argentina, Colombia, Perú y posiblemente Nicaragua, Bolivia y Ecuador.

Transferencia a municipalidades

Una segunda acción, puesta en marcha el año 2000, fue un proyecto de investigación aplicada a la transferencia de la batería de pruebas de la red WaterTox, a laboratorios de las municipalidades de países de Sudamérica del Sur. Para ello, el IDRC y el Secretariado de Manejo del Medio Ambiente (SEMA-EMS) convocaron a un concurso de proyectos a gobiernos locales del Cono Sur y del Mar Caribe, asociados con centros de investigación y organismos no gubernamentales interesados en hacer estudios de investigación aplicada con base en la adopción de estas tecnologías. Se recibieron 24 propuestas, provenientes de pequeños y medianos municipios de 11 países de América Latina, de las cuales cinco fueron seleccionadas (cuadro 5).

Cuadro 5. Entidades del Cono Sur involucradas en el proyecto de transferencia tecnológica WaterTox-AQUAtox.

País. Municipio. Sector del municipio. Institución asociada.

Argentina. La Plata. Parque Ecológico Municipal.U. Nacional de La Plata (C.I.M.A.) y Asociación Ecológica. Foro Verde.

Brasil. Piracicaba.Serviço Municipal de Água e Esgoto.

Universidad Metodista de Piracicaba y Centro de Energía Nuclear Agrícola de USP y UNIMEP.

Colombia. Mosquera.Emp. de Acueducto y Alcantarillado de Mosquera.

Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá).

Chile. Pudahuel.Departamento de Medio Ambiente.

Universidad de Chile (DRHMA).

Uruguay. Montevi-deo.Unidad Lab. Higiene Ambiental y Unidad Montevideo Rural.

Sin institución asociada.

Evaluación de toxicidad con Daphnia magna en cuerpos de agua dulce.

Los resultados de la intercalibración entre municipios, así como el análisis de las experiencias aprendidas, pueden ser consultados en Feola y Sánchez (2004), y los correspondientes a los estudios de caso en http://idrc.ca/lacro/bioensayos.

Otros logros

Como resultado de esta experiencia, se logró desarrollar herramientas técnicas apropiadas para la evaluación de la toxicidad química principalmente para cuerpos de agua dulce, que satisfacen las necesidades locales. Otros logros son la edición del libro Ensayos toxicológicos y métodos de evaluación de calidad de aguas. Estandarización, intercalibración, resultados y aplicaciones, publicado por Castillo y colaboradores y editado por el IMTA en 2004. Esta obra es la primera en su género para Latinoamerica y para los demás países de habla hispana, y un modelo innovador de colaboración internacional y de fortalecimiento de capacidades científicas, cuyo éxito ha incentivado el desarrollo de la ecotoxicología en diversos países, especialmente de Latinoamérica. Este modelo ha involucrado a actores múltiples, desde científicos y funcionarios públicos hasta la sociedad civil, estudiantes y docentes. Su aplicación ha provisto de las bases científicas para que los bioensayos se consideren herramientas sumamente útiles para la evaluación ambiental, y se hayan abierto las puertas para su empleo en programas de monitoreo y en los planes de transformación de los marcos normativos enfocados a la protección de los recursos naturales de países como Uruguay, Argentina, Chile y México (Pica-Granados et al., 2006).

México

Durante 2002, el IMTA promovió la transferencia de los bioensayos a los laboratorios regionales de la Comisión Nacional del Agua (Conagua). Actualmente, el desarrollo respectivo en dos de estos laboratorios ha sido acreditado por la Entidad Mexicana de Acreditación de laboratorios de pruebas (EMA), y se emplean en programas de seguimiento de la calidad del agua en la región del Río Balsas, así como en proyectos específicos, principalmente de contingencias y análisis ambientales (Maya et al., 2004).

En 2005, el Instituto Nacional de Ecología (INE) de la Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales de México (Semarnat) apoyó un proyecto de investigación con el propósito de expandir el uso de una batería de bioensayos para México, a fin de incorporarlos más adelante en el marco de regulación ambiental. Para ello, las tareas se han enfocado a generar las capacidades técnicas y a adaptar las metodologías que permitan identificar organismos nativos de México que puedan ser empleados como especies subrogadas, a fin de sustituir las especies estándar originarias de países de latitudes bajas o, en su defecto, de contrastar sus sensibilidades para evitar incurrir en una subestimación de riesgos ambientales por contaminantes tóxicos.

El proyecto se denominó “Pruebas Biológicas para la Evaluación Ecotoxicológica de Sustancias Químicas” y ha sido coordinado en sus diversas fases por la Universidad Autónoma Metropolitana y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Sus dos primeras fases (2005-2006) se desarrollaron con base en las experiencias de la WaterTox ya antes descritas.

El resultado de esta fase fue la identificación de 34 expertos (la mayoría de ellos avocados al trabajo con especies de agua dulce, y solo unos pocos dedicados a especies marinas y suelos), y la selección de las pruebas y especies que se muestran en el siguiente cuadro.

Cuadro 6. Bioensayos susceptibles de integrar la batería de pruebas complementada con especies nativas, y aplicable a México.

Bioensayos para agua dulce.

Bioensayos con cladóceros (Daphnia magna1, Daphnia exilis, Ceriodaphnia dubia, Simocephalus mixtus y Macrothrix elegans)

Toxicidad crónica con algas clorofitas (Selenastrum capricornutum1, Ankistrodesmus falcatus)

Toxicidad aguda con Hydra attenuata (efectos letales y subletales) 1

Bioensayo con nemátodos Panagrellus redivivus1

Toxicidad aguda de inhibición del crecimietno radicular de cebollas (Allium cepa1)

Toxicidad aguda con semillas de lechuga (Lactuca sativa1)

Toxicidad aguda con Vibrio fischeri (Photobacterium phosphoreum 2)

Toxicidad aguda con el pes Xiphophorus montezumae

Bioensayos con especies marinas.

Toxicidad con camarones (peneidos)

Bioensayo con almeja catarina (Argopecten ventricosus)

Bioensayos en suelos.

Toxicidad aguda con lobrices de tierra (Eisenia foetida)

Citotoxicidad en celomocitos de Eisenia foetida

Germinación de semillas en suelo3

Actividad desidrogenasa en suelos

Tasa de mineralización del nitrógeno en suelos

Otros bioensayos (genotoxicidad).

Prueba de Ames por el método de microfluctuación 2

1 Metodos intercalibrados internacionalmente por la red WaterTox (IMTA), especies no nativas.2Métodos calibrados internamente por el IMTA.El resto de los métodos o especies aún no han sido calibrados.Las que aquí aparecen han sido propuestas por diversas universidades y centros de

investigación del país.

Durante la segunda fase (2006) se generó un manual que será publicado por el INE. Se incluyen en él los protocolos de todas las pruebas susceptibles de integración. Será el segundo documento,

Batería de organismos de prueba para evaluación de toxicidad promovida por la red WaterTox.

también editado por Mexico, para la difusión extensiva de metodologías detalladas útiles para hacer bioensayos con organismos tanto acuáticos como terrestres, incluyendo especies nativas de distribución en la región subtropical de Centro y Sudamérica .

En esta segunda fase también se llevaron a efecto la transferencia de tecnología y la capacitación de seis laboratorios nacionales, para finalmente desarrollar con ellos la calibración de los dos métodos básicos para el análisis de la toxicidad potencial del agua y de los materiales solubles (como desechos de D. magna, S. capricornutum y P. subcapitata). Este ejercicio permitió desarrollar capacidades, detectar problemáticas específicas de cada laboratorio, dar solución a los problemas técnicos correspondientes, adquirir experiencia y, sobre todo, demostrar la relevancia que pueden tener para México los programas de intercalibración analítica, referida a bioensayos.

En forma paralela, el IMTA, en colaboración con la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, del Instituto Politécnico Nacional (IPN), desarrolló pruebas de sensibilidad con cuatro de las especies nativas de cladóceros propuestas (cuadro 6). Los resultados verificaron la posibilidad del empleo de por lo menos tres de ellas (D. exilis, Ceriodaphnia dubia y Simocephalus mixtus) como especies susceptibles de intercalibración, al ser sus resultados analíticamente consistentes y también más sensibles al Cr+6 que los de Daphnia magna. El uso de estas especies nativas es prometedor. Sin embargo, es necesario conocer su sensibilidad a una amplia gama de compuestos químicos tóxicos, a fin de definir su ámbito de respuestas y su capacidad de detección. Estas incógnitas serán resueltas en la tercera fase del proyecto, durante 2007, con el objetivo de contar con elementos técnicos que demuestren sus atributos analíticos y permitan su definición como organismos de prueba, aptos para el monitoreo de contaminantes tóxicos en ambientes de México.

Conclusiones

El proyecto WaterTox mostró ser una experiencia exitosa para el desarrollo y la validación de una batería de pruebas de toxicidad, adaptable a países en desarrollo.

Los ensayos de germinación y de elongación de la raíz de lechuga (Lactuca sativa c.v. mantecosa); de crecimiento de la raíz con bulbos de cebolla (Allium sativum, c.v. amarilla); de letalidad con el cladócero Daphnia magna (48 h) y con el celenterado Hydra attenuata (96 h) y después de su posterior prueba en análisis de muestras de campo, la de crecimiento poblacional con S. capricornutum (o P. subcapitata), son los más adecuados para constituir una batería de ensayos toxicológicos.

La experiencia de México a través del IMTA busca servir de ejemplo para promover la aplicación de bioensayos en aquellos países en vías de desarrollo de la región de Latinoamerica que se enfrentan a serios problemas de calidad del agua por contaminación química. Con el análisis de las experiencias planteadas se desea resaltar la importancia de la colaboración de redes nacionales e internacionales para el fortalecimiento de capacidades, así como los efectos positivos que se logran al conjuntar esfuerzos entre científicos y funcionarios públicos.

Referencias

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Sánchez, W. A. y B. J. Dutka, Consultancy report, International Development Research Centre, s/l, 1998).

* Yolanda Pica Granados, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Jiutepec, Morelos, México.María Consuelo Díaz B., Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

Andrés Sánchez B., Centro Internacional de Investigaciones para el

Desarrollo (IDRC-CIID), Ottawa, Canadá.

Silvia Caicedo, Centro Internacional de Investigaciones para el

Desarrollo (IDRC-CIID), Ottawa, Canadá.

Gabriela Castillo, Universidad de Chile, Santiago de Chile.

Alicia Ronco, Universidad de La Plata, Mar del Plata, Argentina.

Julio Espínola, Municipalidad de Montevideo, Montevideo,

Uruguay.

Jose Esquierro, Serviço Municipal de Água e Esgoto, SEMAE,

Piracicaba, Brasil.

Maria Luisa Esparza, Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria,

(CEPIS), Organización Panamericana de la Salud (OPS), Lima, Perú.

Patricia Ramírez Romero, Universidad Autónoma Metropolitana,

Unidad Iztapalapa, México.

Ania Mendoza Cantú, Instituto Nacional de Ecología, Secretaria de

Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat), México

Firco e IMTA: valor agregado a los productos del campo

Figura 1. El ingeniero Rodrigo Carlos Dies De Sollano Elcoro, Director General de Firco, y el doctor Polioptro Martínez Austria, Director General del IMTA, en la firma del señalado Convenio General de Colaboración.

El 17 de abril del presente año se firmó el Convenio General de Colaboración entre el Fideicomiso de Riesgo Compartido, Firco, y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, IMTA. El objetivo de las instituciones firmantes es aprovechar sus respectivas capacidades a favor de la generación y transferencia de tecnologías aplicadas a las microcuencas y al desarrollo de agronegocios.

El evento se llevó a cabo en el IMTA y fue encabezado por el Director General, doctor Polioptro Martínez Austria y por el titular del Firco, el ingeniero Rodrigo Carlos Dies De Sollano Elcoro.

Durante la reunión, el IMTA presentó al Firco una serie de proyectos con los que se propone nutrir el convenio: Programa de divulgación de resultados en microcuencas; Alternativas de tratamiento de aguas residuales (humedales); Potabilización de agua de lluvia rodada; Tecnologías alternativas para zonas marginadas; Cultura del agua para promotores, y Establecimiento de un Posgrado de Microcuencas a Distancia.

Entre otros, un tema relevante de la reunión fue la necesidad de aportar con fundamento en la innovación y transferencia de tecnologías alternativas y del impulso a agronegocios. Para el efecto, el IMTA servirá de catalizador tecnológico mientras que el Firco impulsará la participación de dependencias gubernamentales interesadas en el tema, ya que los negocios de esta clase no cuentan con recursos importantes en forma directa. Por lo pronto, el director del Firco solicitó un informe sobre la zona de Sayula, Jalisco, a fin de determinar la viabilidad de que se generen en ella algunas de las actividades establecidas en el Convenio General de Colaboración.

Figura 2. Aspecto general de la reunión.

FircoEs una dependencia gubernamental para el desarrollo y apoyo de negocios en el área agropecuaria. Para ello aplica el concepto de “riesgo compartido” bajo un enfoque integrado y competitivo, con visión de mercado y tratando de mejorar la posición de los productores agropecuarios en las cadenas de producción-consumo.

“Riesgo compartido” es un instrumento orientador de recursos, ya sean privados, públicos o mixtos, que faciliten el camino a inversionistas con intención de financiar proyectos de interés tanto para el propio inversionista como para quien proporciona el complemento económico. En el caso particular del Firco, este utiliza dicho instrumento para lograr que los proyectos de reconversión y de negocios se ejecuten y sean exitosos.

El Firco promueve en diversas áreas proyectos que busquen el desarrollo sustentable y el adecuado uso de los recursos naturales, sociales y económicos. Entre los más importantes se encuentran los relacionados con el Plan Nacional de Microcuencas y el Proyecto Energía Renovable para la Agricultura.

Número 2, junio de 2007

Sala de videoconferencias Conagua-Conacyt-IMTA

El 20 de abril anterior concluyeron las clases de la Maestría en Ciencias del Agua, misma que se ofrece a los estudiantes de niveles superiores dentro del marco del Fondo Sectorial de Investigación y Desarrollo sobre el Agua. Dicho Fondo es uspiciado por la Comisión Nacional del Agua y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. La participación del IMTA en él consiste en el desarrollo de los proyectos denominados Maestría en Ciencias del Agua (generación 2007-2008) y Doctorado en Ciencias y Tecnología del Agua (generación 2007-2009), en las áreas de Hidrometeorología, Meteorología Operativa y Gestión Integral del Agua de Cuencas y Acuíferos. En la primera generación se atiende a 27 alumnos de maestría y a 13 de doctorado. En la modalidad a distancia, los cursos del primero de estos niveles se imparten a 15 localidades de la República con base en

videoconferencias que se originan en la sala respectiva del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.

En el marco de este fin de cursos, la maestra en ingeniería Adriana Guerra, Coordinadora de Procedimientos Técnicos de la Conagua, y el doctor Polioptro Martínez Austria, Director General del IMTA, inauguraron la Sala de Videoconferencias Conagua-Conacyt-IMTA, misma que se encuentra en el edificio de la Dirección de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, Campus Morelos, ubicadas dentro de las instalaciones del propio IMTA. En este acto participaron también el doctor Javier Aparicio Mijares, Coordinador de Hidrología del IMTA y Responsable Técnico de Proyecto del Fondo Sectorial, así como el ingeniero Salvador Flores, Secretario Técnico Suplente del Fondo Sectorial por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

Figura 1. La maestra en ingeniería Adriana Guerra, Coordinadora de Procedimientos Técnicos de la Conagua, y el doctor Polioptro Martínez Austria, Director General del IMTA, inauguraron la Sala de Videoconferencias Conagua-Conacyt-IMTA.

Asistentes a la inauguración de la Sala de Videoconferencias. Al fondo, parte del equipo con que este espacio cuenta.

Número 2, junio de 2007

Directorio

Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

Director General:Dr. Polioptro F. Martínez Austria

Coordinador de Comunicación, Participación e Información:M. C. Jorge Martínez Ruiz

Subcoordinador de Vinculación, Comercialización y Servicios Editoriales: M. A. S. Marco Antonio Sánchez Izquierdo

Gaceta del IMTA

Editor General: M. C. Jorge Martínez Ruiz

Coordinador Editorial: M. A. S. Marco Antonio Sánchez Izquierdo

Editor: Andrés A. González Pagés

Cuidado de edición: Emilio García Díaz

Diseño gráfico: Lic. Óscar Alonso Barrón Gema Alín Martínez Ocampo

Diagramación y programación: Gema Alín Martínez OcampoDaniel Ramos Reyes

Gaceta del IMTA. Aparece el primer lunes de cada mes. Es una publicación de la Subcoordinación de Vinculación, Comercialización y Servicios Editoriales para el sitio web del IMTA. Casa Editorial, Paseo Cuauhnáhuac 5832, Jiutepec, Morelos. Tel. 329-3670, ext.: 532, 533 y 605. Fax: 329-3670. Correo electrónico: gaceta_imta@tlaloc.imta.mx. Certificado de licitud de contenido de la Secretaría de Gobernación, pendiente. Certificado de derechos al uso exclusivo del título del Instituto Nacional del Derecho de Autor, pendiente.

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