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Algo no iba bien con los caimanes. Durante cinco años, un equipo de científicos había capturado a estos poderosos reptiles en cuatro puntos de la cuenca hidrográfica de 23.000 kilómetros cuadrados del río Cape Fear, en Carolina del Norte —una cuenca sinuosa y ramificada que abastece de agua potable a más de una décima parte de los habitantes del estado—.
El equipo sacó del río a docenas de animales que se revolcaban en el agua con anzuelos, arrastrándolos hasta la orilla y sujetándoles sus poderosas mandíbulas con cinta adhesiva. Incluso antes de realizarles pruebas diagnósticas, los investigadores ya notaban que algunas de las criaturas estaban enfermas, cubiertas de heridas purulentas. Eso no era normal, afirma Erin Baker, química analítica de la Universidad de Carolina del Norte: el fuerte sistema inmunitario de los cocodrilianos suele protegerlos de las infecciones.
Los caimanes son especies centinela —es decir, animales cuya mala salud o comportamiento anómalo indican la presencia de contaminantes ambientales que también pueden suponer un peligro para los humanos—. Dado que algunas sustancias químicas se concentran cada vez más en los tejidos animales a medida que ascienden en la cadena alimentaria, los depredadores superiores de larga vida, como los caimanes —que pueden pasar 50 años o más nadando y comiendo peces en aguas potencialmente contaminadas— son centinelas ejemplares de las amenazas ocultas para la salud. “Nos pueden ofrecer una perspectiva muy interesante y localizada sobre aquello a lo que están expuestos”, afirma Anna Boatman, quien fue estudiante de doctorado en el laboratorio de Baker.
Investigadores llevan mucho tiempo utilizando una técnica denominada “análisis dirigido” para detectar listas predeterminadas de sustancias químicas. Pero se trata de un enfoque limitado. Aunque permite detectar concentraciones mínimas de sustancias, solo es útil cuando “ya se sabe exactamente qué buscar”, afirma Eunha Hoh, científica especializada en ambiente y salud de la Universidad Estatal de San Diego.
En los últimos años, las mejoras en una técnica emergente, denominada análisis no específico, han permitido a científicos como Hoh y Boatman ampliar su campo de acción. Al analizar muestras como el plasma sanguíneo o la grasa mediante un espectrómetro de masas, pueden buscar sustancias químicas que eluden los métodos más convencionales, afirma Boatman. ¿Cuál es la contrapartida? “No podemos decir necesariamente qué sustancias químicas son”, afirma, ni su concentración exacta.
Los científicos están utilizando el análisis no dirigido para detectar amplias franjas de cualquier sustancia química que permanezca en el ambiente, aquellas que las agencias gubernamentales como la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos no buscan o ni siquiera conocen. Sin él, los reguladores y los investigadores corren el riesgo de “pasar por alto contaminantes importantes porque no estaban en su lista inicial”, afirma Sara Nason, química de la Estación Experimental Agrícola de Connecticut y presidenta del grupo de trabajo Best Practices for Non-Targeted Analysis (Mejores prácticas para el análisis no dirigido).
Un legado tóxico
Los investigadores saben desde hace al menos una década que los caimanes de Cape Fear están nadando en una mezcla de sustancias perfluoroalquílicas y polifluoroalquílicas (PFAS), una clase de más de 14.000 sustancias químicas que se encuentran en plásticos, equipos de extinción de incendios y recubrimientos antiadherentes. La planta de Chemours Company, situada a orillas del río Cape Fear en Fayetteville, lleva casi 50 años fabricando estas sustancias químicas. Aunque la planta dejó de verter aguas residuales contaminadas en la cuenca hidrográfica en 2017, las pruebas realizadas por diversos grupos muestran que las PFAS siguen presentes río abajo.
Para comprender mejor el impacto en los caimanes, Boatman y Baker idearon un estudio para identificar el mayor número posible de compuestos PFAS en la sangre de estos animales. “Hasta ahora solo se han medido unos pocos”, afirma Boatman. Ella utilizó un análisis no específico para examinar el plasma de 167 caimanes capturados en Cape Fear, en un lago situado solo fuera de la cuenca, y en un río de Florida donde —según los conocimientos de los investigadores— nunca ha habido fabricación de PFAS. Boatman descubrió 46 compuestos PFAS distintos en la sangre de los caimanes, dos de ellos nuevos para la ciencia.
Los caimanes de Cape Fear, propensos a las heridas y que viven más cerca de la planta de Chemours, a unos 145 kilómetros río abajo, mostraron el mayor número de tipos de PFAS y las concentraciones más altas de ellos. En un estudio anterior, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte habían correlacionado esas altas concentraciones con el aumento de la actividad de un gen relacionado con la alteración de la función inmunitaria. Básicamente, dice Baker, en esos caimanes de Cape Fear, “su sistema inmunitario no funciona tan bien”.
Todos los caimanes, incluso los del río de Florida donde no se fabrican PFAS, contenían algunas de estas sustancias químicas tóxicas en la sangre. Aunque Boatman y Baker no pueden afirmar con certeza cómo llegaron las sustancias químicas tan lejos de su fuente original, entre las posibilidades se encuentran el vertido ilegal, la filtración de los vertederos y la volatilización —es decir, cuando las sustancias químicas se convierten en gases que se transportan por el aire y luego vuelven a la Tierra en forma de lluvia en otro lugar—. Una vez que las sustancias químicas entran en las aguas superficiales, son absorbidas por el plancton y los peces. A su vez, estos son devorados por animales más grandes, ascendiendo en la cadena alimentaria hasta los depredadores ápice, cuya sangre y otros tejidos acumulan y retienen los compuestos.
Desde caimanes hasta leones marinos
En su laboratorio, situado al noreste de la bahía de San Diego, Hoh utiliza análisis no específicos para examinar tejidos de leones marinos, delfines y otros animales marinos. Busca sustancias químicas que contengan halógenos, elementos que forman enlaces muy estables con los átomos de carbono y pueden persistir durante décadas. Entre las sustancias químicas basadas en halógenos se encuentran los PFAS, el potente herbicida DDT y los PCB, un grupo de sustancias químicas industriales cancerígenas que fueron prohibidas en 1979.
Parte de la investigación de Hoh se centra en los leones marinos de la bahía del sur de California, una curva costera de 690 kilómetros que se extiende desde Point Conception, cerca de Santa Bárbara, hasta solo un poco más allá de San Diego, en Baja California. La bahía es conocida desde los años sesenta por sus altos niveles de contaminación por DDT, debido al vertido de aguas residuales y residuos por parte del fabricante de DDT Montrose Chemical Company.
Por 40 años ya, los leones marinos enfermos y muertos han quedado varados con frecuencia a lo largo de la bahía, muchos de ellos afectados por cánceres reproductivos provocados por virus, similares a los cánceres de cuello uterino causados por el virus del papiloma humano en las personas. A principios de la década de 2010, se encontraron contenedores previamente desconocidos llenos de DDT y subproductos del DDT que se estaban vertiendo en la bahía, en las aguas frente a la isla de Santa Catalina. La veterinaria e investigadora Alissa Deming, del Centro de Investigación de Mamíferos Marinos del Pacífico en Laguna Beach, California, colaboradora habitual de Hoh, demostró más tarde que los cánceres de los leones marinos estaban relacionados con el aumento de los niveles de DDT.
Mediante el uso de análisis no específicos en la grasa de los leones marinos varados que la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica había almacenado en sus congeladores, Hoh identificó 194 compuestos halogenados, incluido el DDT, en los mamíferos marinos de la bahía; también encontró varios cientos de compuestos (incluidos 45 relacionados con el DDT) en la grasa de los delfines. El análisis no específico, dice Deming, “realmente está abriendo puertas que antes no podíamos atravesar”.
Cóndores al borde del abismo
Más allá de la detección de contaminantes ambientales persistentes, la técnica puede orientar la gestión de la vida silvestre. Los cóndores de California, en peligro de extinción, son uno de los beneficiarios más notables. Estas aves carroñeras estuvieron a punto de extinguirse en los años sesenta, debido en parte a la exposición al DDT, que puede adelgazar la cáscara de los huevos en incubación. Pero las aves están regresando —ahora hay unos 370 cóndores de California volando en libertad— gracias a una solución ideada por los conservacionistas para incubar los huevos y criar a las crías en cautiverio. Aun así, su recuperación se ha enfrentado a numerosos retos, como el envenenamiento por plomo de municiones usadas.
Otra pista importante sobre sus dificultades es su fuente de alimento, según Christopher Tubbs, científico reproductivo de la San Diego Zoo Wildlife Alliance. Los cóndores que viven en la costa suelen alimentarse de criaturas marinas varadas, lo que en un principio se consideró algo positivo. “La idea era: “¡Vaya, tendrán todos estos animales marinos para comer, una fuente de alimento gratuita y rica en nutrientes!”, explica Tubbs. Pero las pruebas cada vez más evidentes, incluido el descubrimiento de fugas de DDT, hicieron saltar las alarmas sobre la posibilidad de que los cóndores estuvieran comiendo grasa contaminada.
Científicos habían descubierto anteriormente que los cóndores costeros tenían una mayor probabilidad de fracaso en la eclosión. Por lo tanto, Tubbs le pidió a Hoh que analizara el plasma de los cóndores costeros y lo comparara con el plasma de los cóndores del interior que no tenían acceso a las comidas de mamíferos marinos. Hoh descubrió que los cóndores costeros tenían siete veces más DDT y sustancias químicas relacionadas con el DDT en sus sistemas, una causa plausible del fracaso en la incubación de las aves en la costa de Big Sur, en California.
Como conservacionista, Tubbs tiene experiencia en responder a este tipo de amenazas. Por ejemplo, en 2016 descubrió que la comida de los rinocerontes blancos del sur del zoológico contenía fitoestrógenos que alteraban el sistema endocrino y provocaban una disminución de la fertilidad. Una vez que el zoológico cambió la alimentación, varias crías nuevas nacieron de madres rinocerontes que anteriormente no habían tenido éxito.
Para los cóndores, Tubbs tiene en mente un tipo de intervención diferente. Cada año se liberan nuevas generaciones de cóndores criados en cautiverio; él cree que Baja California podría ser un hábitat menos peligroso para ellos. Hoh ha descubierto que las concentraciones químicas en los animales varados son más bajas allí y probablemente no interfieran con los sistemas endocrinos y la reproducción de los cóndores. “Ahora tenemos un hábitat potencialmente nuevo y adecuado para animarlos a ir y explorar”, dice Tubbs.
Pero otros investigadores no tienen un recurso similar: no hay forma de trasladar a los caimanes, delfines y pinnípedos a aguas más limpias. A medida que las agencias federales del gobierno de Trump reducen las protecciones del aire, el agua y la salud de las especies, es difícil no sentirse pesimista sobre la posibilidad de ayudar a estos animales, afirman los investigadores. “No es el momento de retirar las regulaciones, porque ya están luchando muy duro”, afirma Deming.
Aun así, siguen siendo posibles pequeños pasos hacia un futuro más saludable para todos los animales —incluidos los seres humanos—. Nuevos hallazgos indican que el DDT tiende a concentrarse en los primeros 10 centímetros de sedimentos de las masas de agua. Por eso, Deming cree que sería útil convencer a las pesquerías de que draguen menos, evitando la pesca de arrastre en zonas contaminadas. De todos modos, “¿quién quiere comer pescado de una zona de vertido de DDT?”, dice.
La avalancha de nuevos datos que surgen de estudios de análisis no específicos está aclarando que circulan más sustancias químicas potencialmente tóxicas de las que creíamos. “Puede resultar abrumador”, afirma Boatman. “Pero creo que ir poco a poco, aprendiendo sobre una sustancia química tras otra, es mejor que nada”.
Artículo traducido por Debbie Ponchner.
Por Lela Nargi /Knowable en Español.
Por Lela Nargi
