Día Mundial de las Abejas 2025: Guía de introducción a la investigación sobre pesticidas en abejas
Debería servir como punto de partida para los científicos especializados en abejas, que deseen iniciarse en la investigación de pesticidas y no sepan cómo empezar. La guía aquí presentada no es definitiva, pero teniendo en cuenta que el próximo 20 de mayo se conmemora el Día Mundial de las Abejas 2025, y saldrán a la luz otras investigaciones, es posible que a lo largo de estos meses siguientes, pueda ser completada con algunos otros estudios científicos.
Experimentos con pesticidas y abejas: saber para proteger
Los experimentos con pesticidas y abejas se llevan a cabo en diversos entornos. Cuando los investigadores comienzan a estudiar una nueva sustancia, las primeras etapas de la investigación suelen realizarse en un laboratorio con pruebas rápidas y altamente controladas en condiciones estandarizadas.
La desventaja de las pruebas altamente controladas es, que el trabajo de laboratorio suele ser demasiado simplista y puede sobreestimar o subestimar considerablemente los impactos de una sustancia. Debido a esto, los resultados de los experimentos de laboratorio a menudo no coinciden con los de los experimentos de campo.
Los experimentos de laboratorio pueden probar los efectos de los pesticidas en abejas individuales, grupos de abejas de la misma especie o incluso colonias de abejas (por ejemplo en el caso de los abejorros), en una amplia gama de protocolos.
El trabajo de semicampo es una buena prueba intermedia entre los experimentos de laboratorio y los de campo completo, y se lleva a cabo cuando las abejas tienen cierto acceso a las condiciones del campo, pero también con cierto grado de control similar al del laboratorio.
Se suele utilizar jaulas (grandes carpas de malla), que permiten a las abejas volar y estar expuestas a la intemperie, pero limitan dónde pueden alimentarse y excluyen a otros insectos.
Las colonias de abejas, o nidos solitarios, generalmente se alojan en la jaula junto a un cultivo y se les permite alimentarse. Los tratamientos con pesticidas generalmente se aplican al cultivo, pero también se pueden administrar directamente a las abejas/colonia.
Este nivel intermedio de complejidad permite que las abejas experimenten el pesticida a la vez que experimentan algunas, pero no todas, las condiciones del campo.
Los estudios de campo implican el estudio de las abejas y los efectos de los pesticidas en un entorno de campo real.
A menudo, esto implica tratar un cultivo con un pesticida y monitorear a las abejas en el área local, ya sea de colonias cercanas o de la población natural de abejas. Esto permite una alta certeza si se detecta un efecto, ya que la situación es lo más parecida posible a la de una aplicación real.
Las abejas observadas experimentan todo el estrés y las complicaciones que experimentaría cualquier abeja no cautiva, pero también tienen la opción de alimentarse en cultivos alternativos cercanos.
Por consiguiente, los factores externos pueden influir considerablemente en los resultados del estudio, lo que requiere un diseño experimental a gran escala para contrarrestarlos.
Algunos estudios de campo pueden tener una potencia limitada, ya que las unidades de replicación suelen ser grandes, lo que dificulta la interpretación de resultados no concluyentes y la búsqueda de sitios de control relevantes puede ser compleja. Sin embargo, cuando los efectos son visibles a pesar del ruido, son muy fiables.
Independientemente del contexto, un control negativo es un requisito indispensable para que un experimento produzca resultados utilizables. Un control negativo podría consistir simplemente en alimentar o rociar a las abejas con agua, en lugar de la solución de pesticida. Es fundamental que el control negativo coincida lo más posible con el tratamiento.
Aplicación de pesticidas
Los pesticidas se pueden aplicar de diversas maneras, cada una con beneficios en cuanto a su eficacia y consecuencias en cuanto a su toxicidad para las abejas y otros polinizadores. Los métodos más comunes son las pulverizaciones y los tratamientos de semillas, pero existen otros métodos como la aplicación de empapado en el suelo.
Las pulverizaciones son, con mucho, el tipo de aplicación más común. En ellas, los pesticidas concentrados se mezclan con agua y se rocían sobre un campo.
Las gotas de las pulverizaciones pueden caer sobre las flores, contaminando el néctar y el polen, o en las fuentes de agua y contaminarlas.
También pueden caer directamente sobre las abejas, lo que se denomina sobrepulverización. La sustancia y el equipo utilizados son importantes para determinar el peligro de una pulverización y la cantidad que interactúa con las abejas. Existe una considerable diversidad en el equipo que utilizan los usuarios de pesticidas.
Los tratamientos de semillas se utilizan comúnmente con pesticidas sistémicos (pesticidas que se extienden por toda la planta) para proteger todo el cultivo. Las semillas, por ejemplo, de maíz o colza, se tratan con una solución concentrada de pesticida, que la planta puede absorber durante la germinación, lo que proporciona una protección sólida. Esto puede exponer a las abejas al pesticida a medida que se introduce en el néctar, el polen o el fluido de gutación (pequeñas gotas de savia que exuda la planta).
Tipos de pesticidas
Los pesticidas son un grupo muy diverso de sustancias químicas diseñadas para eliminar o inhibir una amplia gama de plagas. Los pesticidas se agrupan a grandes rasgos según el material que atacan, por lo que la mayor parte del debate sobre pesticidas se centra en las sustancias químicas que las atacan, llamadas ingredientes activos (a menudo abreviados como ingredientes activos y, a veces, sustancias activas).
Los ingredientes activos son compuestos de los que quizás haya oído hablar, como el glifosato, el DDT o los neonicotinoides como el imidacloprid o la clotianidina. Casi todo el debate sobre pesticidas gira en torno a los ingredientes activos.
Insecticidas
Los insecticidas son, con diferencia, el tipo de pesticida más estudiado en cuanto a su impacto en las abejas. Esto se debe a que son más dañinos para las abejas que cualquier otro tipo de sustancia química, ya que están diseñados específicamente para atacar a los insectos. La mayoría de los insecticidas actúan como neurodisruptores, pero existen diversas maneras en que pueden matar o inhibir a las plagas (su modo de acción).
Fungicidas
Los fungicidas están diseñados para combatir enfermedades fúngicas, lo que significa que a menudo las vías a las que se dirigen no son compartidas por las abejas. No obstante, se ha descubierto que varios fungicidas tienen implicaciones para la salud de las abejas. Una de las principales maneras en que pueden lograrlo es suprimiendo el sistema inmunitario de las abejas, lo que las hace más vulnerables a otros factores de estrés.
Los fungicidas se aplican comúnmente a los cultivos durante la floración, por lo que las abejas podrían encontrarlos con frecuencia.
Herbicidas
Los herbicidas son, con diferencia, los pesticidas más utilizados, pero también los menos estudiados. La investigación sobre herbicidas y abejas se ha centrado en el glifosato, principalmente porque es el pesticida más utilizado hasta la fecha. Si bien los insectos no suelen acceder a las vías de acción de los herbicidas, sí pueden causar efectos. Las abejas se exponen a los herbicidas cuando se alimentan de malezas en floración que han sido tratadas o de cultivos en floración modificados genéticamente para ser resistentes a los herbicidas.
Coformulantes y adyuvantes
Cuando se aplican la mayoría de los ingredientes activos, se hacen como parte de una formulación. Las formulaciones de plaguicidas agrícolas se conocen como productos fitosanitarios (PF). En ocasiones, se pulverizan varias formulaciones de plaguicidas simultáneamente; por ejemplo, se pueden pulverizar varios fungicidas simultáneamente para prevenir el desarrollo de resistencia.
Los coformulantes son las sustancias químicas presentes en un PF, además del ingrediente activo, y se aplican como parte de cada aplicación de plaguicidas.Muchas aplicaciones de plaguicidas también utilizan productos separados llamados adyuvantes.
Por lo tanto, cuando una abeja se expone a un ingrediente activo, probablemente también se exponga a un coformulante y, potencialmente, a un adyuvante.
Sin embargo, prácticamente no sabemos nada sobre los coformulantes y adyuvantes porque no se estudian comúnmente , a pesar de su potencial daño a las abejas.
Especies de abejas
Existen más de 20.000 especies de abejas en todo el mundo, por lo que probar pesticidas en todas ellas es evidentemente inviable. Por ello, se utilizan especies modelo para representar diferentes grupos de abejas. Los tres grupos más utilizados son las abejas melíferas, los abejorros y otras abejas. La mayor parte de la investigación sobre pesticidas se centra en las abejas melíferas, con una investigación limitada sobre los otros dos grupos.
El uso de abejas melíferas gestionadas para la mayoría de las investigaciones sobre pesticidas ha recibido numerosas críticas por no representar a otras especies. Esto se debe a que las especies gestionadas reciben intervenciones que pueden amortiguar los efectos de los pesticidas. Además, las enormes colonias de abejas melíferas ofrecen una protección considerablemente mayor contra las pérdidas, que otras especies sociales, mientras que las especies solitarias carecen de ella.
El uso de abejorros criados comercialmente (generalmente Bombus terrestris o Bombus impatiens) puede ser una representación más cercana de los abejorros silvestres, pero aún pueden existir diferencias debido a las intervenciones para apoyar a las especies gestionadas y a las diferencias genéticas. Dada la diversidad y la falta de gestión de otras especies de abejas, su susceptibilidad y exposición a pesticidas puede ser muy variable.
Contacto y exposición a pesticidas
Debido a la diversidad de cultivos que pueden tratarse y a la diversidad de métodos, las abejas pueden entrar en contacto con pesticidas en una amplia gama de situaciones. Cuando una abeja entra en contacto con un pesticida, se denomina «exposición».
La forma más común de contacto de una abeja con un pesticida es al consumirlo.
Esta exposición oral ocurre cuando las abejas consumen un medio contaminado con el pesticida. El medio que consumen con mayor frecuencia es el néctar (o una solución de sacarosa en un entorno de prueba), pero también consumen polen, líquido de gutación y agua.
En experimentos de campo y semicampo, la exposición oral suele ocurrir cuando las abejas se alimentan de un cultivo o recurso tratado, lo que significa que consumen directamente el medio tratado con pesticidas.
La otra vía principal de exposición es la exposición por contacto, donde una abeja toca un medio que contiene un pesticida (a veces también llamada exposición tópica). Dado que la mayoría de los pesticidas se aplican en forma de aerosol, las abejas pueden quedar atrapadas en la trayectoria del aerosol (sobrepulverización) o si el aerosol se desvía del objetivo debido al viento o a un error del usuario.
Las abejas en vuelo pueden entrar en contacto con las gotas del aerosol, y las gotas de un aerosol caen sobre una abeja mientras visita una flor o descansa. Además, las gotas de un aerosol también caen sobre una superficie sobre la que la abeja se posa. Las abejas que se alimentan de un cultivo recién pulverizado son las que corren mayor riesgo de exposición por contacto, pero las que se alimentan de plantas silvestres cercanas también son vulnerables.
Las abejas también pueden recibir exposición por contacto a través de una variedad de exposiciones, entre ellas: cera en los nidos de especies sociales, suelo en especies que anidan en el suelo y hojas en algunas abejas que anidan en cavidades.
Efectos letales y subletales de pesticidas
Los efectos de un pesticida se dividen en dos categorías: letales y subletales. Básicamente, si el pesticida causa la muerte de la abeja, se trata de un efecto letal, mientras que cualquier cambio que cause, salvo la muerte, es un efecto subletal.
Antes de causar la muerte, el pesticida también puede causar efectos subletales, como aversión a la comida, temblores o comportamiento aberrante.
La distinción entre letal y subletal es fundamental, ya que el sistema regulatorio se basa en gran medida en la comprensión de los efectos letales de los pesticidas, y los efectos subletales solo se han comenzado a considerar recientemente. Sin embargo, los efectos subletales pueden ser igual o más importantes para las abejas.
Una razón para esto es que un tipo de efectos subletales son los impactos en la reproducción (que también pueden ser resultado de otros impactos subletales), y si la capacidad de una abeja para reproducirse o contribuir a la reproducción de la colonia se ve afectada, su aptitud biológica disminuirá drásticamente. Esto pone de relieve que la medida más precisa de los impactos de un pesticida es su efecto en la aptitud biológica, ya que, si bien la supervivencia es un factor clave de la aptitud biológica, no lo es todo.
Los experimentos pueden estudiar los impactos subletales de los pesticidas midiendo aspectos como el consumo de solución de sacarosa, la masa corporal, los cambios fisiológicos, la expresión génica y muchos más.
Un conjunto clave de efectos subletales son aquellos sobre el comportamiento, que pueden estar estrechamente vinculados con la aptitud física, por lo que métricas como la capacidad de aprendizaje de una abeja o la capacidad de una abeja para navegar a casa.
Análisis de residuos de pesticidas
Para determinar los niveles de exposición a los que se enfrentan las abejas tras la aplicación de un pesticida, se realizan estudios de residuos. Estos estudios suelen ser realizados por la industria agroquímica, que genera datos para la evaluación de los organismos reguladores, pero también se realizan en el ámbito académico, según aparece en el artículo publicado en British Ecological Society.
Existen diversos métodos, pero el estándar de la industria es una instalación semicampo, siguiendo el Documento Guía 75 de la OCDE (OCDE, 2007: 75). En este caso, las abejas (generalmente abejas melíferas) se alojan en una jaula de exclusión junto a un cultivo, generalmente Phacelia tanacetifolia.
Siguiendo las recomendaciones de la etiqueta del pesticida, el cultivo se rocía con un pesticida, tras lo cual se permite que las abejas se alimenten. El polen de las abejas que regresan se recolecta mediante una trampa de polen, y algunas se recolectan para extraer el néctar de sus cultivos. Este polen y néctar se analizan químicamente y se determina la concentración de los ingredientes activos del pesticida.
Esto suele repetirse diariamente durante 4 a 10 días después de la pulverización para medir la disminución de los residuos a medida que el pesticida se degrada.
También es posible tratar un cultivo con un pesticida, ya sea en un campo o en un semicampo, y permitir que las abejas cercanas se alimenten de él. A medida que estas abejas (generalmente abejas melíferas) regresan a su nido, pueden ser capturadas, extrayendo su néctar y recolectando su carga de polen. Esto permite determinar directamente la concentración de pesticidas en la dieta de las abejas poco después de un tratamiento.
Diferentes cultivos arrojarán resultados diferentes, ya que el pesticida se mueve a través de ellos de forma distinta.
Un método común en la ciencia académica es el monitoreo de residuos de fondo, que permite determinar la prevalencia de residuos de pesticidas a los que están expuestas las abejas, independientemente de si se ha aplicado un pesticida en las inmediaciones o no. En este método, se toman muestras de néctar, polen y, típicamente, cera, pan de abeja y miel de una colmena para su análisis. Esto permite medir la diversidad de residuos de pesticidas en una colonia o nido.
Finalmente, los residuos de pesticidas pueden medirse directamente en el néctar y el polen de las plantas, o en el suelo para las abejas que anidan en el suelo.
Normalmente, el polen presenta niveles de residuos de pesticidas considerablemente más altos que el néctar , por lo que es importante distinguir entre las concentraciones de polen y néctar, ya que usar la concentración de polen en el néctar sobreexpondrá a las abejas.
Casi exclusivamente, los estudios de residuos se realizan con la abeja melífera europea, Apis mellifera. Esto genera una brecha de conocimiento sobre la exposición a pesticidas en abejas no Apis, siendo el enfoque común asumir una exposición equivalente.
