The effect of temperature in the toxicity of agrochemicals to collembolans

Abstract

Atualmente, os sistemas agrícolas estão sob grande pressão especialmente devido ao crescimento populacional, que exige o aumento da produção de alimentos, e às alterações climáticas, que podem ter efeitos negativos na produção agrícola, para além dos já conhecidos efeitos negativos nos ecossistemas em geral.A aplicação de pesticidas é um dos métodos utilizados para o controlo de pestes agrícolas, e tem como objetivo aumentar o rendimento e reduzir perdas de produção. O uso de pesticidas pode trazer efeitos colaterais negativos, por exemplo na saúde humana, ecossistemas e organismos não-alvo. Estes efeitos podem ser influenciados por fenómenos relacionados com alterações climáticas, como o aquecimento global, que tem sido descrito como passível de alterar o comportamento de pesticidas e organismos, geralmente aumentando os efeitos tóxicos dos pesticidas. Algumas das classes de pesticidas mais aplicadas atualmente, como os neonicotinóides, têm revelado ser altamente tóxicos para espécies não-alvo. Assim, pesticidas de nova geração como o Movento O-Teq® (inseticida com o ingrediente ativo Spirotetramat, pertencente ao grupo dos ácido tetrónicos) e o Coragen® (inseticida com o ingrediente ativo Chlorantraniliprole, pertencente ao grupo das diamidas antranílicas) têm sido sugeridos como possíveis alternativas ao uso de pesticidas não tão amigos do ambiente, como os neonicotinóides. Existem ainda algumas lacunas no conhecimento dos efeitos destes dois novos inseticidas, especialmente em organismos não-alvo como os colêmbolos. Os colêmbolos são organismos essenciais nos ecossistemas terrestres. Ainda assim, a maioria dos testes ecotoxicológicos expondo colêmbolos a pesticidas são realizados com Folsomia candida, facto que pode resultar numa sub-representação da sensibilidade deste grupo tão diverso.Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de: produzir dados ecotoxicológicos para colmatar as lacunas existentes no conhecimento dos efeitos de Spirotetramat e Chlorantraniliprole em espécies não-alvo, neste caso, em colêmbolos; alargar o número de dados em ecotoxicologia para espécies de colêmbolos, abrangendo um maior espetro de sensibilidades, que pode ser aplicado em esquemas de Avaliação de Risco (AR) de pesticidas salvaguardando a proteção dos sistemas terrestres; produzir mais dados sobre os efeitos da exposição a pesticidas sob diferentes condições, neste caso sob temperaturas mais elevadas, dados que também podem ser aplicados em futuras AR.Este trabalho contribuiu para aumentar a base de dados ecotoxicológicos sobre pesticidas recentes, nomeadamente em espécies não-alvo de colêmbolos, com dados relacionando morfologia e sensibilidade de diferentes espécies, assim como sobre a representatividade da espécie padrão, F. candida, sob diferentes condições, neste caso de temperatura.

Agricultural systems are nowadays under great pressure especially due to populational growth, demanding for increased food production, and due to climate change, which can have negative effects on agricultural productivity, in addition to the known negative effects in ecosystems.Pesticide application is one of the methods used to control crop pests, aiming to increase yield and reduce production loss. The use of pesticides can often carry negative collateral effects, such as effects on human health, ecosystems and non-target species. These effects can be influenced by climate change phenomena, such as global warming, which has been reported to influence pesticides’ and organisms’ behavior, generally enhancing pesticides’ toxic effects. Some of the currently most used classes of pesticides, as the neonicotinoids, have been shown to be highly toxic to some non-target organisms. New generation pesticides, such as Movento O-Teq® (insecticide with the active ingredient Spirotetramat, from the cyclic ketoenoles group) and Coragen® (insecticide with the active ingredient Chlorantraniliprole, from the anthranilic diamide group) have been suggested as possible alternatives for the use of some not so environmentally-friendly pesticides (e.g. neonicotinoids). There is still some lack of knowledge on the effects of these two insecticides, especially in non-target organisms, as collembolans. Collembolans are essential in terrestrial systems. Yet, most ecotoxicological tests exposing collembolans to pesticides are performed with Folsomia candida, which may result in an underrepresentation of the sensitivity spectrum of such diverse group.This study brings a contribution to improve ecotoxicological data on recent pesticides, namely to non-target species of collembolans, with data on morphology and sensitivity of different Collembola species and on the representativeness of the standardized species, F. candida, under distinct test conditions (in this case different temperatures).