INTRODUCCIÓN

Entre 1984 y 1989 se depositaron en la ciudad de Arica alrededor de 19 mil toneladas de residuos mineros con altos contenidos en As, Pb y otros metales pesados. El origen de dichos acopios tiene relación con el ingreso de residuos industriales provenientes de Suecia para su procesamiento por parte de la empresa Procesadora de Metales Ltda. Junto con esto, la contaminación por Pb se acrecentó por el aumento de ferrocarriles y camiones bolivianos transportadores de desechos mineros, aumentando la exposición de la población a estos contaminantes (Montenegro 2009). Debido a ello, se han realizado numerosas mediciones de Pb y As en población humana, evidenciado niveles mayores a los referenciados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), es decir sobre los 10 µg/dL (GORE 2009).

En 2009 comenzó a desarrollarse un plan de descontaminación en la ciudad, que contempla la reubicación de viviendas directamente aledañas a residuos, limpieza y aspiración de residuos en viviendas no aledañas, traslado de residuos mineros a zonas alejadas de la ciudad en contenedores herméticos, construcción de un galpón de acopio, pavimentación de suelos contaminados, evaluación de niveles de Pb y As en suelos de patios y en polvo sedimentable en colegios y liceos, remediación de suelos en líneas del ferrocarril, y evaluación de plombemia en la población expuesta y a alumnos de establecimientos educacionales aledaños a la zona de contaminación (GORE 2009). Sin embargo, a pesar de toda la información técnica levantada sobre este problema, nada se sabe de las consecuencias de esta contaminación en las comunidades biológicas, como por ejemplo en la fauna urbana.

Las aves han sido un grupo ampliamente utilizado en el biomonitoreo de áreas de interés ambiental (Pollak et al. 2017). Entre ellas, se han usado aves de eslabones tróficos superiores, como rapaces y necrófagas (buitres y jotes) (Dauwe et al. 2003, Hernández y Margalida 2009, Naccari et al. 2009, Valladares et al. 2013), pero también se han evaluado otras especies consumidoras primarias y omnívoras (Adout et al. 2007, Abbasi et al. 2015, Janaydeh et al. 2016).

Entre las especies adecuadas para desarrollar biomonitoreos ambientales, se encuentra la paloma común (Columba livia), especie muy abundante en los radios urbanos del mundo, con poblaciones de gran tamaño que no presentan problemas de conservación. En esta especie, que ha sido ampliamente utlizada como bioindicadora (Hoff y Antoniosi 2011) se ha evaluado la presencia de metales pesados en plumas (Hoff y Antoniosi 2011, Frantz et al. 2012, Lee et al. 2016) y otros tejidos internos (Nam et al. 2004, Nam y Lee 2006, Hoff y Antoniosi 2011, Cai y Calisi 2016).

En Chile, las palomas aún no han sido consideradas como bioindicadoras de contaminación, ya que hasta ahora solamente se han desarrollado en ellas estudios relacionados con parásitos y salud pública (Toro et al. 1999, ^{González-Acuña et al. 2007}). Por tal motivo, el objetivo de este trabajo es evaluar la presencia y concentraciones de Pb, Cd y Zn en una población de palomas habitantes en el radio urbano de la ciudad de Arica, Chile, en hígado y hueso, y comparar estos resultados con especies de otras latitudes.

MATERIALES Y MÉTODOS

RESULTADOS

Considerando a todos los individuos (n = 26), las concentraciones de Pb en hígado promediaron 1.7 μg/g, con un mínimo de 0.26 μg/g y un máximo de 6.41 μg/g (con desviación estándar [DS] = 1.259), mientras que en tejido óseo promediaron 10.84 μg/g y variaron de 6.83 μg/g a 37.88 μg/g (DS = 6.03). En el caso del Cd en hígado, el valor promedio fue de 11.69; el mínimo encontrado fue de 3.01 μg/g y el máximo de 42.63 μg/g (DS = 8.38). En tejido óseo el promedio fue de 3.43 μg/g, con un valor mínimo de 0.38 μg/g y un máximo de 10.03 μg/g (DS = 2.75). Finalmente, con relación al As, el promedio encontrado en tejido hepático fue de 2.63 μg/g, con un valor mínimo de 0.52 μg/g y un valor máximo de 8.06 μg/g (DS = 1.59). En tejido óseo, el promedio fur de 2.13 μg/g, con un mínimo de 1.07 μg/g y un máximo de 8.19 μg/g (DS = 1.35) (Cuadro I).

Al comparar las concentraciones entre tejidos, para un mismo elemento químico y por medio de la prueba U de Mann Whitney, se encontró que en el caso del As no hubo diferencias significativas entre tejido hepático y óseo (Z = -1.501, p = 0.133). En cuanto al Pb, efectivamente hubo diferencias significativas entre los tejidos (Z = -6.186, p = 0.000), al igual que en el caso del Cd (Z = -4.795, p = 0.000). Finalmente, al comparar por este mismo método los dos sectores evaluados, no se observaron diferencias significativas en ninguno de los sitios analizados, es decir, el centro de la ciudad de Arica y el valle de Azapa, lo que podría indicar que las palomas se comportan como una sola gran población (As: Z = -1.464, p = 0.143, Pb: Z = -0.403, p = 0.687, Cd: Z = -1.208, p = 0.227).

DISCUSIÓN

Las palomas (Columba livia) son aves que han sido permanentemente usadas como bioindicadoras de contaminación ambiental (Frantz et al. 2012, Cai y Calisi 2016), lo que ha permitido confirmar daños ecosistémicos en regiones donde existen altos niveles de contaminación. Un elemento que favorece su utilidad en los análisis ecotoxicológicos es que sus poblaciones son numerosas y presentan amplios rangos de distribución, por lo que no hay problemas de conservación.

Este trabajo es uno de los primeros en evaluar la presencia y concentraciones de Pb, As y Cd en poblaciones naturales del extremo norte de Chile. Previamente se han evaluado aves costeras de la ciudad de Arica (Maulén 2014), especies en que las concentraciones de Pb son consideradas bajas (0.15 ± 0.14 μg/g en hígado [0.00 a 0.49 μg/g] y 0.26 ± 0.24 μg/g en hueso [rango 0.07 a 1.2 μg/g]), particularmente porque se alimentan en amplias zonas geográficas, desplazándose incluso mar adentro, lugares poco relevantes con relación a la contaminación por metales pesados.

Las concentraciones promedio de Pb encontradas en palomas del radio urbano de la ciudad de Arica (1.7 μg/g en tejido hepático y 10.84 μg/g en tejido óseo) sobrepasan las encontradas en aves costeras de la misma ciudad (0.15 μg/g en tejido hepático y 0.26 μg/g en tejido óseo), y superan sustancialmente el máximo permitido en alimentos relacionados con tejidos biológicos, que es de 1 a 2 μg/g (MINSAL 1996). Al comparar tejidos óseos con hepáticos en las palomas, se observan diferencias significativas (Z = -6.186, p = 0.000); es decir, el hueso tiene entre seis a ocho veces más Pb que el hígado. A partir de esto se puede inferir que la contaminación a la que están expuestas las palomas ha sido permanente en el tiempo (Valladares et al. 2013). Sin embargo, como se observa en el cuadro II, hay lugares en el mundo donde se han encontrado concentraciones mucho más altas de este metal en hueso de palomas, como España (Antonio-García et al. 1988) e Inglaterra (Hutton y Goodman 1980), así como en China en otros tejidos, como pulmón (^{Cui et al. 2016}, ²⁰¹⁸).

Una alta exposición a Cd causa una significativa acumulación de este metal en tejidos blandos; a pesar de que una pequeña parte es excretada, permanece principalmente retenido en hígado y riñón (^{Webb y Caín 1982}, ^{Torra et al. 1994}). Cuando el Cd alcanza la sangre, este elemento químico es retenido en el hígado, donde se estimula la síntesis de metalotioneinas, formando un complejo Cd-metalotioneina (Cd-MT) que es directamente transportado al riñón para su excreción (^{García-Rico et al. 1999}). Sin embargo, la alta bioacumulación de Cd-MT en el riñón causa una gama de nefropatías, ya que afecta los túbulos proximales (^{Torra et al. 1994}). En ese sentido, concentraciones sobre 6 μg/g en el riñón pueden causar bloqueo en la absorción de Zn y Cu, originando varias nefropatías (^{Onosaka et al. 1984}, ^{Gallant y Cherian 1987}, ^{Ohta et al. 1989}, ^{Kaji et al. 1995}, ^{López-Alonso et al. 2012}). Con relación a las concentraciones encontradas en palomas, también se consideran altas, ya que el promedio en todos los ejemplares analizados es de 11.7 μg/g. Cabe destacar que, en todos los ejemplares analizados, las concentraciones de Cd en hígado fueron tres y siete veces mayores que en hueso (Z = -4.795, p = 0.000), lo que tiene sentido tomando en cuenta que se bioacumula en tejidos blandos.

Por otro lado, el As es considerado un metaloide ampliamente distribuido en los ambientes naturales. Alrededor de 200 millones de personas se ven afectadas por el consumo de agua contaminada con As inorgánico que excede el límite máximo recomendado por la OMS (10 μg/L; Flanagan et al. 2012). Una serie de alimentos son ingeridos con altas concentraciones de este metaloide, como algas (^{Almela et al. 2002}) y arroz, generando altas tasas de arsenicismo en las poblaciones (^{Díaz et al. 2015}). El As ha sido clasificado como una de las 20 sustancias más peligrosas presentes en el ambiente (Hughes et al. 2011), siendo su forma inorgánica una de las más peligrosas, ya que se le considera carcinogénica para varios tejidos como hígado, riñón, vejiga, piel, sistema nervioso central y sistema digestivo, en el cual genera diarrea y gastroenteritis. De acuerdo con el análisis realizado por instituciones gubernamentales, se han cuantificado en el aire de la ciudad de Arica en promedio 31 g/m³ de partículas PM₁₀ de As, y hasta 94.3 g/kg en polvo precipitado dentro de las casas. Esto indica que los valores encontrados en palomas (2.63 μg/g) pueden considerarse más altas, más aún cuando el máximo permitido en alimentos relacionados con tejidos biológicos es de 1 a 2 μg/g (MINSAL 1996). Por otro lado, no existen diferencias significativas entre tejidos (Z = -1.501, p = 0.133); sin embargo, lo más relevante es que hay pocos estudios que hayan evaluado la presencia de As en palomas como bioindicadoras de contaminación, y hay escasa información de este metaloide en otras poblaciones de esta especie (Cuadro II).

CONCLUSIONES

A la luz de las concentraciones encontradas en palomas, es posible afirmar que aún después del plan de descontaminación de Arica, que se llevó a cabo hace ya varios años, se observan altos niveles de polimetales en especies que habitan en el radio urbano de la ciudad; por lo tanto, es importante seguir considerando medidas de mitigación que aceleren el proceso de disminución de estos elementos. Por otro lado, se estima que las palomas pueden ser bioindicadores importantes de contaminación ambiental, por lo que se plantea la necesidad de desarrollar un programa de monitoreo basado en la presencia y concentración de polimetales en palomas. Sin embargo, es necesario incluir otros elementos químicos en el análisis, como zinc, cobre y mercurio, así como otros tejidos como plumas, ya que éstas son el tejido más externo y el primero en entrar en contacto con contaminantes (Abdullah et al. 2015), y pulmones, que son los primeros órganos en recibir las partículas contaminantes respirables (^{Cui et al. 2016}).