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National R&D

Clime(Bio)Pest

O impacto oculto dos produtos fitofarmacêuticos: interações entre ecotoxicidade e alterações climáticas

Investigador principal

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Investigador

Sara Rodrigues (SR) é doutorada em Biologia (FCUP; 2018) com sólida experiência em fisiologia, bioquímica e ecologia de diferentes organismos aquáticos e conhecimentos complementares em avaliação de risco e ecotoxicologia de vários xenobióticos, e na avaliação integrada da qualidade da água e potencial ecológico de albufeiras, utilizando várias respostas biológicas (abordagem multi-espécies e multimarcadores). Em 2019, SR obteve o cargo de investigador (REDEFINE – ref: POCI-01-0145-FEDER-029368) no CIIMAR-UP, que terminou em outubro de 2021. Desde novembro de 2021, SR é investigadora do CIIMAR/FCUP (2020.00464. CEECIND – CEEC Individual/3ª edição). SR teve a oportunidade de consolidar a sua carreira em pesquisa científica focada na ecologia aquática e na ecotoxicidade de diferentes xenobióticos (pesticidas, detergentes e produtos farmacêuticos) e na segurança ambiental de organismos não-alvo. Ao longo dos anos de uma carreira curta, mas prestigiosa, SR tem se especializado em respostas individuais (reprodução, comportamento de organismos) e sub-individuais (abordagens multimarcadores: ferramentas bioquímicas, fisiológicas, celulares e ecotoxicológicas de tecidos/órgãos). SR tem estado ativamente envolvida em atividades de comunicação e divulgação (para diferentes públicos-alvo), participando na organização de eventos científicos internacionais e nacionais, e prestando assistência laboratorial a diferentes graus académicos. Dos 30 artigos publicados em periódicos revisados por pares, 18 foram publicados nos últimos 5 anos, 10 como 1º autor e 8 como co-autor.

EQUIPAS DE INVESTIGAÇÃO:
Biodiversidade Costeira

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Os produtos fitofarmacêuticos (PPPs) tornaram-se ferramentas indispensáveis na agricultura, permitindo aos agricultores proteger as culturas contra pragas, doenças e ervas daninhas. No entanto, a sua utilização generalizada acarreta desafios que abrangem os domínios ambiental, sanitário, económico e regulamentar. Compreender e enfrentar esses desafios é crucial para práticas agrícolas sustentáveis e para salvaguardar tanto a saúde humana como o ambiente. Os pesticidas podem infiltrar-se no solo e nos corpos de água, contaminando os ecossistemas e perturbando os equilíbrios ecológicos e ambientais. Além disso, os resíduos de pesticidas podem persistir no ambiente por longos períodos, representando riscos a longo prazo para organismos não visados, incluindo organismos do solo, insetos e vida aquática, levando à perda de biodiversidade e a perturbações ecológicas. Nas últimas décadas, o uso de biopesticidas aumentou, o que levou à sua implementação nas práticas agrícolas como alternativa ou complemento aos PPP sintéticos. No entanto, a avaliação de risco ambiental (ERA) atualmente utilizada para o processo de autorização da entrada de novos PPP no mercado da UE pode não ser adequada e pode estar relacionada com os seus modos de ação específicos, os excipientes utilizados nas formulações comerciais para potenciar a sua ação, a forma de aplicação e, especialmente, a forma como os resultados das respostas biológicas são comunicados. Assim, os requisitos de dados das diretivas da UE para os PPP podem não ser suficientes para avaliar os potenciais efeitos ecotoxicológicos dos PPP, incluindo o BioPest, em organismos não visados.
Além disso, face aos crescentes desafios colocados pelas alterações climáticas, o papel dos PPP na garantia da eficiência agrícola tornou-se cada vez mais vital, tal como a avaliação da ecotoxicidade para organismos não visados de diferentes ecossistemas. Com a alteração dos padrões climáticos (por exemplo, o aquecimento global) e o surgimento de pragas e doenças mais intensas, os agricultores precisam de proteger as suas culturas, minimizando ao mesmo tempo o impacto ambiental.A ecotoxicidade e a eficácia dos PPPs são fundamentais diante dos desafios relacionados ao clima. O aquecimento global (AG) pode influenciar significativamente a biodisponibilidade, os níveis de ecotoxicidade, o comportamento de absorção e a fotorreatividade dos PPPs, ressaltando a complexidade da gestão ambiental e da supervisão regulatória. À medida que os padrões climáticos continuam a evoluir, torna-se cada vez mais imperativo avaliar e antecipar as implicações das flutuações de temperatura no impacto ecológico e ambiental de produtos agrícolas essenciais. Os tomates eram o vegetal mais produzido no mundo desde 2022, mas a sua produção é frequentemente intensiva em PPPs. Por exemplo, a Tuta absoluta, comumente conhecida como minadora de folhas do tomateiro, representou uma ameaça significativa à produção global de tomate, levando ao uso de PPPs para mitigar o seu impacto. Com base nessas descobertas, a Clime(Bio)Pest propõe uma análise abrangente das implicações ambientais dos PPPs (Altacor e Spintor) usados em diferentes estágios de desenvolvimento das infestações por T. absoluta, particularmente sob o espectro iminente do aquecimento global. Enquadrado nesta realidade, este projeto pretende avaliar: 1) os efeitos ecotóxicos potenciais causados por dois PPP (amplamente utilizados para combater a T. absoluta; Altacor – inseticida químico; Spintor – bioinseticida) em espécies não-alvo: solo (minhocas, colêmbolos, tomateiros), aquáticas (bactérias, algas, plantas, crustáceos e peixes); 2) a influência das previsões de aumento da temperatura (IPCC), associadas ao aquecimento global (para os anos de 2025, 2050 e 2100), na ecotoxicidade dos PPPs, para organismos mais sensíveis na fase anterior. Serão realizados ensaios padrão e as respetivas medições atualmente exigidas pelas autoridades dos Estados-Membros da UE para todos os PPP, complementados com respostas subindividuais adicionais, desde o nível molecular (por exemplo, alterações na expressão genética, neurotransmissão, desintoxicação, defesa antioxidante, peroxidação lipídica, genotoxicidade, reservas energéticas) até ao nível do organismo/população (por exemplo, comportamento, crescimento, reprodução, alimentação), relacionadas com mecanismos fisiológicos fundamentais. O solo artificial adicionado em laboratório, com doses aplicadas pelos agricultores numa exploração de tomates, e amostras de solo de campo recolhidas após a aplicação dos PPP (consultor do projeto) foram avaliados num conjunto de bioensaios padrão (também focados em cenários de aumento da temperatura). Será planeada uma caracterização físico-química e análise de resíduos de poluentes (metais, pesticidas) em todos os solos. O efeito dos elutriados do solo (resultantes da contaminação do laboratório e das amostras de solo do campo) nos organismos aquáticos será avaliado e complementado por uma caracterização físico-química dos elutriados. Esta abordagem integrativa e multidisciplinar, com a avaliação dos efeitos de múltiplos fatores de stress (PPPs vs. temperatura), apoiará os decisores, como entidades nacionais e internacionais, na promoção de uma revisão da Ficha de Dados de Segurança com foco na segurança ambiental e na avaliação da ecotoxicidade para os PPPs alvo, tendo em conta as alterações climáticas.

Equipas de investigação
Biodiversidade Costeira
Instituição líder
CIIMAR-UP
Programa
FCT
Financiamento
Outros projectos