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Problematica y riesgo ambiental por el uso de plaguicidas en Sinaloa.

ENVIRONMENTAL PROBLEMS AND RISK FOR THE USE OF PESTICIDES IN SINALOA

INTRODUCCION

A nivel mundial la produccion de plaguicidas organicos sinteticos aumento desde los inicios del siglo XX, debido al desarrollo de la industria petrolera. No obstante, la produccion y uso de estos compuestos, asi como de lubricantes, solventes, gasolinas u otros, han aumentado la carga de estas sustancias en la atmosfera, hidrosfera, suelos y sedimentos, lo que ha provocado episodios criticos de contaminacion en el ambiente (Galan-Huertos et al, 2003). El uso agricola de plaguicidas es un subconjunto del espectro mas amplio de productos quimicos industriales utilizados en la sociedad moderna. Segun la base de datos de la American Chemical Society, en 1993 se habian identificado mas de 13 millones de productos quimicos, a los que se suman cada ano unos 500,000 nuevos compuestos (Ongley, 1997).

En Mexico la superficie agricola cultivada en los ultimos 20 anos, es de 20 millones de hectareas, de las que el mayor uso es en el sistema de temporal, despues se redujo a 15.5 mill. de ha, mientras que la agricultura de riego se ha mantenido durante este periodo en 5; en total, esto corresponde al 75% de la superficie sembrada en el pais (Fig. 1). La problematica para los cultivos de granos y hortalizas han sido los diferentes tipos de enfermedades, plagas y malezas, que perjudican desde la semilla, a la planta y los frutos, los cuales han podido contrarrestarse con la aplicacion de los plaguicidas.

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Los plaguicidas son sustancias o mezcla de sustancias que se usan de manera intensiva para controlar plagas agricolas e insectos vectores de enfermedades en humanos y en los animales, asi como, para el control de insectos y acaros que afectan la produccion, elaboracion, almacenamiento, transporte o comercializacion de alimentos, productos agricolas, madera y alimento para animales (FAO, 2003). Sin embargo, se reconoce que son sustancias quimicamente complejas, que una vez aplicadas en el ambiente, estan sujetas a una serie de transformaciones a nivel fisico, quimico y biologico (fenomenos de adsorcion y absorcion sobre suelos y plantas, volatilizacion, fotolisis y degradacion quimica o microbiana). Ademas que tambien pueden ser arrastrados por las corrientes de aire y agua que permiten su transporte a grandes distancias; hay que anadir que los residuos volatiles pasan a la atmosfera y regresan con la lluvia a otros lugares (Lopez-Geta et al, 1992). Estas transformaciones pueden conducir a la generacion de fracciones o a la degradacion total de los compuestos que en sus diversas formas pueden llegar a afectar en los diferentes niveles de un ecosistema (Garrido et al, 1998).

Los plaguicidas, metales pesados y otras impurezas, son considerados por la Agencia de Proteccion al Ambiente (EPA, 1992) como contaminantes de acuiferos debido a su alta toxicidad, persistencia y movilidad, ademas de que afectan a importantes cargas hidraulicas, como lagunas y canales de irrigacion; y por sus propiedades fisicoquimicas, son resistentes a la degradacion biologica (Hirata, 2002).

En la actualidad, uno de los mayores problemas es el uso indiscriminado y sin control de estos compuestos, tan solo en 1992 la produccion mundial de plaguicidas se estimo en 10 mill. de ton. (Lopez-Geta et al, 1992); de estas mas del 80% se emplearon en Europa y Estados Unidos. Hasta mediados del siglo pasado se utilizaron cerca de 40 compuestos de tipo botanico o inorganico, entre estos, arseniato de plomo, aceto-arseniato de cobre y una mezcla de sulfato de cobre y cal conocida como Caldo Bordeles (Albert, 2005). Sin embargo, en la actualidad hay desconocimiento de la cantidad y tipos de plaguicidas (ingredientes activos) que se aplican en los campos; asi mismo, el escaso control de los desechos que constantemente se ven expuestos a los factores del medio y que en ocasiones son reutilizados nuevamente.

Agricultura en Mexico

La actividad agricola es una fuente de contaminacion importante, desde la introduccion del DDT en 1950 y el uso posterior de otros productos como toxafeno, endrin y organoclorados (aldrin, dieldrin y heptacloro) (Albert, 1996). A inicios de los 70'se sumaron a la lista el paration etilico, paration metilico y malation. La aplicacion de la mayoria de los organoclorados fue prohibido en 1988, aunque en 1992 aun se permitia el uso de clordano, metoxicloro, endosulfan, pentaclorofenol, dicofol y clorotalonil; algunos de ellos aun registrados para uso restringido (CICOPLAFEST, 1994; 1998). Lo anterior, ha generado que se empleen otros productos con menor persistencia pero con mayor toxicidad denominados plaguicidas organofosforados, entre los cuales se puede mencionar el paration metilico, malation, banzate y clorpirifos. Datos de 1992 a 2002 muestran un incremento en el consumo de plaguicidas por hectarea, cuyo registro maximo es de 1.8 ton. por mil hectareas entre 1999 y 2002, mientras que el minimo fue 1.3 ton. por mil hectareas durante 1992 y 1995 (SEMARNAT, 2005) (Fig. 2).

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En Mexico se calcula que existen alrededor de 900 plaguicidas y los cultivos en los que se usa el mayor volumen de insecticidas quimicos son: maiz, algodon, papa, chile, tomate, frijol, trigo, aguacate, cafe y tabaco, en cantidades que van desde 395 hasta 13,163 ton de plaguicidas al ano (AMIPFAC, 1995), mientras que los estados con mayor uso de plaguicidas son Sinaloa, Veracruz, Jalisco-Nayarit-Colima, Sonora-Baja California, Tamaulipas, Michoacan, Tabasco, Estado de Mexico, Puebla y Oaxaca, con el 80% de los plaguicidas totales (Albert, 2005). Se emplean 260 marcas de productos quimicos de las cuales 24 estan prohibidas y 13 restringidas, siendo las principales causas de intoxicacion debido a las deficientes medidas de control y prevision (CICLOPLAFEST, 2008).

La informacion disponible en cuanto al volumen y tipos de pesticidas aplicados anualmente en los campos agricolas y el grado de contaminacion organica con productos toxico en los cuerpos de agua es practicamente inexistente. Hasta el ano 2008, los estados con mayor produccion agricola a nivel nacional fueron Guanajuato, Sinaloa, Tamaulipas, Zacatecas y otros (SAGARPA, 2008), en donde destaca el uso intensivo de los agroquimicos. Al respecto, Cortinas de Nava (2007) senala que las zonas con mayor uso de plaguicidas en la agricultura o con fines sanitarios durante el 2000, fueron: Sinaloa, Chiapas, Veracruz, Jalisco, Nayarit, Colima, Sonora-Baja California y Tamaulipas. Estos Estados representaron alrededor del 70% del consumo de los plaguicidas.

En el Estado de Sinaloa, la aplicacion de estos compuestos ha sido una de las principales fuentes de contaminacion ambiental, generando varios casos de intoxicacion y otros problemas de salud publica (Karam-Quinones, 2002). Sobre esto, Albert (2005) menciona un mayor uso de los herbicidas (paraquat, glifosato), seguidos de insecticidas (organofosforados: paration metilico, metamidofos, malation) y fungicidas (mancozeb y clorotalonil) (Fig. 3).

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Caso Sinaloa "corazon agricola"

Sinaloa conocido a nivel nacional como el "corazon agricola de Mexico", es productor de granos y hortalizas para consumo nacional y para exportacion, favorecido por un clima tropical que permite el cultivo de 1'245,638 ha,. de las cuales el 40% son de riego, 50% de temporal y un 10% de riego y temporal (Fig. 4) (Karam-Quinones, 2002). Hay que anadir la presencia de 11 cuencas hidrologicas que permiten la irrigacion de los campos por diferentes metodos. En esta zona agricola se siembran 50 cultivos diferentes; no obstante, por su extension son 8 los cultivos de importancia economica y social. En granos basicos destacan: maiz, frijol, y trigo; y en alimenticios los cultivos horticolas, principalmente tomate, chile y pepino (INIFAP, 2000). El Cuadro 1 muestra los datos de superficie sembrados en Sinaloa durante 2009 y 2010 que presenta el Consejo para el Desarrollo Economico de Sinaloa (CODESIN, 2011).

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El cultivo de granos y/o hortalizas en cada temporada ha generado que en ciertos suelos se presente un uso excesivo (monocultivos, sobrecultivos y pastoreo) o subutilizados (Orozco-Abundis, 2006), que generan el abatimiento de su fertilidad, la salinizacion y el agotamiento de los mantos acuiferos en las areas de riego, la contaminacion a partir de los fertilizantes y plaguicidas quimicos que se utilizan, la disminucion de la diversidad genetica de las especies que se cultivan, el aumento de plagas y enfermedades y el uso cada vez de mayores insumos.

A pesar de la gran cantidad de agroquimicos que se emplean constantemente, es poco lo que se conoce sobre su toxicidad en los organismos, incluyendo al ser humano, asi como el impacto ambiental global. A este respecto, los suelos que son la fuente generadora de los alimentos a nivel mundial, son vulnerables a los procesos de degradacion, desertificacion y su efecto en los ecosistemas que sustentan. Entre los riesgos que se generan esta la perdida de la fertilidad del suelo, a partir, del dano en el humus y de los nutrientes que los hacen productivo, como es el fosforo, nitrogeno, potasio y otras (Orozco-Abundis, 2006). Por otro lado, las particulas inorganicas que integran el suelo permiten la acumulacion y dispersion de los plaguicidas, no solo en los campos agricolas sino tambien en los medios acuaticos y los organismos, los cuales dependeran de la persistencia y degradacion de los compuestos (SEMARNAT, 2005). Al respecto, la FAO (2003) indica que es necesario hacer una reglamentacion en el uso y aplicacion de estos compuestos, sobre todo tener un registro y llevar a cabo programas de vigilancia sobre la contaminacion ambiental, intoxicacion y vigilancia de los residuos que generen estos compuestos. En Mexico, se han desarrollado programas para la conservacion, uso y aprovechamiento del suelo, pero desafortunadamente, no se presta demasiada atencion a sus implicaciones ambientales. En Sinaloa, se reconoce que no hay un registro de las descargas agricolas y su efecto en las corrientes superficiales y las bahias, ademas de incluir la contaminacion de caracter fisico-quimico, bacteriologico y de nutrientes (Consejo de cuenca de los rios Fuerte y Sinaloa, 2005). Datos del ciclo agricola 1997-1998, muestran la cantidad de agroquimicos que se emplearon en la region (Cuadro 2), periodo en el cual se sembraron 848,700 ha, de las cuales 704,000 ha fueron granos, 31,000 oleaginosas, 80,000 hortalizas, 24,700 cultivos industriales y 7,000 ha fueron cultivos diversos (Karam-Quinones, 2002).

Endreu (2011) senala que la cantidad de plaguicidas que se emplea en Costa Rica es de 51.2 kg [ha.sup.-1] cultivable, pais de mayor consumo de estos agroquimicos, en Colombia y Ecuador son 16.7 kg [ha.sup.-1] y 6.0 kg [ha.sup.-1], respectivamente. Por otro lado, durante el 2000 al 2005 en Mexico se observo un incremento en el volumen de produccion de plaguicidas (herbicidas y defoliantes), asi como de insecticidas que se emplean primordialmente en los campos (INEGI, 2006).

Al conocer los problemas a la salud y el ambiente por estas sustancias, en Mexico fue creada la comision intersecretarial para el control del proceso y uso de plaguicidas, fertilizantes y sustancias toxicas (CICOPLAFEST), ahora COFEPRIS (Comision Federal para la Proteccion Contra Riesgos Sanitarios). Sin embargo, se reconoce el uso indiscriminado de estos compuestos, ya que constituyen una amenaza para la salud y al ambiente (Cortinas de Nava, 2007). Datos de INEGI (2009) indican que la tecnologia aplicada en la superficie agricola se basa en la fertilizacion, uso de herbicidas e insecticidas quimicos, mientras que los abonos naturales se aplican en menor cantidad (Cuadro 3).

Impacto en el ambiente

Desafortunadamente, los sistemas acuaticos terrestres y marinos son los mas amenazados por el aporte de sustancias contaminantes como plaguicidas, fertilizantes, metales pesados, organismos patogenos y otros, a traves del incremento de actividades antropogenicas en las areas adyacentes que alteran las condiciones naturales de los ecosistemas, incluyendo al ser humano. La importancia de los cuerpos de agua, sitios biologicos activos, radica en la diversidad biologica y los procesos biogeoquimicos que se realizan, ademas de que en Sinaloa algunos de estos estan reconocidos como sitios RAMSAR por incluir especies protegidas de flora y fauna endemicas y migratorias. A pesar de la relevancia de estos al ambiente, en los sedimentos de la Laguna Santa Maria se reporta la presencia de 14 plaguicidas y moleculas de heptacloro epoxido, p,p-DDE, endrin y aldrin, cuyos contenidos son menores a otros sistemas costeros de la region, a excepcion del heptacloro epoxido que sobrepaso el limite maximo recomendado en la Norma Ambiental FAO/WHO (Diaz-Arredondo, 1998). En peces de interes comercial, como Lutjanus colorado y Mugil curema (Reyes-Montiel, 2011), se encontraron estos compuestos por el proceso de bioacumulacion, considerando que las zonas de distribucion son afectadas por diferentes contaminantes que se relacionan a la presencia de drenes agricolas, canales de riego, forma de riego, aplicacion de los plaguicidas y mal manejo de los desechos (envases u contenedores), entre otros. Hay que anadir los lixiviados de los campos agricolas que pueden llegar a los mantos freaticos producto de la aplicacion en exceso de los agroquimicos (Garrido et al, 1998).

Manejo de residuos plaguicidas

El manejo de los envases vacios es un serio problema que deriva de la agricultura y representa alto riesgo ambiental y de salud, debido que segun Albert (2005) se generan 7 mil toneladas anuales de residuos, de las cuales la mayoria quedan dispersos en los campos; la distribucion de los plaguicidas no se limita unicamente a los cuerpos de agua y su bioacumulacion en la biota presente, sino a productos de consumo humano. Izquierdo et al. (2004) encontraron plaguicidas organoclorados (POC) en formulas infantiles, elaboradas a partir de leche en polvo, aceites vegetales o mezcla de estos, siendo el mas detectado endrin y en menor concentracion DDT y BHC. Terrones et al. (2000) reporto la presencia de hasta 6 POC en la leche materna, suero materno y el cordon umbilical. Los plaguicidas identificados fueron DDT (suma de p,p-DDT y de su principal metabolito p,p-DDE), el metoxicloro, los BHC se detectaron los isomeros beta y gama (lindano).

Este problema se agudiza como resultado de la falta de un registro y manejo de estos compuestos, ademas de una reglamentacion en el control de los desechos. En Sinaloa y otros estados a nivel nacional, esto representa un conflicto ambiental que implica la busqueda y recopilacion de informacion de los tipos y cantidades de plaguicidas que se aplican en la region, conocer los procesos de transporte, degradacion, biomonitoreo (bioacumulacion, biomagnificacion), entre otros; con la finalidad de establecer planes y programas en el manejo de estas sustancias, e implementar nuevas alternativas amigables (bioinsecticidas y biofertilizantes) con el ambiente que beneficien en igual o mayor manera su uso, tanto en los campos agricolas como en los hogares.

Alternativas para evitar contaminacion en campos agricolas

Agricultura ecologica. Es un sistema de produccion agricola sostenible que se emplea en Europa y que se concibe como una alternativa viable al enfoque tradicional de la agricultura, seguridad alimentaria y los problemas ambientales (Orozco-Abundis, 2006).

Control biologico y uso de bioinsecticidas. En Sinaloa las principales hortalizas que se producen son: papa tomate Lycopersicon esculentum (Mill.), papa Solanum tuberosum (L.), chile Capsicum annum (L.) y tomatillo Physalis ixocarpa Brot., cultivos que cada ano se ven afectados por insectos plaga entre los que destacan: mosquita blanca Bemisia argentifolii Bellows & Perring (Hemiptera: Aleyrodidae), Bactericera cockerelli Sulc. (Homoptera: Psyllidae), Liriomyza trifolii Burgess (Diptera: Agromyzidae), Myzus persicae Sulzer (Hemiptera: Aphididae), Macrosiphum euphorbicie Thomas (Homoptera: Aphidoidea), Frankliniella occidentalis Pergande (Thysanoptera: Thripidae), Circulifer tenellus Baker (Homoptera: Cicadellidae), Spodoptera exigua Hubner (Lepidoptera: Noctuidae) entre otros, dependiendo del cultivo (Gonzalez-Maldonado y Garcia-Gutierrez, 2011).

Una de las formas de contrarrestar las perdidas de los productos cultivados es con el uso de enemigos naturales de las plagas, a traves de la lucha insecto-insecto o agentes microbiales (virus, bacterias, hongos y nematodos) que causan la muerte a los insectos plaga (control biologico). Para este caso en particular se debe de considerar el sistema cultivo-ambiente-insecto, para ello se ha observado que este metodo ha demostrado ser efectivo contra plagas de hortalizas de granos y frutales.

Por otro lado, los bioinsecticidas elaborados a base de hongos entomopatogenos (HE) son un ejemplo de nuevas formulaciones de organismos virulentos que solo causan enfermedad y muerte en insectos, se elaboran de acuerdo al insecto blanco por combatir. Durante el proceso se mezcla el ingrediente activo (esporas, blastosporas y micelio) con ciertos materiales inertes (acarreadores, solventes, emulsificantes o gelificantes y otros aditivos) que pueden ser nutrientes o estimulantes que favoreceran a la liberacion de pequenas cantidades del ingrediente activo durante tiempo prolongado, poca degradacion a reacciones quimicas (fotolisis, oxidaciones), las micro o nano capsulas se adhieren al follaje y se absorben en diferentes partes del insecto a traves de la cuticula y ejerciendo su accion insecticida (Garcia-Gutierrez, et al. 2006; Rosas-Garcia, 2008).

Regulacion de plaguicidas a nivel regional

Es necesario considerar el uso y destino de los ingredientes activos, promocion de la agricultura organica, impuestos indirectos sobre el uso de los plaguicidas (un impuesto sobre los plaguicidas puede concebirse y aplicarse, de tal manera que reduzca la utilizacion de plaguicidas sin perturbar ni deteriorar extremadamente la situacion economica del sector agrario) para apoyar el saneamiento, certificacion de los usuarios de plaguicidas, registro de aplicacion de plaguicidas, supervision de la aplicacion (evita el riesgo de aplicacion en exceso). Al respecto, el Gobierno de Dinamarca esta considerando medidas adicionales como la prohibicion del uso de plaguicidas a 10 m de lagos, corrientes de agua, tierras humedas y zonas de conservacion. Ademas de la prohibicion de plaguicidas a menos de cierta distancia, previamente especificada, de huertos privados y propiedades que tengan terrenos cultivados sin uso de plaguicidas, hay que anadir esta misma prohibicion a menos de 10 m de un embalse de agua potable (Ongley, 1997).

CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS

En Sinaloa el uso de plaguicidas quimicos sustenta la actividad agricola, misma que ha generado problemas de contaminacion en el suelo, agua, biota y sedimentos, esto a traves de las descargas de estas sustancias toxicas a los sistemas lagunares, via drenes, riego y lluvia, por lo que esta situacion constituye un factor de riesgo de contaminacion para los ecosistemas terrestres y marinos. Por el alto volumen de aplicacion de plaguicidas en el area agricola (2, 464 000 ton.) la toxicidad de los compuestos y su persistencia, es necesario apegarse a una reglamentacion para la aplicacion de los productos e ingredientes activos; de manera paralela, es conveniente fomentar y llevar a la practica esquemas de agricultura organica y el uso de biofertilizantes para la nutricion de las plantas y bioinsecticidas para el control de plagas y enfermedades.

Con base en el riesgo ambiental y de salud que tienen los plaguicidas quimicos, es necesario desarrollar tecnologia para la elaboracion de nuevas formulas biodegradables para el control de plagas y enfermedades de la region, las cuales sean favorables a la agricultura y al medio ambiente.

La informacion presentada en este documento sobre la superficie de cultivos sembrados y tipos de plaguicidas utilizados en Sinaloa, reflejan una alta cantidad de sustancias toxicas provenientes de la actividad agricola al ambiente, por lo que el riesgo de que los residuos plaguicidas contaminen al suelo, sistemas lagunares y mantos acuiferos es tambien alta, por lo que es oportuno derivar trabajos de investigacion, acciones y aplicacion de las normas regulatorias mas exigentes a fin de bajar los aportes de estas sustancias en el ambiente.

Recibido: 04 de julio de 2012. Aceptado: 30 de agosto de

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Cipriano Garcia-Gutierrez y Guadalupe Durga Rodriguez-Meza

Profesor Investigador. CIIDIR COFAA-IPN Unidad Sinaloa. Blvd. Juan de Dios Batiz Paredes 250. Guasave, Sinaloa, Mexico. C. P. 81101. cgarciag@ipn.mx; garciaciprian@hotmail.com.

Cipriano Garcia Gutierrez

Licenciatura en Biologia por el Instituto Politecnico Nacional y Maestria en Ciencias en Entomologia y Acarologia por el Colegio de Posgraduados. Doctor en Ciencias en Ingenieria Bioquimica con especialidad en Biotecnologia. Miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel II y miembro honorifico del Sistema Sinaloense de Investigadores. Profesor Investigador Titular en el Dpto. de Biotecnologia Agricola CIIDIR-IPN Unidad Sinaloa.

Guadalupe Durga Rodriguez Meza

Egresada de estudios de Posgrado del CICIMAR, enfocado a biogeoquimica de metales pesados en ambientes marinos. Actualmente, profesor del Departamento de Medio Ambiente del CIIDIR Unidad Sinaloa, con participacion y direccion de proyectos de investigacion para conocer el impacto antropogenico en ambientes marinos y terrestres. Colabora con investigadores de otros laboratorios e instituciones como CICIMAR, UAN, SEMAR y CONAGUA.
Cuadro 1. Superficie sembrada en Sinaloa en 2009 y 2010.

Producto            2009        2010        % de Distribucion
                                            2010

Total estatal       1,305,332   1,233,505   100
Hortalizas          71,844      75,407      6.11
Granos              894,304     840,042     68.10
Oleaginosas         154,360     191,316     15.51
Cana de azucar      28,864      24,424      1.98
Frutas 1/           37,064      34,835      2.82
Otros cultivos 2/   120,896     67,480      5.47

1/ En otras frutas se agrupa: durazno, fresa, guayaba, mandarina,
nanche, tamarindo y toronja.

2/ En otros cultivos se agrupa: agave, aguacate, alfalfa verde,
cebolla semilla, eucalipto.

Datos SAGARPA (Tomado de CODESIN, 2011).

Cuadro 2. Consumo de plaguicidas en Sinaloa (Karam-Quinones, 2002).

Cultivo                 Superficie   Consumo de plaguicida   Total
                        (ha)         (kg [ha.sup.-1])

Granos                  704,000      3.5                     2 464 000
Oleaginosas             31,000       5.5                     170 500
Hortalizas              80,000       35.0                    2 800 000
Cultivos industriales   --           7.5                     172 500
Otros cultivos          7000         3.0                     21 000

Cuadro 3. Unidades de produccion con superficie agricola
por tipo de tecnologia aplicada. Ano censal 2007.

Tecnologia aplicada         Unidades de produccion
                            con superficie agricola

Total                       40187
Fertilizantes quimicos      32201
Semilla mejorada            27052
Abonos naturales            2427
Herbicidas                  19961
  Quimicos                  19248
  Organicos                 1735
Insecticidas                20750
  Quimicos                  20596
  Organicos                 551
Quema controlada            2298
Otro tipo de tecnologia     67

Datos de INEGI (2009).
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Author:Garcia-Gutierrez, Cipriano; Rodriguez-Meza, Guadalupe Durga
Publication:Ra Ximhai: revista cientifica de sociedad, cultura y desarrollo sustenable
Date:Sep 1, 2012
Words:4863
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