Investigadores de la Universidad de Sevilla se van a enfrentar a la problemática de los suelos contaminados por metales pesados debido a la actividad minera. Estos científicos van a recuperar estos suelos mediante el uso de plantas de la familia de las leguminosas (garbanzos, lentejas¿) y los microorganismos próximos a la raíz de estas plantas. Ésta es una tecnología novedosa, de bajo coste, basada en el uso de la energía solar y respetuosa con el medio ambiente. Aunque en principio se van a utilizar organismos silvestres, se pretende obtener también organismos modificados genéticamente con su capacidad de detoxificación de metales incrementada.
El suelo constituye uno de los medios receptores de la contaminación más sensibles y vulnerables. La presencia en el mismo de grandes concentraciones de contaminantes, como arsénico o metales pesados (plomo, zinc, mercurio, etc.), es un problema medioambiental grave, por su persistencia y elevada toxicidad. Esto ha llevado a los gobiernos a promover leyes, políticas y programas para realizar acciones rápidas, sobre todo cuando sus concentraciones superan los niveles permitidos. Específicamente, cualquier metal se considera como contaminante si su presencia no es deseada y se encuentra en una forma o concentración que causa daño a los seres vivos o al medio ambiente.
En Andalucía ha existido una gran actividad minera que se remonta a miles de años. Este grupo de investigación aborda esta problemática basándose en la fitorremediación, es decir, el uso de plantas para extraer, secuestrar o detoxificar contaminantes presentes en el suelo. Este método de remediación es ambientalmente amigable, visualmente atractivo y mantiene perfectamente la estructura del suelo. Los contaminantes que son objetivo de la fitorremediación son los contaminantes orgánicos (insecticidas con DDT) y los elementales (arsénico), incluyendo en estos últimos los metales pesados y los compuestos radiactivos. A diferencia de los contaminantes orgánicos, existen muy pocas técnicas de remediación disponibles para los contaminantes elementales, por lo que la utilización de plantas para extraer metales del suelo es una herramienta emergente y novedosa.
La fitorremediación posee grandes ventajas tales como su fácil aplicación in situ. Además al usar plantas se consigue que sea una tecnología basada en el uso de la energía solar, incluso estas plantas realizan la captura de CO2 aliviando el efecto invernadero, entre otros beneficios. La fitorremediación ofrece la ventaja adicional de hacer que los sitios contaminados sean estéticamente llamativos, lo que permite apoyo e interés público.
Para que la recuperación del suelo se lleve correctamente debe darse una fitoextracción, que se basa en la capacidad que tienen las plantas para adsorber los metales del suelo a través de sus raíces y transportarlos a la parte aérea, tras lo cual ésta es cosechada y retirada. Una vez seca la biomasa rica en metales, puede ser compactada, quemada o reciclado el metal, si es económicamente rentable.
Leguminosas y bacterias
Estos investigadores sevillanos usarán leguminosas y bacterias presentes en la raíz de estas plantas para la recuperación de los suelos contaminados por metales pesados. Las leguminosas, tras los cereales, son desde el punto de vista económico el grupo de plantas más importantes del mundo. Algunas leguminosas como la soja, la alfalfa, el guisante o la judía, han sido fundamentales en el desarrollo de los sistemas agrícolas modernos. El 33% de las proteínas ingeridas por el ser humano provienen de plantas de este grupo, que además representan una importante fuente de forraje y de aceites comestibles e industriales.
Por otra parte, la capacidad de las leguminosas para fijar nitrógeno a través de la simbiosis que establece con bacterias de la familia Rhizobiaceae, hace de ellas la principal fuente de nitrógeno fácilmente asimilable de la biosfera. El nitrógeno es un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas, por lo que este sistema tiene la ventaja de ser autosuficiente en cuanto a sus necesidades nitrogenadas e incluso puede enriquecer los terrenos en nitrógeno, una estrategia cada vez más valorada en la consecución de una agricultura sostenible por su independencia de fertilizantes nitrogenados altamente contaminantes.
Este grupo de investigación trabaja en la aplicación de la simbiosis Rhizobium-leguminosa, asociación beneficiosa que se da entre la bacteria Rhizobium y una leguminosa, para la retirada de metales pesados y arsénico presentes en suelos contaminados. A partir de esta asociación, han aislado y caracterizado bacterias resistentes a Arsénico y algunos metales pesados que son capaces de vivir en suelos contaminados por estos elementos y hacer su retirada del suelo.
Por otra parte, han realizado estudios de la capacidad fitorremediadora de plantas leguminosas. Para ello, se han utilizado leguminosas nativas encontradas en los terrenos contaminados y leguminosas comerciales. Estos experimentos piloto, autorizados por la Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía, los han hecho en la finca experimental El Vicario, del Corredor Verde del Guadiamar, en Aznalcóllar. Los resultados han determinado que Vicia sativa (veza) y Trifolium subterraneum (trébol) fueron las especies que presentaron una mayor acumulación de arsénico y metales pesados. Estas plantas asociadas con Rhizobium, permiten, además de la acumulación de los metales en la planta, la regeneración vegetal de la zona, ya que aportan nitrógeno al suelo, y contribuyen a la recuperación de la masa vegetal y a la biodiversidad microbiana sin poner en riesgo el hábitat natural del entorno. Además, los resultados muestran que la inoculación de las plantas con bacterias resistentes a arsénico y metales pesados favorece un mejor crecimiento de las leguminosas frente a estas situaciones de estrés creadas por la presencia de metales pesados.
