Fitorremediación

Hasta hace poco, las únicas tecnologías de descontaminación de suelos estaban basadas en técnicas físico-químicas que, en muchas ocasiones, conllevan un alto coste económico, un elevado consumo de energía y, sobre todo, un impacto negativo, a menudo irreversible, sobre la integridad y funcionalidad de los suelos. Por suerte, en los últimos años, han surgido un conjunto de tecnologías biológicas de descontaminación de suelos entre las que se puede destacar la biorremediación (o utilización de microorganismos para degradar compuestos contaminantes) y la fitorremediación, mediante el uso de plantas, de la que trata este artículo.

Carlos Garbisu, Lur Epelde, José M. Becerril. El Ecologista nº 57

El suelo es un recurso natural de enorme importancia cuya salud está ligada a la supervivencia de nuestra especie. Por desgracia, en las últimas décadas, este recurso ha sufrido una importante degradación como consecuencia de un conjunto de amenazas, léase, erosión, pérdida de materia orgánica, impermeabilización o sellado (por la construcción de viviendas, carreteras y otras infraestructuras), compactación (derivada de la utilización de maquinaria pesada, la intensidad del pastoreo, etc.), disminución de la biodiversidad, salinización, inundaciones, deslizamientos de tierras y, por último, pero no menos importante, contaminación.

La alarmante problemática de los suelos contaminados se ha traducido en la contaminación progresiva, con una miríada de compuestos químicos, de una enorme superficie de suelo a escala mundial, resultado de un desarrollo industrial poco respetuoso con el medio ambiente. Entre las principales causas de acumulación de compuestos contaminantes en el suelo se pueden destacar las emisiones atmosféricas, los vertidos procedentes de procesos químicos industriales, el inadecuado depósito de residuos, la intensificación de la agricultura y la minería. En particular, se estima que dentro de la Unión Europea existen aproximadamente 3,5 millones de emplazamientos en los que se llevan a cabo actividades potencialmente contaminantes de este valioso recurso [1].

Es importante enfatizar que el suelo nos suministra de forma gratuita un conjunto de funciones y servicios de excepcional trascendencia y repercusión económica y medioambiental entre los que podemos subrayar la producción de biomasa (alimentos, fibra y combustible), la descomposición de la materia orgánica, el reciclaje de los nutrientes, la depuración del agua, la regulación de la calidad del aire, la eliminación de contaminantes (incluidos gases invernadero), etc. Por ello, sin duda, es esencial que nuestra sociedad acometa a la mayor brevedad posible la recuperación de los suelos degradados y, en particular, la remediación de los emplazamientos contaminados, para así garantizar la sostenibilidad de estos servicios para las generaciones venideras.

¿Qué es la fitorremediación?

La fitorremediación es una ecotecnología, basada en la capacidad de algunas plantas para tolerar, absorber, acumular y degradar compuestos contaminantes, que en la actualidad está siendo aplicada en diversos países para recuperar suelos contaminados tanto con compuestos orgánicos como inorgánicos. Frente a las tradicionales técnicas físico-químicas, la fitorremediación presenta diversas ventajas entre las que se puede destacar su menor coste económico, su aproximación más respetuosa con los procesos ecológicos del ecosistema edáfico, y el hecho de ser una tecnología social, estética y ambientalmente más aceptada. Por ello, no es de extrañar que la fitorremediación se contemple cada vez más como una alternativa medioambientalmente respetuosa, frente a las técnicas físico-químicas.

Es importante recordar que el término fitorremediación engloba una serie de fitotecnologías diferentes en lo concerniente, sobre todo, a los mecanismos fisiológicos implicados en la recuperación de los suelos contaminados (por ej., fitoextracción, fitovolatilización, fitodegradación, rizofiltración, fitoestabilización, etc.), cuya explicación excede los objetivos de este artículo.

Dentro del campo de la fitorremediación, la fitoextracción es la fitotecnología más prometedora para la recuperación de suelos contaminados con metales pesados, los cuales suelen presentar una alta persistencia en los suelos (al fin y al cabo, a diferencia de los contaminantes orgánicos, no hay que olvidar que los metales pesados no pueden degradarse por procesos químicos ni biológicos). La fitoextracción se basa en el hecho de que, mediante diversos procesos fisiológicos, las plantas pueden actuar como bombas de succión, alimentadas por energía solar a través de la fotosíntesis, que literalmente extraen los metales del suelo a través de sus raíces para después acumularlos en sus tejidos aéreos [2]. Una vez que las plantas han acumulado los metales en sus tejidos aéreos, se cosechan y posteriormente se transportan para su deposición en un vertedero controlado, su incineración o su compostaje. Por supuesto, si las plantas son incineradas, las cenizas, en las que se encuentran los metales que la planta había acumulado, se deben tratar como residuos tóxicos y peligrosos, y enviarse a vertederos controlados. En ocasiones, si su valor en el mercado así lo justifica, es factible recuperar los metales de las cenizas para posteriormente reutilizarlos (fitominería).

Las plantas con mayor potencial para la fitoextracción de metales son las especies metalofitas, plantas que gracias a diversos mecanismos fisiológicos sobreviven, muchas veces de forma endémica, en suelos que presentan niveles elevados de metales. Dentro de ellas, las plantas denominadas hiperacumuladoras son de gran interés pues presentan de forma natural una impresionante capacidad para tolerar, absorber y acumular elevadas concentraciones de metales en sus tejidos. Estas rarezas botánicas han de ser preservadas pues, además de su valor intrínseco como parte de una biodiversidad vegetal que ha desarrollado durante miles de años la capacidad para sobrevivir en suelos con altas concentraciones de metales, son una herramienta biológica valiosísima para la recuperación de suelos contaminados por actividades industriales y mineras [3].

Entre las plantas hiperacumuladoras de metales la especie Thlaspi caerulescens merece un lugar destacado por su portentosa capacidad para acumular grandes cantidades de zinc y cadmio en sus tejidos aéreos. De hecho, esta especie puede acumular de forma simultánea más de un 3,0 y 0,1% (en peso seco) de zinc y cadmio, respectivamente, en su parte aérea. Desafortunadamente, muchas de las especies hiperacumuladoras de metales, como Thlaspi caerulescens, son de crecimiento lento, baja biomasa y presentan un sistema de raíces poco profundo, lo que implica que si el suelo está contaminado con altas concentraciones de metales, se necesitan muchos años para que esta fitotecnología reduzca la concentración de metales hasta niveles aceptables.

En estas situaciones, se suele optar por la fitoestabilización pues presenta un gran potencial para la revegetación y recuperación de emplazamientos contaminados con metales. La fitoestabilización se basa en la inmovilización de los metales, para así disminuir su biodisponibilidad (accesibilidad a los organismos vivos) y evitar su transporte a otros compartimentos ambientales, en las raíces de las plantas. De esta forma, los metales quedan localizados en el emplazamiento contaminado y, al haberse disminuido su biodisponibilidad, se minimiza mucho el impacto ambiental que estos contaminantes pueden causar en el ecosistema edáfico.

En relación con la fitorremediación, y al igual que sucede con cualquier otra tecnología de recuperación de suelos contaminados, es necesario enfatizar que el objetivo último de esta fitotecnología no debe ser solamente eliminar el contaminante o, en su defecto, reducir su concentración hasta límites marcados en la legislación, sino sobre todo recuperar la salud del suelo, entendida ésta como la capacidad de este recurso para realizar sus funciones (i.e., proveer sus servicios) de forma sostenible desde una doble perspectiva antropocéntrica-ecocéntrica.

Por ello, es indispensable disponer de un sistema adecuado de indicadores fiables de la salud del suelo para así poder llevar a cabo una evaluación cuantitativa de la eficacia del proceso fitorremediador. A este respecto, recientemente, los indicadores biológicos o bioindicadores [4] de la salud del suelo han surgido con fuerza debido a su sensibilidad, su carácter integrador, y su elevada velocidad de respuesta frente a cualquier perturbación o variable introducida en el ecosistema edáfico. Dentro de los indicadores biológicos de la salud del suelo, aquellos que reflejan la biomasa, actividad y biodiversidad de las comunidades microbianas del suelo, presentan un enorme potencial como herramienta monitorizadora de la eficacia de un proceso fitorremediador.

Finalmente, a modo de conclusión, enfatizar que la fitorremediación presenta un enorme potencial como tecnología de recuperación de suelos contaminados respetuosa con el medio ambiente y con los procesos ecológicos que en él se desarrollan.

Notas y referencias

1. COMISIÓN DE LAS COMUNIDADES EUROPEAS, 2006. Estrategia temática para la protección del suelo. COM 231.

2. SALT D.E., SMITH R.D., RASKIN I., 1998. ‘Phytoremediation’. Annual Review of Plant Physiology 49, 643-668.

3. BECERRIL J.M., BARRUTIA O., GARCÍA-PLAZAOLA J.I., HERNÁNDEZ A., OLANO J.M., GARBISU C., 2007. ‘Especies nativas de suelos contaminados por metales: aspectos ecofisiológicos y su uso en fitorremediación’. Ecosistemas 2007/2, 51-56.

4. Un bioindicador es un organismo, o parte de un organismo, o una comunidad de organismos, utilizados para obtener información sobre la calidad del medio ambiente.




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