Poluzio-jaleak

Zenbat eta aberatsagoa izan ekosistema, orduan eta ahalmen handiagoa du berritzeko.

Exxon Valdez -en hondamendia gertatu arte, inork gutxik zekien zer zen bioerremediazioa. Baina, ordurako, ikertzaileek urteak zeramatzaten poluitzaileak garbitzeko ahalmena duten bizidunak aztertzen. Hain zuzen, horretan oinarritzen da bioerremediazioa: poluitutako lurrak edota urak bere onera ekartzeko, poluitzaileak degradatzeko gai diren bizidunak erabiltzean.

Naturak berez du berritzeko ahalmena; adibidez, baso batean zuhaitz-mozketa handi bat egiten bada, lurzoruan materia organiko ugari gelditzen da. Orduan, usteltzen ari den materia organikoaren gainean bizi diren organismo saprofitoak ugaritu egiten dira, eta eroritako materiala degradatzen dute. Haien lanaren ondorioz, basoak oreka berreskuratzen du.

Gizakiak naturan gertatzen dena bere mesedetan erabiltzen ikasi du; esaterako, aspalditik erabiltzen dira putzu beltzak hondakin-urak arazteko. Garai batean, ez zituzten han gertatzen ziren prozesuen oinarri zientifikoak ezagutzen, emaitzak agerikoak izan arren. Gero jakin zen putzu beltzen hondoan dauden bakterio anaerobioek —bizitzeko oxigenoa behar ez dutenek— deskonposatzen dutela hondoratutako materia organikoa; azalean gelditzen dena, berriz, bakterio aerobioek —oxigenoaren beharra dutenek— degradatzen dute. Gaur egun, prozesu horiek berak hirietako eta industrietako araztegietan erabiltzen dira.

Putzu beltzetik marea beltzera

Petrolio-ontziak ingurumenaren aurkako bonbak bihurtzen dira istripuz hondoratzen direnean.

Urte askoan, industria-jardueretan, meatzeetan, nekazaritzan... sortutako poluitzaileak besterik gabe igorri dira ingurumenera, eta naturaren berritzeko ahalmena gainditu egin da. Orain, ingurumena babesteko lege eta arau zehatzak daude, hondakinei tratamendu berezia ematera behartzen dutenak. Baina beti gerta daitezke istripuak. Esate baterako, iazko azaroan Galiziako uretan Prestige petrolio-ontzia urperatu zen, eta ingurumenaren aurkako bonba bihurtu zen.

Hala gertatu zen Exxon Valdez petrolio-ontziaren kasuan ere. Orduan sortutako marea beltzari aurre egiteko, besteak beste, mikroorganismoez baliatu ziren. Itsasoko mikroorganismo batzuk hidrokarburoak degradatzeko gaitasuna dutela ikusi zuten: Pseudomonas , Corynebacterium eta Mycobacterium generoetako bakterioek, legamia batzuek eta alga berdeek, adibidez. Gainera, haien eraginkortasuna handitzeko, nitrogenoa, fosforoa eta potasioa eman zizkieten, mikroorganismoentzat mantenugai garrantzitsuak baitira.

Bestalde, haizeak eta olatuek ere laguntzen dute marea beltza desagerrarazten. Haizearen eta olatuen eraginez, emultsio bat sortzen da, hau da, erregai-molekulak partikula txikitan sakabanatzen dira. Horri esker, itsasoko mikroorganismo petrolio-jaleak errazago heltzen dira petrolio-geruzaren barnealdera.

Itsasoan bezala, lurrean

Araztegietan, mikroorganismoak erabiltzen dira hondakin-urak garbitzeko.

Isurketa lurzoruan gertatuz gero, prozesua desberdina da. Degradazioa onddoen eta bakterioen esku gelditzen da, baina uretan baino zailagoa da. Izan ere, batetik, erregaia azpiko geruzetara iragazten da, eta, bestetik, harrapatuta gelditzen da humusa sortzeko prozesuetan. Uretan gertatzen diren isurketekiko beste diferentzia bat ere badago: lurzoruan, onddoen eta bakterioen ugalketa mugatzen duena ez da mantenugaien urritasuna, baizik eta oxigeno-gabezia. Mikroorganismoek ugaltzeko behar adina oxigeno izan dezaten, lurzorua aireztatzen da edota peroxidoak (H ₂ O ₂ ) gehitzen dira.

Erregaiez gain, beste poluitzaile organiko asko ere degradatzen dituzte mikroorganismoek; esaterako, hidrokarburo aromatiko poliziklikoak (PAH), bifenilo polikloratuak (PCB), lehergaiak, pestizidak...

Poluitzaile organiko horietako batzuk bizidunetan ere badauden molekulak dira; horregatik, nahiko erraza izan daiteke horiek degradatzen dituen mikroorganismoren bat aurkitzea. Alabaina, molekula berriak direnean, biziarentzat arrotzak, askoz zailagoa da hura deskonposatzeko gai den mikroorganismoa topatzea.

Euskal Herrian, meatzaritza aspaldiko jarduera izan da. Baina, batez ere, aurrerapen teknologikoen ondorioz jarduera areagotu zenetik poluitu dira hainbeste lurzoruak.

Espainiako Zientzia Ikerketarako Kontseilu Nagusiko (CSIC) ZAIDIN zentroko esperimentu-estazioan zuzendari-lanetan diharduen Juan Luis Ramos-en hitzetan, “ez da substantzia arrotz horiek deuseztatzen dituzten entzimak sortzeko behar adina denbora pasatu oraindik; horregatik metatzen dira”. Eta are zailagoa da metal astunez (kadmioa, beruna, berilioa, merkurioa...) poluitutako lurzoruak garbitzeko aproposak diren mikroorganismoak aurkitzea.

Landare garbitzaileak

Landare batzuek, berriz, ez diete muzin egiten gainontzeko organismoentzat toxikoak diren metal astun horiei. Hori dela eta, landareez baliatzen den fitoerremediazioan erabiltzeko egokiak dira. Arlo horretan, Leioako EHUren Zientzia Fakultatea eta NEIKER elkarrekin ari dira lanean.

Landare-biologia eta Ekologia saileko Jose Maria Becerrilek azaldu duenez, metal astunak ezabatzeko gai diren landareak lortu nahian dabiltza orain. Hain zuzen, meatzaritzak indar handia izan du Euskal Herriko zenbait tokitan, eta lurzoru asko metal astunekin poluituta gelditu da. Denborarekin, metal horiek bizidunetara pasatzeko arriskua dago, eta, toxikoak direnez, osasun-arazo larriak eragin ditzakete.

Rumex acetosa landareak metalak xurgatzen ditu. Metatutako metalak kolore iluna ematen die hostoei.

A. Galarraga

Metalak erauzteko metodo fisiko-kimikoak erabiltzen dira, baina oso eragin kaltegarria dute lurzoruan, tratamendu-tokira eraman behar baitira, eta lurzorua erabat aldatzen da. Aldiz, metal astunak xurgatzeko eta metatzeko gaitasuna duten landareak tokian bertan landatzen dira. Horri esker, paisaia mortu bat berreskura daiteke.

Landare berezi horiek arruntek baino 10-1.000 aldiz metal gehiago metatzen dute; hortaz, metatutako metal-kantitatea landare lehorraren pisuaren % 1-5 izatera irits daiteke. Landarea errez gero, metalak jaso daitezke, eta, bide batez, erraustean askatutako energia ere aprobetxa daiteke.

Meatzeetako landareak

Zoritxarrez, landare metal-metatzaile horiek txikiak eta bakanak izaten dira; beraz, metal-kontzentrazio handiak erauzi arren, kantitate txikiak lortzen dira azkenean. Arazo hori gainditzeko asmoz, Zientzia Fakultateak eta NEIKERek bi bidetatik jo dute: batetik, metal astunak metatzeko gaitasun handiena duten landareak aztertzen ari dira, eta, bestetik, soroetan erabiltzen diren landareak metal-erauzgailu on bihurtu nahi dituzte.

Nahiz eta soroetako espezieak ez diren oso onak metal astunak xurgatzen, landare metatzaileek baino askoz ere biomasa handiagoa dute, askoz ere materia organiko gehiago. Horregatik, soroetako landare batzuen metalekiko tolerantzia eta xurgatzeko ahalmena handitzea lortu nahi dute, metal-kantitate handiak erauzteko gai diren landareak sortzeko asmoz. Oraingoz, kardoarekin lortu dituzte emaitza onenak.

Landare metal-metatzaileei dagokienez, meatzeetako hondakindegietan hazten diren landareetan jarri dute arreta. Hasieran, meatzeetako landareak bildu zituzten eta, horietatik, metalak metatzeko gai zirenak aukeratu dituzte. Gero, beste faktore batzuk hartu zituzten kontuan: zenbateko biomasa zuten, erabilerrazak ziren ala ez, belarjaleentzat erakargarriak ziren... Izan ere, landarea erakargarria balitz, belarjaleek poluitzailea zabaltzen lagunduko bailukete.

Irizpide horiei jarraituta, hasieran bildu zituzten 60 bat landareetatik bi edo hiru aukeratu dituzte. Horietako bat Rumex acetosa da, eta orain erauzketaren eraginkortasuna nola handitu ari dira ikertzen. Batetik, landarearen biomasa handitzeko egoera aproposak zein diren jakin nahi dute (pH-a, tenperatura, hezetasuna...). Bestetik, metalak landarearentzat eskuragarriagoak bihurtzeko modua ari dira bilatzen. Lurzoruan estekatzaileak gehituz gero, estekatzaile-metal konposatuak sortzen dira, eta landareek askoz errazago xurgatzen dituzte konposatu horiek. Metalak eskuragarriagoak bihurtzeak, ordea, badu arrisku bat, gainontzeko bizidunek ere errazago har ditzaketela, alegia.

Elkarlanean, hobeto

Metalak erauztea eta metatzea albo batera utzita, landareen beste mekanismo batzuk ere baliagarriak dira fitoerremediazioan. Adibidez, landareek poluitzaile lurrunkorrak kanpora ditzakete arnasketarekin batera. Eta, besterik ez bada, poluitzaileak sustraien inguruan finkatzen laguntzen dute landareek. Izan ere, landareak eguzki-indarrez funtzionatzen duten ur-ponpak dira; esate baterako, makalak 115 litro ur xurgatzeko gai dira egunean, eta, gainera, azkar hazten dira. Horregatik, poluitzaileak azpiko geruzetara pasatzea eragozteko erabiltzen dira makalak hainbat tokitan.

AEBetan, makalak erabiltzen dituzte poluitzaileak inguruan finkatzeko. Izan ere, makalak egunean 115 litro ur xurgatzeko gai dira.

Horretaz guztiaz gain, landareek ekoizten duten materia organikoaren % 20 sustraietatik jariatzen dute. Materia organiko hori energia-iturri paregabea da bakterio eta onddoentzat. Ondorioz, mikroorganismoak sustraien inguruan biltzen dira. Hori kontuan izanda, poluitzaileak degradatzen dituzten mikroorganismoak lurzoruan txertatzeko eta barreiatzeko erabil daitezke landareak.

Landareen xurgatze-indarra eta mikroorganismoen degradatzeko gaitasuna elkartuz gero, erremediazioaren eraginkortasuna asko handitzen da. Landareek ez dituzte poluitzaileak degradatzen; asko jota, eraldatu egiten dituzte beraientzat toxikoak izan ez daitezen. Landarea jaten duenarentzat, ordea, toxiko izaten jarrai dezake, edo, landarea hil eta gero, poluitzailea lurzorura itzul daiteke. Horregatik da hain interesgarria mikroorganismoak eta landareak konbinatzea, bien artean, poluitzailea erabat degradatzea eta desagerraraztea lor baitaiteke. Eta landare horien sustraiek luzera desberdinak badituzte, hainbat hobe, sakonera desberdinetan egingo baitute lan.

Argi-ilunak

Bioerremediazioak ageriko onurak ditu: metodo fisiko-kimikoak baino merkeagoa da, ez du hondakin asko sortzen, naturan gertatzen diren prozesuak azkartzen ditu, tokian bertan aplikatzen da, eguzki-energia erabiltzen du, gizarteak begi onez ikusten du (bioteknologiaz baliatuz sortutako organismoen kasuan izan ezik)...

Fitoerremediazioan, luzera desberdineko sustraiak dituzten landareak erabiltzea komeni da; hartara, sakonera desberdinetan egin dezakete lan.

Hala ere, dena ez da aldekoa. Hasteko, bertako ekologia aldatu egiten da, lehendik ez zeuden bizidunak sartzen direlako. Gainera, batzuetan, poluitzaileak elika-katera sartzeko arriskua handitu egiten da; lehen lurzoruan zeuden substantzia kaltegarriak mikroorganismoetara zein landareetara pasatzen dira, eta horietaz elikatzen diren animalietara pasatzea errazten da. Katearen azken muturrean gizakia legoke.

Ingurumenean izan ditzaketen eraginez gain, bioerremediazioko teknikek muga asko ditu gainditzeko. Oro har, ez dira oso eraginkorrak: poluitzaile batzuekin bakarrik erabili ahal dira, lurzoruaren edo uraren azalean egon behar dute poluitzaileek, eta, batez ere, denbora asko behar dute, hilabeteak edo urteak.

Dena dela, oraingoz ez dago erabateko irtenbiderik poluitutako lurrak garbitzeko; beraz, bioerremediazioa ere kontuan hartzea komeni dela uste dute adituek.

Bioteknologia eta bakterio ‘suizidak’

Bioteknologia natura hobetzen saiatzen da. Poluitzaileak degradatzen dituzten entzimak zein diren jakinda, haien ekoizpena kontrolatzen duten geneak identifikatzen saiatzen dira ikertzaileak. Ondoren, gene horiek komeni den organismoaren kode genetikoan sar daitezke. Horrela, naturan mikroorganismo batzuek dituzten ezaugarriak bakterio bakar batean bil daitezke, edo landare batean txerta daitezke bakterioen geneak.

Adibidez, CSIC-eko ZAIDIN zentroan, bizidunek degradatu ezin duten TNT (2,4,6 trinitrotoluenoa) lehergaia mineralizatzeko gai den bakterioa egin zuten. TNTa munduan gehien erabiltzen den lehergaia da, eta oso poluitzailea da. Pseudomonas generoko bakterio batzuk TNTa toluenora arte degradatzeko gai direla ikusi zuten, eta toluenoa degradatzen duten entzimak, berriz, WWO plasmidoan daude kodetuta. Plasmidoa bakterioaren genoman sartu eta TNTa deuseztatzen duen bakterioa lortu zuten. Gero, beste pauso bat eman dute: TNTaren degradazioarekin lotutako geneak tabako-landarean sartuz, lehergailua guztiz deskonposatzen duen tabako transgenikoa egin dute.

Ikerketa-zentro askotan ari dira egiten antzeko saiakerak, baina oraingoz Europan ez dago landa-azterketak egiteko baimenik, genetikoki eraldatutako organismoen gene arrotzek naturan zein eragin izango duten ez baitakite. Orain, genetikoki eraldatutako organismoak kontrolatzeko moduak bilatzen ari dira, eta, besteak beste, poluitzailea degradatutakoan deuseztatzen diren bakterio ‘suizidak’ sortu dituzte.

Bakterio ‘suizidek’ beren burua hiltzen dute degradatzen duten poluitzailea bukatzen denean. Hori lortzeko, proteina berezi bat kodetzen duen genea sartzen da bakterio errekonbinanteen genoman. Proteina horrek bakterioaren pareta zelularra zulatzen du; ondorioz, bakterioa hil egiten da.

Poluitzailea dagoen artean, gene ‘hiltzailea’ inhibituta dago; hain zuzen, poluitzailea bera da inhibitzailea. Bakterioek poluitzaile guztia degradatu orduko, ordea, genea espresatu eta proteina ekoizten da; proteinak, orduan, pareta zelularra zulatzen du, eta bakterioa hil egiten da. Mekanismo horri esker, gene arrotzak naturara pasatzea eragotzi nahi da.