Es curarà, metge de sòl?

2011/01/01 Epelde, Lur - NEIKER-Tecnaliako ikertzailea | Garbisu, Carlos - NEIKER-Tecnaliako ikertzailea Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia

Malaltia

Salaó, erosió, segellament, contaminació, pèrdua de matèria orgànica i biodiversitat... Són diversos els factors que provoquen la degradació dels sòls. En els últims anys, especialment, el nombre de contaminants alliberats al mig ha augmentat considerablement, superant la capacitat d'autoservei de l'ecosistema edàfic. Al País Basc, l'ocupació de sòl aprofitable està lligada a la transformació del metall i la fusta i a un ràpid desenvolupament industrial basat en la indústria química. A causa de l'abocament indiferent dels residus d'aquestes activitats industrials, 7.898 hectàrees es troben potencialment contaminades en la Comunitat Autònoma del País Basc. Entre les activitats industrials, les labors mineres han tingut històricament una gran importància. Encara que la majoria de les mines eren per a l'extracció de ferro, són abundants les de zinc i plom. Alguns metalls són essencials per a la vida, però si es troben en alta concentració, alguns metalls com el zinc, el cadmi o el plom poden resultar tòxics per a certs organismes.

El sòl és un dels nostres recursos més importants, ja que proveeix al mig i a l'ésser humà de diferents serveis d'ecosistemes. Participa en la regulació de cicles biogeoquímics, biorremediación de contaminants, subministrament d'aliments i combustibles, regulació de gasos atmosfèrics, control de plagues i patògens potencials, joc, ús espiritual, etc. A pesar que el nostre benestar depèn d'aquests serveis ecosistèmics, lamentablement no estan degudament reconeguts en les polítiques de gestió del mercat econòmic i del medi ambient.

Diagnòstic

Com una patologia, davant els símptomes d'una possible "malaltia" de l'ecosistema edàfic, el primer pas seria identificar la causa de la malaltia. S'han proposat paràmetres biològics com a bioindicadors de la salut de l'ecosistema del sòl: biomassa microbiana, nitrogen mineralizable, activitats enzimàtiques del sòl, patògens d'arrels, creixement i diversitat de plantes, etc. De tots ells, els paràmetres microbians, especialment els relacionats amb la biomassa, l'activitat i la biodiversitat de les comunitats microbianes, tenen un gran potencial com a bioindicadors, amb una alta sensibilitat, una capacitat de resposta ràpida a les alteracions i un caràcter integrador. De fet, els microorganismes són actors importants en l'execució de les funcions del sòl, ja que són responsables del 70-85% de l'activitat biològica d'aquest. Per posar un exemple de l'enorme diversitat de microorganismes presents en el sòl, en un sol grapat es poden trobar 100 bilions de bacteris de 10.000 espècies o 50 km de fongs de més de 500 espècies.

Teràpia

Quan s'ha "diagnosticat" la malaltia a partir de símptomes i mesuraments es pot aplicar una "teràpia". Al mateix temps, s'ha d'establir un programa de monitoratge de l'evolució de la malaltia que permeti conèixer l'eficàcia del tractament (utilitzant com a bioindicador les propietats microbiològiques del sòl). En els últims anys s'ha impulsat el desenvolupament de tecnologies biològiques innovadores que permetin remeiar a baix cost els sòls contaminats amb metalls. Per exemple, en la dècada dels 80 es va proposar la possibilitat d'utilitzar plantes que puguin extreure metalls de sòls contaminats. La utilització de plantes per a eliminar o atenuar contaminants del mitjà es denomina fitorremediación. Dins del fitorremediado hi ha diverses categories:

En el fitoextracción s'utilitzen plantes per a extreure contaminants del sòl. El fitorremedio continu consisteix en la utilització de plantes hiperacumulativas de metalls capaços de suportar altes quantitats de metalls durant tot el cicle de cultiu. Una de les espècies més conegudes d'aquesta mena d'espècies és Thlaspi caerulescens. Al País Basc existeix també una varietat d'aquesta singular planta (coneguda com Lanestosa) que pot arribar a acumular en fulles i tiges fins a un 2,5% de zinc i un 0,02% de cadmi.

Desgraciadament, la majoria de les plantes hiperacumulativas (incloent T. caerulescens) són de creixement lent i de petita grandària, i a més no tenen una pràctica agrària regulada. Altres plantes, per part seva, tenen una menor acumulació de metalls, però ho compensen amb una major taxa de creixement. Per això, els cultius d'alta biomassa són cada vegada més investigats per al seu ús en fitoextracción. Potser és l'estratègia que combina la fitorremediación amb l'obtenció de productes que li aportin un valor afegit a llarg termini, amb el futur més prometedor comercialment. Per exemple, el sorgo pot utilitzar-se com a cultiu energètic per a la producció de bioetanol. La discussió entre l'aliment actual vs el biocombustible podria evitar-se si els sòls contaminats (no aptes per al creixement dels aliments) s'utilitzessin per a la producció de biomassa energètica.

D'altra banda, existeixen metalls d'escassa accessibilitat per a plantes com el plom. En aquests casos es va descobrir que l'addició d'agents quelantes al sòl augmentava l'absorció de les plantes, obrint-se així una nova porta de recerca, la de fitoextracción "amb quelante". Els agents quelantes són substàncies que juntament amb els metalls formen complexos i que en incorporar-se al sòl aconsegueixen augmentar la disponibilitat de metalls. No obstant això, cal tenir en compte els efectes que els propis quelantes poden tenir sobre la salut del sòl. El quelante més utilitzat fins al moment és l'EDTA (àcid etilendiamintetraacético). Desgraciadament, el complex que forma l'EDTA amb plom presenta una baixa taxa de biodegradació i una elevada solubilitat, la qual cosa suposa un alt risc de lixiviació abans de l'absorció de les plantes. En els últims temps, no obstant això, s'ha proposat l'ús de quelantes naturals com l'EDDS (àcid etilendiamina-N,N´-disuccinico), que són fàcilment biodegradables i generen menys lixiviació.

A pesar que la fitoextracción és una tecnologia prometedora, el grau de desenvolupament actual requereix terminis més llargs que altres tècniques de remediación per a dur a terme el procés. Sobretot en sòls amb alts nivells de contaminació, com en una mina, una alternativa més realista és la denominada fitoestabilización. La fitoestabilización cerca la immobilització del contaminant, bé acumulant-ho en les arrels de la planta, bé precipitant-ho en el mig radicular. D'aquesta forma, el contaminant roman en el sòl, però s'evita la migració per erosió i lixiviació. És més, la fitoestabilización pot combinar-se amb esmenes orgàniques. Aquestes esmenes milloren les propietats del sòl mitjançant la retenció de metalls excessius i el subministrament de nutrients a les plantes. És de gran interès, al seu torn, la utilització com a esmenes orgàniques de residus ( e.g., purins de vaca) per a la posada en valor de les plantes, sempre que no suposin un mal per a la salut del sòl.

Així les coses, sembla que l'estratègia de remediación més adequada dependrà de les circumstàncies locals. Caldrà tenir en compte l'ús futur d'aquest sòl, el tipus i grau de contaminació, etc. En qualsevol cas, cal destacar que l'objectiu màxim de qualsevol procés de fitorremediación ha de ser no sols l'eliminació del contaminant, sinó també la recuperació de la salut del sòl, és a dir, la recuperació de la capacitat d'aquest recurs per a realitzar funcions de manera sostenible.

Curació

Finalment, és necessari establir uns valors de referència per als paràmetres utilitzats en el monitoratge del desenvolupament de la malaltia per a determinar si el sòl ha recuperat o no la seva salut. Desgraciadament, l'ecosistema edàfic és extremadament complex i heterogeni en l'espai/temps i és difícil determinar l'estat saludable d'un sòl.

Finalment, se sap que la medicina ha permès al llarg de la història aprofundir en el coneixement de la fisiologia del cos humà. També és de gran interès l'estudi dels sòls contaminats per a intentar comprendre el funcionament de l'ecosistema edàfic fins ara desconegut.

Gràcies al Consorci BERRILUR per ajudar-lo a jugar al metge de sòl en la seva tesi doctoral.

BIBLIOGRAFIA