¿Se curará, médico de suelo?

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

• Biologia

Enfermedad

Salazón, erosión, sellado, contaminación, pérdida de materia orgánica y biodiversidad... Son varios los factores que provocan la degradación de los suelos. En los últimos años, especialmente, el número de contaminantes liberados al medio ha aumentado considerablemente, superando la capacidad de autoservicio del ecosistema edáfico. En el País Vasco, la ocupación de suelo aprovechable está ligada a la transformación del metal y la madera y a un rápido desarrollo industrial basado en la industria química. Debido al vertido indiferente de los residuos de estas actividades industriales, 7.898 hectáreas se encuentran potencialmente contaminadas en la Comunidad Autónoma del País Vasco. Entre las actividades industriales, las labores mineras han tenido históricamente una gran importancia. Aunque la mayoría de las minas eran para la extracción de hierro, son abundantes las de zinc y plomo. Algunos metales son esenciales para la vida, pero si se encuentran en alta concentración, algunos metales como el zinc, el cadmio o el plomo pueden resultar tóxicos para ciertos organismos.

El suelo es uno de nuestros recursos más importantes, ya que provee al medio y al ser humano de diferentes servicios de ecosistemas. Participa en la regulación de ciclos biogeoquímicos, biorremediación de contaminantes, suministro de alimentos y combustibles, regulación de gases atmosféricos, control de plagas y patógenos potenciales, juego, uso espiritual, etc. A pesar de que nuestro bienestar depende de estos servicios ecosistémicos, lamentablemente no están debidamente reconocidos en las políticas de gestión del mercado económico y del medio ambiente.

Diagnóstico

Como una patología, ante los síntomas de una posible "enfermedad" del ecosistema edáfico, el primer paso sería identificar la causa de la enfermedad. Se han propuesto parámetros biológicos como bioindicadores de la salud del ecosistema del suelo: biomasa microbiana, nitrógeno mineralizable, actividades enzimáticas del suelo, patógenos de raíces, crecimiento y diversidad de plantas, etc. De todos ellos, los parámetros microbianos, especialmente los relacionados con la biomasa, la actividad y la biodiversidad de las comunidades microbianas, tienen un gran potencial como bioindicadores, con una alta sensibilidad, una capacidad de respuesta rápida a las alteraciones y un carácter integrador. De hecho, los microorganismos son actores importantes en la ejecución de las funciones del suelo, ya que son responsables del 70-85% de la actividad biológica del mismo. Por poner un ejemplo de la enorme diversidad de microorganismos presentes en el suelo, en un solo puñado se pueden encontrar 100 billones de bacterias de 10.000 especies o 50 km de hongos de más de 500 especies.

Terapia

Cuando se ha "diagnosticado" la enfermedad a partir de síntomas y mediciones se puede aplicar una "terapia". Al mismo tiempo, se debe establecer un programa de monitorización de la evolución de la enfermedad que permita conocer la eficacia del tratamiento (utilizando como bioindicador las propiedades microbiológicas del suelo). En los últimos años se ha impulsado el desarrollo de tecnologías biológicas innovadoras que permitan remediar a bajo coste los suelos contaminados con metales. Por ejemplo, en la década de los 80 se propuso la posibilidad de utilizar plantas que puedan extraer metales de suelos contaminados. La utilización de plantas para eliminar o atenuar contaminantes del medio se denomina fitorremediación. Dentro del fitorremediado hay varias categorías:

En el fitoextracción se utilizan plantas para extraer contaminantes del suelo. El fitorremedio continuo consiste en la utilización de plantas hiperacumulativas de metales capaces de soportar altas cantidades de metales durante todo el ciclo de cultivo. Una de las especies más conocidas de este tipo de especies es Thlaspi caerulescens. En el País Vasco existe también una variedad de esta singular planta (conocida como Lanestosa) que puede llegar a acumular en hojas y tallos hasta un 2,5% de zinc y un 0,02% de cadmio.

Desgraciadamente, la mayoría de las plantas hiperacumulativas (incluyendo T. caerulescens) son de crecimiento lento y de pequeño tamaño, y además no tienen una práctica agraria regulada. Otras plantas, por su parte, tienen una menor acumulación de metales, pero lo compensan con una mayor tasa de crecimiento. Por ello, los cultivos de alta biomasa son cada vez más investigados para su uso en fitoextracción. Quizá sea la estrategia que combina la fitorremediación con la obtención de productos que le aporten un valor añadido a largo plazo, con el futuro más prometedor comercialmente. Por ejemplo, el sorgo puede utilizarse como cultivo energético para la producción de bioetanol. La discusión entre el alimento actual vs el biocombustible podría evitarse si los suelos contaminados (no aptos para el crecimiento de los alimentos) se utilizaran para la producción de biomasa energética.

Por otro lado, existen metales de escasa accesibilidad para plantas como el plomo. En estos casos se descubrió que la adición de agentes quelantes al suelo aumentaba la absorción de las plantas, abriéndose así una nueva puerta de investigación, la de "fitoextracción con quelante". Los agentes quelantes son sustancias que junto con los metales forman complejos y que al incorporarse al suelo consiguen aumentar la disponibilidad de metales. Sin embargo, hay que tener en cuenta los efectos que los propios quelantes pueden tener sobre la salud del suelo. El quelante más utilizado hasta el momento es el EDTA (ácido etilendiamintetraacético). Desgraciadamente, el complejo que forma el EDTA con plomo presenta una baja tasa de biodegradación y una elevada solubilidad, lo que supone un alto riesgo de lixiviación antes de la absorción de las plantas. En los últimos tiempos, sin embargo, se ha propuesto el uso de quelantes naturales como el EDDS (ácido etilendiamina-N,N´-disuccinico), que son fácilmente biodegradables y generan menos lixiviación.

A pesar de que la fitoextracción es una tecnología prometedora, el grado de desarrollo actual requiere plazos más largos que otras técnicas de remediación para llevar a cabo el proceso. Sobre todo en suelos con altos niveles de contaminación, como en una mina, una alternativa más realista es la denominada fitoestabilización. La fitoestabilización busca la inmovilización del contaminante, bien acumulándolo en las raíces de la planta, bien precipitándolo en el medio radicular. De esta forma, el contaminante permanece en el suelo, pero se evita la migración por erosión y lixiviación. Es más, la fitoestabilización puede combinarse con enmiendas orgánicas. Estas enmiendas mejoran las propiedades del suelo mediante la retención de metales excesivos y el suministro de nutrientes a las plantas. Es de gran interés, a su vez, la utilización como enmiendas orgánicas de residuos ( e.g., purines de vaca) para la puesta en valor de las plantas, siempre que no supongan un daño para la salud del suelo.

Así las cosas, parece que la estrategia de remediación más adecuada dependerá de las circunstancias locales. Habrá que tener en cuenta el uso futuro de este suelo, el tipo y grado de contaminación, etc. En cualquier caso, cabe destacar que el objetivo máximo de cualquier proceso de fitorremediación debe ser no sólo la eliminación del contaminante, sino también la recuperación de la salud del suelo, es decir, la recuperación de la capacidad de este recurso para realizar funciones de forma sostenible.

Curación

Finalmente, es necesario establecer unos valores de referencia para los parámetros utilizados en la monitorización del desarrollo de la enfermedad para determinar si el suelo ha recuperado o no su salud. Desgraciadamente, el ecosistema edáfico es extremadamente complejo y heterogéneo en el espacio/tiempo y es difícil determinar el estado saludable de un suelo.

Por último, se sabe que la medicina ha permitido a lo largo de la historia profundizar en el conocimiento de la fisiología del cuerpo humano. También es de gran interés el estudio de los suelos contaminados para intentar comprender el funcionamiento del ecosistema edáfico hasta ahora desconocido.

Gracias al Consorcio BERRILUR por ayudarle a jugar al médico de suelo en su tesis doctoral.

BIBLIOGRAFÍA