Biorremediación con plantas acuáticas

Hoy os hablaré de la biorremediación. Esta palabra que suena a anuncio de productos milagrosos para adelgazar es en realidad una serie de métodos que utilizan a seres vivos como medio para eliminar contaminantes del medio ambiente. Estos seres vivos pueden ser bacterias u hongos, pero también plantas y, como os explicaré a continuación, también algas.

Existen dos grandes tipos de mecanismos de biorremediación. El primero consistiría en que el ser vivo en cuestión fuera capaz de atacar la sustancia contaminante y convertirla en otra sustancia diferente y no peligrosa para el medio ambiente, o al menos, menos dañina. Por ejemplo, existen bacterias que pueden degradar el petróleo convirtiendo los hidrocarburos en otras sustancias no peligrosas para el medio ambiente.

El segundo tipo de biorremediación sería aquel que no elimina la sustancia contaminante pero que la acumula de manera que sea fácil de eliminar del medio ambiente. Por ejemplo, los metales pesados como el cadmio, el plomo y el mercurio pueden ser absorbidos por algunas plantas pero no se pueden convertir en sustancias inocuas. Se acumulan en el cuerpo de la planta y si esta es comida por un animal entonces pasa a la cadena alimentaria, con sus consecuentes consecuencias en la salud. Sin embargo, si se utilizan plantas que sean capaces de acumular el metal pesado únicamente en alguno de sus órganos como pueden ser sus tallos o en las hojas, entonces éstas pueden ser recolectadas y llevadas a almacenes donde queden a salvo. De esta manera como mínimo se elimina la contaminación del medio ambiente. Las plantas que contienen los contaminantes pueden ser simplemente secadas y almacenadas, o bien pueden ser procesadas. por ejemplo, los metales pesados obtenidos de una cosecha pueden ser concentrados por incineración bien para ser desechados o bien para ser reciclados para usos industriales.

Otra aplicación de las plantas en biorremediación es la eliminación de elementos radiactivos contaminantes del suelo. Si se cultivan plantas en la zona contaminada que sea capaz de captar esos elementos radioactivos luego pueden ser recolectadas y así se va eliminando progresivamente su presencia en el suelo. Este método se usó en los alrededores de la central de Chernobyl. Por ejemplo, se cultivaron plantas de té, arroz, tomate o girasol para acumular cesio 137, que luego fueron recolectadas y almacenadas hasta el decaimiento del elemento radioactivo. 

 

Pero si bien este método está relativamente bien establecido en plantas terrestres, a penas si existen estudios en el caso de plantas acuáticas o de algas. En casos como el accidente de la central nuclear de Fukushima mucha de la radiación liberada va a parar al mar, y el volumen de agua contaminada con elementos radioactivos es enorme y, además, sigue aumentando debido a que el agua que se inyecta para enfriar el redactor se filtra y llega al mar a través del subsuelo cargada de elementos radiactivos. Por ello tiene especial interés un artículo publicado recientemente por un grupo de investigación de la Universidaad de Tsukuba en la revista Journal of Plant Research en el que se evalúa la capacidad de 188 plantas acuáticas o algas para la acumulación de estos elementos radiactivos y las posibilidades de su posterior recolección del mar.

Entre los elementos radiactivos liberados quizás los más preocupantes sean el cesio, el estroncio y el yodo porque éstos pueden ser absorbidos por los seres vivos e incorporados a sus cuerpos. El yodo es un elemento que se encuentra de manera natural en los seres vivos, cosa que no ocurre con el cesio o el estroncio. Sin embargo, cesio y estroncio son análogos al potasio y al calcio, que si se encuentran en los seres vivos, y pueden, por tanto, ocupar el lugar de éstos en los seres vivos. Siguiendo la cadena alimentaria estos elementos podrían llegar a los alimentos humanos, con el consiguiente riesgo de producir mutaciones genéticas. El estroncio 90 es el más preocupante de todos estos elementos radioactivos ya que tiene un tiempo de vida relativamente largo (28 años) y al ser un análogo del calcio puede acumularse en los huesos, pudiendo originar cáncer. Es, por tanto, urgente, reducir cuanto antes la cantidad que se encuentra de estos elementos disuelta en el agua de mar que rodea a la central. 

 

Cada una de estas especies de plantas acuáticas y de algas fueron cultivadas en el laboratorio en presencia de una cantidad controlada de cesio, estroncio y yodos radioactivos en el medio de cultivo y se fue midiendo como iba disminuyendo la cantidad de estos elementos en el medio. Los resultados más prometedores se obtuvieron con un alga unicelular denominada nak9, que fue capaz de eliminar más del 90 % del cesio del agua. Los investigadores creen que esto es debido a que sus células están rodeadas de una pared mucilaginosa capaz de acumular el cesio. Las cualidades de esta pequeña alga hacen pensar en que incluso podría introducirse en el agua que se inyecta en el reactor, permitiendo disminuir el cesio directamente desde su fuente de origen.

A pesar de que estos resultados son esperanzadores, la aplicación práctica aun no es posible puesto que antes hay que desarrollar un método eficiente para recolectar estas algas del agua marina, pero es un buen comienzo.

Quiero aprovechar ya que las he mencionado para aclarar que las algas y las plantas acuáticas son dos tipos diferentes de seres vivos. En ambos casos son capaces de realizar la fotosíntesis pero la estructura de sus cuerpos es diferente. Las plantas acuáticas son básicamente iguales que las plantas terrestres con sus raíces , sus tallos y sus hojas, y sus órganos florales. Obviamente sufren una serie de adaptaciones que les permiten vivir bajo el agua pero la estructura de sus cuerpos es básicamente la misma que la de una lechuga o una planta de trigo. Las algas, en cambio, no tienen órganos propiamente dichos sino que están compuesta por células indiferenciadas, es decir, todas iguales, no tienen tejidos. De hecho, la gran mayoría de las especies de algas son unicelulares pero aun en aquellos pocos casos en que son multicelulares y forman como una especie de hojas, en realidad no se parecen a las hojas más que en su forma, porque no tienen tejidos conductivos, ni estomas.. sino que todas sus células son idénticas. También son muy diferentes en la manera de reproducirse. las algas no producen semillas ni polen, ni flores. Es decir, que aunque en ambos casos realizan la fotosíntesis, una planta y un alga están tan relacionadas entre sí como lo están las algas y los seres humanos.

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