Tribuna: Uso de plantas y composta como “medicina para desintoxicar” suelos contaminados

México. ECOLOGÍA / MEDIO AMBIENTE.

Nuestro planeta esta impactado por la influencia del hombre y sus actividades pues han dejado un legado de aire, agua y suelos contaminados en todo el mundo (Fig. 1), descargando por ejemplo más de 10 mil millones de toneladas de relaves mineros cada año (Adiansyah et al., 2015; Luo et al. 2009). Para intentar resolver esos problemas el hombre hace uso de plantas para eliminar toxinas volátiles del aire y limpiar o “desintoxicar” suelos contaminados con Elementos Potencialmente Tóxicos, EPT (Fig. 2) para la salud del hombre y animales, como Arsénico, As; Cadmio, Cd; Fierro, Fe; Manganeso, Mn; Plomo, Pb, etc.

Fig. 1 Impacto del hombre sobre el planeta.

En nuestra investigación hemos utilizado como “medicina” la fitorremediación con ayuda de Tecoma stans, o “palo de arco”, árbol pequeño y perenne de amplia distribución en México, para limpiar suelos contaminados con EPT provenientes de desechos mineros, DM.

Para ello cultivamos plantas de palo de arco en macetas conteniendo Desechos Mineros con alto contenido de EPT durante 100 días. Como punto de referencia y comparación se crecieron plantas en suelo arenoso y sin contenido importante de EPT. Para favorecer el crecimiento de la planta y mejorar las condiciones físicas, químicas y microbiológicas de los DM se agregó 10% de composta, abono orgánico derivado de estiércol bovino y residuos vegetales, a ambos grupos de plantas, con lo que se tienen cuatro grupos de plantas: 1. Plantas en Desechos Mineros, 2. Plantas en Desechos Mineros más Composta, 3. En Suelo Arenoso y 4. En Suelo Arenoso más Composta. Todas las plantas se regaron con agua destilada y se mantuvieron en invernadero por un período de cien días.

Fig. 2 Mecanismos de fitorremediación de las plantas.

Al final del experimento se midió en los cuatro grupos la altura de las plantas, área de hojas, longitud de raíces y el contenido de EPT (Fig. 3). Algunos de los de EPT presentes en los desechos de minería son arsénico, As; Cadmio, Cd; Cobre, Cu; Fierro, Fe; Manganeso, Mn; Plomo, Pb y Zinc, Zn.

Los resultados indicaron que las plantas de T. stans son capaces de sobrevivir en los DM aunque son afectadas en su crecimiento por los EPT al presentar un 50% menos de tamaño comparadas con las plantas crecidas en Suelo Arenoso (5 cm contra 11 respectivamente). La aplicación de composta en los Desechos Mineros favoreció el crecimiento de las plantas a niveles normales, desarrollando numerosas raíces vigorosas y hojas trece veces más grandes (3 cm2 contra 39 cm2) y sin aparente daño en su aspecto y funcionamiento (Fig. 4).

Cuando se analizó la presencia de EPT en las plantas, se observó que las que crecieron en Desechos Mineros acumularon las cantidades más altas de Fierro, Fe; (6477 mg kg-1) y de Zinc, Zn; (6072 mg kg-1) aunque también absorbieron Arsénicos, As; Cadmio, Cd; Cobre, Cu; Plomo, Pb y; Manganeso, Mn.

Fig. 3 Plantas de T. stans creciendo en desechos mineros, DM (abajo), y DM con composta, DMC (arriba).

Cuando la composta se incorporó a los Desechos Mineros, además de mejorar el crecimiento de las plantas, alteró la absorción de algunos EPT a la planta: El arsénico disminuyó 50% (de 137 a 71 mk kg-1) y el plomo 70% (de 1270 a 71 mg kg-1). Esto significa que la composta, junto con el palo de arco, participan en el proceso de limpieza de suelos inmovilizando o “atrapando” en sus estructuras moleculares algunos EPT o siendo absorbidos y/o acumulados en la estructura interna de las plantas (Otones et al. 2019).

Fig 4 Plantas de T. stans cultivadas en DM con composta, donde se aprecian las raíces vigorosas y en gran cantidad, así como las numerosas hojas con el tamaño de las hojas normales.

Los resultados obtenidos nos permiten concluir que T. stans puede absorber y acumular Cadmio, Cd; Cobre,Cu; Arsénicos, As; y Plomo, Pb en sus tejidos y junto con la composta, como mejorador de su crecimiento, son herramientas biotecnológicas para estabilizar e inmovilizar los EPT favoreciendo con ello la forestación de los suelos para disminuir la dispersión de los contaminantes por aire y agua y al mismo tiempo limpiar y “desintoxicar” esos sitios contaminados.

Por el Dr. Macario Bacilio Jiménez, Investigador Titular A (ITA). Adscrito al programa de Planeación Ambiental y Conservación Cibnor.

Sitio Fuente: DICyT