Fitorremediación: La gran alternativa natural para recuperar suelos contaminados > las plantas absorben los contaminantes

La contaminación es un grave problema que cada vez hace más estragos en nuestro planeta. La constante emisión de gases y sustancias tóxicas para el medio ambiente proveniente de la actividad industrial constituyen un peligro para la Tierra y por ende para toda la especie humana. Por esta razón, profesionales preocupados por esta situación, han desarrollado un sistema denominado fitorremediación que en cierta forma contribuye a revertir los daños generados por la contaminación.

¿Qué es la fitorremediación?

Esta palabra surge entre la combinación del vocablo griegos “Phyto” que significa planta y del latín “Remedium” que hace referencia a recuperar el equilibrio. Puede definirse entonces a la fitorremediación como un sistema tecnológico basado en la capacidad bioquímica de algunos tipos de plantas para absorber y sustraer sustancias contaminantes del medio ambiente (agua, suelos, aire) y recuperarlo.

Incluso esta técnica puede estabilizar y descomponer los contaminantes presentes en sedimentos como metales, materiales radiactivos, explosivos, plaguicidas, hidrocarburos, y compuestos derivados del petróleo.

La fitorremediación se basa en la capacidad de algunas plantas para absorber y degradar metales pesados y microorganismos contaminantes producidos por procesos industriales y dispersos en la tierra o en el agua.

Resumiendo, la fitorremediación usa plantas para limpiar ambientes contaminados. Las plantas pueden ayudar a limpiar muchos tipos de contaminantes, incluyendo metales, pesticidas, explosivos y petróleo. Sin embargo, funcionan mejor cuando los niveles de contaminantes son bajos, ya que concentraciones altas pueden limitar el crecimiento de las plantas y llevar mucho tiempo para limpiar. Las plantas también ayudan a prevenir que el viento, la lluvia y el flujo de agua subterránea transporten los contaminantes lejos del sitio hacia áreas circundantes o más profundo en el subsuelo.

¿Cómo funciona?

Ciertas plantas son capaces de eliminar o descomponer productos químicos dañinos del suelo cuando sus raíces absorben agua y nutrientes del suelo, sedimentos o agua subterránea contaminados. Las plantas pueden ayudar a limpiar los contaminantes hasta donde sus raíces puedan alcanzar, utilizando procesos naturales para:

• Almacenar los contaminantes en las raíces, tallos o hojas.
• Convertirlos en productos químicos menos dañinos dentro de la planta o, más comúnmente, en la zona de las raíces.
• Convertirlos en vapores que se liberan al aire.
• Absorber (adherir) contaminantes en sus raíces, donde microorganismos muy pequeños llamados «microbios» (como bacterias) que viven en el suelo descomponen los contaminantes absorbidos en productos químicos menos dañinos.

La fitorremediación se utiliza a menudo para ralentizar el movimiento del agua subterránea contaminada. Los árboles actúan como una bomba, absorbiendo el agua subterránea a través de sus raíces para evitar que se mueva. Este método de fitorremediación se llama «control hidráulico». Reduce el movimiento de agua subterránea contaminada hacia áreas limpias fuera del sitio.

Los humedales artificiales son otra forma de fitorremediación. Se puede crear un humedal en un sitio para tratar el drenaje ácido de minas que fluye a través de él o como un paso final de tratamiento del agua descargada de otros sistemas de tratamiento. El agua tratada con humedales artificiales generalmente tiene concentraciones muy bajas de contaminantes que deben eliminarse antes de ser descargada en un lago o río. La construcción de humedales puede implicar cierta excavación o nivelación del suelo en el sitio para que el agua fluya sin necesidad de bombeo. El área se planta con pastos y otra vegetación típica de los humedales naturales de la región.

Ciertas plantas son mejores para eliminar contaminantes que otras. Las plantas utilizadas para fitorremediación deben ser capaces de tolerar los tipos y concentraciones de contaminantes presentes. También deben ser capaces de crecer y sobrevivir en el clima local. La profundidad de la contaminación es otro factor. Se han utilizado plantas pequeñas como helechos y pastos donde la contaminación es superficial. Dado que las raíces de los árboles crecen más profundo, se utilizan árboles como álamos y sauces para control hidráulico o para limpiar contaminación más profunda del suelo y agua subterránea.

¿Cuánto tiempo tomará?

La fitorremediación puede tardar varios años en limpiar un sitio. El tiempo de limpieza dependerá de varios factores. Por ejemplo, la fitorremediación tardará más donde:

• Las concentraciones de contaminantes son altas.
• El área contaminada es grande o profunda.
• Se utilizan plantas con un largo tiempo de crecimiento.
• La temporada de crecimiento es corta.

Estos factores varían de un sitio a otro. Es posible que las plantas deban ser reemplazadas si se ven dañadas por condiciones climáticas extremas, plagas o animales. Esto también añadirá tiempo a la limpieza.

¿Es segura la fitorremediación?

La fitorremediación es un método de limpieza de bajo riesgo y atractivo. Se construyen cercas y otras barreras para evitar que la fauna se alimente de las plantas contaminadas. En ciertos casos, las plantas pueden liberar vapores químicos al aire en un proceso llamado «fitovolatilización». Cuando esto ocurre, los trabajadores toman muestras del aire para asegurarse de que las plantas no estén liberando cantidades dañinas de vapores.

¿Cómo podría afectarme?

Las limpiezas mediante fitorremediación causan poca alteración en el sitio o la comunidad circundante. El trabajo inicial puede implicar la nivelación o labranza del suelo con equipo de movimiento de tierra, y se pueden necesitar retroexcavadoras para plantar árboles y arbustos grandes. Los residentes y negocios cercanos al sitio pueden escuchar ruido del equipo o detectar un olor si se añade fertilizante al suelo. Cualquier polvo en el aire puede minimizarse regando el suelo.

Las plantas utilizadas para la fitorremediación pueden hacer que un sitio sea más atractivo. Se fomenta el uso de plantas nativas, ya que están mejor adaptadas a las condiciones del área y son menos propensas a atraer animales o plagas indeseadas.

Cómo nos puede ayudar la fitorremediación.

El principio de la fitorremediación es el siguiente: Las plantas absorben la sustancia contaminante para metabolizarla, reduciendo en gran medida o incluso evitando su liberación a otras zonas, a través de su degradación (en el caso de los compuestos orgánicos) y su estabilización o extracción (en el caso de los compuestos inorgánicos).

Arsénico, mercurio, níquel, cobre, hidrocarburos alifáticos, clorados: estos son sólo algunos ejemplos de las muchas sustancias tóxicas que podemos encontrar en los suelos contaminados a lo largo de los años. Cada día, estos residuos entran en contacto con el suelo y las aguas subterráneas.

En la mayoría de los casos, la recuperación de los sitios afectados por este tipo de contaminantes se confía a métodos antiguos, que consisten en la recogida de los suelos contaminados y la extracción de sustancias tóxicas. Estas sustancias son sometidas a tratamientos químicos y térmicos que limitan su peligrosidad al degradarlas.

Se trata de un proceso complejo con gran impacto ambiental, que requiere el uso de una cantidad significativa de recursos energéticos, el uso de vehículos pesados y el transporte de la tierra a los centros de recuperación.

Por esto, desde hace años, investigadores y estudiosos de todo el mundo trabajan en el desarrollo de técnicas alternativas de bajo impacto ambiental capaces de responder a este tipo de problemas.

Y la respuesta vino de la naturaleza, en particular de una selección de plantas que absorben los contaminantes dispersos en el suelo, eliminando o reduciendo la toxicidad. Se trata de una verdadera fitorremediación aplicada a zonas contaminadas por la presencia de metales pesados e hidrocarburos, que aprovechan la capacidad de algunas plantas para absorber estas sustancias, favoreciendo un proceso de remediación natural del suelo.

Esto es lo que los expertos llaman «fitobonificación«, y en lo que muchos centros de investigación han estado trabajando durante varias décadas para perfeccionar las técnicas y ampliar su aplicabilidad a gran escala.

Entre las principales características de estas plantas están su resistencia, rápido crecimiento; plantas resistentes y fáciles de arraigar y mantener; una alta capacidad de evapotranspiración (evaporación del agua a través de hojas) y la capacidad de transformar los contaminantes en productos no tóxicos o menos tóxicos.

La fitorremediación resulta una alternativa más ventajosa respecto otras técnicas fisicoquímicas que se han empleado contra los problemas de contaminación en el planeta, puesto que es una tecnología sustentable, de bajo costo, no requiere consumo de energía, permite reciclar recursos, no es necesario contar con personal especializado para su empleo y es mucho menos perjudicial para el medio ambiente que otros métodos.

Esta técnica se está aplicando ya en varios países del mundo, donde ha tenido una buena acogida por ser un procedimiento agradable estéticamente, no destructivo y efectivo para diferentes tipos de contaminantes al mismo tiempo con una elevada velocidad de respuesta.

Es importante destacar que la finalidad de la fitorremediación además de reducir o eliminar las sustancias contaminantes, es recuperar la capacidad y salud de la superficie en la que se aplica y sus propiedades físicas y químicos de manera sostenible.

Para que se pueda llevar a cabo una fitorremediación antes es necesario precisar las características físicas y químicas del medio ambiente en el cual se va a aplicar e igualmente el tipo de contaminante, para luego determinar la especie de planta a utilizar según dichas condiciones.

Sin duda, esta tecnología representa actualmente una de las mejores opciones de la actualidad para la recuperación de superficies contaminadas en el mundo, presentándose como un proceso mucho más natural, ecológico y amigable con el medio ambiente en el que se desarrolla, que otros métodos que se utilizaban hasta ahora con el mismo fin.

Técnicas sostenibles para la limpieza de suelos contaminados.

La idea básica es plantar en la tierra a recuperar ciertas especies de plantas que se alimentan de estos compuestos, extraerlos del suelo y acumularlos en las hojas y raíces, sanando efectivamente el suelo.

Hay muchas plantas ya conocidas por los expertos que pueden ser usadas en la recuperación de tierras. Cada uno de ellas se alimenta de una clase particular de contaminantes y utiliza una técnica de extracción específica, lo que la hace más o menos adecuada para los diferentes contaminantes.

Entre las especies más conocidas destacan el vetiver y el cáñamo, conocidos por su capacidad de absorción de metales pesados en general. Luego está el girasol silvestre, que absorbe el níquel y el cromo. La mostaza de la india es perfecta para reducir los niveles de plomo, cesio, cadmio, níquel, zinc y selenio dispersos en los acuíferos.

Algunas especies de árboles han demostrado ser útiles para la recuperación de suelos contaminados. Es el caso del álamo, un árbol capaz de absorber cantidades considerables de metales y de seguir acumulándolos a lo largo de su ciclo de vida.

Pero los recursos naturales y la biodiversidad al servicio de la ciencia no terminan ahí. Hay muchas otras especies que pueden crecer y vivir en suelos altamente contaminados y acumular contaminantes a través de la técnica de «fitoextracción», la alternativa económica y sostenible a los tratamientos químicos. Además de las ya mencionadas, de hecho, las especies más prometedoras son la brassica, el nabo, la col, el sauce, el altramuz blanco y el maíz.

Las pruebas de laboratorio han demostrado que todas estas plantas son capaces de absorber sustancias tóxicas con eficiencias que oscilan entre el 35% y el 40%. Esto significa que dentro de 4-5 ciclos estacionales es posible lograr una fitoextracción del 100% de las sustancias metálicas y de los microorganismos presentes en el suelo.

Fitorremediación asistida: qué es y qué beneficios aporta.

Con el fin de maximizar la capacidad de las plantas seleccionadas para recuperar de forma natural los suelos y aguas contaminadas, los biólogos y bioquímicos trabajan en un método basado en el uso de plantas y bacterias.

Es la llamada fitorremediación asistida que aprovecha la acción combinada de plantas y microorganismos rizosféricos, en particular las bacterias promotoras del crecimiento localizadas alrededor de las raíces. Esta técnica, promueve la fitohidradación, es decir, la biodegradación de contaminantes orgánicos en otras sustancias más simples y menos tóxicas que entran en la cadena alimentaria de los organismos presentes en el suelo.

¿Por qué usar fitorremediación?

La EPA utiliza la fitorremediación por muchas razones. Aprovecha los procesos naturales de las plantas y requiere menos equipo y mano de obra que otros métodos, ya que las plantas hacen la mayor parte del trabajo. Además, el sitio puede limpiarse sin excavar y transportar tierra o bombear agua subterránea, lo que ahorra energía. Los árboles y plantas más pequeñas utilizadas en la fitorremediación ayudan a controlar la erosión del suelo, hacen que el sitio sea más atractivo, reducen el ruido y mejoran la calidad del aire circundante.

La fitorremediación se ha utilizado con éxito en muchos sitios.

Ejemplo

La fitorremediación se está utilizando para limpiar agua subterránea contaminada cerca de un antiguo área de disposición en Aberdeen Proving Ground, Maryland. Esta área se utilizó para la disposición y quema de productos químicos industriales y de guerra desde 1940 hasta la década de 1970. Se encontró que los productos químicos utilizados como desengrasantes industriales y solventes eran un problema particular en el agua subterránea.

En la primavera de 1996, se plantaron 183 árboles de álamo en un área de una hectárea. Los árboles absorben el agua subterránea contaminada y descomponen los contaminantes en la zona de las raíces. Los niveles de agua subterránea cerca de los árboles muestran que están evitando que la pluma de contaminantes se desplace hacia áreas limpias. La EPA estima que dentro de 30 años desde el inicio de la limpieza, los contaminantes en el agua subterránea del sitio pueden reducirse hasta en un 85%.