La contribución de los microbios

Los microbios se nutren descomponiendo diversos tipos de materias orgánicas, incluyendo los contaminantes. “Mediante la absorción y digestión de las mismas por parte de los microbios, algunas materias tóxicas se purifican”, dice Liao Xiaoyong, doctor que trabaja en el Instituto de Investigación de Ciencias Geográficas y Recursos Naturales de la Academia de Ciencias de China.

La Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Tsinghua ha realizado experimentos para la regeneración del suelo contaminado de petróleo crudo en el Campo Petrolífero Zhongyuan, en la provincia de Henan, combinando hongos y bacterias. Las investigaciones se llevaron a cabo en una tierra que ha sido contaminada durante 18 años por el petróleo y cuya salinidad es de dos a cuatro veces superior a la normal.

Encontrar el tipo de microbio adecuado para descomponer un contaminante determinado era el objetivo principal del grupo que llevó a cabo los ensayos. Se invirtió medio año en encontrar seis clases de microbios de entre las miles de especies que se hallaron en el terreno; a continuación, aún tuvieron que entrenarlos especialmente para adaptarse a contaminantes de alta densidad, y convertirse así en “fuerzas especiales” en la lucha contra las sustancias tóxicas.

La labor de las plantas

La tecnología de regeneración del suelo con plantas es segura, barata y eficaz, y está centrando los esfuerzos en I+D del sector en todo el mundo.

Sun Tieheng, rector de la Universidad de Shenyang y ex director del Instituto de Investigación en Ecología Aplicada de Shenyang, de la Academia de Ciencias de China, se ha dedicado 40 años a estudiar la contaminación y sus efectos sobre los ecosistemas, así como a las ciencias del suelo y del medio ambiente, y ha establecido un sistema de ingeniería centrado en el tratamiento ecológico de las aguas residuales y en la regeneración biológica (o biorremediación) de suelos contaminados.

Mientras tanto, el doctor Chen Tongbin, del Instituto de Investigación de Ciencias Geográficas y Recursos Naturales de la Academia de Ciencias de China, descubrió por primera vez, hace unos años, que un tipo de helecho, el pteris vittata, también conocido en inglés como ladder brake, tiene una capacidad extraordinaria para absorber arsénico y otros metales pesados, cientos de miles de veces mayor que la de una planta normal.

En 1987, Chen Tongbin, recién llegado a la Academia de Ciencias Agrícolas de China para cursar el doctorado en Edafología (ciencia del suelo), preveía que la contaminación por arsénico en el suelo iba a ser un problema ambiental trascendental para el país. Diez años después, fue designado para dirigir el equipo de experimentación que debería seleccionar, entre un amplio abanico, plantas capaces de eliminar los metales pesados de la tierra.

Chen creía que en torno a las minas de arsénico rojo debería existir ese tipo de planta, por lo que comenzaron su búsqueda por una mina del distrito de Shimen, provincia de Hunan, que llevaba más de 300 años abierta. Tras tres años de investigación, descubrió un tipo de helecho cuyos resultados experimentales lo dejaron boquiabierto: cada kilogramo de esta planta podía absorber más de 10.000 miligramos de arsénico, cientos de miles de veces más de lo que absorbe una planta común y corriente.

En el año 2000, una localidad de la prefectura de Chenzhou, en Hunan, sufrió un episodio grave de contaminación por arsénico, lo que provocó la desertización de grandes cantidades de tierras cultivadas, e incluso la muerte de dos campesinos. Chen acudió de inmediato para comenzar los trabajos de biorremediación, plantando pteris vittata. Tres años después, quedaba resuelto en lo fundamental el problema: “El contenido de arsénico se va reduciendo de manera notable con cada cosecha de la planta”, comenta Chen.

Creando las “fuerzas especiales”

Expertos del Instituto de Biología de la Academia de Ciencias de Shandong han descubierto un método de regeneración del suelo contaminado por petróleo, metales pesados e hidrocarburos aromáticos policíclicos (un derivado del benceno), mediante la combinación de microbios propios del lugar y flores y plantas. Obtuvieron del petróleo en descomposición de diversos campos petrolíferos de grandes dimensiones en otros países, más de diez cepas de bacterias que se adaptan al ambiente salino y, tras un proceso de selección y combinación, crearon tres tipos de bacterias con patente propia.

Wang Jianing, subdirector de dicho instituto, explica que, en condiciones naturales, la tasa de descomposición anual del petróleo es de alrededor del 10%, mientras que los técnicos del instituto lograron aumentarla al 53% para todos los hidrocarburos procedentes del petróleo en el experimento de regeneración del suelo contaminado por el crudo en el Campo Petrolífero Shengli, combinando sus bacterias con plantas.

Actualmente, los tipos de bacterias conocidas como “fuerzas especiales” que dominan los científicos chinos son cada vez más numerosos. Hace poco, la Universidad Agrícola de Nanjing logró seleccionar y especificar 500 cepas bacterianas para su uso en la descomposición, estableciendo de esta manera el mayor banco de bacterias para la descomposición microbiana de los residuos de los pesticidas.

Los científicos chinos han descubierto ya numerosas plantas hiperacumuladoras en más de 200 zonas mineras de más de 20 provincias y municipios de jurisdicción central, muchas de ellas con capacidad para absorber importantes cantidades de cobre, plomo, zinc, cadmio, níquel, cobalto o manganeso, entre otros metales pesados. Estas plantas, junto con los aditivos microbianos y sus combinaciones, desempeñan un papel muy importante en la reducción de los costos de biorremediación de suelos y de mejora del medio ambiente.

Con el apoyo del Plan Estatal de I+D en Alta Tecnología, los expertos chinos han logrado resolver los problemas técnicos en cuanto al cultivo de tejidos de plantas y brotes y han optimizado la tecnología de regeneración biológica de suelos.