El estudio del Centro Científico CEAZA busca aportar al problema de la contaminación de suelos por metales pesados, mediante la fitorremediación, que consiste en aprovechar la capacidad de ciertas plantas para absorber, acumular o estabilizar contaminantes en suelo, aire, agua o sedimentos.
La contaminación ambiental es una problemática que, por décadas, ha preocupado a la sociedad mundial, considerando educación, campañas y diversos esfuerzos para intentar generar conciencia sobre la relevancia de cuidar la naturaleza. En este escenario, un punto aparte es la contaminación por metales pesados y metaloides, un grave problema ambiental a nivel mundial, a consecuencia tanto de procesos naturales, como también, por actividades antropogénicas (humanas).
Los metales pesados no son biodegradables, y por ello, son persistentes en el medio ambiente, acumulándose en los organismos vivos y en la cadena alimentaria. Al respecto, Chile está seriamente afectado por contaminación por metales pesados y metaloides, tanto por procesos naturales como por actividades mineras, afectando suelos agrícolas; y en especial, la contaminación por cobre y arsénico es un problema sanitario, agronómico y ambiental en el centro y norte de Chile.
Búsqueda de solución a los relaves mineros
Al respecto, la comunidad científica está buscando soluciones a esta situación, y precisamente, desde el Centro Científico CEAZA se investiga una posibilidad de estabilización de relaves mineros mediante la quínoa y fitorremediación (aprovechar la capacidad de ciertas plantas para absorber, acumular, metabolizar, volatilizar o estabilizar contaminantes presentes en el suelo, aire, agua o sedimentos).
La investigación FONDECYT “Estrés y tolerancia inducidos por metaloides y metales pesados en Chenopodium quinua Willd. Selección de accesiones tolerantes para fitorremediación y/o producción alimentaria segura en suelos contaminados con cobre y arsénico” se comenzó a desarrollar durante el presente año 2022 y es liderado por el investigador de CEAZA, Dr. Teodoro Coba de la Peña, quien primeramente aclara que un relave minero consiste en depósitos de partículas minerales pulverizadas, a menudo en ausencia de suelo y materia orgánica.
Planta tolerante para estabilizar un relave
“Un relave no se puede descontaminar (a no ser que se traslade a otro lugar), sólo se puede estabilizar”, añade el Dr. Coba, explicando también que “la utilidad de hacer crecer plantas y crear una cobertura vegetal en relaves mineros es la de estabilizar dicho relave, ya que las raíces y rizosferas de las plantas absorberían y/o inmovilizarían los metales pesados, y se minimizaría la movilización y difusión de estos contaminantes al medio ambiente circundante”.
Asimismo, añade el investigador, la planta debe ser tolerante a estos metales pesados y poder crecer en este sustrato. “Ello puede implicar que se deban añadir enmiendas orgánicas (como compost y otros) a ese sustrato, para proporcionar materia orgánica a la planta. También debe ser un lugar con aporte de agua o presencia de humedad, a fin de que las plantas puedan seguir creciendo durante tiempo indefinido en ausencia de riego controlado”.
Fitorremediación
Sobre el proceso de fitorremediación, el Dr. Coba aclara que consiste en un enfoque ecológico y rentable para inmovilización o descontaminación de suelos contaminados mediante plantas o variedades tolerantes seleccionadas, que pueden acumular altas concentraciones de metales pesados y metaloides. “Por lo tanto, una mejor comprensión de los mecanismos bioquímicos, fisiológicos, metabólicos y moleculares involucrados en la acumulación y la tolerancia de las plantas es de gran interés para la selección de variedades aptas para cultivo y/o fitorremediación de suelos contaminados con metales pesados”.
¿Y por qué la quínoa? El investigador clarifica que Chenopodium quinoa Willd es un pseudo-cereal nativo andino con creciente interés y aplicación en Chile y el mundo por su potencial para contribuir a la seguridad alimentaria, por su calidad nutricional y adaptabilidad a diferentes suelos y condiciones ambientales desfavorables. “La quínoa también se ha propuesto como una planta prometedora para aplicaciones de fitorremediación o para la producción de cultivos sin riesgo para la salud en suelos contaminados con metales pesados, pero se sabe poco sobre el estrés y la tolerancia inducidos por metales pesados y mecanismos en la quínoa, o sobre sus características de acumulación de metales y capacidades de fitorremediación”.
Desarrollo de primeros ensayos con quínoa
En este contexto, se podrían cultivar plantas de quínoa para estabilizar relaves mineros, puesto que es una planta tolerante a estreses ambientales, pero debe realizarse un estudio para comprobarlo, comenta el científico. “Puede que algunas variedades de quínoa, especialmente las del norte (adaptadas a poca disponibilidad de agua y a condiciones climáticas del Altiplano) sean tolerantes a los contaminantes de los desechos mineros del relave y puedan crecer en dicho sustrato, y que, además, tengan la capacidad de acumular e inmovilizar metales pesados, formando una cobertura vegetal que contribuya a estabilizar el relave. Se requeriría realizar un ensayo previo en macetas con relave, y luego un ensayo piloto en una parcela de relave”, añade.
¿Y de poder cultivarse quínoa en relaves mineros, sería apta para el consumo humano? El Dr. Coba advierte que aquello no está aún comprobado, pues, hasta ahora, no se han realizado las pruebas y controles pertinentes. “Se deben cumplir dos condiciones: la planta debe ser tolerante a los metales pesados, a fin de poder crecer en ese suelo y producir granos de adecuada calidad nutricional, y estos no deben acumular metales pesados. Muchas plantas tolerantes acumulan metales pesados, mayoritariamente en la raíz, y no en la parte aérea”, aclara.
Igualmente, prosigue el investigador de CEAZA, también existen plantas que no acumulan metales pesados, sino que evitan que entren en la planta, o incluso los excluyen al exterior, lo cual sería ideal para consumo alimentario. “En todo caso, estos granos se podrían consumir, siempre que se examine previa y regularmente que no acumulan metales pesados, y también, que dichos granos conservan las características nutricionales deseables. En este caso, se podría consumir quínoa cultivada en suelos contaminados, siempre realizando regularmente los análisis mencionados”.
Respecto a los resultados del estudio, el Dr. Coba menciona que el trabajo se inició en abril de 2022, y tiene una duración de 3 años. “Por ahora tenemos algunos resultados preliminares. Pienso que a finales de marzo de 2023 ya tendremos algunos resultados interesantes que se podrían difundir y enviar a un congreso científico. Al final del proyecto, en marzo 2025, debemos tener todos los resultados requeridos en los objetivos planteados”, puntualiza.