Investigador colabora al fortalecimiento y recuperación de los suelos
El suelo es un sistema vivo, dinámico y no renovable; sin embargo, a pesar de su importancia, no recibe la atención que merece, pues el ser humano se ha encargado de debilitar las potencialidades de este recurso mediante la realización de actividades inadecuadas, como contaminación, monocultivos y prácticas agrícolas no sustentables.
Por ejemplo, la industria minera genera grandes cantidades de residuos que contienen metales pesados (cadmio, plomo, cobre y zinc, entre otros) y, durante muchos años, acciones de confinamiento o deposición fueron realizadas sin garantizar las medidas adecuadas para minimizar el impacto ambiental de dichas sustancias, ya que los terrenos contaminados de esta forma representan una amenaza para la cadena alimenticia, los recursos de agua potable y la calidad del aire.
Para enfrentar este problema, en la FES Cuautitlán, el doctor Arturo Aguirre Gómez, responsable del Laboratorio de Investigación en Química Agrícola y Ambiental (LAIQAA), trabaja en la línea “Química, fertilidad, contaminación y remediación de suelos y nutrición vegetal”, a partir de la cual busca generar un beneficio ecológico que permita al suelo recuperar su productividad original.
Infografía la importancia de los suelos
-El suelo es la base para el crecimiento de las plantas y contribuye al mantenimiento de la vegetación natural y cultivada
-Juega un papel importante para el apoyo de la biodiversidad animal sobre la tierra, que incluye la fauna salvaje y doméstica
-Contiene millones de diversos organismos que representan importantes funciones vitales
-Un tercio de los suelos del mundo están degradados. Si el problema continúa, podría afectar a más de 9 millones de personas en el 2050
-Detener la contaminación de los suelos es vital, porque envenena los alimentos que comemos, el agua que bebemos y el aire que respiramos
FUENTE:FAO
Recuperar la calidad del suelo
En la última década se han realizado diversas investigaciones en las áreas de Agronomía, Edafología, Química y Fisiología vegetal, entre otras, de las cuales han surgido tecnologías emergentes de limpieza del suelo y jales mineros, entre éstas, la fitorremediación.
De acuerdo con el doctor Aguirre, la remediación de suelos contaminados con metales pesados inició en los años cincuenta, cuando los estudiosos notaron la existencia de plantas que crecían en ambientes que se creían inhóspitos, las cuales fueron denominadas hiperacumuladoras (capaces de acumular metales en elevada concentración con la posibilidad de extraerlos del suelo), gracias a procesos bioquímicos y microorganismos asociados a ellas.
La fitoextracción es una técnica de limpieza que depende de diversos factores: extensión del suelo contaminado, disponibilidad del metal para ser absorbido por las raíces y, lo más importante, la habilidad de la planta para interceptar, absorber y acumular al metal en su parte aérea.
Actualmente, el LAIQAA es un espacio que vincula tres labores fundamentales: la investigación, la docencia y los servicios de análisis externos, con el fin de impulsar la implementación de actividades que mantengan o favorezcan los suelos, principalmente, en áreas afectadas o propensas a la degradación, para prevenir o reducir la erosión, compactación y la salinidad, conservación o drenaje, así como su mantenimiento o mejoramiento de fertilidad.
Otra de sus aspiraciones es mejorar las condiciones del campo agrícola mexicano a partir de la implementación de programas al alcance de las necesidades y posibilidades de cada usuario, por lo cual brindan consultorías regulares a la industria, municipios, productores agropecuarios, agricultores, campesinos y público en general, además de dar seguimiento a casos particulares.
Acciones en la búsqueda de un método eficaz
La fitoextracción es considerada una “técnica verde”, otro de sus beneficios es que su costo es mucho más bajo que el de otras tecnologías para limpieza del suelo (lavado del suelo, solidificación/estabilización, vitrificación y tratamientos térmicos). No obstante, uno de los factores que más preocupan a quienes trabajan con esta metodología es la utilización de plantas hiperacumuladoras, puesto que se caracterizan por ser pequeñas y de lento crecimiento, un hecho que puede cambiar a partir del mejoramiento genético, la agro-estabilización y fertilización de los ambientes terrestres afectados.
A lo largo de su trayectoria profesional, el doctor Aguirre ha colaborado en distintos proyectos de renovación ambiental y recuperación de suelos, una de las más recientes pretende establecer una mejora a las metodologías ya existentes de fitoextracción de metales pesados, por medio del uso de ligantes (adhesivo que une dos elementos para formar un complejo de coordinación) como mejoradores químicos.
Por otro lado, la fitorremediación puede dividirse en dos secciones, una basada únicamente en la implementación de plantas hiperacumuladoras y otra asistida por la adición de ligantes, un aspecto que en los últimos tiempos ha interesado a la comunidad dedicada a este ámbito.
El objetivo principal de la adición de ligantes radica en incrementar la cantidad de metal disponible para ser absorbido y trasladado a la parte superior de la planta, haciéndola una especie química soluble, muy estable y fito-disponible.
La propuesta del LAIQAA
A fin de dar pie a la adición de ligantes, el doctor Aguirre y el licenciado Óscar Nava Rivera, egresado de la primera multidisciplinaria, realizaron distintos análisis en el Laboratorio y en un área del Jardín Botánico de la Facultad, donde sembraron, regaron y cosecharon Festuca arundinacea, un tipo de pasto del que ya se tenían antecedentes de tolerancia a los metales pesados.
Posteriormente, el pasto se colocó en macetas que contenían un jal minero, un material molido que queda después de que los minerales de interés han sido extraídos de las rocas que los contienen, de la mina “La Negra”, ubicada en Querétaro.
Una vez que el pasto presentó afectaciones se regó con diferentes soluciones hechas con los nueve ligantes (ácido etilendiamino tetraacético (EDTA), ácido nitrilotriacético (NTA), ácido trans 1,2- diaminociclohexano (CDTA), ácido iminodiacético, sal sódica tetrahidratada (IDA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido picolínico, ácido oxálico, ácido salicílico y citrato de sodio).
Al concluir el experimento, la Festuca arundinacea, demostró ser una planta tolerante a los metales, ya que logró adaptarse y desarrollarse. Por otro lado, respecto a los efectos de fitoextracción ante los ligantes aplicados, el EDTA, el ácido oxálico y los de ácido salicílico fueron los que mostraron un efecto positivo e importante mejorando el proceso de absorción y fitoacumulación.
En el proceso se incluyó el uso de fertilizantes fosfatados, y enmiendas orgánicas, de encalado y de yeso, para agroestabilizar y favorecer el crecimiento de materiales de revegetación, al tiempo de inactivar metales mediante procesos de precipitación química en composta, o con el uso de biocarbón (material orgánico pirolizado en ausencia de oxígeno a temperaturas bajas y medias), derivado de materiales de vigoroso crecimiento.
Tras la realización de este proyecto, pudieron determinar que la fitoextracción realizada bajo estas condiciones representa una técnica viable, pues cuando los sitios contaminados son agroestabilizados, se realiza un bioensayo con una planta sensible a estos metales (Cebada, Hordeum vulgare). De crecer igual que el ambiente prístino no contaminado, se considera que el sitio ha sido remediado y está listo para su revegetación y/o su reforestación.
Actualmente, bajo su condición de asesor, el académico colabora en diversos proyectos, como el del Parque Ecológico del Lago de Texcoco, el cual pretende la recuperación hídrica y ecológica de más de 14,000 hectáreas de terreno y su declaración como Área de Protección de Recursos Naturales (Decretado el 22 de marzo de 2022).
Finalmente, el investigador asegura que “remediar el suelo es darle terapia para que recupere su productividad original, lo cual lo hará sostenible, es decir, tendrá la capacidad para funcionar dentro de los límites de los ecosistemas naturales o gestionados, algo vital para garantizar la autosuficiencia alimentaria”.
María Dolores Elizondo Alvarado