EVOLUCIÓN DE LA BIORREMEDIACIÓN EN AMBIENTES CONTAMINADOS CON MATERIA ORGANICA

El problema de la contaminación de origen orgánico por hidrocarburos ha sido objeto de estudio desde hace muchísimos años, aunque su interés aumentó bastante cuando el petróleo, su uso y su transporte se convirtieron en los principales causantes de la contaminación de los mares. En 1946, Claude E. ZoBell descubrió que muchos microorganismos que se encontraban distribuidos por la naturaleza tenían la capacidad de utilizar los hidrocarburos como fuente de energía y carbono. Veinte años después de la publicación de ZoBell, un superpretolero se hundió en el canal inglés, lo que causó que la atención científica se centrara en los problemas causados por la contaminación derivada del petróleo, y se realizaran multitud de estudios e investigaciones sobre ello.

Sin embargo, con el paso de los años, han aparecido nuevos problemas, como la contaminación de los sedimentos acuáticos, contaminación en costas y estuarios con hidrocarburos orgánicos tóxicos y cancerígenos, que se acumulan en los tejidos biológicos y se incorporan a la cadena alimenticia.

Nosotros hemos comparado tres “reviews” que estudian y ofrecen distintos métodos para el tratamiento de la contaminación orgánica, sobre todo hidrocarburos procedentes de vertidos de petróleo, y nos ofrecen una buena perspectiva acerca de cómo han evolucionado las técnicas a lo largo de los años. La primera de ellas, del año1981, trata sobre la degradación microbiana de los hidrocarburos del petróleo; la segunda de ellas, que es del año 2004, trata sobre el uso de agentes comerciales distinguiendo dos enfoques de biorremediación para la limpieza de estuarios y costas además del agua marina e introduce la preocupación sobre contaminación en sedimentos; y la última de ellas, del año 2010, profundiza en la biorremediación de contaminantes orgánicos presentes en los sedimentos acuáticos pero analizando nuevas técnicas.

En 1981 se estudió principalmente la degradación microbiana de los hidrocarburos procedentes del petróleo, determinando que era un proceso complejo en el que tanto los factores ambientales, como la mezcla de hidrocarburos a degradar y la disponibilidad de oxígeno y nutrientes, entre otros, tenían una gran influencia sobre el destino de los vertidos de petróleo. Además, se estableció que la habilidad de degradarlos hidrocarburos no se restringía a unos pocos géneros de microorganismos, sino que diversos grupos de bacterias y hongos, que se encontraban ampliamente distribuidos en ambientes marinos, de agua dulce, y hábitats del suelo, habían demostrado tener esta capacidad.

A pesar de los estudios realizados, la naturaleza interactiva de los microorganismos, el petróleo y el medio ambiente no se conocíancompletamente, por lo que quedaba mucho trabajo por hacer. Existía mucha controversia en algunos temas y se necesitaba realizar muchísimo trabajo en este campo. Con una mejor comprensión de este proceso de degradación, se podrían desarrollar modelos para predecir el destino de los contaminantes de hidrocarburos y desarrollar estrategias para la utilización de microorganismos degradadores de hidrocarburos en actividades para la extracción de hidrocarburos de los ecosistemas contaminados.

Sin embargo, durante los años siguientes hasta la actualidad las técnicas no han evolucionado tanto como cabía esperar. Durante los 90 y principios de siglo XXI la biorremediación se enfocó de las dos formas citadas, siendo la bioestimulación la que mejores resultados ha demostrado. Introducir microorganismos en ambientes contaminados no muestra resultados eficientes, sin embargo estimular a los microorganismos autóctonos aportando nutrientes y coenzimas que les permita crecer y degradar más rápido los hidrocarburos sí que muestra potencialidad, si bien es necesario mejorar la técnica mediante nuevos y mejores estudios. Los estudios realizados en estos años eran inconcluyentes e ineficientes, ya que apenas existían tests de campo, adolecían de controles adecuados, de análisis aleatorios y replicas, o los datos eran erróneamente analizados.

Ya en 2010 aparecen nuevas preocupaciones como consecuencia de la capacidad que muestran los sedimentos acuáticos para actuar como receptores de escombros de origen físico y biológico y como sumideros de una amplia variedad de contaminantes orgánicos e inorgánico.

Hasta este momento no se había estudiado en profundidad este tipo de contaminación, sin embargo se descubre que los sedimentos acuáticos, debido a sus inherentes condiciones anaeróbicas y a que son fuentes de carbono y energía abundantes, tienden a contener una amplia biomasa microbiana y diversidad, que son potencialmente capaces de degradar los contaminantes orgánicos. Teniendo en cuenta esto, se desarrollan una serie de estrategias de remediación, entre las que se encuentran el dragado, la excavación seca, la nivelación, mallas de geotextil y los sedimentos mezclados con agentes absorbentes, que tienen como principal objetivo el control de la fuente de contaminación o eliminación, de manera que se minimice el riesgo contaminante para la salud humana y el medio ambiente, y se minimicen los costes y los riesgos asociados a la técnica de remediación en sí misma.

Sin embargo, este tipo de estrategias no eran soluciones realmente eficientes, ya que tenían grandes impactos sobre el medio, en general elevados costes y lo más importante es que no eliminaban el problema de la contaminación, sino que lo trasladaban a otro lugar. Por estos motivos se estudia como alternativa la biorremediación, aplicándose a sedimentos y contaminación acuática.

Como técnicas de biorremediación, se estudian la bioestimulación, “bioaugmentation”, MNR y fitorremediación.

La “bioaugmentation” no parece ser en principio la solución al problema de la contaminación orgánica, ya que es muy sensible a factores como el pH, potencial redox, la presencia de contaminantes tóxicos, concentración y biodisponibilidad de los contaminantes, o ausencia de los principales sustratos, así como a la selección de la cepa bacteriana adecuada para cada caso. Por otro lado, la eficiencia de la fitorremediación, que emplea las plantas para la eliminación de la contaminación, es función de la elección del lugar y ocasión. Bien elegido el momento y el lugar, es barato y limpio, pero presentando la gran desventaja de que es lento y solo vale para vertidos pequeños y en baja concentración. En cuanto al MNR (Monitored Natural Recovery), que consiste básicamente en dejar que los procesos físicos y químicos de la naturaleza sucedan, tiene como inconvenientes que su uso es muy limitado, ya que aunque sea la más barata, es la más lenta y solo se puede utilizar en lugares que no sean de especial protección o valor, donde los riesgos para la salud humana así como los riesgos ecológicos no sean inmediatos o sustanciales. De nuevo, este tipo de método es adecuado para contaminaciones pequeñas o difusas. Por último, la bioestimulación se basa en favorecer el crecimiento microbiano aportando los nutrientes necesarios para ello; ya que la degradación biológica en sedimentos se realiza generalmente mediante metabolismo es necesario introducir aceptores de electrones.

Como se ha podido observar, no ha existido un gran avance desde el año 1981 hasta la actualidad en cuanto a la degradación microbiana de los contaminantes orgánicos, sobre todo si se compara con el avance que la medicina o la tecnología habrían desarrollado en el mismo número de años. Actualmente se proponen técnicas de remediación que en general presentan elevados costes, tienen un elevado impacto sobre el medio ambiente y no eliminan el problema de raíz, sino que lo trasladan a otro emplazamiento. Lo único que se propone como una solución medianamente aceptable es la biorremediación, que coge todas las desventajas que presentaban las anteriores y las pone a su favor: bajo coste, se trata de una solución permanente que puede conducir incluso a la completa mineralización de los contaminantes, no es invasiva para el ecosistema y permite eliminar contaminantes en concentraciones muy bajas. Sin embargo presenta a su vez inconvenientes importantes, como que se trata de métodos muy lentos, que no permiten tratar grandes vertidos y son menos predecibles que los métodos convencionales. Se debería invertir por tanto, en estudiar este tipo de métodos de biorremediación, para poder minimizar sus inconvenientes y convertirlas en las principales técnicas de tratamiento de la contaminación orgánica, desbancando a las técnicas convencionales.

Para ello es conveniente estudiar más a fondo qué agentes de biorremediación son los más eficientes para cada medio así como cuáles son los nutrientes que necesita y en qué cantidad y que tipo de aceptores usan, para elegir las bacterias cuya estrategia de vida sea más similar al ambiente. Además, se propone la aplicación de la biologíamolecular para identificar organismos potencialmente biorremediadores y descubrir qué es lo que hace a algunas especies más persistentes que otras, obteniendo colecciones de cultivos microbianos.

En definitiva, se necesita una mayor inversión en investigación fundamentalmente sobre técnicas de biorremediación, ya que tienen un futuro muy prometedor y son las mejores alternativas para la eliminación de la contaminación orgánica del medioambiente.

 

ELENA VERA

DANIEL NOVILLO

FRANCISCO MANCEBO

 


Suscribirse a comentarios Respuestas cerradas, se permiten trackback. |

Comentarios cerrados.


Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies