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Vertidos de petróleo en el mar, abocamiento de tóxicos en los ríos, contaminación de suelos con compuestos nocivos… Los humanos, a través de todas las actividades industriales, estamos comprometiendo la viabilidad de muchos de los ecosistemas de la Tierra.
La contaminación es una problemática a nivel mundial, pues estamos haciendo daño a ambientes terrestres y acuáticos, poniendo en peligro la supervivencia de muchas especies de animales y de plantas. Estos no pueden crecer ni desarrollarse a causa de la alteración que hacemos de sus hábitats, llenándolos de compuestos tóxicos que imposibilitan la vida.
Las perspectivas de futuro no son buenas, pues todo parece indicar que no pararemos de contaminar el planeta hasta que este sea inhabitable incluso para nosotros. Pero, ¿entonces no hay ninguna esperanza?
Lo cierto es que sí que hay una. Una esperanza imperceptible a simple vista pero que podría solucionar gran parte de los problemas de contaminación del mundo: los microorganismos.
Muchos seres vivos microscópicos están siendo estudiados para su aplicación en lo que se conoce como biorremediación. Dentro de los microorganismos encontramos las formas de vida más diversas del mundo, con especies que son capaces de alimentarse de compuestos tóxicos y de generar, como residuo, elementos que ya no son nocivos. Podrían, literalmente, limpiar los ecosistemas de toda la basura que generamos.
En este artículo descubriremos qué es la biorremediación y qué aplicaciones pueden tener los microorganismos en la búsqueda de revertir la tan preocupante situación medioambiental que vivimos.
La biotecnología ambiental: ¿qué es?
A grandes rasgos, la biotecnología es la ciencia que analiza la posibilidad de utilizar organismos vivos o los productos que estos generan en la industria. Es decir, estudia la aplicación de seres vivos, generalmente microorganismos, en la industria tecnológica.
La biotecnología tiene aplicaciones en infinidad de ámbitos de nuestra vida: obtención de bebidas alcohólicas, yogures, quesos, producción de antibióticos y vacunas, desarrollo de plantas resistentes a insectos y otros tipos de organismos modificados genéticamente, etc.
De todos modos, uno de los usos que se convertirá en pieza clave de nuestro futuro es el que se le puede dar en el ámbito del medio ambiente. Hace años descubrimos que los microorganismos pueden ser útiles no solo por su capacidad de generar distintos productos, sino para solucionar muchos problemas generados por las actividades humanas.
La biotecnología ambiental es la rama de la biotecnología que ha permitido que desarrollemos lo que se conoce como biorremediación.
¿Cuál es el objetivo de la Biorremediación?
El principal objetivo de la biorremediación es reducir el impacto que tienen las actividades industriales en el medio. Para ello, la biotecnología ambiental estudia aquellos microorganismos capaces de asimilar productos tóxicos y transformarlos en otros que no tengan consecuencias tan negativas para el medio.
Dicho de otra manera, la biorremediación consiste en potenciar el crecimiento de microorganismos que “comen” tóxicos y que después de degradarlos en su interior, expulsan otros compuestos con menor (o, idealmente, nulo) impacto medioambiental.
Existen diferentes especies de bacterias, hongos e incluso plantas que cumplen con estas propiedades necesarias, por lo que son introducidas en ambientes contaminados con tóxicos para que empiecen a descomponer estos compuestos nocivos y resuelvan, al menos parcialmente, el problema.
Así, se consigue “limpiar” de forma natural ecosistemas tanto terrestres como acuáticos de contaminantes que podrían poner en peligro la supervivencia del resto de las especies de ese hábitat.
5 ejemplos y aplicaciones de la Biorremediación
Conforme la industrialización continúa, hay más ecosistemas infestados de compuestos tóxicos. La situación se está volviendo cada vez más alarmante, con las organizaciones ambientales advirtiendo de que estamos a poco tiempo de que el daño sea totalmente irreversible.
En este contexto, la biorremediación puede ser la solución a muchos de los principales problemas relacionados con la llegada de tóxicos a los ecosistemas del planeta. A continuación presentamos algunas de las principales aplicaciones de la biorremediación, destacando qué microorganismos son útiles para cada situación.
1. Bacterias que degradan el petróleo vertido al mar
El petróleo es pieza clave de nuestra sociedad, habiendo de transportar cantidades enormes de este compuesto útil tanto para la industria como para vehículos automóviles pero altamente tóxico para todos los seres vivos.
El transporte de petróleo suele realizarse mediante barcos petroleros e incluso hay instalaciones situadas en mar abierto que se encargan de la extracción de este combustible fósil. Esto es altamente peligroso y, de hecho, en los últimos 50 años ha habido más de 150 vertidos accidentales pero extremadamente graves de petróleo en los ecosistemas marinos.
Que el petróleo llegue al mar es una catástrofe medioambiental, pues pone en peligro la supervivencia de todas las criaturas marinas y, además, es casi imposible controlar la propagación de este tóxico una vez está en el agua.
Afortunadamente, hay bacterias que viven en el mar capaces de degradar este petróleo, y ahí es donde entran las técnicas de biorremediación. Existen microorganismos capaces de alimentarse de hidrocarburos, que son los compuestos por los que está formado el petróleo.
Así, cuando hay un vertido de petróleo en el mar, se estimula el crecimiento de estas bacterias (se conocen más de 16 especies presentes de forma natural en el mar con estas propiedades), cuya población empieza a crecer y poco a poco van consumiendo estos hidrocarburos y los transforman en otras sustancias no tóxicas asimilables por otros organismos, permitiendo una (eso sí, lenta) recuperación del hábitat marino.
2. Hongos que transforman hidrocarburos en fertilizante
Pese a que no hay tanta espectacularidad como en un vertido de petróleo en el mar, la mayor parte de los hidrocarburos mencionados anteriormente afectan a los ecosistemas terrestres, donde tienen el mismo papel destructivo.
En este contexto, se descubrió que los hongos pueden realizar la misma función de degradación que las bacterias marinas pero en tierra firme. Hay distintas especies de hongos que absorben los hidrocarburos a través de unos filamentos que reciben el nombre de micelas, en cuyo interior estos tóxicos son degradados y generan, como residuo, fertilizantes orgánicos.
Por lo tanto, estos hongos no solo eliminan los hidrocarburos, sino que además mejoran las propiedades del suelo y ayudan a que el ecosistema se recupere del daño sufrido por los contaminantes dando a las plantas materia en forma de fertilizante para crecer.
3. Plantas que degradan los restos de pesticidas
Como hemos dicho anteriormente, no solo los microorganismos son útiles en las tareas de biorremediación. Organismos pluricelulares como las plantas también son aprovechables para eliminar del suelo compuestos tóxicos.
El uso de pesticidas está muy extendido pues evitan la pérdida de grandes cantidades de dinero en agricultura. Pese a que están controlados para que no supongan un riesgo para la salud humana y son diseñados con el objetivo de que las plantas no mueran por el ataque de plagas, a la larga acaban teniendo el efecto contrario al deseado.
A medida que se van aplicando los insecticidas en las consecutivas cosechas, estos se van acumulando en el suelo y pueden llegar a resultar tóxicos ya no para los insectos, sino para las propias plantas, pues se acaba llegando a una concentración de químicos en el suelo que imposibilita su crecimiento.
Afortunadamente, hay determinadas especies de plantas que pueden instaurarse en ese suelo plagado de insecticidas y absorberlos, degradarlos y finalmente generar otros compuestos que no resultan tóxicos para las plantas que se cultivan en ese terreno.
4. Microorganismos que ayudan en las tareas de minería
Esta aplicación no está directamente relacionada con la eliminación de compuestos tóxicos del suelo, pero sigue siendo una muestra del increíble potencial de los microorganismos en tareas de biorremediación.
La minería consiste en la extracción de metales que resultan útiles tanto por su valor como por su aplicación en la industria tecnológica. De todos modos, obtener estos minerales resulta una tarea complicada que requiere mucha fuerza bruta, tanto de operarios como de maquinaria pesada.
Los microorganismos son capaces de dar solución a esto, pues existen bacterias que ayudan a que los metales se desprendan de los minerales dentro de los que se encuentran retenidos. Este proceso recibe el nombre de biolixiviación y es de gran ayuda en minería, pues evita el uso de productos químicos que se aplicaban encima de los minerales para conseguir la extracción de los metales deseados.
Por lo tanto, el uso de estos microorganismos indirectamente reduce el grado de contaminación de los suelos ya que hace que las sustancias tóxicas tradicionalmente usadas no sean necesarias.
5. Tratamiento de aguas residuales mediante bacterias
La contaminación fecal es una de las grandes problemáticas de la salud pública, pues el agua es vehículo de transmisión de muchos patógenos procedentes de las heces que pueden causar enfermedades graves si el agua contaminada es bebida por una persona.
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Las plantas de tratamiento de aguas residuales se encargan de eliminar toda la materia tóxica para convertir el agua contaminada en agua apta para el consumo. Esto lo consiguen mediante procesos químicos y físicos, aunque también intervienen de biológicos, entrando así en el terreno de la biorremediación.
Los tratamientos biológicos de aguas residuales consisten en fomentar el crecimiento de microorganismos que degradan la materia orgánica del agua, haciendo que muchos compuestos nocivos precipiten (dejen de estar solubles en el agua) y puedan ser eliminados del agua en las siguientes fases de saneamiento.
Mejor no contaminar que biorremediar
Pese a que la biorremediación puede solucionar parcialmente algunos problemas de contaminación, hay que tener en cuenta que potenciando el crecimiento de estos microorganismos estamos alterando también la composición natural de ese ecosistema, algo que a la larga también puede resultar peligroso para ese hábitat.
Por ello, hay que evitar llegar al punto de necesitar utilizar microorganismos para eliminar contaminantes, pues su uso inadecuado puede acarrear de igual manera consecuencias medioambientales negativas.
Referencias bibliográficas
- Azubuike, C.C., Chikere, C., Okpokwasili, G. (2016) “Bioremediation techniques-classification based on site of application: principles, advantages, limitations and prospects”. World Journal of Microbiology and Biotechnology (Formerly MIRCEN Journal of Applied Microbiology and Biotechnology).
- Sardrood, B.P. (2013) “An introduction to Bioremediation”. Springer-Verlag Berlin.
- Abatenh, E., Gizaw, B., Tsegaye, Z., Wassie, M. (2017) “Application of microorganisms in bioremediation-review”. Journal of Environmental Microbiology.
