Tras décadas de intensa actividad industrial y minera, entre el 1% y el 3% de los suelos del País Vasco están contaminados. El grupo EKOFISKO (Dr. José I. García Plazaola, Dr. Antonio Hernández, Dra. Oihana Barrutia, Dr. Unai Artetxe, Dra. Raquel Esteban, Beatriz Fernández, María Galende y Maite Gómez), de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, dirigido por el catedrático de Fisiología Vegetal, Dr. Txema Becerril y en colaboración con el consorcio de investigación BERRILUR, está investigando cómo mejorar la salud de esos suelos contaminados. Para ello utilizan la fitorremediación, tecnología basada en el empleo de plantas para recuperar entornos contaminados por componentes orgánicos y/o inorgánicos.

“Los contaminantes pueden ser inorgánicos u orgánicos. La mayor parte de nuestra investigación está centrada en los metálicos (inorgánicos), aunque también hemos investigado con contaminantes orgánicos. En las cercanías de las gasolineras, por ejemplo, los suelos pueden contaminarse por vertidos de carburantes, y también hemos realizado experiencias con suelos de ese tipo”, señala el Dr. Becerril.

Teniendo en cuenta que es casi imposible la completa eliminación de la contaminación, lo que se busca en esta investigación es determinar las bases para la desactivación de los contaminantes y sus posibles consecuencias. “Los suelos contaminados son difíciles de vegetar -apunta el catedrático de Fisiología Vegetal -, normalmente quedan desprovistos de vegetación y el contaminante puede ser arrastrado con el agua. Gracias a la vegetación lo que conseguimos es inmovilizar la contaminación y que no llegue a otras zonas”.

Plantas exclusoras, hiperacumuladoras e indicadoras

Para conseguir revegetar estos suelos, hacen falta plantas específicas que soporten altos niveles de contaminación: “Utilizamos plantas que de forma natural hayan evolucionado para tolerar la presencia de contaminantes en zonas donde, debido a previas actividades mineras, la presencia de metales pesados es muy elevada”. En el ámbito de la fitorremediación el grupo EKOFISKO utiliza dos estrategias de recuperación mediante el empleo de dos tipos de plantas: plantas exclusoras e hiperacumuladoras.

Una de las estrategias es la fitoestabilización. Para ello están investigando la utilización de plantas exclusoras como la especie Festuca rubra. “Inmovilizan los contaminantes en el suelo y eliminan su actividad biológica, impidiendo su efecto tóxico”, señala Txema Becerril.

Otra estrategia completamente opuesta sería la fitoextracción, técnica basada en la absorción, por algunas especies vegetales, de metales pesados como el cadmio y el zinc, y en la que el grupo EKOFISKO investiga la utilización de dos especies de plantas, Thlaspi caerulescens y Rumex acetosa. Thlaspi caerulescens es una especie peculiar, pues tiene la capacidad de acumular grandes cantidades de metal en su parte aérea. Por ello se le denomina hiperacumuladora. “Es una planta muy especial porque crece mejor en presencia de contaminantes metálicos como el Zn. Incluso en un suelo no contaminado localizaría esos metales y los acumularía en sus hojas. Estas hojas con altos niveles de metales están protegidas frente a fitofagos”, afirma Becerril. “El caso de Thlaspi caerulescens es especial porque el ecotipo que nosotros hemos caracterizado tiene una efectividad comparable a otros ecotipos europeos”, añade. No obstante, ha habido un cambio de opinión respecto a las estrategias fitorremediadoras a utilizar en suelos contaminados: “Inicialmente, cuando
se empezó a trabajar en el mundo de la fitorremediación, en los años 90, el objetivo principal era eliminar los contaminantes por medio de plantas hiperacumuladoras, pero con el tiempo, el protagonismo lo están ganando las plantas exclusoras porque te permiten inmovilizar el problema, mejorar la salud del suelo y evitar la entrada de contaminantes en la cadena trófica”.

La otra especie acumuladora con componentes inusuales e interesantes es Rumex acetosa. Ésta es una especie muy común, pero algunos ecotipos que crecen en entornos contaminados han adquirido unas propiedades que les permiten no sólo tolerar los metales del suelo sino acumularlos en concentraciones elevadas. Además, sus altos niveles de oxalato la hacen tóxica para muchos herbívoros, de forma que se impide el paso de los metales absorbidos a la cadena trófica.

En fitorremediación una estrategia combinada es la más interesante y sostenible, según Txema Becerril: “A la hora de revegetar un suelo, nos estamos dando cuenta de que es muy importante utilizar diferentes especies de plantas, que se ayuden entre sí. La vía de las hiperacumuladoras per se no es suficiente para descontaminar un suelo. La salud del suelo se recupera mejor cuando la revegetación se hace con diferentes especies que utilizan estrategias complementarias y en
combinación con otras tecnologías fisico-químicas”.

Investigación en biomarcadores de estrés

Uno de los objetivos fundamentales de la investigación es saber cómo afectan los metales pesados a la planta, qué ocurre dentro de la misma y cómo responde ante las agresiones. Para ello, el grupo EKOFISKO está trabajando en el laboratorio y en suelos contaminados. La interacción entre estos dos campos es muy importante para la correcta aplicación de las conclusiones.

En el laboratorio tratan, entre otros aspectos, de averiguar qué genes están relacionados con la tolerancia a los metales pesados y las condiciones ambientales desfavorables, para poder así realizar bioensayos sobre esa base genética. “En colaboración con el grupo de Ecología Microbiana de NEIKER- TECNALIA dirigido por el Dr. Carlos Garbisu hemos iniciado una línea de identificación de los genes implicados en la tolerancia a los componentes contaminantes. De forma general lo que
estamos haciendo es someter a las plantas a diversos agentes ambientales y vemos qué genes expresan”, señala Txema Becerril. “A la planta le sometemos a muchas situaciones de estrés: contaminantes, frío, calor, salinidad, etc. Después utilizamos diversas metodologías ecofisiológicas para determinar qué es lo que cambia en la planta y nos damos cuenta cuáles de esos cambios internos son importantes y pueden ser utilizados como biomarcadores para establecer diagnósticos”,
añade.