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Recuperación de un recurso natural con el tratamiento microbiológico de suelo contaminado. El suelo como hábitat, almacén de carbono y agua.

28/07/2017

"The nation that destroys its soil destroys itself". Franklin D. Roosevelt


"This land was the best in the world, but in comparison of what then was, there are remaining only the bones of the wasted body. All the richer and softer parts of the soil having fallen away, and the mere skeleton of the land being left". Plato 360 b.c.



El suelo proporciona la mayor parte de los alimentos que consume el ser humano y puede considerarse como el órgano mas importante de la tierra. La calidad y la salud de los suelos condicionan en gran medida la producción y sostenibilidad agrícola, la calidad medioambiental y, por ende, afectan a la salud vegetal, animal y humana. El suelo alberga una enorme cantidad de organismos vivos, miles de millones en un solo gramo de suelo y varios miles de distintas especies de bacterias, conviviendo en una gran simbiosis entre sí, en un holobionte. Además, un suelo sano puede retener y almacenar grandes cantidades de agua.


Desde que la humanidad ha dejado de alimentarse de frutos silvestres y caza, paulatinamente ha ido desarrollando nuevas técnicas de agricultura y ha empezado a aprovechar los recursos minerales de la tierra. Ello ha provocado un continuo incremento en la pérdida de suelo orgánico. Esta pérdida de suelo se ha visto incrementada fuertemente desde el inicio de la industrialización, desde finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX hasta hoy en día. A esta pérdida de materia orgánica en el suelo, se ha sumado la introducción en el medio de un gran número de compuestos orgánicos e inorgánicos altamente perjudiciales para la salud humana, la biota del suelo y el ecosistema en general, acelerando a su vez aún más la erosión. El edafón (la totalidad de especies vivas de microorganismos y de animales del suelo) tiene la importante función de taponar los efectos de la contaminación del suelo por inmisiones atmosféricas y vertidos accidentales, así como la eliminación por degradación microbiológica natural de gran número de sustancias contaminantes.

El suelo no sólo tiene una gran capacidad de eliminar sustancias contaminantes del ecosistema de forma definitiva, sino que le corresponde también un importante papel en el clima terrestre en general. La cantidad de CO2 en la atmosfera se estima entre unos 700 y 800 Pg C (1 Peta gramo = 1015 g = 1 Giga-t C), cantidad relativamente pequeña en comparación con el ecosistema terrestre (aprox. 1.000 a 2.300 Pg C) y los océanos (39.000 a 41.000 Pg C). La pequeña concentración de CO2 en la atmósfera (0,0383 Vol. %) se debe a la elevada eficiencia de la vegetación que crece encima del suelo para fijar el CO2 vía fotosíntesis oxidativa primaria

                                                           6 CO2 + 6 H2O <--> C6H12O6 + 6 O2.

Esta vegetación fija unos 700 Pg C a través de la fotosíntesis en forma de biomasa, que se corresponde aproximadamente con la cantidad de CO2-C en la atmósfera. La capa superior del suelo (<2m) almacena unos 1.000 a 2.300 Pg C, como humus y edafón, lo que es de 2 a 3 veces superior a la cantidad almacenada en la vegetación o en la atmósfera.

Estos números ponen de manifiesto la importancia que tiene el suelo orgánico en la discusión global respecto al cambio climático, producido debido al desequilibrio entre el carbono que se fija anualmente en suelos, capa vegetal terrestre y los océanos y la liberación de carbono a la atmósfera a causa de la foto respiración, la mineralización, sobre todo, a la actividad antrópica moderna (transporte, industria y energía).

La pérdida de humus y edafón tiene como consecuencia que el suelo sea menos poroso, tenga menos microcavidades y por tanto sea más compacto y menos permeable para el agua. Por ello su capacidad para almacenar las aguas pluviales se reduce drásticamente, y la velocidad con la que la superficie del suelo puede absorber aguas torrenciales también se ve fuertemente reducida, aumentando la erosión, la pérdida de suelo y su hábitat.

En la mayor parte de contaminaciones por compuestos orgánicos los métodos biológicos son la tecnología más eficaz para recuperar un suelo, que debido a un vertido accidental ha perdido su capacidad de poder albergar la compleja vida de un edafón sano.

En el tratamiento microbiológico de suelos contaminados, que han perdido parte o la totalidad de su edafón debido a una inhibición por la introducción accidental de sustancias toxicas, éstos se mineralizan mediante el proceso que se produce en cualquier suelo sano de forma natural

                                     CnOm + O2 --> Biomasa + CO2 (respiración heterótrofa).

Es el mismo proceso a través del que, tarde o temprano, toda biomasa, viva o muerta, vuelve a la atmósfera para servir de nuevo de fuente de carbono mediante fotosíntesis para el crecimiento de la vegetación terrestre y la vida en los océanos. En la mineralización de biomasa compleja, como p.e. ocurre con la degradación natural de la lignina de plantas, arbustos y árboles, se producen gran número de metabolitos aromáticos y alifáticos, entre ellos compuestos aromáticos como benceno, fenoles, bifenilos, etc. Todos estos compuestos aromáticos, sin excepción, se reducen paso a paso convirtiéndose en cada uno de los tres difenólicos claves: catecol, ácido protocatecúico, y ácido homogentísico. Todo el mecanismo de degradación de los complicados compuestos se produce por medio de bacterias, arqueas, hongos y enzimas. En el trabajo de degradación microbiológico de suelos contaminados se aprovechan estos mecanismos, que forman parte de la actividad microbiológica natural del suelo, utilizando microorganismos autóctonos y no modificados genéticamente con el fin de acelerar el proceso de degradación natural y hacerlo así mas eficiente.

Concluyendo se puede constatar que el tratamiento microbiológico es la única técnica de descontaminación que recupera el recurso suelo al no destruir ni el humus ni el edafón, consiguiendo a su vez la minimización de la huella de carbono asociada a la contaminación de suelos y a las técnicas de recuperación, manteniendo y mejorando la capacidad de retener el agua pluvial y contribuyendo con ello a la reducción de la erosión. N.Nägele


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