Fitorremediación para niños
La fitorremediación es una forma especial de limpiar el ambiente usando plantas. Imagina que las plantas son como pequeños héroes que ayudan a purificar el suelo, el agua contaminada o incluso el aire dentro de los edificios. No solo se usan plantas grandes, sino también algas y hongos, que son como los "limpiadores" de la naturaleza. Además, los pequeños seres vivos llamados microorganismos que viven cerca de las plantas también ayudan a descomponer las sustancias dañinas.
Contenido
¿Qué es la Fitorremediación?
La palabra "fitorremediación" viene de dos partes: "fito", que significa planta en griego, y "remediación", que significa curar o cuidar en latín. Es como decir "curar con plantas".
Aunque suene a algo nuevo, los humanos han usado las plantas para limpiar el agua desde hace más de 3000 años. Pero desde los años 1970, los científicos se interesaron mucho más en esta técnica, especialmente para limpiar lugares afectados por productos químicos y metales.
La fitorremediación es un grupo de técnicas que usan plantas para reducir, descomponer o atrapar sustancias contaminantes. Estas sustancias pueden ser naturales o creadas por el ser humano. Pueden estar en la tierra, el agua o el aire. Esta técnica también sirve para limpiar la contaminación causada por metales pesados o materiales radiactivos.
- En el suelo: Se usa para limpiar tierras contaminadas por metales, productos químicos, disolventes, explosivos, petróleo y otros contaminantes.
- En el agua: Ayuda a limpiar aguas con mucha materia orgánica o contaminantes como metales, hidrocarburos y productos químicos.
- En el aire: Las plantas también pueden purificar el aire en espacios cerrados. Esto se basa en investigaciones que la NASA hizo en los años 80 y 90.
En resumen, la fitorremediación es una forma natural de resolver problemas ambientales usando el poder de las plantas.
¿Cómo Funciona la Fitorremediación?
La fitorremediación funciona gracias a la relación entre las plantas, el suelo y los microorganismos. El suelo es el hogar de las plantas y de muchos microorganismos. Estos seres vivos se alimentan de los compuestos que hay en el suelo. Cuando hay demasiados compuestos dañinos, decimos que el suelo está contaminado. Lo mismo ocurre con el agua y el aire.
Las plantas y los microorganismos han evolucionado juntos. Se ayudan mutuamente. Los microorganismos se benefician de las sustancias que las raíces de las plantas liberan. A cambio, los microorganismos ayudan a las plantas a soportar las sustancias tóxicas. Al final, la planta es clave para sacar los contaminantes de su entorno.
El Papel de las Raíces (Rizosfera)
La rizosfera es la zona del suelo que está bajo la influencia de las raíces de las plantas. Esta zona es muy importante para la fitorremediación. Aquí, la cantidad de microorganismos es mucho mayor que en el suelo sin raíces.
Las raíces liberan sustancias naturales al suelo. Estas sustancias, llamadas exudados, ayudan a que crezcan muchas colonias de microorganismos. Las plantas les dan a estos microorganismos entre el 10% y el 20% del azúcar que producen. También liberan hormonas, enzimas, oxígeno y agua.
A su vez, los microorganismos de la rizosfera ayudan a la planta a crecer. Por ejemplo, reducen los organismos dañinos y le dan nutrientes. Cuantas más raíces tenga una planta, más espacio y alimento ofrecerá a los microorganismos. Estos microorganismos, estimulados por los exudados de las raíces, ayudan a descomponer la contaminación.
¿Cómo Limpian las Plantas?
Las plantas absorben los contaminantes para usarlos o guardarlos. Así, reducen o evitan que los contaminantes se liberen a otras partes del ambiente. A menudo, los compuestos orgánicos dañinos pueden ser descompuestos y usados por la planta para crecer. De esta manera, la contaminación desaparece.
Sin embargo, los contaminantes inorgánicos, como los metales o los materiales radiactivos, no se pueden descomponer. En estos casos, las plantas solo pueden atraparlos o sacarlos del suelo.
Cuando la contaminación es por metales pesados o por compuestos orgánicos que se disuelven fácilmente, como algunos productos químicos, la planta puede absorberlos o evaporarlos. Esto ayuda mucho a limpiar.
Pero si los contaminantes son difíciles de disolver, el papel directo de la planta es menor. Esto se debe a que la materia orgánica del suelo y la baja solubilidad del contaminante dificultan que llegue a la planta.
Tipos de Fitorremediación
Existen diferentes maneras en que las plantas pueden ayudar a limpiar el ambiente:
- Fitoextracción: Las plantas absorben los contaminantes, como metales pesados, y los acumulan en sus hojas o tallos. Se usan plantas especiales que pueden tolerar y acumular muchos metales. Después, estas plantas se cosechan y se queman. Las cenizas se guardan de forma segura o se usan para recuperar los metales.
- Fitotransformación o Fitodegradación: Algunas plantas producen sustancias (enzimas) que ayudan a descomponer los contaminantes que absorben. Los transforman en sustancias menos tóxicas o no tóxicas. Esto ocurre dentro de la planta o por los microorganismos que viven en sus raíces.
- Fitofiltración o Rizofiltración: Se usa para limpiar aguas superficiales y subterráneas. Las raíces de las plantas en ambientes húmedos absorben o retienen los contaminantes.
- Fitovolatilización: Las plantas absorben agua con contaminantes y los transforman en gases. Luego, liberan estos gases a la atmósfera a través de sus hojas. A veces, los contaminantes se degradan en sustancias menos dañinas antes de ser liberados. Sin embargo, si se liberan sustancias tóxicas al aire, esta técnica no es la mejor.
- Fitoestabilización: Esta técnica reduce el movimiento de los contaminantes. Las plantas se usan para disminuir la erosión del suelo y evitar que los contaminantes lleguen al agua subterránea. También pueden retener los contaminantes en el lugar, reduciendo su disponibilidad. A veces se añaden otras sustancias para mejorar este proceso. Es muy útil para evitar que los contaminantes se dispersen.
- Fitorrestauración: Busca restaurar completamente un suelo contaminado para que vuelva a ser casi como un suelo natural. Se usan plantas nativas de la zona. El objetivo es que el ecosistema original se recupere por completo. Cuando se aplica a aguas residuales, se le llama también fitopurificación. En este caso, las bacterias que viven en las raíces de las plantas acuáticas son las que limpian el agua.
- Fitoestimulación: Se refiere a cómo las plantas estimulan la actividad de los microorganismos en la rizosfera. Estos microorganismos ayudan a descomponer los contaminantes. Este proceso se ha observado en todas las plantas que acumulan muchos contaminantes.
Ventajas y Desafíos de la Fitorremediación
Beneficios de Usar Plantas
- Es mucho más económica que otros métodos de limpieza.
- Es ideal para áreas grandes con contaminantes que no se mueven mucho o con niveles bajos de contaminación.
- Al crear una capa de plantas, mejora la calidad del suelo.
- No es necesario mover el suelo contaminado, lo que evita que los contaminantes se dispersen por el aire o el agua.
- Las plantas son fáciles de monitorear.
- Permite recuperar y reutilizar metales valiosos, biomasa y agua.
- No requiere personal muy especializado, ya que se usan prácticas agrícolas normales.
- No necesita electricidad.
- Evita excavaciones y el uso de maquinaria pesada.
- Es un método menos dañino para el ambiente, ya que usa organismos naturales y mantiene el estado natural del lugar.
Limitaciones a Considerar
- La fitorremediación solo funciona en la superficie y hasta donde llegan las raíces de las plantas.
- Las plantas crecen lentamente y no producen mucha biomasa. Esto significa que el proceso puede tardar mucho tiempo. A veces se necesitan añadir sustancias para acelerarlo. Sin embargo, se pueden usar plantas de crecimiento rápido.
- No puede evitar por completo que los contaminantes lleguen al agua subterránea. Aunque un estudio en Estados Unidos mostró que los álamos plantados cerca de un campo de maíz redujeron mucho los nitratos en el agua.
- El tipo y nivel de contaminación pueden afectar la capacidad de las plantas para crecer o sobrevivir.
- Existe el riesgo de que los contaminantes se acumulen en la cadena alimentaria. Por eso, es muy importante no consumir las plantas que se usan para limpiar el suelo.
Mejorando los Resultados
La capacidad de una planta para acumular contaminantes está relacionada con su tolerancia a ellos. La toxicidad de algunos contaminantes puede reducirse transformándolos en sustancias menos dañinas.
Se pueden usar sustancias químicas llamadas quelatos para atrapar los contaminantes y disminuir su cantidad libre.
También se han hecho experimentos usando electricidad para mover los iones contaminantes en el suelo.
Además, se está investigando cómo la fitorremediación puede trabajar junto con la biorremediación. Esta última usa microorganismos o sus enzimas para limpiar el suelo.
El campo de la ingeniería genética también está avanzando mucho para mejorar la fitorremediación.
Plantas Especiales: Las Hiperacumuladoras
Las plantas que se eligen para la fitoextracción son muy especiales. Se les llama hiperacumuladoras porque pueden extraer y guardar grandes cantidades de contaminantes.
Estas plantas suelen tener un crecimiento rápido, son resistentes y fáciles de plantar y cuidar. También pueden evaporar mucha agua a través de sus hojas y transformar los contaminantes en productos no tóxicos o menos tóxicos.
Los álamos son un ejemplo muy usado. Crecen rápido, se adaptan a muchos climas y absorben mucha agua. Esto les permite manejar grandes cantidades de contaminantes disueltos y evitar que la contaminación se extienda.
En 1999, los científicos ya habían identificado 320 especies de plantas acumuladoras. Hoy en día, se conocen muchas más. Por ejemplo, hay casi 300 plantas que pueden acumular níquel. Muchos de estos tipos de plantas se encuentran en lugares como Cuba y Nueva Caledonia.
Investigadores de la Universidad de Rennes han descubierto un mecanismo en algunas plantas que les permite crecer incluso en suelos muy contaminados. Han visto que la presencia de ciertas sustancias naturales ayuda a las plantas a tolerar concentraciones de contaminación 500 veces más altas. Esto cambia la forma en que funcionan los genes de las plantas, haciéndolas más resistentes al estrés ambiental.
Véase también
En inglés: Phytoremediation Facts for Kids
- Biorremediación
- Alelopatía
- Anexo:Plantas que filtran el aire
- Eucharia Oluchi Nwaichi
