Los árboles tienen la capacidad de capturar y eliminar contaminantes del suelo y degradarlos a través de procesos naturales en la planta. Es una hazaña de la naturaleza que las empresas han utilizado para ayudar a limpiar sitios contaminados, aunque solo en proyectos de pequeña escala.Las bacterias probióticas para árboles pueden aumentar la velocidad y la eficacia de este ciclo natural, proporcionando un socio microbiano para ayudar a proteger a los árboles de los efectos tóxicos de los contaminantes y descomponer las toxinas que las plantas traen del agua subterránea contaminada.
Investigadores de la Universidad de Washington y varias pequeñas empresas han realizado el primer experimento a gran escala en un sitio Superfund utilizando álamos fortificados con un probiótico, o microbio natural, para limpiar el agua subterránea contaminada con tricloroetileno TCE, uncontaminante común encontrado en áreas industriales que es dañino para los humanos cuando se ingiere a través del agua o se inhala del aire. Sus resultados fueron publicados en la versión final del 11 de agosto en la revista Ciencia y tecnología ambientales .
La prueba de campo exitosa podría cambiar las reglas del juego para limpiar de manera rápida y efectiva los sitios Superfund en todo el país y los sitios contaminados en el extranjero que tienen altos niveles de TCE, dicen los autores.
"Estos resultados abren la puerta", dijo la autora correspondiente Sharon Doty, profesora de la Facultad de Ciencias Ambientales y Forestales de la Universidad de Washington. "Conocemos este proceso durante mucho tiempo gracias a nuestra investigación de laboratorio, pero no ha sidousado en la práctica porque no hubo resultados de campo. Ahora, las empresas de ingeniería pueden comenzar a usar esto en la vida real ".
Los sitios contaminados que contienen TCE y otros contaminantes pueden ser costosos de limpiar cuando se utilizan métodos de ingeniería como excavar o bombear toxinas del subsuelo. Como resultado, muchos sitios quedan sin tratamiento. Este nuevo método permite tratar los sitios contaminados de manera más efectiva,a menudo a costos más bajos, promoviendo la salud humana.
El laboratorio de Doty trabajó para encontrar la mejor cepa de microbios que pudiera descomponer eficazmente el TCE y estimular el crecimiento de los árboles. Jun Won Kang, un ex estudiante de posgrado de la Universidad de Washington, había obtenido madera de álamo de un sitio en el Medio Oeste donde los árboles ya crecían en TCE-suelo contaminado. Después de triturar pequeñas muestras de los árboles y aislar más de cien microbios diferentes, cada cepa se colocó en un matraz que contenía altos niveles de TCE.
El microbio que finalmente se seleccionó eliminó casi todo el TCE en su matraz. Los investigadores obtuvieron un claro ganador. "El álamo en el sitio más antiguo en el Medio Oeste seleccionó los mejores microbios para ayudarlo a hacer su trabajo", explicó Doty. "Aprovechamos ese proceso de selección natural. Solo teníamos que encontrar las mejores que la planta ya eligió".
El contaminante TCE se ha utilizado ampliamente como desengrasante y solvente en sitios de fabricación industrial en todo el país. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Cita al TCE como uno de los contaminantes más comunes en el suelo o el agua, y está presente en más de 1000sitios que la agencia enumera como prioridades para la limpieza. El TCE es un carcinógeno conocido para los humanos, que afecta el hígado e incluso transfiere la toxina a los bebés lactantes a través de la leche materna.
Dada la prevalencia y toxicidad del TCE, los investigadores utilizaron el producto químico para probar la capacidad de los álamos infundidos con microbios para limpiar el agua subterránea en el área de investigación Middlefield-Ellis-Whisman Superfund en Silicon Valley de California después de que fluyera posteriormente alParque de Investigación de la NASA en el Centro de Investigación Ames de la NASA. En NASA Ames, en coordinación con la División Ambiental de la NASA Ames, los investigadores plantaron hileras de álamos jóvenes, algunos inoculados con el microbio específico y otros sin él, en un campo por encima de un conocidopenacho de agua subterránea contaminada con TCE.
Después de solo un año, los árboles que recibieron el microbio eran más grandes y más saludables que los álamos sin ningún tratamiento especial. Después de tres años, los árboles inoculados eran aún más robustos y una muestra de troncos de árboles reveló niveles muy reducidos de TCE dentro delárboles.
Cuando los árboles absorben y degradan sustancias químicas, lo que se denomina fitorremediación, a menudo se produce a expensas de su propia salud. Esto se manifiesta como retraso en el crecimiento, hojas amarillas, hojas y ramas marrones marchitas y, a veces, la muerte ya que el contaminante obstaculiza la capacidad del árbol paraPero cuando se introduce el microbio seleccionado específicamente para hacer frente a esta toxina, los árboles destruyen el TCE y experimentan un crecimiento más robusto y mayores tasas de supervivencia, claros beneficios del probiótico.
"El objetivo real es tratar de mejorar el rendimiento", dijo el coautor Michael Blaylock, presidente y director ejecutivo de Edenspace Systems Corporation en Virginia. "Si tenemos algo que acelera y mejora el rendimiento y hace que los árboles puedan crecermejor, eso es realmente lo que estábamos tratando de lograr con este proyecto ".
Además, los investigadores encontraron que las muestras de agua subterránea tomadas directamente aguas abajo del sitio de prueba mostraron niveles mucho más bajos de la toxina, en comparación con niveles más altos en gradiente ascendente del área de prueba. También encontraron evidencia de un aumento de cloruro en el suelo alrededor del álamoraíces, un elemento natural inofensivo y subproducto del TCE, ya que es degradado por las bacterias dentro de los árboles.
Varias organizaciones han expresado interés en utilizar esta tecnología, dijo el coautor John Freeman, director científico de Intrinsyx Technologies Corporation con sede en el Parque de Investigación de la NASA. Y los propietarios de tierras que se ven obstaculizados por los altos costos asociados con los métodos tradicionales de limpieza están comenzandopara usar la tecnología.
"Esto tiene el potencial de tener un gran impacto en muchos sitios heredados donde se han contaminado problemas de aguas subterráneas, incluido el TCE, y donde actualmente hay menos fondos disponibles", dijo Freeman. "Definitivamente es un gran ahorro de costos para todosEs una situación en la que todos ganan porque es ecológica, sostenible a largo plazo, aceptable para el público y funciona con energía solar de los propios árboles ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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