Biorremediación de ecosistemas con microorganismos
En una mina de Potosí, un taller mecánico de El Alto o la orilla de una bahía del Titicaca, el suelo y el agua pueden quedar sucios de aceites, restos de fertilizantes o residuos. Excavar toda la tierra y llevarla a otro lugar es caro y también daña el ambiente. ¿Se puede pedir ayuda a los seres vivos más pequeños para que limpien por nosotros? Al final de la página responderemos esta pregunta.
¿Qué es la biorremediación?
Los microorganismos están en todas partes: en el suelo, en el agua y en el compost. Muchos de ellos se alimentan de materia orgánica. Algunos pueden «comer» también sustancias contaminantes, como aceites o restos de combustible, y transformarlas en sustancias más simples.
Se llama así porque «remediar» es reparar un daño y «bio» indica que lo hacen seres vivos. Es una técnica que cuida el ambiente: aprovecha procesos naturales, no necesita grandes cantidades de químicos y evita mover toneladas de tierra.
Define con tus palabras qué es la biorremediación y menciona qué tipo de seres vivos se usan principalmente en esta técnica.
Define con tus palabras qué es la biorremediación y menciona qué tipo de seres vivos se usan principalmente en esta técnica.
Completa la idea con tus propias palabras: «Las bacterias y los hongos ayudan a recuperar un ecosistema contaminado porque ». Luego indica si la biorremediación es una…
Completa la idea con tus propias palabras: «Las bacterias y los hongos ayudan a recuperar un ecosistema contaminado porque ______». Luego indica si la biorremediación es una técnica que daña o que cuida el ambiente, y por qué.
¿Qué contaminantes se pueden tratar?
No todos los contaminantes se tratan igual. Según su origen:
| Contaminante | Origen | ¿Biorremediación? |
|---|---|---|
| Aceite usado de cocina | Doméstico | Sí, es materia orgánica que degradan bacterias |
| Aceites y grasas de motores | Industrial | Sí |
| Hidrocarburos (gasolina, diésel) de un surtidor o derrame | Industrial | Sí, con tiempo y buenas condiciones |
| Exceso de fertilizantes (nitratos y fosfatos) | Agrícola | Sí, con bacterias y plantas que absorben nutrientes |
| Aguas residuales domésticas (materia orgánica) | Doméstico | Sí, es la base de muchas plantas de tratamiento |
| Metales pesados (plomo, zinc, arsénico) | Industrial y minero | Limitada: no se degradan |
Los contaminantes orgánicos (aceites, hidrocarburos, restos de comida) están hechos de carbono. Los microorganismos pueden usarlos como alimento y los rompen en moléculas más simples, como CO₂ y agua.
Los metales pesados son elementos químicos. Un microorganismo no puede convertir el plomo en otra cosa: no hay nada que «romper». Solo puede cambiar su forma, acumularlo o inmovilizarlo, y el metal sigue en el ambiente.
Escribe dos ejemplos de contaminantes que pueden degradarse mediante biorremediación (por ejemplo, de suelos o de aguas). Para cada uno, indica si se trata de un…
Escribe dos ejemplos de contaminantes que pueden degradarse mediante biorremediación (por ejemplo, de suelos o de aguas). Para cada uno, indica si se trata de un contaminante de origen industrial, agrícola o doméstico.
Cerca de una mina de Potosí, el suelo está contaminado con metales y con restos de aceites de la maquinaria. Un equipo de biólogos propone usar microorganismos para…
Cerca de una mina de Potosí, el suelo está contaminado con metales y con restos de aceites de la maquinaria. Un equipo de biólogos propone usar microorganismos para tratar parte de ese suelo.
- a) Explica cómo los microorganismos pueden ayudar a degradar los aceites.
- b) Explica por qué los metales pesados son un problema distinto, ya que no se «degradan» como un aceite.
Qué necesitan los microorganismos para trabajar
Los microorganismos son seres vivos y, como cualquiera, necesitan condiciones para vivir y trabajar. Si faltan, la limpieza se vuelve muy lenta.
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Humedad: sin agua las bacterias no pueden alimentarse ni multiplicarse.
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Oxígeno (aireación): la mayoría de las bacterias que degradan aceites respiran oxígeno. Remover la tierra deja entrar aire.
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Nutrientes: necesitan nitrógeno y fósforo, además del carbono del contaminante.
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Temperatura adecuada: el frío reduce mucho su actividad.
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Microorganismos suficientes: añadir compost o cultivos aumenta su número.
Esto explica un experimento sencillo, como el que podrías montar en el laboratorio del colegio:
Un grupo de estudiantes de un colegio de Santa Cruz de la Sierra monta un experimento con tres recipientes que contienen la misma cantidad de tierra mezclada con un poco…
Un grupo de estudiantes de un colegio de Santa Cruz de la Sierra monta un experimento con tres recipientes que contienen la misma cantidad de tierra mezclada con un poco de aceite usado de cocina:
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Recipiente 1: solo tierra con aceite.
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Recipiente 2: tierra con aceite, humedad y aireación (se remueve cada semana).
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Recipiente 3: tierra con aceite, humedad, aireación y una pequeña cantidad de compost con microorganismos.
- a) ¿En cuál esperas que desaparezca más rápido el aceite? Justifica.
- b) Explica qué papel cumplen la humedad y el aire para los microorganismos.
Biorremediación en el agua
Las aguas también se pueden tratar. Un caso muy común es la eutrofización: cuando una laguna recibe exceso de fertilizantes con nitrógeno y fósforo, las algas crecen sin control y el agua se vuelve verde. Al morir, las algas son descompuestas por bacterias que consumen el oxígeno del agua. Los peces se quedan sin oxígeno y mueren, y aparece mal olor.
Para mejorar la calidad del agua se pueden usar:
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Bacterias que transforman los nitratos y los restos orgánicos en sustancias menos dañinas.
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Plantas acuáticas (como la totora en los humedales del Altiplano) que absorben nutrientes por sus raíces; luego se cosechan y se retiran.
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Humedales construidos, que filtran el agua antes de que llegue a la laguna.
Una laguna cercana a una zona agrícola recibe agua con exceso de fertilizantes. Las algas crecen sin control y el agua se vuelve verde y con mal olor. Explica por qué…
Una laguna cercana a una zona agrícola recibe agua con exceso de fertilizantes. Las algas crecen sin control y el agua se vuelve verde y con mal olor. Explica por qué este exceso de nutrientes daña a los peces y propón cómo podría aplicarse una técnica de biorremediación (por ejemplo, con bacterias o plantas acuáticas) para mejorar la calidad del agua.
Ventajas, límites y casos reales
Comparemos dos formas de limpiar un suelo contaminado con hidrocarburos:
| Aspecto | Excavar y trasladar | Biorremediación en el sitio |
|---|---|---|
| Costo | Alto (maquinaria y transporte) | Menor |
| Tiempo | Rápido | Lento: semanas o meses |
| Impacto en el ecosistema | Alto: se destruye el suelo | Bajo: se conserva el suelo |
| Riesgos | El contaminante se traslada a otro lugar | Puede no completarse si faltan condiciones |
La biorremediación es más adecuada cuando la contaminación es de materia orgánica, el terreno es extenso y hay tiempo. Puede ser insuficiente si hay metales pesados, si la contaminación es muy concentrada o si hay una emergencia que exige limpiar de inmediato.
En el lago Titicaca hay zonas con contaminación por residuos domésticos y mineros. Un proyecto plantea aplicar biorremediación en una bahía. Analiza el caso…
En el lago Titicaca hay zonas con contaminación por residuos domésticos y mineros. Un proyecto plantea aplicar biorremediación en una bahía. Analiza el caso respondiendo:
- a) ¿Qué factores del lugar (temperatura baja, altitud, tipo de contaminantes) podrían afectar el trabajo de los microorganismos?
- b) ¿Por qué sería necesario, además, controlar las fuentes de contaminación?
- c) ¿Qué datos medirías antes y después del tratamiento para saber si funcionó?
Para limpiar un suelo contaminado con hidrocarburos hay dos opciones: excavar y trasladar la tierra a otro lugar, o tratarla en el mismo sitio con microorganismos…
Para limpiar un suelo contaminado con hidrocarburos hay dos opciones: excavar y trasladar la tierra a otro lugar, o tratarla en el mismo sitio con microorganismos (biorremediación). Compara ambas opciones en cuanto a costo, tiempo, impacto sobre el ecosistema y riesgos. Luego argumenta en qué situaciones sería más adecuada la biorremediación y en cuáles podría ser insuficiente por sí sola.
Vuelve al principio: sí, los seres vivos más pequeños pueden ayudar a limpiar aceites, hidrocarburos y exceso de nutrientes, siempre que tengan agua, aire y nutrientes. Para los metales pesados de la minería hacen falta además otras medidas, y lo más importante es no seguir contaminando.