El Cebas experimenta en La Unión con varias especies de flora que son capaces de regenerar suelos contaminados con metales pesados

El grupo de Sostenibilidad del Sistema Suelo-Planta del Cebas-CSIC avanza en su investigación en los laboratorios.:: F. MANZANERA / AGM

Una de las características de algunas especies de plantas es su capacidad para regenerar suelos, sedimentos o aguas subterráneas que hayan sido expuestas a sustancias contaminantes, como es el caso de los metales pesados (cadmio, mercurio, plomo, etc.), que presentan una gran toxicidad para los seres vivos, incluido el hombre. Esta virtud les confiere un papel fundamental en las zonas en las que se lleva a cabo la minería, por las repercusiones de esta actividad sobre el medio ambiente.

La recuperación del suelo ha adquirido una gran importancia en los últimos años, puesto que se trata de un recurso natural no renovable que es necesario conservar. El grupo de Sostenibilidad del Sistema Suelo-Planta del Cebas-CSIC ha realizado varios proyectos en La Unión en los que ha probado el uso de diferentes especies de plantas y enmiendas orgánicas para eliminar las sustancias contaminantes del medio ambiente o reducir su toxicidad, lo que se denomina fitotecnología de recuperación.

La Sierra Minera, entre Cartagena y La Unión, ha sido una de las explotaciones más importantes de hierro, plomo y zinc de toda España. Esta zona, en la que íberos, fenicios, cartagineses y romanos desarrollaron una intensa actividad en la antigüedad, experimentó su mayor auge en el siglo XIX, así como una reactivación tras la Guerra Civil a través de minas a cielo abierto, que ocasionaron graves problemas medioambientales. La crisis del sector siderometalúrgico en los años 80 provocó un abandono paulatino de la minería hasta su cese definitivo en 1991.

La actividad minera realizada en la zona ha provocado una grave alteración del entorno natural, tanto en las zonas directamente explotadas como en las adyacentes, debido a la roturación, excavación y desmonte del terreno, en el caso de las explotaciones a cielo abierto; la extracción de roca y mineral mediante pozos y galerías subterráneas, así como al vertido y acumulación de grandes volúmenes de residuos mineros en escombreras y balsas.

El impacto de esta actividad, que ocupa un área aproximada de 50 km2, puede incluso afectar hasta 1.000 km2 a la redonda. La contaminación se debe principalmente a la acumulación de elevadas concentraciones de metales pesados y elementos tóxicos en el suelo, tales como cadmio, cobre, plomo, zinc y arsénico. Cada país tiene su propia legislación sobre los terrenos contaminados y los límites de concentración de estos elementos químicos. Para los que no son destinados a la agricultura, se admiten unas cantidades más elevadas de estas sustancias.

Así, la concentración de zinc permitida en terrenos agrícolas debería situarse entre 50 y 300 miligramos por kilogramo (mg/kg) de suelo dependiendo de los valores que tenga de pH (que indica su acidez o alcalinidad). Los niveles en algunas zonas de La Unión se sitúan por encima de los 3.000 mg/kg, diez veces más de lo permitido.

Esta toxicidad ha provocado en numerosas zonas la desaparición de la casi totalidad de la vegetación, dejando los suelos expuestos a la posterior degradación física y biológica por a la erosión. La baja fertilidad de estos terrenos y sus pobres condiciones físicas también dificultan la presencia de especies vegetales tolerantes a los niveles de metales pesados, lo que favorece aún más los fenómenos erosivos y la dispersión de contaminantes.

El grupo de Sostenibilidad del Sistema Suelo-Planta del Cebas-CSIC puso en marcha en 2008 un experimento cerca de El Llano del Beal para comprobar la efectividad de diferentes técnicas para recuperar el suelo contaminado por metales pesados. María Pilar Bernal, profesora de investigación del grupo, señala que existen diversas tecnologías, entre las que destaca dos: la fitoextracción y la fitoinmovilización. La primera consiste en la utilización de plantas capaces de extraer metales pesados del suelo. Para ello se utilizan diversas especies denominadas hiperacumuladoras, de las que existen más de 300 en todo el mundo. Una de las más utilizadas es la 'Thlaspi caerulescens', una planta silvestre endémica del norte de Europa que tiene una gran capacidad para absorber metales como el cadmio y el zinc.

'Revegetar' las minas

También son habituales otras especies denominadas acumuladoras. La hiperacumulación es un mecanismo extremo de tolerancia a los metales pesados. Estas plantas pueden almacenar 35.000 mg/kg en peso seco de zinc, por los menos de 300 de una normal. Las acumuladoras también tienen una buena capacidad de absorción, pero no alcanzan estos niveles extremos, tienen un límite menor. Las más habituales son la mostaza india ('Brassica juncea') y la 'Brassica carinata', dos especies oleaginosas que se cultivan para la producción de aceite.

Bernal explica que en la Sierra de La Unión han probado la fitoinmovilización, una técnica de contención, puesto que la concentración de metales es tan alta que se necesitarían miles de plantas y cientos de años para 'limpiar' la zona. Por ello, señala que es «más realista» el uso de las raíces de las plantas para fijar o inmovilizar las sustancias contaminantes en el suelo, de manera que resulten menos tóxicos para el resto de plantas y los organismos vivos, y promover así la revegetación de la zona.

Las plantas fijan físicamente las partículas del terreno evitando su dispersión. Además actúan químicamente modificando ciertas características del suelo que condicionan la solubilidad de los metales, tales como la acidez y las condiciones de óxido-reducción. Las raíces liberan compuestos orgánicos que promueven la actividad biológica del suelo. Todo ello favorece la fijación de metales en la estructura mineral del suelo disminuyendo, a su vez, su toxicidad y movilidad. Se trata también de un método eficaz para prevenir la dispersión de los contaminantes en aguas superficiales o subterráneas.

En el experimento realizado en El Llano del Beal, el grupo de investigación, en colaboración con el Instituto Murciano de Desarrollo Agrario y Alimentario (Imida), ha utilizado la especie 'Atriplex halimus', un arbusto tolerante a metales pesados que se adapta a cualquier tipo de terreno porque soporta la salinidad, la sequía y las altas temperaturas. Bernal asegura que ha crecido bien en terrenos en los que existe una concentración de metales de 8.000 mg/kg de plomo.

Mejor con compost y cal

El grupo utiliza además enmiendas orgánicas para mejorar las condiciones del terreno, tales como compost de alperujo y purín de cerdo. El purín es una fuente importante de materia orgánica y de nutrientes capaz de mejorar las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo. Además, es una manera de revalorizar y reciclar este residuo de la ganadería.

También han realizado enmiendas en el suelo con lechada cálcica o cal apagada, un tipo de cal muy utilizada en las obras para blanquear las paredes, que ayudan a neutralizar la acidez y aumentar el pH de la zona donde se aplica.

Los objetivos del proyecto son la regeneración ambiental del terreno, así como evitar que la contaminación se propague a otras zonas, para lo que se pretende contener los metales en formas que las plantas no pueden absorber por las raíces y, por tanto, no son tóxicas.

La intención es que no pueda ser transferible a los animales y evitar la dispersión de las partículas del suelo a zonas cercanas, puesto que se encuentra muy próximo a la población de El Llano del Beal.

El terreno también está cerca de una zona que fue regenerada hace unos años, en la que simplemente se añadieron dos metros de tierra limpia sobre la que plantaron pinos.

El experimento del Cebas ha sido realizado directamente sobre el material contaminado. Se establecieron 12 parcelas para estudiar distintos tratamientos y combinaciones de plantas. Así, solo en algunas se añadieron enmiendas orgánicas para comprobar si influyen en el crecimiento de las plantas. Bernal señala que al año era evidente que las plantas de las zonas en las que se había aplicado compost y purín habían crecido muy bien. A los dos años, ya medían más de un metro.

La principal conclusión del proyecto, tras las pruebas realizadas en campo y laboratorio, es que la tecnología de recuperación mediante plantas necesita la aplicación de enmiendas orgánicas que ayuden a mejorar la calidad del suelo.

A lo largo del experimento, los investigadores han comprobado que se ha mejorado la actividad biológica, así como los ciclos de carbono y de nitrógeno, pero no solo por las enmiendas, sino también porque la vegetación que crece en el terreno «da vida al suelo». Cuando llega el verano las plantas se quedan sin hojas, que caen al suelo y se convierten en una fuente extra de materia orgánica para los microorganismos que viven ahí.

Por tanto, el grupo de investigación considera que la mejora del suelo es un paso fundamental para colocar las plantas adecuadas en función de los niveles de toxicidad existentes y evitar la dispersión de la contaminación.