Biorremediación

Se define como biorremediación a cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural. La biorremediación puede ser empleada para atacar contaminantes específicos del suelo, por ejemplo en la degradación bacteriana de compuestos organoclorados o de hidrocarburos. Un ejemplo de un tratamiento más generalizado es el de la limpieza de derrames de petróleo por medio de la adición de fertilizantes con nitratos o sulfatos para estimular la reproducción de bacterias nativas o exógenas (introducidas) y de esta forma facilitar la descomposición del petróleo crudo.

Inspección y aplicaciones

Los procesos naturales de biorremediación y fitorremediación (remediación por plantas) se han usado desde hace siglos; tal es el caso de la desalinización de terrenos agrícolas por la acción de plantas capaces de extraer las sales. La biorremediación usando microorganismos fue inventada por el científico norteamericano George M. Robinson. Éste trabajó como ingeniero petrolero asistente de la compañía Santa María de California en la década de 1960 y se dedicó a experimentar con una serie de microbios en frascos contaminados de petróleo.

Se puede clasificar a la biorremediación como in situ o ex situ. La primera consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnologías consisten en operaciones de compostaje, la ventilación biológica, la utilización de biorreactores, la filtración por raíces o la estimulación biológica.

En los procesos ex situ el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminación.

No todos los contaminantes son fáciles de biorremediar por medio de microorganismos. Por ejemplo, los metales pesados como el cadmio y el plomo y el mercurio no son absorbidos o capturados por estos organismos. La incorporación de algunos de estos metales dentro de la cadena alimentaria (bioacumulación) agrava el problema. Se puede usar la remediación por medio de plantas o fitorremediación. Es muy útil en estos casos porque es posible usar plantas transgénicas que concentren estas toxinas en sus partes aéreas (sobre la tierra), las cuales pueden ser cosechadas y eliminadas.[1] Los metales pesados obtenidos de esta cosecha pueden ser concentrados aun más por incineración para ser desechados o bien reciclados para usos industriales.

La eliminación de una gran variedad de contaminantes del medio ambiente requiere un conocimiento creciente de la relativa importancia de sus ciclos químicos y redes de regulación del ciclo del carbono en diversos ambientes y para cada compuesto en particular. Con seguridad que esta tecnología se desarrollará aun más en el futuro.

Tecnologías de ingeniería genética

El uso de la ingeniería genética para crear organismos específicamente diseñados para la biorremediación tiene gran potencial.La bacteria Deinococcus radiodurans (el organismo más resistente a la radiación que se conozca) ha sido modificado para que pueda consumir el tolueno y los iones de mercurio de desperdicio nuclear altamente radioactivo.

Micorremediación

Se llama Micorremediación a una forma de remediación en que se usan hongos para descontaminar suelos. Este término fue usado por primera vez por Paul Stamets y se refiere al uso de micelios fungales para la biorremediación.

Uno de los principales papeles de los hongos en los ecosistemas es el de descomposición, que es efectuado por los micelios. Éstos segregan enzimas extracelulares y ácidos que sirven para degradar la lignina y la celulosa, los dos componentes principales de la pared celular de las células de plantas. Estos compuestos están formados de largas cadenas de carbono e hidrógeno con uniones químicas muy fuerte que le dan la robustez a las fibras vegetales y a la madera. Estas estructuras químicas son muy similares a las de muchos contaminantes actuales. Lo fundamental en la microrremediación es identificar la cepa de hongos más apropiada para tratar cada tipo específico de contaminante. Algunas cepas dan buenos resultados para degradar gases neurotóxicos como el agente VX y el gas sarín.

Ventajas

La biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros métodos. En el caso que la contaminación esté en lugares inaccesibles se puede realizar sin necesidad de cavar. Por ejemplo en el caso de derrames de petróleo que hayan penetrado en el suelo y amenacen contaminar a la napa de agua. Esto resulta mucho menos costoso que el proceso de excavación e incineración que sería la otra alternativa.

Supervisión

El proceso de biorremediación puede ser supervisado usando métodos como la medición del potencial de reducción-oxidación (también llamado redox) en el suelo o el agua junto con la medición del pH, temperatura, contenido de oxígeno, concentraciones de productos de degradación (como el anhidrido carbónico)