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17 de October de 2018, 00:00 pm

Cadmio y zinc reducen fertilidad de suelos

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Universidad Nacional de Colombia | Excesivos niveles de zinc reducen la diversidad bacteriana presente en el suelo, mientras que una alta concentración de cadmio afecta la cantidad y variedad de estos microorganismos.

Los resultados de la investigación pueden ser un insumo para expedir normas alrededor de estos metales. Image: Agencia de Noticias UN

Para la investigación se cultivaron muestras bajo tres condiciones diferentes de contaminación por cadmio y tres por zinc. Foto: Margarita Sarria.

Así lo asegura Margarita María Sarria Carabalí, doctora en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, quien explica que al provocar la disminución de la diversidad y riqueza de bacterias presentes en los suelos se afectan funciones como la fijación de nutrientes necesarias para el desarrollo de las plantas.

La contaminación por cuenta de estos metales se presenta por actividades humanas como la minería y el uso indiscriminado de agroquímicos como los fertilizantes, muchos de los cuales son derivados del petróleo y portadores de cadmio y zinc.

Según la investigadora, después de un mes de exponer cultivos a contaminación con cadmio y zinc disminuyeron las poblaciones de bacterias encargadas de fijar el nitrógeno, además de aquellas que mineralizan el carbono para estabilizarlo y mantenerlo en el suelo. ?Si se pierden las comunidades microbianas existentes en los suelos, se pierde su fertilidad; esto ocurre muchas veces por cuenta de factores de degradación física como la erosión, por el flujo del agua o el viento?, subraya.

Desequilibrio ecológico

La investigadora también evidenció una disminución de la capacidad fotosintética de las plantas cultivadas sobre suelos con elevada presencia de cadmio. ?Se genera un predominio de las poblaciones de bacterias capaces de resistir a grandes concentraciones de cadmio y zinc, en lo que supone un desequilibrio ecológico?, agrega.

Un exceso de estos metales en el suelo puede incrementar sus niveles en los alimentos, y por bioacumulación en el organismo de los seres humanos que los consuman. ?Elevadas concentraciones de cadmio tienen impactos genotóxicos, es decir que pueden conllevar a mutaciones. Aunque necesitamos del zinc para vivir, consumir demasiado puede conducir a enfermedades por desequilibrios de nutrientes?, afirma la doctora Sarria.

Insumo para generar normas

Para la investigación se cultivaron cactus en muestras de suelo mexicano bajo tres condiciones de contaminación por cadmio, con 20, 30 y 40 partes por millón, y tres niveles por zinc, con 400, 800 y 1.200 partes por millón. Para cada uno de estos escenarios se sembró Echinocactus platyacanthus, cactus conocido en México como biznaga burra. Con los tres cultivos control (no intervenidos con ningún tipo de contaminación) que se utilizaron para comparar la actividad bacteriana se completaron 21 unidades experimentales que fueron evaluadas durante un mes.

?Utilizamos estas concentraciones teniendo en cuenta los niveles de referencia de las normativas mexicanas, que no permiten cultivar suelos con más de 37 partes por millón de cadmio, y de Estados Unidos, donde se prohíbe sembrar cuando hay más de 1.100 partes por millón de zinc?, explica.

Cuando las instituciones de esos países determinan que un suelo está contaminado, exigen que su propietario realice procesos de biorremediación antes de utilizarlo en agricultura, o restringen la posibilidad de cultivar allí, convirtiendo el predio en un lugar de reserva de control ambiental.

Para conocer los efectos de la contaminación se realizaron procesos de metagenómica con las bacterias, por medio de los cuales se obtienen secuencias del genoma de diferentes microorganismos. En esta etapa de la investigación se extrajeron muestras de ADN que fueron secuenciadas para su análisis por medio del equipo Illumina.

El objetivo del estudio, dice la experta, es aportar criterios adicionales para la determinación que hacen las autoridades de los máximos valores permitidos de metales pesados en un suelo para agricultura. En el caso de México y Estados Unidos los estudios para la reglamentación se hicieron a partir de cultivos de pocas especies vegetales y teniendo en cuenta limitados tipos de bacterias. ?Pudimos ver todas las poblaciones presentes tras los efectos del cadmio y el zinc?, explica.

Los resultados de la investigación pueden servir como insumo para expedir normativas en Colombia alrededor de estos metales, proceso que ya está en marcha por parte de las instituciones y autoridades.