Foto Osmar Valdebenito

Todos los días, la industria minera deposita en la tierra toneladas de materiales de desecho de roca conocidos como relaves, resultantes del proceso de separación de minerales propio de la actividad extractiva. Con el tiempo, estas fuentes de contaminación  -portadoras de altas concentraciones de metales pesados-  son abandonadas junto con las minas que les dieron origen, generando impactos ambientales secundarios tales como la pérdida de diversidad de aquellos microrganismos benéficos para la colonización de plantas en suelos degradados.

Ante la inviabilidad de aplicar tecnologías convencionales de remediación en relaves de gran magnitud, un grupo de investigadores del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad, CAPES UC, y del Laboratorio de Bioingeniería de la Universidad Adolfo Ibáñez, se abocó a estudiar el papel que tienen las comunidades nativas de microorganismos para ayudar a las zonas cubiertas por relaves de cobre abandonados a mejorar el establecimiento de plantas, y así anticipar la eficacia en el uso de técnicas de fitorremediación para devolver el verde a estas tierras.

“Los microorganismos juegan un papel clave en el establecimiento de las plantas, ya que degradan la materia orgánica, reciclan los nutrientes y protegen a las plantas del estrés”- explican los investigadores.

Para ello, los científicos compararon el crecimiento de la planta nativa de Chile y Argentina conocida como romerillo (Baccharis linearis), así como la composición y dinámica de la comunidad microbiana en sustratos provenientes de dos depósitos de relaves de cobre abandonados de la región de Coquimbo: Huana y Tambillos, datos que luego fueron comparados con ejemplares de B. linearis cultivados en macetas de relaves frescos y suelo agrícola circundante.

Los resultados del estudio, publicado en la revista Scientific Reports, indicaron que tanto las bacterias nativas de los filos Actinobacteria, Gammaproteobacteria y Firmicutes, así como los hongos del género Glomus, pueden favorecer la aclimatación de esta planta en sitios de relave, facilitando, con el tiempo, cambios de vegetación y transformación de sustratos minerales en el suelo.

“El papel que tienen los microorganismos en el crecimiento, la nutrición y la salud de las plantas es cada vez más conocido” explican los investigadores. “Entre otras capacidades, los microorganismos juegan un papel clave en el establecimiento de las plantas, ya que degradan la materia orgánica, reciclan los nutrientes y protegen a las plantas del estrés”.

Sin embargo, hasta ahora no se había abordado el alcance que tiene la estructura de la comunidad microbiana, especialmente a nivel de su diversidad, en la germinación y desarrollo de plantas colonizadoras en relaves de la gran minería del cobre.

Para la investigadora de CAPES y académica de la Universidad Católica de Chile, Rosanna Ginocchio, estos resultados aportan a entender la importancia de colonizar estos relaves “pos-operativos” de forma simultánea, con microorganismos y plantas nativas que colonizan espontáneamente en estos sustratos. “Dado que los relaves no son suelos, la línea base de nutrientes como el nitrógeno y de los microrganismos encargados de descomponer la hojarasca que se acumula, es cero. Es así como esta doble colonización proveerá el nitrógeno de la hojarasca para las plantas vivas. El estudio fue clave en estudiar estos aspectos”, menciona la co-autora del estudio.

"Estos resultados aportan a entender la importancia de colonizar estos relaves “pos-operativos” de forma simultánea, con microorganismos y plantas nativas que colonizan espontáneamente en estos sustratos"- Rosanna Ginocchio, investigadora CAPES y académica UC.

En concreto, se observó que el crecimiento de las plantas disminuía tanto en los sustratos sin comunidades microbianas abundantes como en los relaves frescos que contenían comunidades diferentes. “Descubrimos que se requería de una microbiota nativa para mejorar el establecimiento y el crecimiento B. linearis en los relaves, y que las comunidades microbianas estaban más influenciadas por la presencia de la planta pionera que por las propiedades fisicoquímicas del sustrato donde ésta crecía”, comentan en el trabajo.

“Las comunidades nativas (autóctonas) están mejor preparadas para interactuar positivamente con la planta en ese tipo de sustrato, que comunidades no nativas (alóctonas), esencialmente porque están mejor adaptadas”, explica Bernardo González, investigador CAPES y académico de UAI, co-autor del estudio.

Para el bioquímico, son varios los factores que explican la ayuda que los microrganismos brindan a las plantas durante su crecimiento y aclimatación: “Lo más probable es que los microorganismos ayuden a la planta a sobrellevar la toxicidad no solo de los metales, sino que de otros contaminantes presentes en el suelo. Asimismo, es muy probable que estas comunidades nativas ayuden a la planta a crecer mejor, independiente de que el sustrato no sea el más propicio” concluye.

“Es muy probable que estas comunidades nativas ayuden a la planta a crecer mejor, independiente de que el sustrato no sea el más propicio”- Bernardo González, investigador CAPES y académico de UAI, co-autor del estudio. 

Este es el primer trabajo que aborda los análisis de diversidad de las comunidades microbianas de los relaves de la minería del cobre abandonados. Además de los resultados ya descritos, este análisis también pudo arrojar luz sobre lo que está impulsando la diversidad de ambos relaves estudiados y las comunidades microbianas de B. linearis en los suelos circundantes.

Autor

Pontificia Universidad Católica de Chile

Coloquialmente conocida como «la Católica», es una universidad privada tradicional de Chile, una de las trece universidades católicas en el sistema universitario chileno​ y de las seis universidades católicas tradicionales del país. Fue creada hace 131 años, el 21 de junio de 1888, por el arzobispado de Santiago de Chile. La Santa Sede le concedió el título de «Pontificia» en febrero de 1930. Al ser una universidad pontificia, depende directamente de la Santa Sede y de la Iglesia católica chilena, por medio del arzobispado de Santiago.