Asistencia a la 12ª Conferencia Internacional de Cierre de Minas

El pasado mes de septiembre se celebró la 12ª Conferencia Internacional de Cierre de Minas en Leipzig (Alemania). Este congreso, organizado por la Technical University Bergakademie Freiberg, es uno de los referentes a nivel mundial entre los profesionales que desarrollan su actividad en el sector de cierre de minas. Los principales temas que se trataron y que preocupan en el sector son: establecer  planes integrados de vida en la minería, diseñar usos del suelo sostenibles desde el punto de vista social y ambiental, aumentar el valor del escenario post-minería, y establecer ecosistemas estables y autorregenerativos, entre otros.

Debido a la urgente  necesidad de mejorar la recuperación de zonas mineras ya abandonadas y en proceso de cierre, investigadores del IRNAS-CSIC, la Universidad de Sevilla, la Universidad de Reading y la Haute École Condorcet han colaborado para presentar un artículo y una comunicación oral en esta conferencia.

Gil-Martínez M, Domínguez MT, Navarro-Fernández CM, Crompot H, Tibbett M , Marañón T (2018). Long-term effects of trace elements contamination on soil microbial biomass and enzyme activities, in C Drebenstedt, F von Bismarck, A Fourie & M Tibbett (eds), Proceedings of the 12th International Conference on Mine Closure, Technical University Bergakademie Freiberg, Germany, pp. 633-644.

Se han presentado los resultados de la aplicación de una estrategia de fitoestabilización en zonas mineras contaminadas por metales pesados. En la zona de estudio del Corrredor Verde del Guadiamar, donde la fitoestabilización lleva sucediendo durante 19 años, se ha descubierto cómo la forestación mejora la fertilidad y biomasa microbiana del suelo, lo que indica una mejor calidad de este. Además se ha visto cómo diferentes especies arbóreas tienen un efecto diferente en el suelo y sus comunidades microbianas. El álamo blanco es una especie que ayuda a neutralizar el suelo y recuperar niveles adecuados de nutrientes en el suelo. En cambio, el pino piñonero acidifica el suelo, aumentando la disponibilidad de metales pesados y reduciendo las comunidades microbianas. Por lo tanto, en la forestación es recomendable adecuar las especies a las condiciones específicas de la zona minera a recuperar.

Durante esta conferencia, Marta Gil-Martínez investigadora predoctoral del IRNAS-CSIC, pudo visitar el Proyecto de Remediación de Relaves de las Minas de Uranio de Wismut, el cual comenzó en 1991 y en la actualidad siguen los trabajos de limpieza, de perfilado y de establecimiento de cubiertas. La última cubierta consiste en diferentes tipos de vegetación para establecer zonas de bosque y zonas abiertas de herbáceas, para maximizar la biodiversidad.

Contaminación y colonización por hongos ectomicorrícicos asociados a la encina

El desastre ambiental ocasionado por la rotura de la balsa de decantación de la mina de Aznalcóllar, Sevilla (en 1998), dejó tras de sí hectáreas de tierras contaminadas. Las tareas de descontaminación y restauración del ecosistema dieron lugar al establecimiento de una zona verde y protegida ambientalmente, el Corredor Verde del Guadiamar. La restauración fue llevada a cabo a través de plantaciones de vegetación autóctona, sin embargo, no se incluyó la restauración de la flora microbiana del suelo, un componente crucial para el funcionamiento de los ecosistemas terrestres.

Un equipo de investigación del IRNAS, CSIC, en colaboración con la EEZ, CSIC, la Universidad de Sevilla y la Universidad de Copenhague (Dinamarca) han evaluado el estado de la comunidad de hongos ectomicorrícicos (ECM) asociados a las raíces de la encina (Quercus ilex) en los suelos contaminados y recuperados del Guadiamar. Los hongos ectomicorrícicos forman asociaciones simbióticas principalmente con árboles. Estos hongos desarrollan una envoltura de hifas alrededor de las puntas de las raíces de los árboles donde se desarrolla el intercambio de nutrientes (carbohidratos por nitrógeno principalmente) inherente de este tipo de simbiosis. Un sólo árbol puede estar colonizado a la vez por varias especies de hongos. Sin embargo, dentro del grupo de especies de hongos capaces de desarrollar este tipo de simbiosis hay diferencias funcionales, tanto a nivel de toma de nutrientes e intercambio con la planta, como a la protección frente a elementos traza que confieren a la planta. Estas diferencias pueden inferirse, en parte, de la morfología de estos hongos, pero pocos estudios se han basado en la caracterización de puntas de raíz micorrizadas individuales para inferir los efectos de un impacto ambiental sobre las comunidades de hongos ectomicorrícicos.

La caracterización molecular y morfológica de los hongos ectomicorrícicos asociados a encinas en un gradiente de contaminación en el Corredor Verde del Guadiamar permitió descubrir que la contaminación está afectando de hecho a la composición funcional de la comunidad ECM. En las zonas más contaminadas se apreció una reducción en la abundancia de hongos capaces de explorar el sustrato a larga y media distancia, pudiendo, en consecuencia, afectar al estatus nutricional de los árboles de sitios contaminados.

El estudio ha sido publicado en la revista Soil Biology and Biochemistry:

López-García, Á., Gil-Martínez, M., Navarro-Fernández, C. M., Kjøller, R., Azcón-Aguilar, C., Domínguez, M. T., Marañón, T. (2018). Functional diversity of ectomycorrhizal fungal communities is reduced by trace element contamination. Soil Biology and Biochemistry, 121: 202-211.

https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2018.03.021

Veinte años de estudios ambientales en el Guadiamar

El accidente de la mina de Aznalcóllar (sur de España), en abril de 1998, fue una catástrofe ecológica y socioeconómica a gran escala. Desde entonces, el grupo de investigación SOIL-PLANT del IRNAS, CSIC ha estado trabajando en el área afectada por el vertido minero (actualmente Corredor Verde del Guadiamar).

Con ocasión del 20 aniversario de esta catástrofe ambiental, se ha preparado una revisión de todos los estudios realizados sobre las relaciones entre suelos y plantas, en la zona contaminada y recuperada del Corredor Verde del Guadiamar. Esta revisión es una contribución de los proyectos RECARE y RESTECO.

En el artículo se revisa en profundidad la información publicada sobre la caracterización de los lodos y los suelos contaminados, así como la monitorización de los elementos traza y su dinámica en el sistema suelo-planta. Se revisan los efectos de diferentes tipos de enmiendas para recuperar los suelos, a diferentes escalas espaciales y su efectividad con el tiempo. Se muestran los niveles de elementos traza en el suelo y su transferencia a las plantas (cultivos, hierbas, arbustos y árboles) para evaluar los posibles efectos de toxicidad en la red trófica. Se examina la utilidad de algunas plantas (acumuladoras) para su posible uso como biomionitores de la contaminación por elementos traza en el medio ambiente. Finalmente se discute la experiencia adquirida durante estos 20 años de estudios ambientales en el Corredor Verde del Guadiamar, considerado internacionalmente como una experiencia relevante de fitorrecuperación de suelos contaminados a gran escala.

El trabajo de revisión  será publicado en el número de junio 2018 de la revista Science of the Total Environment.

Madejón P., Domínguez M.T., Madejón E., Cabrera F., Marañón T., Murillo J.M. 2018. Soil-plant relationships and contamination by trace elements: A review of twenty years of experimentation and monitoring after the Aznalcóllar (SW Spain) mine accident. Science of the Total Environment 625: 50–63.

Trabajo de Fin de Máster de Héloïse Crompot sobre la evaluación de actividades microbianas en suelos del Corredor Verde del Guadiamar

Entre los meses de febrero y mayo 2017, la estudiante Héloïse Crompot de la Haute École Condorcet (Bélgica) ha colaborado con el grupo Uso Sostenible del Sistema Suelo-Planta del IRNAS-CSIC en un estudio de evaluación de las actividades microbianas bajo suelos contaminados por elementos traza.

Héloïse consiguió la maestría en Ciencias de la Ingeniería Industrial en Agronomía tras presentar su Trabajo de Fin de Máster con título “Evaluación del estado químico, biomasa microbiana y actividades enzimáticas del suelo bajo tres especies de árboles, en suelos contaminados por elementos traza, en el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España)”.

Gracias a este estudio hemos descubierto que en las zonas cubiertas por árboles se produce una mayor estabilización de los elementos traza, y una mayor actividad enzimática y crecimiento microbiano que en las zonas abiertas del Corredor Verde del Guadiamar. También hemos observado que existe una perturbación en el ciclo de descomposición de la materia orgánica, la cual podría ser efecto de la contaminación del suelo.

Potencial del eucalipto para recuperar suelos contaminados

El uso de árboles para inmovilizar contaminantes (técnica llamada fitoestabilización) es un método efectivo y de bajo coste para recuperar suelos contaminados.

Investigadores del IRNAS, CSIC y de Nueva Zelanda han evaluado el potencial del eucalipto rojo (Eucalyptus camaldulensis) como fitoestabilizador de suelos contaminados por elementos traza (ET). Dentro del proyecto RESTECO, se ha estudiado la concentración de ET en el suelo, y en las hojas y flores de eucaliptos, en 7 sitios distribuidos a lo largo de la cuenca del río Guadiamar. En general, la concentración de elementos como As, Cd, Cu, Pb y Zn en hojas y flores fue relativamente baja e inferior a los niveles tóxicos.

El eucalipto es un árbol de crecimiento rápido y raíces profundas; debido a su tolerancia a la contaminación por elementos traza y la baja transferencia de metales hacia los órganos aéreos se le puede considerar como adecuado para fitorrecuperar suelos contaminados.

Por otra parte, se encontró una correlación significativa entre la concentración de Cd, Mn y Zn (pero no de Cu ni Pb) en sus hojas y en la rizosfera. Por tanto, las hojas de eucaliptos pueden servir como bioindicador del nivel de contaminación en el suelo de Cd, Mn y Zn.

El trabajo ha sido publicado el 30 de junio 2017 en la revista de libre acceso PLOSONE.

Madejón P, Marañón T, Navarro-Fernández CM, Domínguez MT, Alegre JM, Robinson B, Murillo JM (2017) Potential of Eucalyptus camaldulensis for phytostabilization and biomonitoring of trace-element contaminated soils. PLoS ONE 12(6): e0180240.