Agricultura Botánica y genética Oceanía

Fitominería: Plantas agrícolas que acumulan metales y pueden ayudar a impulsar un futuro sostenible


Una capacidad poco conocida de algunas plantas es la de poder acumular grandes cantidades de metales del suelo.

El níquel es el metal que más suelen acumular, y presenta un potencial no aprovechado (sin el impacto de la minería tradicional) para la producción de baterías de litio, acero inoxidable, entre otros.

Además, estas plantas pueden limpiar antiguos sitios mineros, o acumular minerales como hierro, selenio o zinc para mejorar la nutrición en países en desarrollo.


ABC-Australia / abril, 2020.- Cuando el científico Alan Baker hizo un corte en el costado de una planta exótica en la jungla de Filipinas, la savia que sangró tenía un brillo verde jade. El arbusto era una especie recién descubierta, que pronto se conocería como Phyllanthus Balgooyi, una de una rara variedad de plantas que succionan de forma natural grandes cantidades de elementos metálicos del suelo.

La savia fluorescente resultó ser nueve por ciento de níquel. Fue un hallazgo bienvenido, pero no una sorpresa, ya que la investigación del profesor Baker sobre los llamados «hiperacumuladores» ya había descubierto especies que parecían prosperar en todo, desde el cobalto hasta el zinc, e incluso el oro.

«Estas son plantas que pueden absorber elementos del suelo [a tasas] órdenes de magnitud más altas que las plantas normales», dice el profesor Baker.

Los científicos ahora están en una búsqueda para descubrir si el cultivo de estas plantas podría proporcionar una alternativa a la minería destructiva para el medio ambiente, al mismo tiempo que ayuda a rehabilitar antiguos sitios mineros.

El látex azul de la rara Pycnandra acuminata, que se encuentra en Nueva Caledonia, contiene un 25% de níquel (Imagen: Dr. Antony Van Der Ent).

Potencial comercial

El especialista en plantas de la Universidad de Queensland, el Dr. Antony van der Ent lo llama «agrominería», pero también se lo conoce con el término «fitominería». En su laboratorio de análisis químico en los suburbios de Brisbane, actualmente está haciendo pruebas en quizás el hiperacumulador más conocido de todos: el árbol de macadamia. Sus hojas y savia, pero no la nuez, son ricas en manganeso.

En los últimos años, ha atravesado el mundo en busca de nuevas especies de hiperacumuladores, pero COVID-19 ha suspendido temporalmente esa investigación. Él dice que las plantas son más comunes en países alrededor del ecuador.

«Las hemos encontrado en el sudeste asiático, así como en Nueva Caledonia, Cuba y Brasil», dice el Dr. van der Ent.

Él estima que de las 300,000 especies de plantas conocidas en la Tierra, solo alrededor de 700 tienen propiedades de hiperacumulación. De ellos, alrededor de dos tercios se alimentan exclusivamente de níquel, incluidas tres especies en Nueva Caledonia donde la concentración de níquel en su savia es de alrededor del 25 por ciento.

Los esquejes de estas plantas leñosas se pueden secar e incinerar para convertirlos en cenizas. Esa ceniza se conoce como «bio-mineral». «Es un mineral de muy alta ley, que luego se puede procesar utilizando técnicas hidrometalúrgicas estándar«, dice el Dr. van der Ent.

El Dr. van der Ent está estudiando los árboles de macadamia y su capacidad para absorber manganeso (ABC RN: Antony Funnell).

El níquel es donde reside el mayor potencial, afirma. Como componente importante en la producción de baterías modernas de iones de litio y acero inoxidable, es un elemento muy buscado.

Una demostración de «granja de metales» en Malasia, desarrollada por investigadores de la Universidad de Lorena, ha estado funcionando durante los últimos cinco años. El campo ha reportado rendimientos continuos de entre 200 a 300 kilogramos de níquel por hectárea, por año. Pero, si bien los resultados de Malasia son prometedores, la comercialización aún está lejos, dice el Dr. van der Ent. Él y sus colegas de Brisbane están buscando actualmente un socio industrial.

«La mayor parte del níquel [que se utiliza en la actualidad] proviene de países como Indonesia y Nueva Caledonia, donde se ha extraído a un costo ambiental bastante alto», afirma. «Por lo tanto, esperamos que esto pueda ser parte de la estrategia para obtener níquel de una manera más sostenible desde el punto de vista ambiental».

Una imagen que muestra los elementos químicos en una hoja de Rinorea bengalensis, incluidos calcio (rojo), níquel (verde) y cobalto (azul) (Imagen: Dr. Antony Van Der Ent).

Una herramienta para la rehabilitación

Exactamente por qué estas plantas desarrollaron la capacidad de absorber grandes cantidades de metal sigue siendo motivo de especulación. Todas las plantas necesitan algunos oligoelementos para crecer, pero los niveles que se encuentran en los hiperacumuladores normalmente serían tóxicos para la vida vegetal. El profesor Baker de la Universidad de Melbourne dice que puede ser un mecanismo de defensa evolutivo.

«Hay una serie de teorías que se han presentado, pero la más plausible es que brindan cierta protección contra los insectos y los animales que pastan«, dice. «Se ha demostrado que eso sucede experimentalmente en condiciones de laboratorio y también hay evidencia de campo».

El Dr. van der Ent espera que las capacidades únicas de absorción de los hiperacumuladores puedan algún día usarse para desintoxicar los antiguos sitios mineros.

«Donde ha tenido extracción de níquel a cielo abierto, que es una práctica común en las regiones tropicales, podrías integrar la agricultura de metales como parte del progreso de la rehabilitación», dice. «Por lo general, la rehabilitación cuesta dinero, y esta es una estrategia en la que en realidad podría compensar algunos de esos costos como parte del programa de rehabilitación».

El profesor Baker dice que la agrominería podría proporcionar una fuente de ingresos para las personas que viven con estilos de vida de subsistencia en los países en desarrollo. «Da mucho potencial, creo, para áreas que son inapropiadas para la agricultura normal», dice.

Se espera que las «granjas de metal» puedan proporcionar una fuente alternativa de níquel a minas como esta en Nueva Caledonia (Getty Images: DeAgostini).

Aplicaciones farmacéuticas

También existen beneficios médicos potenciales al cultivar y cosechar árboles de metal, dice el Dr. van der Ent.

Muchas personas en los países en desarrollo, dice, tienen deficiencia de zinc y selenio, los cuales son esenciales para una buena salud. «De hecho, podríamos utilizar plantas hiperacumuladoras de zinc y selenio para producir biomasa enriquecida en estos elementos«, dice el Dr. van der Ent.

Esta biomasa, afirma, podría convertirse en un suplemento para el consumo de las personas, o podría usarse en un proceso llamado biofortificación para aumentar la concentración de zinc o selenio en cultivos básicos.

Y eso, según el el Dr. van der Ent, brindaría una oportunidad única para la agricultura australiana. El suelo en gran parte de Australia central es rico en selenio, y las plantas que crecen allí han demostrado ser hiperacumuladores extremadamente eficientes.

Por lo tanto, el futuro de la agricultura podría consistir tanto en cosechar metales como en la cría de ganado y el cultivo de cereales.



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