Autor: Luis R. Robles-J.
La capacidad que tenemos los seres humanos para transformar nuestro entorno es superlativa. Desde el descubrimiento de la agricultura, la organización social, la construcción de un lenguaje complejo que permite almacenar información y por medio de este, transmitir cultura, aprendizajes y experiencias, los seres humanos hemos ejercido una fuerza disruptiva que se ha potenciado a lo largo de nuestra historia, la cual se define dentro de la línea de tiempo geológico como el Antropoceno, el periodo del humano como agente de transformación medioambiental.
El Antropoceno no solo describe un periodo en la historia de nuestro planeta, si no que plantea un paradigma filosófico que nos conduce a reflexionar sobre la cohabitación de los humanos con las entidades y procesos naturales del planeta, también nos hace cuestionarnos si somos capaces de dominar las fuerzas que hemos desatado.
Los contrastes de la identidad transformadora del ser humano son extremas, por un lado, hemos logrado llevar exploradores robóticos operados a distancia a la superficie de Marte, por otro lado, hemos sepultado bajo el asfalto cientos de hectáreas de espacios naturales.
El cambio global es el despliegue, por antonomasia, de nuestra fuerza transformadora del medio ambiente, es importante mencionar que el cambio climático es una de las manifestaciones que retroalimentan el cambio global, ciertamente la más significativa, sin embargo, otros efectos empiezan a sumarse con preocupante intensidad, por ejemplo, la alteración de los ciclos biogeoquímicos, particularmente, del nitrógeno.
A principios del S. XX., en el contexto de la 1ª guerra mundial, los químicos Carl Bosch y Fritz Haber descubrieron la forma de producir amoníaco (fertilizante) a partir de nitrógeno atmosférico, este proceso conocido como Haber-Bosch, revolucionó la industria agropecuaria.
Sin embargo, apenas un 15% del nitrógeno contenido en los fertilizantes es asimilado por las plantas, el resto es lavado y arrastrado hasta su destino final, ya sea un cuerpo de agua lacustre o el océano, generando un grave problema muy grave de contaminación por nutrientes llamado eutrofización, que se puede resumir como una superabundancia de nutrientes que estimula un crecimiento desmesurado del fitoplancton en la superficie del agua, con lo cual ocurren dos cosas: 1) la luz no penetra al fondo y la fotosíntesis no ocurre en las capas subsuperficiales y por lo tanto no hay producción de oxígeno nuevo para la columna de agua, 2) el oxígeno disuelto en la columna de agua es consumido rápidamente derivando en condiciones de hipoxia (cuando la concentración de oxígeno en menor a dos miligramos por litro), si estas condiciones persisten la vida desaparece, es por esto que a las zonas y cuerpos de agua eutrofizados se les conoce también zomo “zonas muertas”.
Uno de los casos más conocidos y estudiados es la zona muerta del Golfo de México, que se produce en la desembocadura del río Mississippi entre los límites costeros de Louisiana y Texas. La Cuenca del Mississippi comprende un área mayor a los 3 millones de kilómetros cuadrados, atraviesa de norte a sur toda la región agrícola oriental de los Estados Unidos de Norteamérica, cabe mencionar que durante su recorrido se han hecho miles de modificaciones a su cauce con el objetivo de aprovechar el recurso para el riego, por lo que año tras año, el rio y sus brazos arrastran más de 400 millones de toneladas de sedimento y más de 130 millones de toneladas de material suspendido, enriquecidos con el nitrógeno de los fertilizantes que lava a su paso, creando las condiciones para que exista una zona muerta en el Golfo de México, la cual se extiende en promedio unos 13 mil kilómetros cuadrados.
La cuenca del Mississippi escurre en un área mayor a 3 millones de kilómetros cuadrados, abasteciendo de recursos hídricos a 31 estados en los EE. UU. y 2 provincias canadienses. En la figura se observa en verde claro las áreas rurales y en rosa las áreas urbanas afectadas por el Mississippi, en amarillo sobre la zona costera del Golfo de México se observa la extensión de la zona de hipoxia y en cian la zona de influencia de los nutrientes descargados por el río. Fuente de la imagen: NOAA.
La capacidad transformadora de los seres humanos no es necesariamente destructiva. Como se mencionó anteriormente en este artículo, nuestra fuerza transformadora también puede ser constructiva e ir a favor del medio ambiente. Sin duda, estamos obligados a explorar técnicas de agricultura más eficientes y menos nocivas, pero esto nos tomará un tiempo, hoy es importante resolver el grave problema de contaminación.
Una opción prometedora para resolver un problema como el de la zona muerta del Golfo de México son las técnicas de biorremediación, estas técnicas presentan una variedad de métodos (biorreactores, biofiltros, ventilación biológica, etc.) en los que se aprovechan las características metabólicas de determinados organismos para degradar, mineralizar y/o transformar contaminantes.
Entre las grandes ventajas de las técnicas de biorremediación destacan la facilidad para aplicarlas incluso en lugares de difícil acceso, son muy económicas y son muy eficientes. Un excelente ejemplo del uso de biorremediación en cuerpos de agua eutrofizados es el que publicaron los científicos españoles liderados por José Álvarez Rogel de la Universidad de Cartagena, en el que demostraron la eficiencia de los biorreactores basados en astillas de madera para remover tanto nitrógeno disuelto, fósforo reactivo y carbono orgánico, los principales contaminantes generados en la actividad agrícola. La técnica es realmente sencilla y económica, en palabras simples se trata de retener temporalmente el agua contaminada de los ríos, en pilas cuyo fondo se conforma de una cama de astillas de madera, el cual funciona como sustrato para bacterias que metabolizan el nitrógeno y lo regresan a la atmósfera. Podemos considerar está técnica una forma eficiente y económica de completar el ciclo que inició con el proceso Haber-Bosch.
La biorremediación no se limita a solucionar problemas de contaminación por nutrientes, de hecho es un método muy bien estudiado para solucionar problemas de derrames de hidrocarburos y en los últimos años se ha explorado la posibilidad de dar solución a los problemas de contaminación por metales pesados, lo que es de gran interés para nuestro país debido al problema de contaminación por metales que afecta gravemente las cuencas más importantes de México, como el sistema Lerma-Chapala-Santiago, la cuenca del Balsas o la del Pánuco.
Referencias:
Álvarez-Rogel J., G.G. Barberá, B. Maxwell, M. Guerrero-Brotons, C. Díaz-García, J.J. Martínez-Sánchez, A. Sallent, J. Martínez-Ródenas, M.N. González-Alcaraz, F.J. Jiménez-Cárceles, C. Tercero, R. Gómez. 2020 “The case of Mar Menor eutrophication: State of the art and description of tested Nature-Based Solution”, Ecological Engineering, V. 158,106086, ISSN 0925-8574.
Arias Maldonado, M. 2018. “Antropoceno. La política en la era humana”. Ed. Taurus, 256 pp.
Evans, L. (2018). “Bioremediation Techniques for Agricultural Pollutants”. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. doi:10.1016/b978-0-12-409548-9.1
Valiera I. 2006. “Global Coastal Change”, Blakweel Pub. 112pp. ISBN 97814055036853.