El hecho de que una planta crezca sobre un suelo contaminado con metales pesados no implica necesariamente la absorción y acumulación de estos elementos en su parte aérea, constituyendo así un riesgo para el resto de la red trófica.
Para estudiar los mecanismos de transferencia entre el suelo y la planta, primero hay que determinar la forma en la que se encuentran los metales en un suelo contaminado. En general, la mayor parte de estos contaminantes no se encuentran en formas disponibles para ser absorbidos por las plantas y transferidos posteriormente a otros seres vivos. De hecho, sólo una fracción de estos metales es susceptible de ser absorbida por la planta, aquella denominada “biodisponible”. Por tanto, la presencia de un contaminante (fracción total) no implica necesariamente alteraciones en la funcionalidad del suelo o daños en los organismos, ya que los contaminantes externos al organismo no son perjudiciales para éste, a menos que los absorban o asimilen en cantidades que ocasionen efectos adversos.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que las plantas poseen distintos mecanismos de resistencia/tolerancia frente a los metales pesados, que pueden variar en función de la especie, fase de crecimiento, órgano o tejido, elemento, tiempo de acción, concentración y otros muchos factores exógenos y endogénos, incluidos mecanismos de compartimentación de los metales potencialmente más tóxicos.
Además, las plantas presentan comportamientos distintos frente a los metales pesados. Existen unas tendencias generales, que permiten clasificar a las plantas superiores en tres grandes grupos, en función de sus mecanismos de resistencia/tolerancia: plantas con estrategia exclusora, plantas indicadoras y plantas con estrategia acumuladora.
Las primeras (exclusoras) son capaces de mantener una baja concentración de elementos traza en su parte aérea aunque en el suelo las fracciones total y biodisponible sean altas. En casos extremos de contaminación (niveles tóxicos), las barreras que limitan la absorción y transporte de metales pueden perder su funcionalidad, aumentando entonces su concentración en los tejidos de la planta, a veces hasta niveles letales. Estas plantas son las ideales para forestar zonas moderadamente contaminadas con metales pesados.
En plantas indicadoras, la concentración en sus tejidos refleja la concentración del suelo, gracias a la regulación de la absorción y transporte a la parte aérea. Las concentraciones en la planta aumentan a medida que aumenta la concentración en el suelo. Estas plantas son muy útiles para seguimiento de la contaminación de los ecosistemas, como pudimos demostrar con el álamo blanco (Populus alba), árbol de ribera muy frecuente en el Corredor Verde del Guadiamar, útil para la biomonitorización de suelos contaminados con cadmio y zinc.
Las plantas acumuladoras son aquellas que alcanzan concentraciones altas de metales en sus tejidos aéreos, mediante un transporte eficaz desde la raíz, incluso a bajas concentraciones en el suelo. Una vez en los tejidos aéreos, los metales deben ser almacenados en las vacuolas para evitar que pudieran afectar las estructuras fotosintéticas de la planta. El caso extremo de plantas acumuladoras sería el de las denominadas “hiperacumuladoras”, plantas que pueden alcanzar concentraciones de metales superiores al 0,1 % (>1000 mg kg-1 de materia seca), aunque el factor de acumulación varía considerablemente en función del metal considerado. Este tipo de plantas son las más problemáticas desde un punto de vista ecositémico, ya que pueden transferir cantidades importantes de metales a otros componentes de la red trófica, si son consumidas (aunque este tipo de especies vegetales es menos frecuente).
Nuestro grupo de investigación 'Uso Sostenible del Sistema Suelo-Planta', del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS, CSIC), lleva 17 años estudiando el comportamiento de distintas especies vegetales en el Corredor Verde de Guadiamar tras el vertido minero de Aznácóllar (25 de abril de 1998). Estos estudios reflejan que, en general, la mayoría de estas plantas, en especial las leñosas, tanto espontáneas como forestadas, poseen estrategias 'exclusoras' que impiden que se acumulen en sus tejidos aéreos cantidades de elementos traza potencialmente tóxicos, que pudieran perjudicar procesos metabólicos básicos, además de suponer un riesgo para los herbívoros de los distintos ecosistemas del Corredor. Los metales y metaloides (como el arsénico) absorbidos por estas plantas quedan retenidos principalmente en las raíces, siendo muy pequeña la fracción que es transportada hacia los órganos aéreos.
No obstante, existen excepciones, como álamos y sauces (árboles acumuladores de cadmio, y zinc en sus hojas) y diversas herbáceas (entre las que se podrían citar, entre otras, a Hirschfeldia incana, acumuladora de talio, especialmente en sus estructuras reproductoras). En general, las herbáceas del Corredor presentan concentraciones de metales y metaloides mayores que las de árboles y arbustos, por lo que es aconsejable monitorizar periódicamente estas plantas (pastizales ruderales) para determinar el riesgo potencial que supone su consumo por para los herbívoros de la zona.
Sobre este blog
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