Biomonitores ambientales: las plantas que ayudan a evaluar la calidad del aire

La contaminación atmosférica es una de las principales causas de muerte prematura, de morbilidad y de distintas enfermedades; en la actualidad, mata más de 7 millones de personas al año, según datos de las Naciones Unidas.

Para conocer los niveles de contaminación en las ciudades es necesario contar con programas de monitoreo ambiental. En México, la norma oficial 156 está enfocada en el establecimiento y operación de sistemas de monitoreo de la calidad del aire, e indica que las ciudades deben tener por lo menos una estación de monitoreo ambiental. Sin embargo, mantener una en cada ciudad del país es costoso, sin contar que deben tener personal especializado que las opere.

Actualmente, se buscan opciones más sustentables y económicas para realizar monitoreo ambiental. Entre ellas se encuentran los biomonitores, que son organismos vivos, como las plantas, que sirven para evaluar la calidad  del aire, ya que manifiestan una respuesta fisiológica o metabólica mayor cuando son expuestas a ciertos contaminantes.

Por ejemplo, en el caso del nitrógeno es un nutriente esencial para las plantas y es necesario para la fotosíntesis y les permite acumular más clorofila. Sin embargo, algunas formas de nitrógeno que son tóxicas y al aumentar su concentración en el ambiente pueden envenenar a las plantas, las cuales tendrían daño e incluso morir.

Estudiar la reacción de la planta ante ciertos contaminantes permitiría cuantificar la calidad del aire de un lugar, explica el doctor Erick de la Barrera, del Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad de la UNAM.

Plantas biomonitoras

El nitrógeno es un elemento esencial de la vida, lo usan todos los seres vivos para hacer proteínas. Es de los más abundantes en el planeta, pero casi todo está secuestrado en la atmósfera en forma de nitrógeno molecular, es muy estable y difícil de romper.

Solo algunas bacterias o las tormentas eléctricas pueden romperlo, y en ese momento se convierte en nitrógeno reactivo. Sin embargo, procesos derivados de la combustión interna (como las detonaciones en los pistones de los autos) han aumentado la cantidad de este nitrógeno reactivo que al depositarse en las plantas y otros organismos vivos les causa un daño.

Para monitorear esta contaminación por deposición del nitrógeno reactivo se han utilizado algunos organismos como biomonitores, por ejemplo, los líquenes, los musgos y algunas plantas epífitas vasculares como las orquídeas y las Tillandsia.

El doctor De la Barrera, junto con el doctor Edison Díaz, evaluaron qué tan idóneos eran como biomonitores algunos musgos, líquenes y Tillandsias del Valle de México y de algunos sitios de Hidalgo, Morelos y Puebla. Con esta finalidad, analizaron la presencia de este nitrógeno en estas especies y compararon sus datos con los proporcionados por la red automatizada de monitoreo.

Encontraron que los niveles de nitrógeno en los organismos analizados coincidían con las fuentes de emisión. Es decir, en aquellos sitios en donde había más industria, las especies utilizadas como biomonitores también registraban altos niveles de contaminantes.

En otro estudio, el doctor De la Barrera y la doctora Nayely Martínez estudiaron a las malezas urbanas, que son plantas que crecen aunque haya poca agua, en baldíos o entre el concreto de las calles, es decir, se establecen y prosperan a pesar de las malas condiciones.

Analizaron la viabilidad de las malezas como biomonitores en Morelia. Para ello, en el laboratorio les midieron el contenido de nitrógeno, de clorofila y la proporción de isótopos contenida en estas plantas (esto último les permite saber, entre otras cosas, de dónde viene el nitrógeno que se depositó en la maleza).

“Hicimos experimentos para después seleccionar a algunos biomonitores para ver cómo está la contaminación en Morelia. Encontramos que estas malezas cumplen con los requisitos para ser un biomonitor: son abundantes en la zona de interés, aparentemente tiene una respuesta lineal o medible a la dosis del contaminante y son tolerantes al envenenamiento”.

Encontraron que entre las malezas más adecuadas para el biomonitoreo (sobre todo por el depósito de nitrógeno atmosférico en Morelia) están la conocida como diente de león (Taraxacum officinale), el Lepidium virginicum y el pasto Chloris gayana.

Los investigadores concluyen que este trabajo muestra la utilidad de algunas plantas como biomonitores de la contaminación, principalmente en sitios donde no se cuenta con una red de monitoreo ambiental.

 

Ciencia UNAM-DGDC