Ulises García Cruz, M. Leopoldina Aguirre Macedo & José Q. García Maldonado, investigadora e investigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional.
Los consorcios bacterianos desempeñan un papel muy importante en la naturaleza, pues son capaces de degradar la mayoría de las sustancias orgánicas presentes en el ambiente. Los consorcios mineralizan la materia orgánica en sustancias más simples y, de esta manera, favorecen su fácil integración a los ciclos biogeoquímicos. Dada la adaptabilidad metabólica que poseen, los consorcios bacterianos pueden utilizarse en aplicaciones biotecnológicas en el área ambiental para degradar o remover sustancias: desde moléculas sencillas (C2) hasta mezclas muy complejas como el petróleo, constituido éste por más de 1,000 compuestos y una amplia variedad de metales en bajas concentraciones. Cabe destacar que el petróleo contiene algunos compuestos que, dependiendo de su concentración, son potencialmente tóxicos para los seres vivos.
Efectos adversos
En el golfo de México, los efectos adversos del petróleo se han documentado y evaluado a diferentes escalas a lo largo del tiempo. Por ejemplo: 1) el derrame del pozo Ixtoc-I, en 1979, frente a las costas de Campeche, donde se derramaron
alrededor de 530 mil toneladas de crudo, y 2) el derrame de 2010, de la plataforma Deepwater Horizon (dwh) en aguas de la Luisiana, que vertió cerca de 779 mil toneladas. Ambos derrames afectaron severamente los ecosistemas en las zonas costeras y el fondo marino.
A pesar de que se impusieron medidas de mitigación para contener y disminuir el impacto del petróleo en el ambiente, en las costas donde arribó el petróleo por efecto de las corrientes y mareas, se sufrieron efectos socioeconómicos y en la salud de los pobladores costeros. La experiencia con el derrame del dwh dejó al descubierto varios puntos importantes que necesitan atenderse durante un derrame de petróleo de estas magnitudes, sobre todo porque, a pesar de los planes de contingencia y de tecnologías de contención disponibles, el petróleo contaminó una gran área en el golfo de México, afectando la flora y la fauna marina de la zona. Por estos motivos, el gobierno mexicano, a través de la Secretaría de Energía (SENER) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), favoreció la creación del Consorcio de Investigación del Golfo de México (CIGoM)
para estudiar y modelar posibles derrames de gran magnitud en aguas nacionales de este mar.
Una de las líneas de investigación del cigom se enfocó en la degradación natural de hidrocarburos, mediante el aislamiento de consorcios microbianos en diferentes puntos y profundidades de la columna de agua del golfo.
Bacterias que se alimentan de petróleo
El estudio de estos consorcios permitió observar a las bacterias que los forman y trabajar con un objetivo común: lograr la degradación del petróleo. Esto se da gracias a la gran variedad de metabolismos provenientes de la enorme diversidad
bacteriana presente en el golfo, lo cual los hace muy eficientes para consumir diferentes fuentes complejas de carbono, similares a las que componen el petróleo. En estos consorcios, las bacterias pueden estar presentes en casi todos los ambientes marinos, incluidos los sedimentos de las profundidades, las playas y la columna de agua. En cada hábitat se presentan diferentes condiciones según la profundidad, pues ésta influye en su supervivencia. Por ejemplo, la temperatura, que va desde 28 °C en la superficie hasta 4 °C a más de 3 000 m de profundidad, o el oxígeno, que disminuye a cierta profundidad y vuelve a incrementarse después. Gracias a las nuevas metodologías y tecnologías, en este proyecto fue posible aislar consorcios de estos ambientes, aptos para degradar petróleo bajo diferentes condiciones ambientales y que podrían ser utilizados en caso de un derrame. Estos consorcios fueron capaces de adaptarse al medio, dependiendo de las propiedades fisicoquímicas y la naturaleza del sustrato.
En experimentos de laboratorio se observó que cinco consorcios de diferente origen pudieron degradar los cinco tipos de petróleo extraídos en México. Esto indica que, dentro del mismo consorcio, las comunidades cambian de acuerdo con la fuente de carbono presente, lo cual evidencia la gran capacidad metabólica que poseen; dependiendo de la fuente de carbono, las bacterias que consumen esos compuestos se ven favorecidas y con el tiempo se multiplican volviéndose las más dominantes dentro del consorcio. Esto da como resultado un cambio total de las comunidades microbianas de un compuesto a otro. Esta característica tiene aplicaciones en caso de un derrame, ya que el petróleo cambia su composición química debido al intemperismo, es decir, con el paso del tiempo, al inicio del derrame hay ciertos compuestos que van alterándose. Los consorcios bacterianos se van adaptando a estos cambios y, al final, logran degradar la mayoría de los hidrocarburos, lo cual puede ayudar a desarrollar una tecnología de biorremediación debajo costo e impacto ambiental.
Los consorcios trabajan como una maquinaria bien ajustada. Controlando algunos parámetros biológicos y fisicoquímicos, es posible incrementar su eficiencia de biodegradación y acelerar el consumo. ¿Cómo? Aplicando modelos estadísticos que permiten determinar los parámetros modificables para lograr consorcios más eficientes.
En conclusión, los consorcios microbianos son una buena opción biotecnológica para la mitigación de derrames petroleros; además, actualmente, presentan ventajas en comparación con otras tecnologías y biotecnologías utilizadas.
Número completo disponible en: https://conacyt.mx/wp-content/uploads/publicaciones_conacyt/ciencias_y_humanidades/03_Ciencias_y_Humanidades.pdf
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