¿Que es la Biorremediación y como funciona?

Un buffet microbiano

Si pudiera acercarse y ver el zoológico microbiano que vive en el medio ambiente, encontrará algunas cosas. Primero, encontraría toneladas de microorganismos, formas de vida microscópicas que incluyen protozoos, hongos, bacterias y arqueas. Vivirían en el suelo y el agua, y estarían asociados con plantas y animales. Estamos literalmente rodeados y cubiertos por estas formas de vida. En segundo lugar, descubriría que estos diminutos organismos pueden parecer bastante simples, pero tienen apetitos complejos y son capaces de consumir o metabolizar una amplia gama de sustancias químicas. Pero, cada microorganismo tiene su propio repertorio de capacidades metabólicas. Por lo tanto, a una bacteria le gustaría usar mercurio, mientras que a otra le gustaría usar petróleo, y a otra aún le gustaría usar azúcares viejos normales. En el medio ambiente, normalmente hay un conjunto complejo de productos químicos disponibles para apoyar el metabolismo microbiano.

Biorremediación

Algunos de los productos químicos en el medio ambiente terminan allí debido a las actividades humanas, incluidos los derrames accidentales, la minería, las actividades industriales, la aplicación y la eliminación de pesticidas. En algunos casos, estos químicos son benignos y no representan una amenaza o preocupación para el medio ambiente o la salud humana. En otros casos, estos productos químicos se consideran contaminantes y representan una amenaza evidente. Puede ser costoso y desafiante limpiar los contaminantes ambientales, pero en ocasiones, los microorganismos y sus apetitos eclécticos nos ayudan. La biorremediación se refiere a la degradación o neutralización de un contaminante en el medio ambiente por organismos biológicos.

Repasemos un escenario imaginario para ver cómo funciona la biorremediación. Puede seguirlo consultando la imagen. Recuerde que el medio ambiente alberga una amplia gama de microorganismos diferentes, representados aquí como azul, verde y rosa. También hay una amplia gama de diferentes compuestos químicos que se pueden metabolizar, representados aquí como círculos grises. Imaginemos, en el paso 1, que un contaminante, representado por triángulos amarillos, se libera o se derrama en el medio ambiente. Con las vastas capacidades metabólicas que se encuentran en los microorganismos, existe la posibilidad de que esté presente un organismo que pueda metabolizar el contaminante. Imaginemos que son las pequeñas celdas azules de nuestra imagen. Ahora, en el paso 2, podemos imaginar que estas células azules comenzarán a florecer a medida que comiencen a metabolizar el contaminante. Como consecuencia, en el paso 3 podemos ver que con el tiempo el contaminante disminuirá en el medio ambiente, y en el paso 4, es probable que en algún momento regresemos a algo que se parezca un poco a nuestra condición inicial. Eso, en esencia, es lo que esperamos durante la biorremediación.

Un escenario de cómo los microorganismos responden y eliminan los contaminantes del medio ambiente.

El destino de los contaminantes

Quizás se esté preguntando sobre el destino de los contaminantes. En nuestro escenario, solo dijimos que se metabolizaron, pero ¿qué significa eso realmente? En algunos casos, los contaminantes se pueden utilizar como fuente de energía para el organismo. Los enlaces químicos se rompen y el contaminante se transforma literalmente en algunos otros compuestos, que en muchos casos son sustancias totalmente seguras como el dióxido de carbono. En otros casos, el contaminante es parte de una reacción metabólica que puede no descomponer totalmente el contaminante, pero puede cambiar su estructura lo suficiente como para que ya no sea tóxico (se neutralice), o inmovilizado para que no pueda moverse hacia las vías fluviales o ser consumido fácilmente por animales o humanos.

Comida rápida

Hay un pequeño giro en lo que respecta a la biorremediación en entornos naturales. Mirando hacia atrás en nuestro escenario imaginario, en algunos casos el proceso se detiene después del paso 1, cuando se libera el contaminante. A veces, los microorganismos que son capaces de descomponer el contaminante no pueden crecer lo suficientemente rápido como para marcar una diferencia apreciable en la biorremediación. En este caso, a veces se agregan nutrientes adicionales al medio ambiente para impulsar la actividad metabólica de estos microbios para que puedan degradar el contaminante más rápido. Este proceso se llama bioestimulación .

Resumen de la lección

La biorremediación es el uso de organismos biológicos para limpiar (remediar) los contaminantes ambientales. Este proceso puede aprovechar los diferentes microorganismos que viven en el medio ambiente y su asombrosa capacidad para metabolizar una variedad de compuestos químicos. Cuando está presente un microorganismo que puede descomponer o neutralizar un contaminante, ese microorganismo prospera y los niveles de contaminante disminuyen con el tiempo. Finalmente, el ecosistema regresa a un estado que se aproxima a la condición original (prístina). En algunos casos, la actividad metabólica del microorganismo se ve impulsada por la adición de nutrientes, un proceso llamado bioestimulación . Esto ayuda a eliminar el contaminante más rápidamente.