Restauración de suelos mineros mediante el uso de microorganismos

Abstract

El biocrust o corteza biológica del suelo es una capa formada por la unión de componentes biológicos como cianobacterias, líquenes, musgos, hongos o algas, y partículas minerales. Es la primera etapa de la sucesión natural de ecosistemas degradados. Su función es aumentar el contenido de agua, actividad enzimática y materia orgánica del suelo, mejorar sus condiciones de pH y conductividad promoviendo su desarrollo. Su importancia está siendo cada vez más reconocida en la conservación de los suelos y en la restauración de ecosistemas degradados. La realización de biocrusts artificiales juega un papel fundamental en la restauración y la conservación de ecosistemas degradados, especialmente en áreas afectadas por la desertificación, la degradación del suelo y la minería porque aceleran el proceso de recuperación de los ecosistemas degradados, restaurando la funcionalidad del suelo, promoviendo la revegetación y mitigando los impactos negativos del cambio climático y la actividad humana. En investigaciones realizadas en otros países, como por ejemplo China, se probaron biocortezas artificiales a campo y en laboratorio obteniendo buenos resultados en suelos áridos, semiáridos e impactados por la minería, pero en nuestro país aún no se registran trabajos sobre esta temática. En el Laboratorio de Interacciones Microbianas (LIM) PROIMI- CONICET, contamos con 8 cepas de cianobacterias aisladas de la Puna Argentina, Salta y Catamarca. Las cianobacterias son un filo del reino bacteria que comprende microorganismos capaces de realizar fotosíntesis oxigénica. Son los únicos procariotas que llevan a cabo ese tipo de fotosíntesis. Las mismas fueron evaluadas como potenciales candidatas para la obtención de biocorteza artificial, mostrando propiedades promotoras de crecimiento vegetal, producción de aminoácidos tipo micosporina (MAAs) como protección UV y capacidad de formación de exopolisacáridos (EPS). Fueron identificadas molecularmente por secuenciación del gen 16S ARNr revelando que todas pertenecen al orden Nostoscales. Durante los ensayos de optimización del inóculo para producción cianobacterias en biorreactor, se aisló una bacteria Gram negativa, identificada como Pannonibacter sp., que creció en el cultivo cuando se introdujo aireación en el proceso. Dado que este género bacteriano está asociado con la remediación de metales pesados según bibliografía, se continuó el proceso de escalamiento de la producción utilizando el consorcio microbiano cianobacteria-Pannonibacter. Actualmente se trabaja en el escalado de la producción del consorcio microbiano optimizando parámetros como velocidad de agitación y de aireación en biorreactor instrumentado New Brunswick Discovery Serie 100. Posteriormente se evaluará la capacidad del consorcio bacteriano de producir biocrust sobre suelo minero en pruebas escala laboratorio.