Académicos UdeC evalúan la potencial absorción de microplásticos en vegetales

El estudio se realizó en los laboratorios de la Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas de la Universidad de Concepción y fue recientemente publicado en la prestigiosa revista Science of the Total Environemnt.

Ante la interrogante de cómo los microplásticos podrían afectan ciertos vegetales, un cultivo hidropónico de maíz fue hecho en aguas con presencia de microplásticos; y el otro cultivo —grupo control— con agua sin presencia de dichos contaminantes.

“Pusimos nuestras plantas a crecer y vimos varios efectos. Durante el experimento se hizo evidente que las plantas expuestas al microplástico crecían menos”, explica Urbina. Haciendo hincapié en lo experimental del estudio y que lo visto en el laboratorio es solo una aproximación de lo que puede pasar en el ambiente real, el Dr. Urbina añade que “las hojas de las plantas control crecieron alrededor de 21 milímetros por día, mientras que las hojas de las plantas expuestas a microplásticos lo hacían solo 10 milímetros”.

“Al finalizar el experimento, tomamos la planta y le cortamos la raíz, separando las hojas de aquella para evaluar su firma isotópica de carbono. La raíz se veía muy distinta. La planta control tenía una raíz frondosa con muchas ramificaciones, de color blanco y relativamente grande; pero las plantas que estaban expuestas a plástico tenían una raíz mucho más simple, con menos divisiones, menos desarrollada y mucho menos ramificada”, agrega Urbina.

¿Por qué maíz?

El maíz por dos razones. Primero, porque actualmente se está utilizando el cultivo de maíz hidropónico como fuente de alimento, para el forraje de animales; “en granjas de cultivo a nivel mundial crecen grandes cantidades de maíz en estanques hidropónicos y esto después lo usan para alimentar a los animales, técnica conocida como hydroponic green fodder”, señala el académico.

La segunda particularidad tiene relación en la forma en la que el maíz fija carbono. Todas las plantas cuando crecen están fijando carbono, pero las plantas C₄, como el maíz, el sorgo o la caña de azúcar lo hacen mediante un proceso fotosintético que les permite captar más CO₂. Debido a este mecanismo, las plantas C₄ acumulan más carbono-13 (isótopo pesado del carbono) que otros vegetales terrestres o que los organismos marinos que constituyeron la materia prima del petróleo.

Las especies C₄, por tanto “tienen una firma isotópica de carbono que es diametralmente distinta a la firma isotópica del carbono del plástico de origen fósil. Entonces, si uno evalúa los isótopos, tanto de la planta C4 (-15) como del plástico (-30), están separados en términos isotópicos en alrededor de 15 unidades”, complementa el investigador del Instituto Milenio de Oceanografía. Estos análisis isotópicos se realizaron en el Laboratorio de Investigación en Suelos, Aguas y Bosques (Lisab) de la Facultad de Ciencias Forestales de la UdeC, dirigido por el Dr. Aburto.

Una de las conclusiones más llamativas vino cuando se hicieron los análisis de carbono y los investigadores se dieron cuenta que las plantas expuestas al microplástico tenían más carbono acumulado en la raíz. “Luego, cuando llevamos la raíz y la fronda al análisis de isótopos, nos dimos cuenta que la fronda tenía una firma isotópica igual a lo esperado en una planta C4; es decir, en la fronda no habían microplásticos, no había carbono de combustibles fósiles; pero cuando vimos la raíz nos dimos cuenta que esta firma isotópica se había desplazado, ya no era lo normal de una planta C4 (-15), se había desplazado hacia la firma isotópica correspondiente a una de combustibles fósiles (-25)”, detalla el docente.

Con esto hay una buena y una mala noticia. “La mala noticia es que efectivamente en un cultivo hidropónico y suelos contaminados, los microplásticos se adhieren a las raíces de las plantas, quedan atrapados en ella, la cubre, hace que esta tenga un menor crecimiento dado que limita la absorción de agua; pero la buena noticia es que este plástico queda atrapado en la raíz, no pasa a las hojas o a un fruto, como un tomate o una sandía”. 

Hay que considerar que nuestra dieta incluye muchas raíces, como las zanahorias o las papas. Además, muchos estudios señalan altas concentraciones de plásticos en cuerpos de agua, desde los cuales se obtiene el líquido para el riego de cultivos. “Conviene seguir investigando para determinar hasta qué punto estos procesos se ven reforzados o limitados en cultivos sobre suelo, así como la forma en la que se acumula el microplástico en la raíz. Hasta el momento, los escasos estudios llevados a cabo con plantas en maceta también sugieren limitaciones en el crecimiento”, puntualiza el Dr. Juan Pedro Ferrio, de ARAID-CITA.

Seguridad alimentaria

Curiosamente, hay muy pocos estudios en esta materia. Si se considera que solo el 10% de los microplásticos termina en el mar —lo que ha sido el principal objeto de estudio— el otro 90% está en la tierra, en los vertederos; Urbina señala que este estudio es apenas el cuarto o quinto en dicha materia.

Yendo a las consecuencias, primero, en suelos que están contaminados, lo que va a pasar es que los microplásticos se van a adherir a las raíces, y como se vio en el estudio experimental, dichas raíces crecen mucho menos por dicha exposición, por ende, la planta crece mucho menos.

Además de los efectos en la productividad, “es esperable que las plantas cultivadas directamente en suelos contaminados puedan absorber una cantidad de estos microplásticos, ya que tanto la mesofauna como los microorganismos pueden reducir el tamaño de los microplásticos facilitando su consumo por el ser humano”, enfatiza el Dr. Felipe Aburto, especialista en suelos y biogeoquímica de la Facultad de Ciencias Forestales UdeC.

“En un escenario más global, hemos visto que uno de los actuales desafíos es mantener la seguridad alimentaria. Hay un consenso general en que la producción de alimentos no llegará a todos lados. Dichos plásticos en estos suelos contaminados hacen que las plantas crezcan menos. Limitan el transporte o absorción de agua, lo que a la vez limita la absorción de nutrientes, lo que llevaría que a nivel global tengamos una menor capacidad de producción vegetal. En un escenario de inseguridad alimentaria puede tomar relevancia en el futuro.  Además, si pensamos en el escenario que está viviendo Chile respecto al cambio climático, con una escasez hídrica, tenemos plantas que van a crecer un poco menos, que ven limitado su transporte de agua por parte de la raíz. No se trata de alarmar a nadie, pero esta sinergia debe ser evaluada”, afirma Urbina. 

El estudio fue publicado por la prestigiosa revista Science of the Total Environment y se puede ver a través del siguiente LINK.