¿Cómo ayuda la marihuana a regenerar el suelo?

La marihuana es una planta con muchas luces y sombras. Recientemente se ha comprobado que puede resultar una herramienta muy útil para la restauración de suelos contaminados con metales pesados.

 

El cáñamo o marihuana (Cannabis sativa) es, sin duda, una de las plantas más polémicas y controvertidas. A pesar de ser una droga de abuso a causa de su actividad psicoactiva, sus propiedades farmacológicas despiertan el interés científico desde hace tiempo. Al margen de ello, ciertas variedades son de gran utilidad en otros sectores de la sociedad: como fuente de fibras para textiles, alimento para el ganado e incluso la fabricación de papel.

Recientemente, también ha mostrado su utilidad en el campo de la protección ambiental a través de la fitorremediación, que consiste en el empleo de plantas para recuperar un entorno natural perturbado por contaminantes. Es una tecnología rentable y fiable para eliminar una amplia gama de productos químicos orgánicos, inorgánicos —incluyendo metales pesados—, así como contaminantes radiactivos.

Hoja de marihuana
La marihuana puede tener muchos más usos de los que se le atribuyen normalmente

Los metales pesados

La contaminación del suelo y de las aguas por metales pesados durante el pasado siglo XX se convirtió en uno de los mayores problemas ambientales. Son sustancias que persisten en el medio natural durante mucho tiempo porque no son degradables ni biológica ni químicamente. Algunos pueden pasar a los seres vivos, acumularse en ellos y pasar de unos a otros a través de las relaciones de alimentación, integrándose en las redes tróficas.

Aznalcólla
Durante el desastre de Aznalcóllar se vertieron grandes cantidades de metales pesados, incluyendo cadmio, níquel, cobre y plomo

La planta de marihuana puede resultar muy útil para ayudar a descontaminar entornos que acumulen metales pesados. Se ha comprobado que esta planta tiene la propiedad de absorber y acumular níquel, plomo, cadmio, cinc, cobre y cromo en sus tejidos, especialmente en sus hojas. Se ha probado que un solo kilogramo de planta puede llegar a acumular más de 150 miligramos de cadmio, unos 123 miligramos de níquel, hasta 1,5 gramos de cobre, y hasta 4,4 gramos de plomo.

Por supuesto, la toxicidad de estos productos provoca un crecimiento menor de la planta, lo afectaría su capacidad de extracción. Su eficacia está, por tanto, limitada a suelos moderadamente contaminados. Hay un límite en la concentración de metales pesados en el suelo, dependiente de la planta, su genética, y las condiciones ambientales en las que crezca, a partir de la cual el cáñamo deja de ser viable.

Una forma de facilitar a la planta la extracción de estos contaminantes es la aplicación de agentes quelantes biodegradables. Este tipo de sustancias son tan útiles que se ha observado experimentalmente que, empleando cáñamo, se puede pasar de extraer algo menos de 130 gramos de plomo por hectárea a más de 26 kilogramos.

El papel de la genética

Recientemente, se han identificado varios genes de plantas relacionados con la capacidad de crecimiento en condiciones de contaminación con metales pesados.

Más específicamente, se ha observado que en presencia de metales pesados se produce una mayor expresión de dos genes, el GSR y el PLD𝛼. La expresión de estos genes induce la producción de enzimas antioxidantes que protegen las células de la planta del estrés oxidativo. Esta labor es especialmente importante en condiciones de estrés, ya que se liberan radicales libres del oxígeno que pueden causar graves daños a las células y los tejidos. Por lo tanto, estos genes están asociados a mecanismos de defensa de la planta contra el estrés producido por estos contaminantes.

Laboratorio de ingeniería genética
La ingeniería genética puede ser una gran herramienta para la biorremediación

La manipulación genética podría facilitar la producción de variedades de marihuana —o de otras especies— con una mayor expresión de los genes GSR y PLD𝛼, que puedan crecer mejor en condiciones aún más contaminadas, que se plantarían allí donde las variedades actuales no crecen, y ayudar a la eliminación de los metales pesados acumulados en esos suelos.

¿Qué hacer después?

Eliminar los metales pesados del suelo es una labor difícil, que mediante el uso de plantas puede facilitarse en gran manera. Sin embargo, nos queda un problema. ¿Qué se hace con las plantas con toda esa contaminación retenida en sus tejidos? ¿Pueden ser en sí mismas un problema ambiental?

Afortunadamente, las plantas hiperacumuladoras —así se denominan a las plantas capaces de retener altas concentraciones de metales pesados en sus tejidos— suelen tener un sabor desagradable para los herbívoros, por lo que es difícil que estos metales terminen en las redes tróficas. Sin embargo, si mueren y se descomponen, vuelven a liberar los metales al suelo, y el problema no se habrá resuelto en absoluto.

No obstante, este problema abre las puertas a una nueva solución. Basta con realizar un buen seguimiento de las plantas y retirarlas, una vez hayan acumulado la máxima cantidad de contaminante tolerable para ellas. Esos restos vegetales, adecuadamente tratados, pueden convertirse en una fuente de metales con cierto valor comercial, y reincorporarse al sistema industrial, reduciendo con ello los costes del tratamiento del suelo.

REFERENCIAS:

 

Ahmad, R. et al. 2016. Phytoremediation Potential of Hemp (Cannabis sativa L.): Identification and Characterization of Heavy Metals Responsive Genes.

CLEAN – Soil, Air, Water, 44(2), 195-201. DOI: 10.1002/clen.201500117

Alufasi, R. et al. 2018, marzo 9. Potential Applications of Cannabis sativa in Environmental Bioremediation. A Review. 6th Scientific Conference with International Participation all about People: Challenges For Science and Education, Slovenia.

Awa, S. H. et al. 2020. Removal of Heavy Metals in Contaminated Soil by Phytoremediation Mechanism: a Review. Water, Air, & Soil Pollution, 231(2), 47. DOI: 10.1007/s11270-020-4426-0

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

Continúa leyendo