Use of soil microbial communities as indicators of soil pollution by heavy metals

Résumé

Muchas de las actividades desarrolladas por el ser humano han conducido a incrementos de la concentración de metales pesados en muchos suelos a lo largo del mundo. Una vez en el suelo, los metales pesados pueden afectar negativamente a sus funciones y poner en riesgo los servicios por él prestados. Por tanto, es necesaria la monitorización de los suelos en los que existe riesgo de contaminación por metales pesados, y en su caso, tomar medidas para minimizar los impactos de esta acumulación. Sin embargo, existe un importante problema a resolver ¿Cuándo se debe actuar?, es decir, ¿A partir de que niveles de acumulación de metales pesados en el suelo debemos actuar? El objetivo general del presente proyecto es estudiar los efectos de la acumulación de metales pesados sobre los microorganismos del suelo, contribuyendo a esclarecer cuando sería necesario intervenir en un suelo contaminado por metales pesados desde el punto de vista de las comunidades microbianas del suelo. Para lograr este fin se utilizará el concepto de tolerancia de las comunidades bacterianas a los metales pesados (PICT). En primer lugar se optimizará el método de determinación de la tolerancia de las comunidades bacterianas a 5 metales pesados (Cu, Zn, Ni, Pb y Cr), en relación a las condiciones óptimas de pH, efectos del carbono orgánico disuelto, etc. A continuación se evaluarán los niveles base de tolerancia de las comunidades microbianas a los metales pesados en suelos no contaminados en relación a sus propiedades edáficas (material de partida, textura, pH, materia orgánica, etc.). Con esto se elaborarán tablas de niveles de referencia para suelos no contaminados que serán útiles para comparar los datos obtenidos en áreas contaminadas con los niveles de referencia. A continuación se tratará de obtener medidas de tolerancia a metales pesados en suelos con muy baja actividad microbiana por poseer un pH extremadamente ácido y bajo contenido en materia orgánica, circunstancia que se intentará conseguir mediante la adición de sustratos que incrementan la actividad bacteriana. Esto será de utilidad para la evaluación de la contaminación de metales pesados en áreas mineras. A continuación, se estudiará el incremento de la tolerancia de las comunidades bacterianas a los metales en respuesta a adiciones de metales pesados al suelo en condiciones de laboratorio. Este estudio se hará comparando suelos con distinto pH y materia orgánica para estudiar el efecto de estas características del suelo sobre los incrementos de tolerancia. También se estudiará la disminución de la tolerancia de las comunidades bacterianas a metales pesados tras dos tratamientos de restauración del suelo, uno de inmovilización de los metales pesados y otro de movilización y posterior eliminación de los metales pesados del suelo. A continuación, se estudiarán las relaciones existentes entre la capacidad de los suelos para retener metales y la tolerancia de las comunidades bacterianas a los metales pesados. También se estudiarán las relaciones existentes entre la tolerancia a metales pesados desarrollada por las comunidades bacterianas del suelo y las distintas formas en las que los metales se acumulan en el suelo asociándose a diferentes componentes del mismo, es decir, su fraccionamiento. Se pretende generar un conocimiento que permita disponer de herramientas adecuadas para evaluar la contaminación del suelo por metales pesados, contribuyendo a mejorar la gestión de áreas con este tipo de suelos.