Microbial indicators for the assessment of the impact of metal contamination and phytoremediation of soil health

Abstract

El suelo es un sistema dinámico y complejo, cuyas funciones son de gran importancia para la sostenibilidad de los ecosistemas terrestres y nuestra propia supervivencia. Por desgracia, la contaminación de suelos con metales pesados ha generado un problema medioambiental de gran magnitud, con efectos adversos sobre la funcionalidad y sostenibilidad del ecosistema edáfico. La fitorremediación y la fitogestión se presentan como alternativas de remediación que ofrecen beneficios añadidos a la propia eliminación del riesgo ocasionado por los contaminantes. Por otra parte, las propiedades edáficas que reflejan la actividad, biomasa y diversidad de las comunidades microbianas son indicadores idóneos de la salud del ecosistema edáfico.En este trabajo, se evaluó el impacto de la contaminación por metales pesados, así como la eficacia de técnicas fitorremediadoras (fitorremediación asistida con enmiendas orgánicas y bacterias endófitas con características promotoras del crecimiento vegetal), en suelos contaminados con metales pesados, mediante la utilización de una serie de propiedades microbianas del suelo y su agrupamiento en categorías de nivel superior, tales como atributos de relevancia ecológica y servicios de los ecosistemas.Nuestros resultados mostraron que (i) la contaminación reiterada con metales pesados tiene un efecto negativo sobre las propiedades microbianas del suelo y (ii) los procesos de fitoremediación logran mejorar dichas propiedades. La especies Noccaea caerulescens y Rumex acetosa en procesos de fitoextracción, y Festuca rubra en procesos de fitoestabilización, confirmaron el gran potencial que las plantas (pseudo)metalófitas nativas de entornos mineros tienen para la fitorremediación de suelos contaminados con metales pesados. Así mismo, la aplicación de enmiendas orgánicas en procesos de quimio/fitoestabilización tuvo un efecto positivo sobre el crecimiento de las plantas y la salud suelo; sin embargo, este último efecto fue transitorio en el tiempo y, finalmente, resultó en una disminución de la diversidad de las comunidades microbianas edáficas. Si bien la inoculación de plantas en procesos de fitorremediación con bacterias endófitas con características promotoras del crecimiento vegetal no tuvo efecto sobre la biomasa de las plantas, sí mejoró su estado fisiológico, lo que se reflejó en un efecto positivo sobre las propiedades microbianas del suelo. Por último, la estimación de categorías de nivel superior, como atributos de relevancia ecológica y servicios de los ecosistemas, puede aportar información complementaria acerca de la funcionalidad del sistema edáfico, así como facilitar la interpretación de los resultados.