Fitoestabilización de metales pesados en sedimentos costeros asistida por bacterias rizosféricas

Resumen

El problema de la contaminación ambiental por metales pesados se está convirtiendo cada vez más en un asunto de interés global debido al incremento de la industrialización y la alteración de los ciclos biogeoquímicos naturales. Estuarios y costas son particularmente ecosistemas particularmente amenazados. En el estuario de Odiel (SW España), tanto las corrientes naturales como las causas antropogénicas son responsables de altos contenidos de metales en los sedimentos. Sus altas concentraciones de sales son adecuadas para el crecimiento de plantas halófilas, como las especies del género Spartina, que poseen alta capacidad para la acumulación de metales, lo que las convierte en candidatas idóneas para procesos de fitoestabilización. El objetivo principal de este trabajo fue el aislamiento y caracterización de bacterias rizosféricas con el fin de proponer un inoculante autóctono adecuado con potencial para la fitorremediación de marismas contaminadas del Odiel. Las cepas Gram-negativas Pantoea agglomerans RSO6 y RSO7 junto con la cepa Gram-positiva Bacillus aryabhattai RSO25, fueron previamente seleccionadas de entre 25 bacterias autóctonas aisladas de la rizósfera de Spartina maritima. El criterio de selección se basó en características como: resistencia a metales pesados, bioacumulación, propiedades promotoras del crecimiento de plantas (PGP) y capacidad de formar biofilms. Para testar las propiedades promotoras del crecimiento vegetal, se utilizó como planta modelo Spartina densiflora, la cual, si bien es una planta invasora, está ampliamente naturalizada en las marismas del Tinto-Odiel y muestra una gran capacidad de acumular metales en la raíz y el rizosedimento. Las cepas RSO6 y RSO7 mejoraron la germinación de semillas de Spartina densiflora en un 250% en sedimentos contaminados, mientras que RSO25 aumentó en un 300%, con respecto a controles no inoculados. El consorcio bacteriano no consiguió una mayor mejora. Las tres cepas, particularmente las Gram-negativas, promovieron el crecimiento de las plantas y mitigaron el estrés metálico como se pudo apreciar en los parámetros fisiológicos tales como funcionalidad del aparato fotosintético (PSII) y el mantenimiento del equilibrio de nutrientes. En cuanto a la absorción de metales, mientras que las bacterias Gram-negativas no afectaron significativamente la acumulación de metal en los tejidos vegetales, la cepa Gram-positiva aumentó la acumulación de metal sólo en las raíces, sin carga adicional a los brotes. Nuestros resultados confirman la posibilidad de modular el crecimiento de las plantas y la acumulación de metales en sedimentos contaminados tras la inoculación con bacterias seleccionadas, así como la idoneidad de las interacciones halófilas-rizobacterias como una herramienta biotecnológica para propósitos de fitostabilización, evitando así el riesgo de translocación de metales hacia la parte aérea y su entrada a la cadena alimenticia.