Agrominería: Buscan plantas brasileñas que acumulan metales

Ambiente

Con información de Agência FAPESP - 16 de julio de 2025

Se estima que los hiperacumuladores de metales, como la Pycnandra acuminata , representan solo el 0,2 % de todas las plantas conocidas actualmente. [Imagen: Henry Benoit/Wikimedia]

Plantas que acumulan metales

Investigadores de la Universidad Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) están en una verdadera cruzada en la búsqueda de plantas que acumulan metales en altos niveles , más conocidas como hiperacumuladoras de metales.

Estas plantas pueden luego cultivarse, cosecharse y procesarse para extraer los metales, una actividad económica emergente llamada fitominería o agrominería .

Las plantas son muy aficionadas a algunos elementos químicos, como el nitrógeno, el fósforo y el potasio (NPK), pero no suelen tolerar bien los metales, especialmente en altas concentraciones. Sin embargo, se conocen desde hace tiempo casos raros de plantas que acumulan metales en concentraciones extremadamente altas , como níquel, zinc, cobre, manganeso e incluso oro.

Lo que busca el equipo del profesor Clístenes do Nascimento son variedades nacionales de estas plantas, que ya se utilizan en la agrominería en Albania, Australia, Indonesia y Malasia.

"Ya hemos encontrado algunas especies de plantas que hiperacumulan níquel, zinc y manganeso en el país —incluyendo algunas nuevas, hasta entonces desconocidas—, que están disponibles para que comencemos a probar en invernaderos y en campo para llevarlas a empresas mineras e implementarlas en tecnosoles [sustratos minerales producidos a partir de residuos mineros]", explicó el investigador durante una conferencia impartida en la Reunión Anual de la Sociedad Brasileña para el Progreso de la Ciencia (SBPC), que se celebra hasta el sábado en el campus de la UFRPE en Recife.

Según Clístenes, se estima que los hiperacumuladores de metales representan solo el 0,2 % de todas las plantas conocidas actualmente, un universo de entre 350 000 y 400 000 especies catalogadas. Dos de ellas, como Pycnandra acuminata , ya se utilizan comercialmente para la agrominería.

El equipo ya ha avanzado en el uso de una planta ( Atriplex nummularia ) para capturar el cadmio problemático. [Imagen: Cicero Aparecido Ferreira Araújo et al. - 10.1016/j.jhazmat.2025.137955]

Agrominería

En la agrominería, las plantas hiperacumuladoras ideales son aquellas con alta capacidad de bioconcentración; es decir, que puedan retener níquel, por ejemplo. Además, deben tener una alta capacidad de translocación de metales a la parte aérea (la parte que crece sobre el suelo, incluyendo tallo, hojas, flores y frutos) y una alta producción de biomasa para ser incineradas; el mineral se extrae de sus cenizas.

Para ser considerada hiperacumuladora, una especie vegetal debe tener la capacidad de absorber más de 100 microgramos por gramo de cadmio, o más de 300 de cobalto, más de 1.000 de níquel, 3.000 de zinc y 10.000 de manganeso.

"En el caso del níquel, para que una especie vegetal candidata sea considerada eficiente para la agrominería, debe ser capaz de producir 10 toneladas por hectárea", explicó el investigador. "Estamos promoviendo una verdadera caza en todo el país, lo cual tiene un gran potencial para esta zona, ya que alberga la mayor biodiversidad vegetal del planeta".

Mediante estudios de campo realizados en Niquelândia, Goiás, donde existen grandes reservas de níquel, los investigadores identificaron algunas especies de interés. Sin embargo, aún presentan limitaciones, como su difícil desarrollo en entornos distintos del Cerrado, su baja producción de biomasa y su escasa acumulación del metal.

“Alcanzan el umbral de concentración de níquel para ser considerados hiperacumuladores de 1.000 ppm [partes por millón] del metal en la parte aérea, pero no llegan al objetivo de 10.000 ppm, lo que los haría interesantes para su uso comercial”, afirmó Clístenes.

Fluorescencia de rayos X de una fruta hiperacumuladora, que muestra níquel en rojo, calcio en verde y potasio en azul. [Imagen: Instituto de Minerales Sostenibles/Universidad de Queensland]

A la caza de hiperacumuladores

En un intento por identificar candidatos para hiperacumuladores ideales de metales en Brasil, los investigadores se han asociado con las principales empresas mineras del país para realizar estudios de campo en áreas mineras y otros lugares donde se encuentran los llamados suelos ultramáficos (originados a partir de rocas muy ricas en níquel, cromo y cobalto, por ejemplo).

Según el investigador, este tipo de suelo ocupa entre el 1% y el 3% de la superficie terrestre, presenta bajos niveles de nutrientes esenciales para las plantas, como nitrógeno, fósforo, potasio y calcio, y una alta proporción de magnesio. «Para que un suelo sea viable para la agricultura, generalmente necesita tener más calcio que magnesio. En el caso de los suelos ultramáficos, esta proporción se invierte: presentan mayores proporciones de magnesio que de calcio», explicó el investigador.

Por lo tanto, las plantas que han logrado adaptarse a estos entornos durante millones de años son muy especiales, ya que algunas son capaces de evitar la absorción de los metales presentes en estos suelos, como el níquel, el cromo, el cobalto y el ferromanganeso. Otras, como las hiperacumuladoras, han desarrollado la capacidad de crecer en estos suelos pobres en nutrientes, ricos en metales pesados tóxicos para otras especies, y absorberlos en altas concentraciones, añadió.

Se espera que la búsqueda de plantas hiperacumuladoras nativas de Brasil cobre mayor impulso con la reciente aprobación por parte del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) de la creación del Instituto Nacional de Biotecnología para el Sector Mineral (Inabim), coordinado por Clístenes y con sede en la UFRPE. Uno de los objetivos del Inabim es encontrar soluciones a los desafíos nacionales, como la restauración de áreas degradadas por la minería, el aprovechamiento de residuos y la producción de nuevos materiales.

Otras noticias sobre:

Más temas