În afara orașului montan Sabiñánigo din nordul Spaniei, o fabrică de produse chimice abandonată se află pe un teren încă afectat de producția timp de decenii de lindan – un pesticid interzis acum în întreaga lume – care a lăsat în urmă mii de tone de deșeuri toxice.
Producția s-a încheiat în anii 1980, dar principalul produs secundar al pesticidului, hexaclorociclohexanul (HCH), continuă să se scurgă în solul și în apele subterane din jur.
HCH este toxic pentru oameni, animale și viața acvatică. În plus, se bioacumulează, ceea ce înseamnă că se poate acumula în țesuturile organismelor vii și poate urca în lanțul trofic. Din acest motiv, este o țintă importantă a acțiunilor de curățare a mediului.
O echipă de oameni de știință finanțată de UE explorează modul de valorificare a propriilor agenți de curățare ai naturii (bacterii și microorganisme care trăiesc în sol), pentru a descompune poluarea în mod natural. Dacă va avea succes, metoda lor ar putea fi aplicată în toată Europa, unde sănătatea solului este în declin constant de zeci de ani.
„Încercăm să înțelegem funcțiile specifice îndeplinite de diverși microbi și modul în care aceștia colaborează. Dacă microbiomul solului este sănătos, solul poate începe să se refacă”, a declarat dr. Rocio Barros García, un specialist de frunte în biotehnologia mediului la Universitatea din Burgos, Spania.
Microbiomul solului este comunitatea unică de microbi care trăiesc în acesta. La fel cum microbiomul intestinal ajută organismul să digere alimentele, microbii din sol și apă pot produce enzime care descompun poluanții organici din mediu. Acest proces se numește bioremediere.
De la mostre de sol la rezultate de laborator
În Spania, dr. Barros Garcia lucrează la Centrul Internațional de Cercetare în Domeniul Materiilor Prime Critice.
Împreună cu echipa sa, au colectat mostre de sol din Sabiñánigo și au recreat mediul local al solului în laborator, ca parte a unei inițiative de cercetare finanțate de UE, denumită BIOSYSMO. Scopul este de a înțelege mai bine microbiomul solului.
Situl Sabiñánigo este unul dintre cele cinci locuri, studiate de o echipă de cercetători, ce colaborează în cadrul acestui proiect cu durata de patru ani, care se încheie în august 2026.
Efortul reunește universități, institute de cercetare și companii din Spania, Franța, Slovenia, Portugalia, Germania, Belgia și Marea Britanie.
Echipa internațională explorează modul în care biosistemele de bacterii, ciuperci și plante combinate pot ajuta la descompunerea substanțelor chimice toxice din solul poluat.
Această activitate este vitală, deoarece în UE există aproximativ 2,8 milioane de situri potențial contaminate, de la depozite de deșeuri și mine vechi până la stații de benzină și zone industriale abandonate.
Toate aceste terenuri sunt, practic, neutilizate și periculoase pentru sănătatea animalelor și a oamenilor.
„Mulți poluanți organici persistenți se descompun extrem de greu și se pot acumula în mediu și în corpurile noastre”, a spus Barros García.
Din laborator pe teren
Echipa BIOSYSMO testează o serie de strategii de bioremediere. Membrii săi folosesc diferite combinații de bacterii, ciuperci și plante ca sisteme bioelectrochimice, în care microorganismele interacționează cu electrozi, generând un mic curent electric pe măsură ce descompun poluanții.
Acest lucru poate ajuta la curățarea mai rapidă a contaminanților din sol, ape subterane, ape uzate sau din sedimentele de estuar și coastă.
Dr. Sara Gil-Guerrero de la IDENER, o firmă de cercetare și inginerie din Sevilla, a explicat că obiectivul este de a identifica aliații naturali din sol și de a îmbunătăți acțiunea de curățare a acestora proiectând și optimizând combinațiile de organisme care funcționează bine împreună.
„O fază de amploare uriașă a proiectului a constat în identificarea principalilor actori din rândul organismelor deja prezente în solurile contaminate, astfel încât să putem descoperi ingrediente-cheie pentru dezvoltarea de noi abordări.”
Un cadru de calcul dezvoltat de IDENER susține munca experimentală prin modelarea modului în care comunitățile microbiene descompun poluanții. Analizând datele genetice din solurile contaminate, cercetătorii pot prezice cele mai bune combinații de microbi înainte de începerea testării pe teren.
Analiza microbilor
Curățarea sitului Sabiñánigo este susținută și de o altă inițiativă de cercetare finanțată de UE, denumită MIBIREM, care reunește cercetători și companii din Austria, Belgia, Franța, Germania, Italia și Țările de Jos.
Partenerii MIBIREM colaborează îndeaproape cu echipa BIOSYSMO pentru identificarea combinațiilor optime de microorganisme pentru eliminarea poluării industriale din sol.
De asemenea, aceștia creează un set de instrumente pentru bioremedierea microbiană. Acesta va include metode, ghiduri și resurse pe care alți oameni de știință, experți în remediere sau guverne le pot utiliza pentru a curăța zonele contaminate în mod similar din toată Europa.
Potrivit cercetărilor MIBIREM, acest tip de curățare pe bază de microbi ar putea fi cu 20-50 % mai ieftin decât metodele tradiționale și ar produce cu 70-90 % mai puține emisii de CO₂.
„MIBIREM își propune să ajute la curățarea siturilor contaminate într-un mod mai responsabil față de mediu, cu mai puține emisii de gaze cu efect de seră și cu un consum mai mic de energie”, a declarat David Donnerer, manager de proiect MIBIREM în cadrul RTDS Group, partenerul austriac care coordonează activitățile de cercetare ale proiectului.
Echipa MIBIREM lucrează în două situri-pilot din Germania: în Bitterfeld, unde se ocupă și de contaminarea cu HCH în urma producției de lindan, și în Stockach, la o fostă uzină de gaz, unde lucrează pentru a elimina poluarea cu cianură.
În Franța, aceștia se concentrează pe reducerea hidrocarburilor petroliere de la o fostă fabrică de săpun din afara orașului Ploufragan, în Bretania.
De asemenea, explorează modul în care bacteriile speciale descoperite în parcul Griftpark din Utrecht, Țările de Jos, ar putea ajuta la descompunerea hidrocarburilor petroliere dăunătoare rămase în urma fostei utilizări a parcului ca uzină de gaz.
Protejarea solului nostru
Solul de bună calitate este esențial pentru viață, dar o mare parte din terenul Europei este într-o stare precară, peste 60% din acesta fiind considerat în prezent nesănătos.
Pentru a face față acestei provocări mai ample, Misiunea A Soil Deal for Europe (O înțelegere pentru solul Europei), una dintre cele cinci misiuni majore de cercetare ale UE, și-a propus să îmbunătățească sănătatea solului pe întregul continent.
Deși BIOSYSMO și MIBIREM sunt finanțate în cadrul programului Orizont Europa, activitatea acestora completează obiectivele Misiunii, ajutând la dezvoltarea unor soluri mai curate și mai sănătoase în toată Europa.
Încet, dar sigur
Pe fundalul acestui efort mai amplu de a obține soluri mai sănătoase, atât echipa BIOSYSMO, cât și echipa MIBIREM speră că bioremedierea va câștiga teren în viitoarele politici ale UE în domeniul biotehnologiei și că va depăși obstacolele de reglementare și alte provocări.
Acestea includ constrângeri legale privind testarea pe teren a organismelor modificate genetic, care necesită permisiunea explicită a autorităților naționale, pregătirea dosarelor tehnice detaliate și efectuarea evaluărilor riscurilor.
Deși bioremedierea nu este o soluție rapidă, – pentru ca natura să-și urmeze cursul este nevoie de timp – Barros García consideră că abordarea poate avea rezultate mai bune comparativ cu metodele chimice și că poate restabili treptat solul pe măsură ce substanțele nutritive se refac.
„Munca cu microorganismele nu este întotdeauna ușoară, dar este foarte motivantă știind că aceasta este o tehnologie durabilă. Și funcționează. Trebuie doar să ne dăm seama cum să o extindem la nivel mondial.”
Articol scris de Ali Jones
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE. Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.
Mai multe informații