CNA

Centro Nacional de Aceleradores

Estudian los efectos de la contaminación sólida de elementos traza en álamos blancos

*El Centro Nacional de Aceleradores aporta la técnica micro-PIXE para la determinación de contaminantes sólidos en semillas de álamo blanco.
 
*El objetivo del trabajo han sido dilucidar si la contaminación de metales pesados pueden pasar a los descendientes del álamo.
 
La contaminación atmosférica y del suelo son factores importantes que contribuyen a la disminución de los bosques. Las plantas adultas, como los árboles, deben adaptarse no sólo a sobrevivir en condiciones adversas sino que también deben ser capaces de producir semillas viables.
 
La fase de germinación de las semillas es un momento fundamental en el desarrollo de las plantas siendo este instante especialmente sensible frente a los metales pesados.
 
El término metal pesado se refiere a cualquier elemento químico metálico que tenga un relativa alta densidad, aunque no tiene por qué ser siempre perjudicial, ya que hay determinados metales pesados que son fundamentales, en bajas concentraciones, de modo que su ausencia causa enfermedades y su exceso intoxicaciones.
 
Las altas concentraciones de metales no esenciales en semillas pueden tener efectos tóxicos, de modo que las plantas disponen de mecanismos para evitarlos o al menos reducirlos.
 
El caso concreto de estudio ha sido el álamo blanco. Este árbol se caracteriza, desde el punto de vista de absorción de metales pesados, por acumular cadmio y zinc en sus tejidos.
 
En este trabajo, liderado por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología, IRNAS-CSIC, de Sevilla, se ha pretendido comprobar si la contaminación del suelo puede afectar a la progenie del álamo blanco, explorando la distribución de los elementos minerales en las semillas. Para ello se han analizado frutos y semillas de distintas zonas, unas contaminadas por metales pesados y otras limpias.
 
populus-alba
 
En esta colaboración, los miembros del CNA han analizado semillas de álamo blanco mediante la técnica micro-PIXE. Con esta herramienta analítica se pueden obtener mapas de concentración de los diferentes elementos dentro de la semilla. Estas medidas se han llevado a cabo para ver la posible distribución de elementos contaminantes que tienen relevancia biológica dentro de las semillas.
 
La técnica micropixe, es una técnica analítica basada en el uso de aceleradores de partículas que permite obtener concentraciones de elementos químicos estudiando los rayos X que emiten dichos elementos.
 
Cuatro han sido las preguntas fundamentales de este trabajo:

1.- ¿La semillas de árboles contaminados tienen una tasa de germinación retardada y reducido?
2.- ¿Las plántulas de origen contaminados han reducido su vigor y crecimiento?
3.- ¿Cómo se distribuyen los elementos dentro de las semillas?
4.- ¿Se acumulan los elementos no esenciales en frutos y semillas de álamos que crecen en suelos contaminados?
 
Los resultados obtenidos han sido que el álamo blanco puede acumular Cd en sus semillas, lo que demuestra que este árbol no tiene barreras que impidan la entrada de elementos tóxicos hacia las semillas. Dado que, en este caso, la concentración de cadmio en la semilla estaba por debajo del límite de detección de la técnica micro-PIXE, no fue posible determinar la ubicación precisa del Cd dentro de la semilla.
 
micropixe semillas
 
Sin embargo, se han obtenido los mapas de concentración de los nutrientes fundamentales, habiéndose podido comprobar que las concentraciones de nutrientes en las semillas de las zonas contaminadas no reflejaban ningún desequilibrio.
 
Por otro lado, en este trabajo se ha determinado, que a pesar de la mayor concentración de Cd en las semillas de las zonas contaminadas, la germinación y el vigor de las plántulas no se vieron afectados. Estos resultados parecen indicar una tolerancia notable del Populus a la presencia de Cd y Zn en sus estructuras reproductivas, incluyendo las semillas.
 
En este trabajo ha colaborado el Centro Nacional de Aceleradores (Universidad de Sevilla-Junta de Andalucía-CSIC) con el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología, IRNAS-CSIC, de Sevilla.
 
Referencia bibliográfica:
"Effects of soil contamination by trace elements on white poplar progeny: seed germination and seedling vigour"
"Paula Madejón, Manuel Cantos, María C. Jiménez-Ramos, Teodoro Marañón, José M. Murillo"
"Environ Monit Assess 187, 663 (2015)"
"http://dx.doi.org/10.1007/s10661-015-4893-8"