Uso de la fitoestabilización asistida para facilitar la producción de aromáticas en residuos mineros como estrategia de rehabilitación ambiental y socioeconómica

Resumen

La intensa actividad minera desarrollada en el Distrito Minero de Cartagena-La Unión generó grandes cantidades de residuos, entre los que se encuentran los residuos que constituyen las balsas o depósitos mineros. Estos depósitos mineros se caracterizan por presentar condiciones químicas y físicas adversas, que incluyen altas concentraciones de metal/oides y sales, bajo contenido de materia orgánica y escasez de nutrientes, lo que impide el crecimiento y desarrollo de la vegetación. Además, estos residuos presentan riesgos ambientales y de salud pública debido a la dispersión de metal/oides tóxicos a través de los procesos de erosión hídrica y eólica. Para reducir estos riesgos, la formación de suelos de calidad es un requisito imprescindible, ya que favorecerá la colonización, el crecimiento y desarrollo de la vegetación. De este modo, se reducirán las tasas de erosión y, por tanto, la transferencia de metal/oides tóxicos al medioambiente, donde a su vez el suelo creado se convierte en sumidero de carbono, lo que ayuda a mitigar los efectos del cambio climático. De igual modo, ofrece una alternativa con beneficios económicos a los propietarios de zonas mineras, ya que en la rehabilitación pueden ser usadas especies aromáticas pudiendo extraer aceites esenciales comercializables, consiguiendo una rehabilitación ambiental y socioeconómica de los depósitos mineros. El objetivo general de este estudio fue evaluar la eficiencia de la fitoestabilización asistida en el depósito minero Cabezo Rajao, mediante el uso de Piptatherum miliaceum y Coronilla juncea, combinado con la adición de enmiendas orgánicas como biochar y compost e inorgánicas como caliza y zeolita, las cuales mejoran las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo, así como la reducción de la disponibilidad de metal/oides, lo que permitirá el desarrollo de especies aromáticas (Salvia rosmarinus y Thymus zygis), con interés económico. El diseño experimental llevado a cabo en este estudio consistió en la aplicación de 7 tratamientos diferentes, en 21 parcelas localizadas en el depósito minero Cabezo Rajao: (T1)- caliza+biochar, (T2) -caliza+compost, (T3) -caliza+biochar+compost, (T4) -caliza+biochar+zeolita, (T5)-caliza+compost+zeolita, (T6)- caliza+compost+zeolita+biochar y 1 tratamiento sin enmiendas (tratamiento control, sólo con el residuo minero original). Cada uno de estos tratamientos se aplicó por triplicado. Se realizaron 6 muestreos durante el ensayo (M0-M5): (M0 - 01/2019; M1 - 03/2019; M2 - 06/2019; M3 - 11/2019; M4 - 05/2020; M5 - 05/2021), lo que permitió conocer la evolución de los parámetros analizados a lo largo del tiempo. Se tomaron muestras de suelo para abordar el estudio de las propiedades/características, la concentración de metal/oides, el efecto sobre las comunidades microbianas y la ecotoxicidad sobre Folsomia candida y Enchytraeus crypticus en los diferentes tratamientos aplicados en las parcelas. Del mismo modo se recogieron muestra de planta (tallo+raíz) de P. miliaceum, S. rosmarinus y T. zygis para determinar el contenido de metal/oide, y muestra de material vegetal de las dos especies aromáticas para la extracción de aceites esenciales. Una vez al mes se realizaron las mediciones de los gases efecto invernadero, y se evaluaba el desarrollo de la cobertura vegetal en cada una de las parcelas. Tras la aplicación de las enmiendas (M1) se mejoraron las propiedades y nutrientes del suelo, así como la estructura y diversidad de la comunidad microbiana, contribuyendo a mejorar su calidad, y favoreciendo el desarrollo de la cobertura vegetal (P. miliaceum, C. juncea, T. zygis y S. rosmarinus). En relación con los contenidos de metal/oides, las fracciones más móviles se redujeron, pasando a las fracciones más estables. En el Cd y Zn las concentraciones disminuyeron significativamente en la fracción intercambiable y aumentaron en la fracción asociada a carbonatos y retenida en los óxidos de Fe/Mn. En el Pb disminuyeron las concentraciones asociadas a óxidos de Fe y Mn, y aumentaron en la fracción residual y en la fracción asociada a carbonatos. El contenido de As retenido en la fracción asociada a óxidos de Fe y Mn disminuyó, aumentando el contenido en la fracción residual. Los bioensayos de ecotoxicidad con los diferentes tratamientos también mostraron la afinidad de los organismos por los suelos enmendados de nuestro estudio. En cuanto a la bioacumulación y translocación de metal/oides en las especies vegetales, el P. milliaceum al final del estudio no mostró indicios de bioacumulación ni translocación de metales. Por su parte, T. zygis y S. rosmarinus no se mostraron como especies bioacumuladoras, sin embargo T. zygis presentó translocación de As y Cd y, S. rosmarinus de Zn y Cd. En general, el contenido del metal en la parte aérea no sobrepasaba los valores máximos fitotóxicos. Además, se comprobó que estas dos especies aromáticas eran adecuadas para la obtención de aceites esenciales. De todos los tratamientos aplicados, el tratamiento T5 contribuía en mayor medida a favorecer la calidad del suelo. En definitiva, la aplicación de la fitoestabilización asistida basándose en las enmiendas aplicadas con el tratamiento (T5), podría resultar ser una alternativa prometedora para ser aplicada a mayor escala en futuros proyectos de rehabilitación de emplazamientos mineros.