Absorción de contaminantes en el cáñamo – qué pasa del suelo contaminado a la planta

Cultivar sobre un terreno con pasivo ambiental plantea dos preguntas: qué extrae la planta del suelo y dónde acaba esa sustancia cuando termina la temporada. Ambas cosas están medidas, aunque sobre una base más delgada de lo que sugiere el relato popular del cáñamo que limpia suelos. El núcleo de la evidencia es un único ensayo de campo revisado por pares sobre PFAS, al que se suman ensayos en maceta de una autoridad técnica alemana y trabajos más antiguos sobre metales pesados. Lo que de ahí se deduce para el cultivo afecta a la vía de absorción, al reparto dentro de la planta y al destino de la cosecha.

Por qué el suelo es el caso difícil

Los PFAS son una clase de sustancias construida en torno a enlaces excepcionalmente estables entre carbono y flúor, en uso desde la década de 1940 en recubrimientos repelentes de agua y suciedad y en espumas contra incendios. En noviembre de 2023 la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer clasificó el PFOA como carcinógeno para el ser humano y el PFOS como posible carcinógeno. Para el agua existen varios procedimientos de eliminación. Para el suelo, la respuesta habitual sigue siendo el recambio: excavar, retirar, llevar a vertedero.

Ahí entra la idea de la fitoextracción, es decir, sacar el contaminante a través de la planta y de su cosecha. Los casos típicos son antiguos campos de maniobras militares y terrenos de prácticas de bomberos, rociados durante décadas con espumas fluoradas. El cáñamo industrial pasa por candidato evidente en ese contexto porque es anual, crece rápido, consume mucha agua, apenas sufre ramoneo y devuelve poca masa foliar al suelo.

Lo que midió el ensayo de campo en Maine

El único ensayo de campo revisado por pares que existe hasta ahora se llevó a cabo en 2022 en la antigua zona de prácticas contra incendios de una base militar clausurada en el norte de Maine, sobre cinco parcelas de 1,2 por 6 metros y con cuatro variedades de cáñamo. Solo una creció con normalidad y alcanzó 1,2 metros; las otras tres se quedaron en torno a 0,3 metros por efecto del fotoperiodo. El PFOS fue el contaminante dominante en todas las muestras de suelo, con unos 107 nanogramos por gramo cerca de la zona de drenaje y unos 7,5 nanogramos por gramo sobre el terraplén.

El balance de un ciclo de cultivo: alrededor de 1,4 miligramos de masa de PFAS extraídos en la parte aérea, de los cuales cerca del 85 por ciento en las hojas. Por superficie, la variedad que creció bien extrajo 0,21 miligramos por metro cuadrado en el tramo muy contaminado y 0,09 miligramos por metro cuadrado en el poco contaminado, lo que corresponde aproximadamente al 0,2 y al 2,0 por ciento del PFAS presente allí en la zona radicular. La cifra llamativa del dos por ciento procede, por tanto, del tramo poco contaminado y no del centro del daño. Entre el muestreo de primavera y el de otoño el ensayo no encontró ninguna caída estadísticamente respaldada de las concentraciones en el suelo: todas las comparaciones pareadas quedaron en p mayor o igual que 0,05. Una reducción medible de la carga del suelo no está documentada en ese emplazamiento.

Dos limitaciones acompañan a esas cifras: solo se muestrearon los 15 centímetros superiores del suelo, y uno de los autores mantiene vínculos con el proveedor de parte de la semilla, algo que el trabajo declara como conflicto de intereses.

Qué decide la absorción: longitud de cadena y tipo de ácido

El factor de bioacumulación descendió en el ensayo de campo a medida que aumentaba la longitud de cadena. Con igual número de carbonos, los ácidos carboxílicos se acumularon con más fuerza que los sulfónicos, tanto en campo como en la comparación en invernadero, donde la diferencia fue de entre 0,4 y 360 veces. Los compuestos de cadena corta pasan preferentemente a los tejidos aéreos; los de cadena larga como el PFOS apenas lo hacen y se quedan sobre todo en la raíz. Un solo compuesto de cadena corta, el ácido perfluoropentanoico, dio cuenta del 56 por ciento de la masa total extraída.

Para quien cultiva, esto significa que la forma de la molécula gobierna el resultado más que la elección del cultivo. Las raíces no se analizaron, porque una cosecha de cáñamo las deja de todos modos en el suelo; como llegan más hondo que los 15 centímetros muestreados, tampoco está resuelto de qué profundidad procede la fracción absorbida. Si la plantación además fija los PFAS en su sitio, actuando como fitoestabilización en lugar de como extracción, no se ha estudiado específicamente para el cáñamo. Sí bajaron más de un 20 por ciento en la parcela de cáñamo, y no en el control sin plantar, cuatro de siete compuestos identificados solo de forma provisional; los autores sospechan una degradación microbiana de precursores en la rizosfera, pero con dos repeticiones no pudieron contrastarlo estadísticamente.

Dónde acaban las sustancias dentro de la planta

La hoja es la fracción cargada. Con metales pesados, un ensayo de campo alemán encontró también en la hoja las concentraciones más altas de todos los metales analizados, con níquel por delante de plomo y de cadmio, y consideró por ello limitado el uso del material como materia prima comercializable. El tallo carga menos, lo que hace concebible un aprovechamiento fibrero; cómo se comportan los PFAS durante el procesado industrial de la fibra no se ha examinado. Un ensayo en invernadero halló más del 45 por ciento de la carga absorbida en el polen, con un factor de bioacumulación superior a 20,8 en esa fracción. No hay ninguna medición de campo equivalente, de modo que el traslado a cultivos reales sigue abierto.

El paso decisivo es el último. Las plantas y las bacterias asociadas a ellas no rompen, por regla general, el enlace entre carbono y flúor: lo que se absorbe queda desplazado, no destruido. Tratar el material cosechado por licuefacción hidrotermal a 300 grados Celsius durante dos horas descompuso en buena medida los ácidos perfluorocarboxílicos. En los sulfónicos el efecto se quedó corto, y la masa de PFOS en el producto incluso subió, algo que los autores atribuyen a la conversión de precursores. La práctica alemana muestra el mismo problema en el lado de la valorización: una planta de biogás no degrada los PFAS absorbidos, que permanecen en el digestato.

Qué significa la situación alemana para el cultivo

Los ensayos en maceta y en campo del centro tecnológico agrario de Augustenberg muestran que a las partes aéreas pasan casi exclusivamente PFAS de cadena corta, y que los cultivos los acumulan también en flor, semilla y fruto, en una medida que varía según la especie. Cultivar en terreno contaminado es por tanto una cuestión sobre el producto cosechado y no solo sobre el suelo. Incluso concentraciones mínimas en el agua de riego provocan en cultivos sensibles un paso a las partes comestibles, lo que sitúa el agua contaminada junto al suelo como vía de entrada propia. En las comarcas de Mittelbaden y Mannheim se consideran contaminadas unas 1700 hectáreas de tierra de labor, por un compost mezclado con lodos de papelera; como allí predominan los compuestos de cadena larga, la autoridad técnica considera muy restringido cualquier saneamiento vegetal. Según su propia valoración, las predicciones precisas de absorción son apenas posibles aun conociendo las concentraciones del suelo.

Falta la vara de medir jurídica. Desde el 1 de agosto de 2023 el reglamento federal alemán de protección del suelo recoge valores de comprobación para siete PFAS individuales, pero solo para la vía suelo-agua subterránea. Para la vía suelo-planta no existe ninguno, porque los datos que sostendrían el factor de transferencia se consideran insuficientes. No hay, así, ningún objetivo de saneamiento fijado para PFAS en el suelo sólido. Del lado del cultivo, el cáñamo en Alemania está ligado a semilla certificada, a obligaciones de comunicación ante la agencia federal agraria y a controles oficiales, lo que convierte incluso una plantación de saneamiento en una operación sujeta a notificación.

Fuentes