¿Qué es la biotecnología ambiental?
La biotecnología ambiental es una disciplina que se dedica al desarrollo y el uso de sistemas biológicos para corregir y solucionar problemas de contaminación en el medio ambiente. Emplea principios de la ciencia, la tecnología y la ingeniería genética para tratar materiales orgánicos e inorgánicos, buscando mejorar el entorno natural y apuntando al desarrollo sostenible.
Sus aplicaciones van desde la biorremediación y el tratamiento de aguas residuales, gases y residuos tóxicos, hasta la biodegradación de materiales, la agrobiotecnología, la bioenergía, la biominería y el control biológico de plagas y enfermedades.
En la actualidad, su función más destacada es la limpieza de suelos, aguas y aires utilizando procesos más sustentables y económicos.
Por ejemplo, frente a un derrame de petróleo en la tierra, se pueden realizar abonos con sulfatos o nitratos para propiciar la reproducción de microorganismos que favorezcan la descomposición de esta sustancia.
En definitiva, la biotecnología ambiental ayuda a la naturaleza a superar situaciones de desequilibrio, recuperando los ecosistemas que sufrieron algún tipo de alteración, en la mayoría de los casos por la propia acción humana.
Historia de la biotecnología ambiental
- Antigüedad. La biotecnología está presente en la historia de la humanidad desde la Antigüedad, cuando se comenzaron a utilizar distintas técnicas de manipulación de animales y cultivos para obtener determinados productos, como el vino, la cerveza, el queso o el pan.
- Siglo XIX. El químico francés Louis Pasteur descubrió que los microorganismos eran la causa de la fermentación, aportando grandes beneficios a la industria de la alimentación y la salud.
- 1928. El científico británico Alexander Fleming observó los efectos de las bacterias de la penicilina en el tratamiento de infecciones, lo que permitió el desarrollo de antibióticos a gran escala.
- 1953. Los científicos Rosalind Franklin, James D. Watson y Francis Crick, de la Universidad de Cambridge, descubrieron el ADN y el funcionamiento del código genético. Esto generó un avance sin precedentes en el campo de la manipulación molecular, dando origen a la biotecnología moderna.
- En adelante. La modificación y la transferencia de genes de un organismo a otro permitieron el desarrollo de mejores productos y procesos en el campo de la agricultura y la medicina. Con el tiempo, y como consecuencia del impacto negativo de la explotación industrial en el entorno, estas técnicas comenzaron a emplearse para solucionar problemas relacionados con la contaminación, dando origen a la biotecnología ambiental.
Qué estudia la biotecnología ambiental
Esta disciplina comprende dos grandes áreas de estudio: por un lado, la biotecnología, y por el otro, la ecología.
- Biotecnología. Ciencia que investiga y analiza los organismos vivos para, a través de la tecnología, aprovechar sus recursos y capacidades con el fin de utilizarlos en la mejora de productos y otros fines. Se emplea principalmente en los campos de la alimentación, la medicina, la farmacología y el cuidado del medio ambiente. Mediante su uso, es posible obtener medicamentos más eficientes, materiales más resistentes, alimentos más saludables, fuentes de energía renovables y procesos industriales menos contaminantes.
- Ecología. Estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con el entorno en el que viven. Uno de sus principales intereses son los cambios que sufren los ecosistemas a partir de las actividades realizadas por los seres humanos. En ese sentido, desde hace varios años la ecología está relacionada con los movimientos políticos y sociales que en todo el mundo luchan por la defensa y el cuidado del medio ambiente. Su acción apunta a la preservación y la regeneración de los recursos naturales, la protección de la vida salvaje y la reducción de los niveles de contaminación generados por el ser humano. En ese marco, la biotecnología ambiental busca soluciones a la pérdida de biodiversidad, el cambio climático, la disponibilidad de nuevas fuentes energéticas renovables y el adelgazamiento de la capa de ozono, entre otras problemáticas.
Aplicaciones de la biotecnología ambiental
Los principales usos que se le da a la biotecnología ambiental son los relacionados con la biorremediación, el tratamiento de aguas residuales, la biodegradación de materiales y la agrobiotecnología.
- Biorremediación. Este término hace referencia al empleo de microorganismos para tratar una sustancia o para recuperar las condiciones medioambientales afectadas por la contaminación. Por ejemplo, ciertas bacterias, hongos y plantas manipuladas genéticamente tienen la capacidad de absorber y degradar elementos tóxicos de suelos, agua o aire. Uno de los casos más conocidos es el de la modificación genética de la bacteria Deinococcus radiodurans, que tiene una gran capacidad para soportar la radiación, para que absorbiera los iones de mercurio y el tolueno presentes en los desechos nucleares. Por su parte, ciertos hongos poseen una alta tolerancia a las concentraciones de plomo y se los emplea para limpiar suelos contaminados por este metal pesado.
- Tratamiento de aguas residuales. La biotecnología ambiental también puede utilizarse para eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en las aguas residuales de uso humano. Mediante el empleo de plantas acuáticas, microalgas y procesos de biodegradación es posible depurar los desechos y mejorar la calidad de la misma.
- Agrobiotecnología. En la agricultura, la biotecnología ambiental utiliza organismos vivos o microorganismos para mejorar el estado de los cultivos y aumentar la producción. La misma permite, por ejemplo, generar alimentos con más vitaminas, minerales y proteínas, y plantas más resistentes a los ataques de insectos, sin necesidad de utilizar productos químicos que dañan el medio ambiente. Además, posibilita reutilizar los residuos agrícolas o efluentes en la producción de energía y biocombustibles.
- Biodegradación de materiales. La biotecnología ambiental también permite desarrollar materiales biodegradables que se descomponen de manera natural mediante la actuación de agentes biológicos, como animales, hongos y bacterias. La degradación de estos elementos puede producirse de dos maneras: a través de organismos que necesitan oxígeno para vivir (degradación aeróbica) o mediante organismos que no precisan del oxígeno en su metabolismo (degradación anaeróbica). Este tipo de procesos contribuye a minimizar el nivel de residuos y evita la permanencia de contaminantes en el medio ambiente. Otras aplicaciones posibles de la biotecnología ambiental son las relacionadas con el tratamiento de residuos sólidos y gases, la bioenergía y la biominería, el control de plagas y enfermedades y los ciclos biogeoquímicos, entre otros.
Referencias
- Castillo Rodríguez, F. Biotecnología ambiental. Editorial Tebar.
- Bécares, E. La Biotecnología Ambiental, ¿la cenicienta de la Biotecnología? AmbioCiencias. Revista de divulgación científica editada por la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de León.
- Environmental Biotechnology. Recuperado de inecol.edu.mx.
- Rittmann, B.E. Microbial ecology to manage processes in environmental biotechnology. Trends Biotechnol.
- Biotecnología Ambiental. Recuperado de es.wikipedia.org.