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La minería ha sido una de las acti-
vidades económicas más impor-
tantes del país, desde los tiempos
prehispánicos y la Colonia. En los
siglos XVIII y XIX, por las altas leyes
de los minerales presentes (sobre
el 4% para el cobre), se comenzó
con operaciones de pequeña es-
cala y tecnología simple. Con el
correr del siglo XX se fue transfor-
mando en operaciones de gran es-
cala y alta tecnología, debido a la
paulatina y constante disminución
de las leyes (inferiores a 1% para
el cobre en la actualidad).
Producto de la explotación inten-
siva de minerales, en los últimos
150 años se han generado grandes
cantidades de desechos mineros.
Particularmente son relevantes
los depósitos de relaves. Por ejem-
plo, hasta 1990 se habían deposi-
tado aproximadamente 22.060.646
m3 en 398 depósitos de la Región
de Coquimbo (SERNAGEOMIN,
1990), lo que representa el 52%
del total de depósitos presentes
entre las regiones de Antofagasta
y del Maule.
Los depósitos de relaves post ope-
rativos o abandonados presentan
riesgos de contaminación de sue-
los y aguas con metales y metaloi-
des por arrastre del material hacia
las zonas aledañas por dispersión
a través del viento y del agua, con
los consecuentes problemas para
la salud humana, los ecosistemas
naturales y el sector agropecuario.
Aunque hay poca información so-
bre los impactos ambientales, al-
gunos casos específicos están bien
documentados, por ejemplo, el de-
rrame de relaves al estero Aucó
RECURSOS GENÉTICOS PARA FITOESTABILIZACIÓN:
PLANTAS QUE REDUCEN LA
CONTAMINACIÓN POR
DESECHOS MINEROS
Rosanna Ginocchio C.
Ecóloga, Dra.
rginocc@cimm.cl
CIMM
Pedro León-Lobos
Biólogo, Ph.D.
INIA Intihuasi
en la quebrada Alcaparrosa (Re-
gión de Coquimbo), producida por
la falla de varios depósitos a causa
de lluvias intensas y el fuerte sismo
de 1997 en la comuna de Punitaqui.
Uno de los principales factores que
han potenciado los efectos am-
bientales negativos antes descritos
es la ausencia de una legislación
que regule la etapa post operativa
de las faenas mineras. Sin embar-
go, a corto plazo, las normas que
se aplicarán en el ámbito del cierre
y abandono de faenas mineras en
Chile, enfatizan que los depósitos
de relaves deberán ser estabiliza-
dos física y químicamente antes
de ser abandonados, a través del
uso de tecnologías ambientalmente
sustentables.
Fitoestabilización de
relaves mineros
Se han desarrollado diferentes tec-
nologías o estrategias de remedia-
ción para enfrentar los problemas
que conlleva el incremento de los
suelos con metales. Sin embargo,
la remediación de sustratos enri-
quecidos con metales es muy difícil
Trapiche y relave minero abandonado en el sector de Punitaqui, provincia de Limarí.
porque estos elementos no pueden
ser degradados químicamente. Los
tratamientos tradicionales, desde
el punto de vista económico, son
inviables en países en vías de de-
sarrollo y dejan al sustrato en una
condición alterada en sus propie-
dades físicas, químicas y biológi-
cas, lo que restringe las posibilida-
des de uso posterior. Por ello en la
última década se ha buscado méto-
dos más baratos, ambientalmente
más adecuados y que permitan
mayores posibilidades de uso pos-
terior.
Entre los métodos emergentes con
mejor eficiencia y relación costo-
beneficio está la fitoestabilización.
En términos generales, este méto-
do se define como el uso de espe-
cies vegetales para estabilizar con-
taminantes inorgánicos (metales
pesados y metaloides) u orgánicos
presentes en un sustrato sólido, y
dejarlos en formas inocuas. En el
caso de los desechos mineros sóli-
dos ricos en metales, como los re-
laves, consiste en el uso de plantas
metalófitas y de materiales que
inmovilizan o reducen los metales
presentes en los desechos indus-
triales (estabilización química); los
metales son quelados, precipita-
dos, absorbidos y adsorbidos por
las raíces de las plantas, donde se
acumulan en forma inocua, lo que
evita el lavado de elementos tóxi-
cos a napas freáticas (aguas sub-
terráneas). Una cubierta vegetal
metalófita también mejora la esta-
bilidad física, y previene la disper-
sión por el viento y el agua del ma-
terial hacia zonas aledañas.
Actualmente, la fitoestabilización
de sustratos enriquecidos con me-
tales, como los depósitos de rela-
ves y los suelos cercanos a fundi-
ciones, es una tecnología probada,
sustentada por muchos estudios
exitosos en Europa, Estados Unidos
y Canadá.
Aunque la fitoestabilización es una
tecnología emergente, evaluacio-
nes realizadas en Estados Unidos
en 1999 indicaron un mercado de
4,5 a 6 millones de dólares, el que
ha seguido un rápido aumento de-
bido a la mayor aceptación y al
mayor número de empresas con-
sultoras que ofrecen servicios de
este tipo. Europa representa el se-
gundo mercado más grande para
dicha tecnología, aunque es diez
veces más pequeño que el norte-
americano. En Chile aún no se uti-
liza, pero la importancia que la in-
dustria minera ha tenido y los
numerosos problemas ambientales
que provoca, hacen pensar que el
mercado potencial es muy grande.
La selección adecuada de las es-
pecies es tal vez el factor más crí-
tico para asegurar el buen éxito de
la fitoestabilización. El primer requi-
sito es que puedan tolerar las altas
concentraciones de metales del
sustrato (metalófitas) y acumulen
los metales en las raíces o tejidos
subterráneos (metalófitas exclu-
yentes). El segundo requisito es
que las especies estén adaptadas
al clima local y sean inocuas para
el medio ambiente. En los progra-
mas de fitoestabilización realizados
en Europa y Estados Unidos se ha
preferido, como regla general, es-
pecies vegetales nativas / endémi-
cas por sobre las especies exóticas
o introducidas, puesto que se corre
el riesgo de que se transformen en
especies invasoras que alteren la
dinámica de las comunidades sil-
vestres del lugar.
Aunque la experiencia de otros
países ha mostrado que esta tec-
nología es adecuada, en Chile aún
Dispersión de polvo de relave por acción del viento.
Especie nativa creciente en un afloramiento superficial de cobre en el valle de Elqui.
no se ha implementado, ya que es
necesario validarla y adaptarla a
las condiciones locales. Desde el
año 1995 se ha impulsado investi-
gaciones relacionadas con la iden-
tificación de especies metalófitas
en el país (Ginocchio 1997, 2000,
2003, 2004; Ginocchio y colabora-
dores 2001, 2002) y posteriormente,
desde el año 2005 el Centro de In-
vestigación Minera y Metalúrgica
y el INIA han desarrollado un pro-
yecto Innova Chile de CORFO para
identificar especies vegetales na-
tivas/endémicas tolerantes a me-
tales y para validar la tecnología
de fitoestabilización a la realidad
del país (más información en
www.fitoestabilización.cl)
Recursos nativos y
endémicos
El concepto de usar plantas para
estabilizar suelos contaminados
con metales y desechos mineros
masivos fue introducido hace 300
años en Europa. Sin embargo, pasó
mucho tiempo para su reintroduc-
ción y desarrollo en ese continente
y Estados Unidos, debido a que la
identificación y evaluación de es-
pecies metalófitas es un proceso
lento. Hoy la nueva tecnología ha
incentivado estudios tendientes a
identificar plantas metalófitas en
todo el mundo, incluido Chile, de
forma de contar con las especies
nativas/endémicas adecuadas pa-
ra una rehabilitación exitosa en el
largo plazo.
La mayoría de las plantas metalófi-
tas descubiertas hasta ahora están
restringidas a pocas regiones geo-
gráficas. Por ejemplo, metalófitas
de níquel (Ni) en suelos ultramáfi-
cos (serpentinos) de Nueva Cale-
donia, Filipinas, Brasil y Cuba; me-
talófitas de Ni-zinc (Zn) en el centro
y sur de Europa y Asia Menor. Con
el avance de las investigaciones
se ha podido identificar aproxima-
damente 400 especies metalófitas
de distintos metales y metaloides
–Ni, Zn, cobalto, plomo, cadmio,
cobre–, las que son capaces de
tolerar y acumular niveles bastante
altos de estos elementos en sus
tejidos (cuadro 1).
El conocimiento sobre plantas me-
talófitas chilenas es prácticamente
inexistente, a pesar de que la pri-
mera sistematizaciónformal de la
flora, realizada por el Abate Juan
Ignacio Molina en 1788 en su Com-
pendio de la Historia Geográfica,
Natural y Civil del Reyno de Chile,
narra así: "Tratando los mineralo-
gistas de los indicios externos que
caracterizan las minas, dicen: que
los terrenos minerales ó son este-
riles enteramente, ó si producen
vegetables, son pocos, y estos des-
coloridos y lánguidos, á causa de
los nocivos vapores que alli reynan
continuamente; pero no es tan
exacta su observacion que se
dexen de encontrar, como nota
muy bien Mr. Macquer, tierras fer-
tilisimas y plantas en bellisimo es-
tado encima de las minas
metalicas, sin exceptuar las mas
próximas á la superficie. Con efec-
to, á pesar de estar el terreno de
Chile tan lleno de minerales como
acabamos de ver, presenta por to-
das partes la mas vigorosa y abun-
dante vegetacion, luciendo en los
valles, en los llanos y en casi todas
las alturas en bellisimos árboles
que los visten continuamente, y
que por lo comun no pierden jamas
el verde de sus hojas brillantes…".
A pesar de esta descripción visio-
naria sobre el potencial de me-
talófitas de nuestras especies ve-
Cuadro 1. Ejemplos de especies metalófitas y su potencial de acu-
mulación
Concentración
foliar máxima
Elemento Especie (mg/kg)
Zinc Thlaspi caerulescens 39.600
Cobre Ipomea alpina 12.300
Níquel Phyllantus serpentinus 38.100
Cobalto Haumaniastrum robertii 10.200
Selenio Astragalus racemosus 14.900
Manganeso Alyxia rubricaulis 11.500
Flores de Mimulus luteus var. variegatus, especie metalófita endémica
a la precordillera de Chile central.
getales, el tema no fue retomado
en el país hasta la década de los
noventa, unos 200 años después.
Una recopilación publicada recien-
temente (Ginocchio, 2003) sobre la
presencia de plantas metalófitas
en nuestro país indica que sólo seis
especies nativas habían sido des-
critas como capaces de desarrollar
poblaciones o ecotipos tolerantes
a concentraciones elevadas de
cobre en el suelo (cuadro 2). Las
pocas especies metalófitas descri-
tas en Chile han sido identificadas
a través de los mismos métodos
biogeoquímicos utilizados en otras
partes del mundo, en los cuales se
infiere el estatus de la planta eva-
luando el contenido foliar de meta-
les en plantas de suelos metaliza-
dos. Sin embargo, si los estudios
no se hacen en forma adecuada,
las conclusiones pueden ser erra-
das. Lo ideal es efectuar, posterior-
mente, ensayos de laboratorio para
evaluar la tolerancia y acumulación
de metales a través de métodos
estandarizados. Por ejemplo, en el
caso de la metalófita Mimulus lu-
teus variedad variegatus (cuadro
2), los estudios complementarios
de laboratorio indicaron que los
individuos de esa población toleran
concentraciones elevadas de co-
bre en el ambiente, mientras que
los individuos de poblaciones pre-
sentes en zonas no enriquecidas
con cobre (Reserva Río Cipreses)
son sensibles a este elemento. No
se ha realizado evaluaciones de
este tipo para todas las otras espe-
cies metalófitas identificadas bio-
geoquímicamente.
Es probable que este tipo de me-
talófitas se haya desarrollado na-
turalmente en nuestro país debido
a la presencia de numerosos yaci-
mientos de minerales a lo largo de
la zona norte y central de Chile y a
la alta exclusividad y aislamiento
de nuestra flora. Específicamente,
la región centro norte (26° a 32°
latitud Sur) representa una provin-
cia metalogénica rica en yacimien-
tos de hierro, oro, plata, cobre y
manganeso, la que ha coexistido
con la flora mediterránea alto an-
dina actual desde el Mioceno su-
perior y Plioceno. Por ello es espe-
rable la evolución de especies y
ecotipos tolerantes a metales de-
bido, particularmente, a que la zo-
na, con clima mediterráneo, cons-
tituye uno de los centros mundiales
de alta biodiversidad florística, so-
bre la base de su exclusividad bio-
lógica. Alrededor del 50% de la
flora vascular de Chile es endémi-
ca. No obstante, esta diversidad
ha sido poco estudiada en términos
de la tolerancia a los metales.
En el marco del proyecto Innova
Chile de CORFO denominado "Uso
de recursos fitogenéticos para la
estabilización de tranques de rela-
ves en la Región de Coquimbo",
liderado por el CIMM e INIA Inti-
huasi, se está prospectando espe-
cies metalófitas nativas/endémicas
en la Cuarta Región, de forma de
identificar recursos fitogenéticos
adecuados para la implementación
de la tecnología de fitoestabiliza-
ción. Hasta el momento, se han
identificado 112 especies con po-
tencial de metalófitas en la Región
de Coquimbo. De las 54 ya evalua-
das en ensayos de tolerancia es-
tándar, un 63% es metalófita para
cobre. El promisorio resultado
muestra que existe un potencial
interesante de especies metalófitas
en nuestra flora. Sin embargo, hay
que disponer de mayores recursos
económicos para poder identificar-
las y caracterizarlas en forma ade-
cuada. Solo así podremos proteger
este valioso recurso genético, es-
casamente conocido y valorado al
día de hoy, para rehabilitar los sue-
los contaminados con metales y
los desechos mineros masivos pre-
sentes en el país.
Cuadro 2. Especies nativas de Chile que poseen poblaciones tolerantes a cobre
Especie Ubicación geográfica Región Referencia
Dactylium sp Tranque de relaves Atacama Ortiz et al. 2002
Cenchrus echinatus Tranque de relaves O'Higgins Bech et al. 2002
Erygeron berterianum Tranque de relaves O'Higgins Bech et al. 2002
Mimulus luteus var variegatus Sewell O'Higgins Ginocchio et al. 2002
Mullinum spinosum Tranque de relaves Atacama Bech et al. 2002
Nolana divaricata Paposo Atacama Ruelle 1995
GLOSARIO
Metalófitas: especies vegetales
tolerantes a metales pesados y
que tienen la capacidad de cre-
cer en suelos con alta concen-
tración de metales.
Metalófitas excluyentes: plan-
tas metalófitas que acumulan
metales principalmente en las
raíces.
Prospecciones biogeoquími-
cas: muestreo, en un área de
interés, del sustrato (suelo, rela-
ves, etc.) y de los tejidos aéreos
de la vegetación presente, de
forma de determinar si existen
anomalías de minerales en el
sitio muestreado y especies con
potencial de metalófitas.
Planta nativa creciendo en forma natural sobre un relave
minero en la Región de Coquimbo.