En su viaje por la Puna Argentina, a comienzos de la década de 1880, el geólogo viajero alemán Ludwig Brackebusch, comenta que mientras acampaba a orillas de Salinas Grandes vio que las plantas al arder generaban llamas de coloración verde. Conocedor de la mineralogía y la química mineral se dio cuenta que esas plantas que estaba quemando para hacer fuego, probablemente tolas, crecían en un terreno rico en boro. Precisamente el boro da un color verde a la llama. Juntó las cenizas con la idea de analizarlas químicamente cuando regresara a la Academia de Ciencias de Córdoba en donde ejercía su ciencia.
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En su viaje por la Puna Argentina, a comienzos de la década de 1880, el geólogo viajero alemán Ludwig Brackebusch, comenta que mientras acampaba a orillas de Salinas Grandes vio que las plantas al arder generaban llamas de coloración verde. Conocedor de la mineralogía y la química mineral se dio cuenta que esas plantas que estaba quemando para hacer fuego, probablemente tolas, crecían en un terreno rico en boro. Precisamente el boro da un color verde a la llama. Juntó las cenizas con la idea de analizarlas químicamente cuando regresara a la Academia de Ciencias de Córdoba en donde ejercía su ciencia.
Brackebusch había reemplazado a Alfred Stelzner, el primer geólogo alemán contratado por Sarmiento y Burmeister para la academia. La anécdota es por demás interesante por sus múltiples ribetes. Luego de muchas peripecias en su larga travesía, donde pasó por varias aventuras a raíz de la peste del cólera, de un casi linchamiento por haber arrojado latas vacías de comida y de recibir la acusación de que estaba diseminando la enfermedad, de los chilenos que ocupaban entonces la Puna luego de la Guerra del Pacífico y que lo consideraron un espía argentino, entre otros bemoles, se dio con la sorpresa que sus cenizas habían desaparecido.
En el norte argentino está extendido el coqueo, esto es el consumo de la hoja de coca a través de un bolo o acullico que se pone en la boca y donde por salivación se va obteniendo el alcaloide de la planta. Para acelerar el proceso la gente usa una sustancia alcalina, preferentemente bicarbonato de sodio o una mezcla de cenizas de plantas que se llama yista. Resulta que el peón de Brackebusch se había quedado sin yista y no se le ocurrió mejor idea que tomar la que el sabio había guardado cuidadosamente en un frasco para ser analizada. Años después se descubrirían grandes yacimientos de boratos en esas salinas compartidas por Salta y Jujuy. El propio Brackebusch lo cuenta en sus memorias.
El nacimiento
El dato no es menor si se tiene en cuenta que estaba inaugurando la geoquímica de cenizas de plantas en busca de elementos químicos anómalos y también dando inicio a la rama de la geobotánica. En el Tíbet crece una planta en las orillas de las cuencas salinas que cuando lo hace en terrenos ricos en boro deforma sus hojas. Y eso constituye una buena guía para la prospección de boratos en aquellos ambientes.
Lo cierto es que hay plantas que son altamente tolerantes a determinados metales y otras intolerantes. Es más, hay plantas que crecen en ambientes donde hay vetas de diferentes metales. Precisamente por el tipo de plantas en una región se pueden identificar aquellas que crecen asociadas a determinado tipo de rocas o filones metalíferos. Hasta convertirse en verdaderas guías para los prospectores o cateadores.
Esto ya lo había observado Georg Bauer, latinizado Agrícola, quien escribió en 1556 una obra emblemática sobre yacimientos minerales llamada "De Re Metallica". Sin embargo, los estudios sobre la relación entre las plantas y los yacimientos minerales, recién tomó interés en el siglo XX. En los últimos años las investigaciones han aumentado no solo por el hecho de identificar la relación directa entre las plantas y los terrenos enriquecidos en determinados elementos químicos, sino también por la posibilidad de usar las plantas en la fito-remediación de terrenos contaminados.
Recuerdo que en un viaje para cruzar en mula desde los Valles Calchaquíes hasta la Puna, nos topamos con un problema inesperado. Al bajar una cuesta, los animales aceleraron para llegar hasta una explanada donde crecía una hierba muy verde y palatable ante la desesperación de los arrieros. Resulta que esa hierba era el garbancillo, una planta altamente tóxica para mulares, llamas y ovejas. Precisamente crecía fresca y lozana en una roca volcánica llamada ignimbrita.
El garbancillo, un astrágalo, se caracteriza por concentrar altas dosis de selenio que la convierten en venenosa. Las plantas extraen del suelo los elementos químicos y los acumulan diferencialmente en sus raíces, tallos, hojas, espinas o flores. Se pueden quemar esas partes y las cenizas se pueden analizar con modernos equipos de espectrometría llamados ICP que identifican los elementos químicos presentes.
Mineros vegetales
Los vegetales hacen minería a gran escala. Cada planta se comporta como un minero que extrae los minerales del suelo, los procesa y los concentra en su interior. Si la planta se seca esos elementos químicos vuelven naturalmente a los suelos. En el caso de los cultivos, los granos por ejemplo, las plantas extraen elementos del suelo que luego deben reponerse. No solamente los NPK (nitrógeno, fósforo y potasio), sino también azufre, calcio, boro, hierro, manganeso, entre muchos otros.
Para ello existen los fertilizantes y también los agrominerales (calizas, dolomitas, yeso, boratos, turbas, harinas de basalto, etcétera). La exportación de granos es a su vez la mayor exportación no convencional de minerales. Un grano contiene 5% de elementos químicos, o sea que la masa exportadora de Argentina, con más de 100 millones de toneladas anuales de granos, representa unos 5 millones de toneladas de minerales. Tal vez solo resulte anecdótico, pero el maíz es una de las plantas que más oro concentra en sus granos aunque sea en cantidades infinitesimales. ¡Y a nadie se le podría ocurrir plantar maíz para recuperar oro! Sin embargo ya hay experimentos para recuperar no solamente oro y otros metales preciosos, sino también tierras raras. Se llama plantas híperacumuladoras a las que pueden concentrar cantidades importantes de un elemento químico.
Entre esos elementos químicos, asociados a ciertas plantas, se encuentran: arsénico, cadmio, cobalto, cobre, manganeso, níquel, plomo, tierras raras, selenio, talio, cromo y zinc. El Dr. Enrique J. Baran, prestigioso químico de la UNLP y miembro de la Academia Nacional de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, publicó recientemente un trabajo sobre plantas híperacumuladoras de metales (Baran, E.J., 2023. Híperacumulación de metales por plantas. Capítulo en: Geociencias, VV.AA., Ed. Mundo Gráfico, 2023, 300 p., Salta). Allí señala que en la actualidad se conocen 755 especies de plantas en el mundo que se caracterizan por acumular altas concentraciones de metales. También señala que las 755 especies pertenecen a 52 familias y casi 130 géneros de plantas y que las familias más fuertemente representadas son la Brassicaceae (83 especies) y la Phyllanthaceae (59 especies). Lo interesante a destacar es que muchas de esas especies concentran miles de veces el valor del elemento químico presente en las rocas o en los suelos.
En el Congo se han encontrado plantas que pueden acumular cobre, cobalto e incluso especies que acumulan ambos elementos. La planta Aeollanthus biformifolius es hasta ahora la mayor concentradora de cobre con 13,5 gramos por kilo de cenizas. Incluso se la ha dado en llamar "Flor de Cobre" y aparece fuertemente asociada a depósitos cupríferos. Otra planta de la misma región acumula no solamente cobre sino también cobalto. La Haumaniastrum robertii, acumula del orden de los 4 gr por kilo de cobalto y es la mayor acumuladora de ese metal reportado. El cobalto se ha vuelto un metal muy codiciado en las baterías de litio y en la electromovilidad.
El zinc es otro metal que se acumula altamente en algunas plantas. El valor más alto, 44 gr por kilo de cenizas, se encontró en la Noccaea caerulescens. Cadmio y plomo también se acumulan en plantas en valores altos. En la planta Arabidopsis halleri se encontraron valores de 3,6 gr de cadmio por kilo y en la Noccaea rotondifolia valores de 8,2 gr de plomo por kilo de cenizas. En cuanto al manganeso, la planta que mayor porcentaje arroja es la Virotia neurophylla de Nueva Caledonia con 55 gr por kilo de cenizas.
Varias plantas han resultado ser altas concentradoras de selenio. Entre ellas destaca el Astragulus bisulcatus donde se encontró 15 gr por kilo de cenizas. El arsénico se encontró muy enriquecido en los helechos y el máximo se registró en la especie Pteris vittata que contiene hasta 23 gr por kilo de cenizas.
Con respecto a las Tierras Raras se han encontrado plantas capaces de concentrar algunos lantánidos livianos como el lantano, cerio, praseodimio y neodimio, especialmente en helechos de China. El helecho Dichropteris dichotoma, mostró contener hasta 7 gr por kilo de lantánidos. El níquel es uno de los metales que más se acumula y se lo ha encontrado en muchas plantas y en numerosas regiones, pero especialmente en Nueva Caledonia y en Cuba. La Pycnandria acuminata contiene hasta un 25 % de níquel en el látex de la planta y es por ahora la más alta concentración del metal en cualquier fluido biológico. Esta planta alcanza los 15 m de altura y puede contener unos 37 kg de metal. Tenemos en claro entonces que hay plantas capaces de acumular elevadas concentraciones de metales. Una de las aplicaciones que surgen de inmediato es su potencial para la fito - remediación o curación de suelos contaminados mediante plantas. Se le ha dado en llamar también bio remediación, remediación botánica o remediación verde. Y así como se pueden usar las plantas para hacer fitoremediación también se las puede utilizar para hacer fitominería o "minería verde". La fito minería es la producción de metales utilizando plantas de elevada biomasa capaces de acumular altas concentraciones de uno o más metales.
La empresa minera Anglo - American Platinum Co., utilizó la Berkheya codii, una acumuladora de níquel en sus operaciones de Sudáfrica. Las plantas fueron calcinadas y el metal obtenido moldeado en pequeños lingotes.