Los investigadores Reynaldo Pereira y Yendry Corrales utilizan el microscopio electrónico de transmisión para conocer la estructura y composición química de las nanopartículas halladas en el sedimento del manglar. | ALONSO TENORIO (AIONSO-TENORIO)
Los manglares, esos ecosistemas que yacen en la zona de transición entre los ríos (agua dulce) y el mar (agua salada), sirven de materia de estudio y, además, de fuente de inspiración para los investigadores.
¿Por qué y para qué? Evolutivamente, organismos como bacterias y microplantas que viven en los sedimentos, así como las raíces, el tronco y las hojas del mangle, han establecido una estrecha interacción que les permite adaptarse rápidamente a condiciones extremas.
“El manglar ha aprendido a descontaminar sus aguas rápidamente y en condiciones donde hay cambios de mareas, salinidad, temperatura... realmente sobreviven en un ambiente muy turbulento”, explicó Yendry Corrales, especialista en nanotecnología y microscopía del Laboratorio Nacional de Nanotecnología (Lanotec) del Centro Nacional de Alta Tecnología (CENAT-Conare).
Gracias a esa adaptación, a los manglares se les considera filtradores, ya que ponen una barrera física y bioquímica a los contaminantes.
Precisamente, entender esa dinámica a partir del estudio de nanoestructuras es lo que pretenden los investigadores del Lanotec, la Universidad Texas A&M y el Instituto Fraunhofer IFAM, de Alemania.
“Mediante el entendimiento del mecanismo filtrador, en un futuro, se podría modelar un sistema similar para descontaminación de agua”, dijo Corrales.
En otras palabras, esas nanoestructuras darían pie al diseño de nuevos filtros de purificación que podrían instalarse en plantas de tratamiento de aguas residuales.
Sedimento. ¿Cómo se hacen los estudios? A lo largo del año, el equipo de campo visita manglares en Tamarindo, Punta Morales y Puntarenas. Allí establecen tres puntos de muestreo de donde extraen sedimentos a 10 y 50 centímetros de profundidad.
En laboratorio, los investigadores trabajan esas muestras para sintetizarlas en una solución de cinco microlitros. De esta forma, esas nanoestructuras de microplantas, bacterias y ácidos húmicos (principal componente de la materia orgánica) presentes en los sedimentos pueden ser observadas en el microscopio.
“Preliminarmente, hemos visto que los ácidos húmicos catalizan reacciones de formación de nanopartículas en tiempos muy cortos.
Esta imagen corresponde a una nanopartícula de óxido de plomo. | LANOTEC PARA LN
”También vimos que las partículas que fueron sintetizadas por el manglar tienen una toxicidad menor”, manifestó Corrales.
El proyecto recién empieza y, en una siguiente etapa, el grupo investigador también estudiará la planta de mangle.
Bajo microscopio. El microscopio electrónico de transmisión (TEM) permite a los científicos ver, a escala atómica, esas nanopartículas halladas en los sedimentos e incluso cómo los átomos se acomodan en el material.
Si este material de los sedimentos cambia –al entrar en contacto con los iones de los metales pesados que acarrean los ríos en sus cauces, por ejemplo– pues va a tener un acomodamiento y espaciamiento diferentes.
“Eso nos permite conocer, más a fondo, por qué esa reacción es catalizada diferente, según sea la estructura”, explicó Corrales.
Según el investigador Reynaldo Pereira, y gracias al análisis con rayos X, también se puede obtener la composición química.
“Esto es importante porque parte de lo que estamos estudiando es esa toxicología de las partículas que se forman.
”A la fecha, hemos observado que estas partículas que se forman en el manglar tienen una parte inorgánica y otra orgánica que viene de los ácidos húmicos, la cual le da un recubrimiento que pudiera estar funcionando como barrera para que sean menos tóxicas”, dijo Corrales.
Gracias a estos instrumentos, los científicos están logrando caracterizar estas nanoestructuras de los manglares ticos.
