En un artículo publicado en la revista Contaminación ambiental , Investigadores brasileños han demostrado que la especie arbórea Tipuana tipu se ha empleado con éxito como marcador de contaminación atmosférica por metales pesados ​​y otros compuestos químicos en Sao Paulo. La metrópolis más grande de Brasil.

Esta especie nativa de Bolivia comúnmente conocida como árbol tipuana es omnipresente en la ciudad. Investigadores del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP) y la Facultad de Medicina (FM-USP), en colaboración con colegas de la Universidad de Campinas (IB-UNICAMP), han considerado a T. tipu como el árbol más adecuado para medir los niveles de contaminación ambiental en São Paulo a largo plazo mediante el análisis de la composición química de la corteza de los árboles y los anillos de crecimiento.

Se realizaron pruebas para comparar el comportamiento de tres de las especies arbóreas más comunes en la ciudad:aligustre (Ligustrum sp.), sibipiruna o perdiz (Caesalpinia pluviosa), y tipuana. La investigación observó una reducción en los niveles de contaminación de cadmio, cobre, níquel y plomo en el oeste de la ciudad durante los últimos 30 años.

Las raíces del árbol tipuana absorben metales pesados ​​y otros químicos que están presentes en la atmósfera y caen al suelo en el agua de lluvia. Estos productos químicos son transportados en la savia por las células del xilema del árbol y almacenados en la madera de sus anillos de crecimiento, los círculos concéntricos visibles en una sección transversal del tronco.

Cada anillo de crecimiento representa un año de vida del árbol. Los anillos más recientes son más anchos y más alejados del centro. Los más cercanos al centro son más estrechos. La composición química de los anillos de crecimiento del árbol refleja los niveles de metales pesados ​​en el suelo año tras año. y los resultados se pueden comparar para determinar cómo ha variado este tipo de contaminación en una escala de décadas.

"Si un árbol tiene 50 años, por ejemplo, contará la historia de la contaminación en la ciudad durante ese período, "dijo Giuliano Maselli Locosselli, investigador postdoctoral del IB-USP y primer autor del estudio.

Mientras tanto, el análisis de la corteza de Tipuana muestra los niveles de sustancias químicas atmosféricas que se han depositado pasivamente en esta parte externa del tronco. Midiendo los niveles de metales pesados ​​en muestras de corteza de árboles que aún se encuentran en pie en diferentes barrios de la ciudad, los investigadores pueden mapear variaciones espaciales en estos niveles en una escala de años.

"Es más fácil obtener muestras de corteza que los anillos de crecimiento anual, y el análisis químico de la corteza es menos costoso, para que podamos analizar muestras de muchos árboles y cubrir un área grande, ", dijo Locosselli." El resultado es un mapa de contaminación por metales pesados ​​y otros elementos químicos en toda la ciudad ".

Niveles decrecientes de contaminación por metales pesados

Los investigadores realizaron un estudio inicial en el que midieron los niveles de cadmio, cobre, mercurio, níquel, sodio, plomo y zinc en anillos de dos especímenes de tipuana que crecen en los jardines de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo en el oeste de la región central de la ciudad. Su objetivo era analizar los cambios temporales en los niveles de contaminación por metales pesados ​​en esta parte de São Paulo.

Los dos árboles utilizados en este estudio tenían 35 años. Se tomaron muestras de sus anillos de crecimiento utilizando un instrumento llamado barrenador de incremento de Pressler, que tiene una barrena hueca y está diseñado para extraer una sección cilíndrica de tejido de madera de un árbol vivo en todo su radio con una lesión relativamente menor en la planta misma.

"El procedimiento se puede comparar con una biopsia de árbol, "Dijo Locosselli.

Las muestras de anillos de crecimiento anual de 15 mm se enviaron a Marco Aurelio Zezzi Arruda, profesor del Instituto de Química de la Universidad de Campinas (IQ-UNICAMP). Allí, las muestras se escanearon mediante ablación láser junto con espectrometría de masas, Generación de imágenes procesadas por software para análisis químico.

Los investigadores seleccionaron las células de interés y realizaron un análisis continuo de todos los anillos de crecimiento anual para medir los niveles de metales pesados ​​absorbidos por los árboles en cada año de su vida.

El análisis de datos apuntó a una reducción significativa de la contaminación por cadmio, cobre, níquel y plomo en las últimas tres décadas en la parte de la ciudad habitada por los árboles tipuana muestreados, así como una disminución más moderada de los niveles de sodio y zinc.

"La caída de los niveles de plomo reflejó la eliminación gradual de este elemento químico de la composición de la gasolina brasileña, "dijo Marcos Buckeridge, co-investigador principal del Proyecto Temático FAPESP y coautor del estudio.

"La tendencia bajista del cadmio, La contaminación por cobre y níquel probablemente refleja una mayor eficiencia de los vehículos y la desindustrialización en São Paulo, "Dijo Buckeridge.

El plomo tetraetilo se utilizó en todo el mundo como agente antidetonante en la gasolina de automóviles durante gran parte del siglo XX para mejorar el rendimiento del motor y reducir el desgaste. La consiguiente liberación de plomo a la atmósfera a través de los gases de escape de los vehículos fue un grave peligro para la salud. Brasil prohibió la adición de tetraetilo de plomo a la gasolina para automóviles en 1988.

Las principales fuentes de cadmio en la contaminación del aire ambiental son la industria de aparatos electrónicos, pigmentos utilizados en pintura y tinte, baterías fotografía, litografía, fuegos artificiales, el plastico, semiconductores, células solares, combustibles basura urbana, caucho de neumáticos y galvanoplastia. Las principales fuentes de emisiones de cobre son la quema de residuos urbanos e industriales, fundición de aleación de metal, y plaguicidas.

"Los niveles de estos elementos químicos en el aire ambiente de São Paulo han caído en las últimas décadas debido a la desindustrialización, "Dijo Locosselli.