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Potencial biotecnológico de spartina maritima e inoculantes bacterianos para la recuperación de estuarios andaluces contaminados con metales pesados

  • Autores: Jennifer Mesa Marín
  • Directores de la Tesis: Eloísa Pajuelo Domínguez (dir. tes.), Ignacio Rodríguez Llorente (dir. tes.), Enrique Mateos Naranjo (dir. tes.)
  • Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2017
  • Idioma: español
  • Número de páginas: 190
  • Tribunal Calificador de la Tesis: Susana Redondo Gómez (presid.), Miguel Ángel Caviedes Formento (secret.), Malika Ainouche (voc.), José Antonio Herrera Cervera (voc.), Bernardo Afonso de Aranha Alhandra Duarte (voc.)
  • Materias:
  • Enlaces
    • Tesis en acceso abierto en: Idus
  • Resumen
    • español

      La contaminación por metales pesados es un creciente problema ambiental con un importante impacto negativo en los ecosistemas y la salud. El estuario conjunto de los ríos Tinto y Odiel en Huelva (España) es conocido como una de las zonas más contaminadas por metales pesados del mundo. La fitorremediación se ha propuesto como una alternativa más económica y respetuosa con el medio ambiente que los procedimientos de remediación físico-químicos tradicionales. En este contexto, las gramíneas halófitas del género Spartina cobran protagonismo debido a su capacidad de bioacumulación de metales pesados. En las marismas occidentales de Andalucía, S. maritima y S. densiflora crecen de forma natural. No obstante, S. densiflora es una especie invasora que está afectando gradualmente a la dinámica de costas, flora y fauna. Así, en esta Tesis Doctoral se propone el empleo de bacterias autóctonas promotoras del crecimiento vegetal para mejorar el potencial fitorremediador de la especie nativa S. maritima como bioherramienta para la recuperación de las marismas degradadas. La concentración en suelo de metales pesados determinada en los estuarios sobrepasó los valores de intervención límite establecidos por la legislación estatal. Estos elevados niveles de contaminación dictaron la dinámica de las poblaciones microbianas de los suelos marismeños, por encima de la presencia de S. maritima o los cambios estacionales. Se aislaron bacterias cultivables de la rizosfera y el interior de los tejidos de S. maritima y, en base a sus propiedades promotoras del crecimiento vegetal y multirresistencia a metales pesados, se diseñaron dos consorcios bacterianos (rizosférico y endofítico) con potencial empleo para la mejora de la fitorremediación. En condiciones de invernadero, la bioaumentación con ambos consorcios mejoró el crecimiento y los parámetros fisiológicos de S. maritima. Sin embargo, mientras que la inoculación con endofitos disminuyó la fitoacumulación de metales en tejidos aéreos y radiculares, la bioaumentación con rizobacterias estimuló la rizoacumulación de metales en S. maritima. En resumen, esta tesis sostiene que los tratamientos de bioaumentación con bacterias autóctonas en la nativa S. maritima podrían suponer una bioherramienta para mejorar su adaptación y capacidad de acumulación de metales pesados en las marismas andaluzas.

    • English

      Heavy metal pollution is a growing environmental problem with a major detrimental impact on ecosystems and living organisms’ health. The joint estuary of the Tinto and Odiel rivers in Huelva (Spain) is known as one of the most polluted areas by heavy metals in the world. Phytoremediation strategies have been proposed as a cheaper and eco-friendly alternative to physicochemical remediation procedures. In this context, halophyte cordgrasses in the genus Spartina come under the spotlight due to their heavy metal bioaccumulation capacity. In occidental Andalusian salt marshes, S. maritima and S. densiflora grow naturally. Nonetheless, S. densiflora is an invasive species that is gradually affecting coasts, flora and fauna dynamics. Accordingly, in this Doctoral Thesis the use of autochthonous plant growth promoting bacteria is proposed to enhance the phytoremediation potential of native S. maritima as a biotool to rehabilitate degraded salt marshes. Soil heavy metal concentration in Tinto and Odiel estuaries was determined to outreach the threshold intervention values settled by state laws. These high pollution levels dictated soil microbial dynamics in estuarine soils over S. maritima rhizosphere or seasonal changes. Cultivable bacteria were isolated from S. maritima rhizosphere and inner tissues and, based on their plant growth promoting properties and multiresistance to heavy metals, two bacterial consortia (rhizospheric and endophytic) with potential use to facilitate phytoremediation were designed. Under greenhouse conditions, bioaugmentation treatments with both consortia improved S. maritima growth and physiological parameters. However, whereas endophytic inoculation lessened metal accumulation in above and belowground tissues, bioaugmentation with rhizobacteria stimulated S. maritima root metal uptake. On the whole, this thesis supports that bioaugmentation treatments with autochthonous bacteria may be claimed as a biotool to enhance native S. maritima adaptation and metal rhizoaccumulation in Andalusian salt marshes.


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