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REVIEW ARTICLE / ARTICULO DE REVISIÓN
BIOLOGICAL MONITORING: LICHENS AS BIOINDICATORS OF AIR POLLUTION FOR THE
DEVELOPMENT OF GEOTHERMAL ENERGY
MONITOREO BIOLÓGICO: LÍQUENES COMO BIOINDICADORES DE LA CALIDAD DEL AIRE
PARA EL DESARROLLO DE ENERGÍA GEOTÉRMICA
1 Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad Nacional Federico Villarreal, Lima, Perú.
2 Laboratorio de Ecología y Biodiversidad Animal (LEBA). Facultad de Ciencias Naturales y Matemática.
Universidad Nacional Federico Villarreal (UNFV). Lima, Perú.
3 Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Ricardo Palma (URP). Lima, Perú.
Author for correspondence E-mail: Diego Aarón Valdivia Huamán: diego_vh92@hotmail.es
E-mail: José Iannacone: joseiannacone@gmail.com
ISSN Versión Impresa 1816-0719
ISSN Versión en linea 1994-9073 ISSN Versión CD ROM 1994-9081
ABSTRACT
The need to use a source of clean and sustainable energy has increased in recent years, the use of
geothermal energy being a promising option for an energy source that, if implemented correctly, could be
used in certain periods of time, generating low cost energy and being friendly to the environment unlike
fossil fuels such as oil, coal and natural gas. Geothermal energy may even have equal or greater benefits
than other renewable sources such as solar, hydraulic, tidal and biomass. However, the uncertainty related
to the costs in the exploration stage and the ignorance of the possible environmental impacts associated
with this activity are the main difficulties to promote the investment in this type of energy. In this context,
the aim of this review is to analyze theoretical aspects related to the generation of environmental impacts
from the emissions of polluting gases generated by geothermal sources and the use of lichens as a
bioindication tool to establish a control and monitoring system against possible changes in the air quality
of a given area.
Keywords: air quality – environmental impacts – geothermal energy – lichens
The Biologist (Lima)
The Biologist
(Lima)
The Biologist (Lima), 201 , 1 ( ), - : 8 6 1 ene jun 185-196
1 2,3
Diego Valdivia & José Iannacone
186
RESUMEN
La necesidad de utilizar una fuente de energía limpia y sostenible, ha ido incrementándose en los últimos
años, siendo el uso de la energía geotérmica una gran opción debido a que es una fuente de energía que de
ser implementada correctamente, puede ser aprovechada en largos periodos de tiempo, teniendo un bajo
costo de producción de energía y siendo amigable con el ambiente a diferencia de los combustibles fósiles
como el petróleo, carbón y gas natural, e inclusive teniendo igual o mayor acogida entre otras fuentes
renovables como las energía eólica, solar, hidráulica, mareomotriz y biomasa. Sin embargo, la
incertidumbre relacionada a los costos en la etapa explorativa, y el desconocimiento de los posibles
impactos ambientales asociados a esta actividad, en especial la emisión de gases contaminante a la
atmosfera, son las principales dificultades para promover la inversión de este tipo de energía. En este
contexto, este estudio de revisión tiene como objetivo analizar aspectos teóricos relacionados a la
generación de impactos ambientales provenientes de las emisiones de gases contaminantes generadas por
fuentes geotérmicas y el empleo de líquenes como una herramienta de bioindicación para establecer un
sistema de control y seguimiento frente a los posibles cambios en la calidad del aire de una zona
determinada.
Palabras clave: calidad del aire – energía geotérmica – impactos ambientales – líquenes
INTRODUCCIÓN
La energía geotérmica es la energía contenida en la
corteza terrestre, manto y núcleo que posee muy
altas temperaturas (Toth & Bobok, 2017), las
cuales son mucho mayores en el interior en
comparación con la superficie, llegando a exceder
los 5800°C – (Zhu et al., 2015), siendo esta una de
la razones por la cual es considerada como una
fuente inagotable de energía. La energía
geotérmica es parte de las diferentes energías
renovables existentes como la solar, eólica,
biomasa, hidráulica y mareomotriz; sin embargo,
algunas características como la alta densidad de
energía a diferencia de la eólica y su continua
disponibilidad en comparación a la solar, la hace
una de las fuentes renovables más deseables
(Soelaiman, 2016). Asimismo, el mayor interés
hacia la energía geotérmica parte debido a los
problemas de fiabilidad de los combustibles
fósiles, el agotamiento de las recursos naturales y la
compensación de los efectos del cambio climático
(Gondal et al., 2017). Se debe tener en cuenta que
un gran obstáculo para el desarrollo de los
proyectos geotérmicos se enmarca con el
componente de riesgo hasta la etapa de factibilidad,
es decir costos de inversión elevados asociados con
alto riesgo, que en su mayoría de casos vienen de la
etapa de exploración (Coviello, 1998).
La disponibilidad de la energía geotérmica se
relaciona con las áreas cercanas al llamado “anillo
de fuego del pacifico”, donde se encuentran las
tectónicas de placas (Fig. 1). Las manifestaciones
de la energía geotérmica se pueden dar a través de
géiseres, fumarolas, flujos de lavas, piscina de
lodos entre otros. Estas manifestaciones, nos dan a
conocer la existencia de energía geotérmica que
puede ser aprovechada (Soelaiman, 2016) (Fig. 2).
Un claro ejemplo de lo mencionado, ocurre en el
Perú, debido a estar localizado en el anillo de
fuego del pacifico (donde se produce la subducción
de placas de Nazca y América del sur), es
considerado como una de las regiones con gran
potencial geotérmico en Sur América, razón por la
cual a partir del año 2007, ha recibido un soporte
técnico y económico por parte del gobierno
Japonés, quienes a través de estudios de pre
factibilidad, dieron a conocer el potencial de dos
campos geotérmicos con un gran potencial para la
generación de energía llamados Calientes y
Boratera, aunque hasta el momento no se ha
generado energía a través de los productos
geotérmicos ni realización de pozos de exploración
en el Perú (Cruz & Vargas, 2015).
En este contexto, esta investigación de revisión
tiene como objetivo evaluar los aspectos teóricos
asociados a la generación de impactos ambientales
The Biologist (Lima). Vol. 16, Nº1, ene - jun 2018
Valdivia & Iannacone
provenientes de las emisiones de gases
contaminantes generados por fuentes geotérmicas
y el empleo de líquenes como bioindicadores para
establecer un sistema de control y seguimiento
frente a las posibles variaciones en la calidad del
aire.
Uso de la energía geotérmica
Actualmente existen diferentes usos relacionados
con la energía geotérmica, que van desde el
aprovechamiento de bajas temperaturas que
pueden ser usados para calentamiento de agua
doméstica, invernaderos, etc., hasta el
aprovechamiento de altas temperaturas para
producir electricidad utilizando turbinas de vapor y
generadores en centrales eléctricas. Es así que
cuando la energía geotérmica usa el calor
directamente es conocido como uso directo de la
energía geotérmica, siendo el uso más común y más
antiguo utilizándose como sistema de calefacción
en hogares, derretimiento de nieve, calentamiento
de agua en hogares, invernaderos, procesamiento
REVISIÓN
Figura 1. Anillo de fuego del Pacíco por Gringer (talk) 23:52, (UTC). Licencia bajo dominio público vía Wikimedia Commons.
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The Biologist (Lima). Vol. 16, Nº1, ene - jun 2018
Lichen as bioindicators
de alimento, deshidratación de vegetales, aire
acondicionado, bombas de calor , entre otros. Por
otro lado, cuando la energía geotérmica es
convertida en energía a través de procesos
termodinámicos, es conocida como uso indirecto
de la energía siendo básicamente similar a las
plantas térmicas que usan vapor como fuente de
energía, diferenciándose en este caso que se usa a la
tierra como una caldera natural (Soelaiman, 2016).
Impactos ambientales en la generación de
energía térmica
Hoy en día la preocupación por parte del sector
industrial ha cambiado de tener un énfasis
únicamente en la viabilidad económica a
considerar también una viabilidad ambiental; sin
embargo, se debe tener en cuenta que cualquier
tipo proyecto y en especial los relacionados con
producción de energía generará algún tipo de
impacto ambiental, siendo el grado o extensión de
éste, acorde con la tecnología a utilizar (Rybach,
2003). Aunque la energía geotérmica es
considerada como un recurso limpio y sostenible a
comparación de los combustibles fósiles como el
carbón, petróleo y gas. Ésta desarrolla algunos
impactos ambientales en el ambiente
Figura 2. Típico campo geotérmico (Soelaiman, 2016).
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The Biologist (Lima). Vol. 16, Nº1, ene - jun 2018
Predation by Glaucidium peruanum
(Kristmannsdóttir & Ármannsson, 2003), los
cuales incluyen afectación de la superficie, ruido,
riesgos sísmicos y de subsidencia, emisiones
gaseosas, efluentes líquidos y residuos resultantes
de las actividades de construcción, operación y
desmantelamiento (Mock et al., 1997). No
obstante, en su mayoría muchos de estos impactos
son temporales, perteneciendo muchas veces a
etapas especificas del proyecto, como por ejemplo
los relacionados a la alteración de la superficie del
suelo y ruido que en su mayoría ocurren durante las
perforaciones realizadas en la etapa explorativa.
Otros como los riesgos sísmicos y de subsidencia
del terreno, no juegan un rol significativo en
variaciones en el ambiente, siendo una de las
soluciones inmediatas establecer un monitoreo
continuo de la zona, ya que muchas veces estos se
producen por las alteraciones térmicas producidas
por las rocas volcánicas presentes en la zona
(Kristmannsdóttir & Ármannsson, 2003). Sin
embargo, es importante considerar los impactos
relacionados con las descargas químicas tanto al
aire como hacia los cuerpos de agua, debido a que
los principales problemas ambientales asociados al
uso de la energía geotérmica se dan bajo estas
situaciones. Por un lado, se tiene como potencial
contaminante el efluente generado en el desarrollo
del proceso geotérmico, el cual no solo produce
alteraciones del cuerpo de agua por las altas
temperaturas sino que genera elementos tóxicos
como sulfuro de hidrogeno (H S), arsénico (As),
2
boro (B), mercurio (Hg) y otros metales pesados
como el plomo (Pb), cadmio (Cd), hierro (Fe), zinc
(Zn), manganeso (Zn), litio (Li) y amoniaco (NH );
3
aunque el aluminio (Al) también pueden estar
presentes en concentraciones dañinas. Estos
procesos como en el caso de las altas temperaturas
pueden producir la muerte de peces y plantas en la
zona de descargar y alrededores, mientras que los
contaminantes pueden envenenar pesces, aves y
otros animales que residen cerca de la zona
impactada pudiendo producir variaciones dentro
de la cadena alimenticia. Por otro lado, en relación
a la contaminación del aire, esta puede ser causada
por la descarga de gases geotérmicos en el vapor
emitido hacia la atmosfera; siendo los principales
contaminantes el dióxido de carbono (CO ),
2
sulfuro de hidrógeno (H S), aunque el metano
2
(CH ) y mercurio (Hg); aunque el radón (Rn),
4
amoniaco (NH ) y boro (B) también pueden causar
3
problemas; produciendo afectaciones al ambiente
(Hunt, 2001).
Figura 3. Gases de efecto Invernadero (CO equivalente) en diferentes tecnologías de generación de energía.
2
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The Biologist (Lima). Vol. 16, Nº1, ene - jun 2018
Predation by Glaucidium peruanum
Generación geotérmica y contaminación del
aire
Es un hecho que la generación de energía
geotérmica genera menores emisiones de gases de
efecto invernadero como es el caso del CO en
2
comparación con otras tecnologías (Fig. 3), donde
la reducción de este gas es de gran preocupación.
Dicha característica es una propuesta atractiva
frente al carbón, petróleo o gas (Rybach, 2003),
siendo claramente una oportunidad para reducir la
generación de gases de efecto invernadero y
niveles de contaminación en el aire.
Dentro de los gases atmosféricos que forman parte
de las emisiones geotérmicas es el sulfuro de
hidrógeno el que genera mayor preocupación
debido a su desagradable olor y toxicidad en
moderadas concentraciones, además del daño que
puede causar en humanos y plantas, siendo
obligatorio en algunos países como Estados
Unidos su remoción, ya que en su mayoría el H S se
2
oxida en SO sumándose a esto la generación de
2
lluvia ácida. Por otra parte, aunque el CO se
2
encuentra en menor proporción en comparación
con otras fuentes de energía; sin embargo, no deben
ser excluidos del análisis debido a que junto con el
metano son los mayores constituyentes de gases
geotérmicos generando preocupación debido a su
rol como gases de efectos invernaderos (Webster &
Timperley, 1995; Rybach, 2003; Soelaiman, 2016).
Es importante resaltar que tanto el dióxido de
carbono como el sulfuro de hidrógeno son gases
pesados que tienden a concentrarse, por lo cual una
amplia red de monitoreo en largos periodos de
tiempo es necesario para garantizar la inexistencia
de condiciones peligrosas en zonas de actividades
geotérmicas (Webster & Timperley, 1995).
Líquenes como controladores de contaminantes
atmosféricos
Los líquenes son una asociación entre un hongo y
una “pareja fotosintética”, resultante de un talo
estable y una específica estructura; siendo la
mayoría de los hongos liquenizados pertenecientes
a la división Ascomycota (Mercado-Díaz et al.,
2015). Estos organismos han sido estudiados a
través de los últimos años resaltando la capacidad
que poseen para ser usados como biomonitores de
la calidad del aire, en vista a la sensibilidad que
presentan frente a diversos factores ambientales,
componentes y parámetros específicos. La
aplicación de líquenes puede desarrollarse de dos
formas diferentes; en el primer caso se da a través
de un mapeo de todas las especies de líquenes que
podamos encontrar en un área específica y en
segundo lugar a través del recojo de muestras de
líquenes y la evaluación de la acumulación de
contaminantes en los talos; o por el trasplante de
líquenes de una zona sin contaminación hacia otra
con contaminación (Conti & Cecchetti, 2001).
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Predation by Glaucidium peruanum
Mapeo de especies de líquenes
Es a través de la correlación existente entre los
cambios que se producen en las comunidades de
líquenes y las variaciones producidas en la
atmosfera que se lleva a cabo el desarrollo de
metodologías como el Índice de Pureza
Atmosférica (IPA). Este método permite
determinar la calidad del aire en un área específica.
El IPA, brinda una evaluación del nivel de
contaminación atmosférica, basados en el número
(n), frecuencia (F) y tolerancia de estos organismos
en un área de estudio. Aunque actualmente, existen
diferentes adaptaciones a las fórmulas originales
planteadas por De Sloveer (1964) y De Sloover &
LeBlanc (1968), estas pueden predecir con un buen
nivel de aproximación, los niveles de
contaminación de ciertos contaminantes (Moore,
1974).
Trasplante de líquenes
Una de los principales problemas para el uso de
líquenes es la no presencia de estos organismos en
algunas áreas debido a los altos índices
contaminación o inexistencia de un substrato
adecuado, sin embargo, la metodología del
trasplante de líquenes tiene la ventaja de poder
aplicarse en áreas donde no existen estos
organismos, implicando un trasplante de estas
especies desde zonas de baja contaminación hacia
zonas contaminadas, estudiando de esta manera,
los cambios morfológicos o fisiológicos que se han
producido en el área de estudio (Conti & Cecchetti,
2001).
Muestreo de líquenes
Dióxido de Azufre (SO ): El SO es uno de los gases
2 2
de mayor importancia en términos de
investigación, debido a la sensibilidad que presenta
los líquenes ante este gas. En su mayoría estos
estudios tienen como objetivo dar a conocer los
efectos de los compuestos de azufre sobre el liquen,
en relación a su morfología, fisiología y acerca del
proceso fotosintético del fotobionte (Conti &
Cecchetti, 2001); y esto es debido, a que sus
procesos son extremadamente sensibles al SO
2
(Deltoro et al., 2002). La exposición a este
contaminante ha demostrado daños en los líquenes
como daños en la membrana (Fields & Clair,
1984); alteraciones ultraestructurales (Eversman &
Sigal, 1987); efectos en su respiración, donde el
SO interfiere en el proceso fotosintético (Sanz et
2
al., 1992; Baddeley et al., 1972); degradación de la
clorofila (Rao & LeBlanc, 1966); inhibición en el
proceso de reproducción, observándose una
reducción de los apotecios en zonas con presencia
de contaminación (Estrabou et al., 2004); y pérdida
de potasio por altas exposiciones (Puckett et al.,
1977).
Metales pesados: Actualmente existen diversos
estudios que dan a conocer la capacidad que poseen
los líquenes para absorber partículas de la
atmósfera, siendo éstas depositadas sobre la
superficie del liquen o en la médula intracelular.
Según lo mencionado, estas partículas permanecen
inalteradas durante un largo periodo de tiempo; de
esta manera el liquen puede acumular y retener
muchos metales pesados, excediendo sus
requerimientos fisiológicos y tolerando por
consiguiente altas concentraciones de metales
pesados (Loppi et al., 1999). Es así que metales
como plomo, zinc, cadmio, níquel, cobre, mercurio
y cromo, que son elementos tóxicos para la
mayoría de organismos vivos, en los líquenes
pueden ser concentrados en altas cantidades
(Purvis et al., 2000). Asimismo, se debe tener en
cuenta que dentro de los principales efectos que
tienen los metales pesados sobre los líquenes se
puede mencionar los relacionados con la
morfología, variaciones en su vitalidad y cambios
en la respuesta funcional (Branquinho, 2001). Por
ejemplo, algunos trabajos reportan los efectos
tóxicos que pueden producir los metales pesados
en los líquenes como degradación de la clorofila o
alteraciones en el proceso de fotosíntesis (Bajpai &
Upreti, 2012; Gonzalez & Pignata, 1994; Puckett,
1976).
Líquenes como bioindicadores de elementos
contaminantes en áreas geotérmicas
La reciente preocupación por el desarrollo de
energías renovables ha generado un interés en la
explotación de campos térmicos, sin embargo, a
pesar de ser considerada como una energía limpia,
esto no significa que no genere impactos en el
ambiente (Loppi et al., 1998). La energía
geotérmica no es conocida como una fuente de
energía que pueda afectar el ambiente, y excluyendo
los efectos geológicos y geofísicos, el impacto
ambiental más significativo está relacionado
principalmente con las emisiones a la atmósfera de
cantidades significantes de gases de efecto
invernaderos así como de elementos contaminantes
(Kristmannsdóttir & Armannson, 2003).
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Es así que en los últimos años ha sido significativo
el número de estudios que tratan de lidiar con los
daños ambientales resultantes de la explotación
geotérmica. Aunque los equipos de medición por
métodos fisicoquímicos usando tanto medidores
estacionarios como automáticos siguen siendo uno
de las principales fuentes de información acerca de
contaminantes atmosféricos, estos suelen tener un
costo muy elevado y su uso está limitado para
poder evaluar el impacto biológico. Es así que se
han ido realizando estudios de monitoreo
biológico, utilizando como principal organismo a
los líquenes debido a su sensibilidad y capacidad
para acumular elementos ajenos a su composición
(Loppi et al., 2006). Adicionalmente su análisis
permite corroborar y complementar la información
suministrada por los métodos de medición
convencionales, siendo de gran ventaja por tener la
opción de usarse en largos periodos de tiempo.
La bibliografía revisada indica que a partir 1980 se
comenzaron a realizar estudios a través del
muestreo de líquenes alrededor de plantas
geotérmicas, muchos de estos fueron llevados a
cabo en Italia, los cuales mediante el grado de
cobertura, presencia y acumulación de elementos
en los líquenes permitían establecer las
condiciones del área estudiada.
La preocupación en temas de contaminantes
provenientes del aprovechamiento geotérmico,
nace con evaluaciones realizadas a fuentes
naturales , como es el caso del estudio planteado
por Bennett & Wetmore (1999), en el Parque
Nacional de Yellowstone en Estados Unidos,
quienes ubicaron 6 zonas de medición y buscaron
determinar los niveles de mercurio y otros
elementos , tomando como referencia las fuentes
geotérmicas naturales y despreciando cualquier
influencia de plantas geotérmicas; es así que Al, As,
B, Cd, Co, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P,
Pb, S, Ti ,V y Zn fueron estudiados en muestras de
los líquenes Bryoria fremontii (Tuck.) Brodo & D.
Hawksw. y Letharia vulpina (L.) Hue, con la
finalidad de conocer si el contenido en estos
organismos revela algún patrón de concentración
que puedan asociarse con las emisiones de los
recursos geotérmicos (Loppi & Bonini, 2000). El
trabajo reveló una alta correlación entre el Hg y el
S, mientras que una correlación negativa con
elementos provenientes del suelo, evidenciando
que estas concentraciones vienen de la
desgasificación del suelo y descartando la
influencia de suelos contaminados. Las
concentraciones de Hg fueron inusualmente altas
refiriéndolas a las características geotermales, las
cuales emiten Hg. Por otro lado, los otros
elementos evaluados aunque presentaron
diferentes concentraciones entre la parte norte y sur
del parque, no fueron significativos.
De la misma manera, otros estudios han buscado
conocer si existe una contribución de las fuentes
naturales en las altas concentraciones de elementos
contaminantes encontradas en el aire, siendo el
estudio llevado a cabo en Italia por Loppi et al.
(1999), uno de los cuales buscó evaluar la
contribución de las aguas termales y fumarolas en
la presencia de posibles contaminantes
atmosféricos, mediante el uso de líquenes y
musgos como bioacumuladores, midiéndose Al,
As, B, Cd, Cu, Fe, Hg, Mo, Pb, S, Sb y Zn. Los
líquenes pueden ser usados como biomonitores de
elementos geotermales, en especial para S, As, Hg
y Sb. Siendo las contribuciones de As y Sb
relacionadas con la presencia de fuentes
geotermales. Por su parte las concentraciones de
Hg en líquenes y musgos fueron de 2 a 3 veces
mayores que en zonas que no estaban bajo ninguna
influencia geotérmica, aunque existe la posibilidad
que tal concentración puede ser atribuida a la
presencia de depósitos de cinabrio localizados en la
zona, no se descarta la influencia de las fuentes
geotermales, mientras que altas concentraciones de
sulfuro encontrados en los dos líquenes
biomonitores estuvieron relacionados con la
presencia de fumarolas y agua termales que son
fuentes de H S (Nicholson, 1993).
2
El conocimiento de las condiciones de una zona de
estudio, antes de estar bajo la influencia de alguna
fuente de perturbación ambiental, es importante
para conocer el impacto real que puede ocasionarse
en el ambiente. Por tal motivo, realizar trabajos
previos a la instalación de actividades geotérmicas
es de suma importancia, siendo los líquenes
organismos idóneos para cumplir con este objetivo
(Hawksworth et al., 2005).
Otras investigaciones, por su parte se han enfocado
en conocer el impacto en la calidad del aire que
pudiera ocasionar una planta geotérmica en su
etapa operativa, llevando a cabos estudios
alrededor de centrales geotérmicas. En su gran
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Predation by Glaucidium peruanum
mayoría estos trabajos estuvieron situados en Italia
tal y como lo planteo Loppi et al. (1998), quien
evaluó la contribución de los metales pesados (Al,
Ba, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Mo, Pb, Sb, Sr, Ti, V y Zn)
provenientes del área geotérmica de Italia donde se
localizaron cuatro centrales geotérmicas,
utilizándose el liquen Parmelia sulcata Taylor,
1836 como bioacumulador. Los resultados
mostraron que los metales Ba, Cd, Cu, Mn, Pb, Sr y
V no indicaron anomalías en cuanto a
concentración, por su parte Al, Cr, Fe, Ti y Zn
tuvieron altas concentraciones tanto en las zonas
aledañas a la central geotérmica como en las partes
más alejadas, las cuales no se encontraban bajo
influencia de las plantas geotérmicas. Únicamente
los valores de Co, Mo y Sb resultaron
significativamente altos en zonas de actividad
geotermal, concordando con lo señalado por Loppi
et al. (1997), quienes mostraron que las
concentraciones de Co, Mo y Sb fueron mayores en
aéreas cercanas a la central geotérmicas e iban
disminuyendo a medida que la distancia de ésta
aumentaba, atribuyendo a éstos no solo a las
emisiones producto de las operaciones de las
centrales geotérmicas, sino al uso de aleaciones
usadas en los tubos térmicos para evitar la
corrosión (Adriano, 2001). Posteriormente, Loppi
(1997), plantea un estudio en el área geotérmica de
Bagnore ubicada en Italia, y buscando ser más
específico utilizó un menor rango de elementos con
un énfasis en la producción de Hg (elemento
relacionado directamente con la producción
geotérmica por muchos autores). El estudio evaluó
Al, B, Cd, Cu, Fe, Hg, Pb, S y Zn de manera
temporal analizando los líquenes del género
Parmelia y Xanthoria en el año 1998 (antes de
operación planta geotérmica) y dos años después
en el 2000 (planta geotérmica en operación)
indicando un 50% de incremento en las
concentraciones de Hg a partir de la operación de la
planta geotérmica, mientras las presencia de Al y
Fe en los líquenes fueron relacionados a los suelos
con presencia de estas sustancias. El Pb, Cu y Zn
por su parte estarían relacionados con la afluencia
vehicular en la zona, desestimando su relación con
la generación geotérmica.
Dentro de los estudios realizados varios autores
dieron a conocer que en la mayoría de casos la
presencia de Hg y H S eran los contaminantes más
2
comunes, por tal motivo Loppi et al. (2006)
plantearon un estudio y evaluaron la influencia de
la explotación geotérmica en el área de Mt. Amiata
en Italia, evaluando estos dos contaminantes. El
estudio mostró que existió una moderada
alteración ambiental en los alrededores de las
plantas geotérmicas, en contraste con la baja
alteración encontrada en lugares más alejados.
Aunque se indica que las concentraciones de H S
2
en la zona no son tóxicas para el ser humano, se
debe considerar que puede desencadenar
problemas respiratorios.
Adicionalmente, se encontró una relación entre la
cantidad de Hg y H S, estando acorde con la
2
planteado por Bennett & Wetmore (1999) en el
Parque Nacional de Yellowstone en Estados
Unidos, quienes establecieron una alta correlación
entre el S y el Hg. La biodiversidad de líquenes fue
estudiada y se determinó las alteraciones
producidas en el área de estudio, concluyendo que
alrededor de las centrales térmicas, esta es muy
baja y va aumentando a medida que se incrementa
la distancia desde la central. Los autores sugieren
que la baja presencia de líquenes, puede ser
causada por la presencia del H S, que es un
2
contaminante altamente tóxico para estos
organismos, como lo da a conocer Paoli & Lopi
(2008), donde a través de su estudio en el liquen
Evernia prunastri (L.) Ach., el cual fue
trasplantado de una zona no contaminada hacia los
alrededores de una planta geotérmico en Larderello
(Italia), demuestra los cambios fisiológicos que
sufre esta especie como la descoloración.
Es importante mencionar que los trabajos no solo
evaluaron la presencia de metales pesados u otros
elementos en líquenes; también se aplicaron
metodologías como el Índice de Pureza
Atmosférica (IPA) para conocer el grado de
contaminación de las áreas de estudio. Autores
como Loppi et al. (1998) lo aplicaron en el área de
Travale-Radicondoli en Italia con la finalidad de
evaluar los efectos ambientales provenientes de
emisiones de plantas geotérmicas, utilizando a los
líquenes como bioindicadores. Se calculó el IPA
dando como resultado que aproximadamente a 500
m de la planta geotérmica los valores fueron más
bajos, indicando una baja calidad del aire,
sugiriendo que los contaminantes emitidos por las
actividades geotérmicas son responsables por la
zonificación de IPA obtenido, ya que mientras se
alejaban de la central estos datos fueron mayores.
Se complementó dicho estudio con un análisis de
Tabla 1. Referencia de estudio de líquenes como acumuladores de contaminantes atmosféricos en diferentes áreas
geográcas.
Especies Lugar Objetivo Elemento Método Referencia
Parmelia y
Xanthoria
Área
geotérmica de
Bagnore (Mt.
Amiata, ,
Italia)
Evaluar la
presencia de
mercurio y otros
elementos
contaminantes en
áreas cercanas a la
central geotérmica.
Al, B, Cd,
Cu Fe, Hg,
Pb, S y Zn
Espectroscopía de emisión por
plasma de acoplamiento
inductivo
Al, B,
Cu, Fe,
S, y Zn
Loppi (2001)
Espectrometría de absorción
atómica
Cd, Pb y
Hg
Xanthoria
parietina
Área Mt.
Amiata (Italia)
Analizar muestras
de líquenes
midiendo
concentraciones de
mercurio en su talo.
Hg
Espectrofotómetro
de
Absorción
Atómica Perkin-Elmer
Hg
Loppi
et al.
(2006)
Liquen -
Parmelia
sulcata
Musgo -
Hypnum
cupressiforme
Área Mt.
Amiata (Italia)
Evaluar la
contribución de
aguas termales y
fumarolas en la
calidad del aire
mediante el uso de
líquenes y musgos
como
bioacumuladores.
Al,
As ,B,
Cd, Cu,
Fe,
Hg, Mo,
Pb,S,
Sb y
Zn
Espectroscopía de emisión por
plasma de acoplamiento
inductivo
Cd, Mo
y Pb
Loppi
et al.
(1999)
Espectrometría de absorción
atómica
Al, B ,
Cu,
Fe,
S
y Zn
Parmelia
sulcata
Piancastagnaio
en el área de
Mt. Amiata
(Italia)
Evaluar la
contribución de los
metales pesados
provenientes la
explotación
geotérmica a través
del uso de líquenes
epitos.
Al, Ba, Cd,
Co, Cr, Fe,
Mn, Mo, Pb,
Sb, Sr, Ti, V
y Zn
Espectroscopía de emisión por
plasma de acoplamiento
inductivo
Al, Ba,
Cr, Cu,
Fe, Mn,
Sr, Ti y
V
Loppi et al.
(1998)
Espectrometría de absorción
atómica
Cd, Co,
Mo, Pb y
Sb
Bryoria
fremonti
Letharia
vulpina
Parque
Nacional
Yellowstone
(Estados
Unidos)
Determinar si el
contenido de los
líquenes utilizados,
revelan algún
patrón de
concentración que
pueda asociarse
con emisiones de
recursos
geotérmicos en el
parque
Yellowstone.
Al, As, B,
Cd, Co,Cr,
Cu ,Fe, Hg,
K, Mg,
Mn,
Mo, Na, Ni,
P, Pb,
S, Ti,
V y Zn
Plasma acoplado
inductivamente (ICP)
Al,
As,
B, Cd,
Co,
Cr
,Cu ,Fe,
Hg, K,
Mg, Mn,
Mo, Na,
Ni, P, Pb
,S, Ti, V
y Zn
Bennett &
Wetmore
(1999)
Parmelia
caperata
Travale -
Radicondoli
(Italia)
Evaluar los efectos
ambientales
provenientes de
emisiones de
plantas geotérmicas.
As, B, Hg y
S
Espectroscopía de emisión por
plasma de acoplamiento
inductivo
B y S
Loppi et al.
(1998)
Espectrometría de absorción
atómica
As, Hg
Parmelia
caperata
Travale -
Radicondoli
(Italia)
Comparar la
efectividad de
líquenes epitos y
hojas de árboles
como monitores
pasivos de
elementos
contaminantes
emitidos por
plantas geotérmicas.
As, B, Cd,
Cu,
Fe,
Hg,
Mn, Pb ,Zn
Espectroscopía de emisión por
plasma de acoplamiento
inductivo
As ,Cd,
Hg y Pb
Loppi
et al.
(1997)
Espectrometría de absorción
atómica
B, Cu,
Fe, Mn y
Zn
193
194
The Biologist (Lima). Vol. 16, Nº1, ene - jun 2018
Predation by Glaucidium peruanum
los contaminantes As, B, Hg y S en el liquen
Parmelia caperata (L.) Hale. los resultados
revelan bajos niveles de Hg, niveles normales de S
y altas concentraciones de As y B en comparación a
las áreas ubicadas a más de 500 m de la central,
donde estas eran más bajas.
Del mismo modo, Loppi & Nascimbene (1998)
plantearon un estudio en el área de Mt. Amiata en
Italia y evaluaron 4 plantas geotérmicas. Se aplicó
el IPA, obteniendo que los valores fueron
incrementándose a medida que la distancia de la
planta geotérmica era mayor, lo que indica alta
presencia de contaminantes atmosféricos en zonas
cercanas a las centrales, sugiriendo el H S como el
2
principal responsable de la ausencia de líquenes en
zonas colindantes a la central (Loppi & Bargagli,
1996). Con lo encontrado se sugiere que en zonas
cercanas a la centrales geotérmicas hay
contaminantes atmosféricos, como se refleja en las
comunidades de líquenes.
Finalmente es importante mencionar que de los
estudios realizados, los contaminantes
comúnmente asociados a actividades geotérmicas
son H S, As, B, Hg, y Sb; sin embargo, se debe
2
considerar elementos adicionales como es el caso
de Co y Mo (Tabla 1).
Se ha demostrado que aunque la energía
geotérmica es catalogada como una energía limpia,
no está exenta de producir alteraciones en el
ecosistema, siendo uno de los principales impactos
generados la descarga de emisiones de gases de
efecto invernadero incondensables, H S y otros
2
contaminantes hacia la atmósfera. Aunque en
general se señala que estas alteraciones no son
significativas del todo en cualquier situación, es
recomendable que los efectos de los impactos
ambientales sean monitoreados, registrados
(largos periodos de tiempo) y reducidos si es
necesario. Asimismo, se ha comprobado que el H S
2
es uno de los contaminantes de mayor
preocupación relacionados con las actividades
geotérmicas, debido a su toxicidad y olor
desagradable. Aunque las concentraciones de este
contaminante muchas veces se encuentran
establecidas dentro de las regulaciones
gubernamentales como en Italia, existen otros
países que exigen su remoción por completo como
es el caso de Estados Unidos.
Con base en la evidencia científica analizada, se
detecta la eficiencia del empleo líquenes como
bioindicadores de la calidad el aire en zonas con
actividad geotérmica, resaltando su efectividad
tanto de manera cualitativa como cuantitativa,
relacionando en primer lugar la presencia-ausencia
de estos organismos con los niveles de
contaminación presentes en una zona específica,
como es el caso de la casi ausencia de estos
organismos en zonas cercanas a fuentes
geotérmicas o en segundo lugar su capacidad
bioacumuladora para detectar aquellos
contaminantes presentes en un área determinada,
como la existencia de los metales As, B, Hg, Sb,
Co y Mo, encontradas en las muestras de líquenes
recolectadas. Siendo estos contaminantes los
principales componentes de las emisiones
geotérmica.
El autor agradece a los revisores del presente
artículo por sus aportes y observaciones.
CONCLUSIONES
AGRADECIMIENTOS
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