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Ciberorganismos vegetales "luchan" contra la contaminación y el cambio climático

Científicos incorporan sensores y nanotubos a los vegetales para que estos registren y comuniquen los peligros que les rodean


Las plantas sufren los efectos de la contaminación y el cambio climático, pero también podrían ayudar a luchar contra ambos problemas. Un proyecto de la UE planea instalar en ellas sensores para medir y prevenir cualquier situación medioambiental adversa. Por otra parte, científicos del MIT han conseguido ya hacer "plantas biónicas" que funcionan como sensores detectando un gas altamente contaminante en su entorno.





Imagen: Monika Forysiak. Fuente: PhotoXpress.
Imagen: Monika Forysiak. Fuente: PhotoXpress.
Se suele pensar que las plantas son los organismos que antes sufren las consecuencias de la contaminación y el cambio climático. Ahora, gracias a un proyecto científico del Séptimo Programa Marco para la Investigación de la UE (7PM), los cultivos, los bosques e incluso las plantas de cualquier jardín podrían contribuir a combatir ambos problemas.

Si bien se saben los efectos probables del cambio climático y la contaminación, la obtención de mediciones precisas al respecto resulta una tarea ardua. La instalación de sensores en cada plantación o bosque es una labor cara y lenta y, aunque dicha tecnología pueda medir la situación medioambiental, no es capaz de detectar el estado de las propias plantas.

El proyecto PLEASED ("PLants Employed As SEnsing Devices"), que corre a cargo de varias PYME, aspira a solventar este problema utilizando a las propias plantas como sensores medioambientales.

El Dr. Vitaletti , coordinador del proyecto y director de tecnología de W-LAB, una PYME italiana que aboga por la cultura de la innovación y la excelencia técnica en el ámbito de las tecnologías inalámbricas y la computación móvil y pervasiva, explica en un comunicado de la agencia Cordis que: "Las plantas serán los 'centinelas' del medio ambiente. Para lograrlo, trabajamos en la clasificación de las señales eléctricas que generan los vegetales al reaccionar ante estímulos externos como los contaminantes".

Plantas que «hablan»

El Dr. Vitaletti y su equipo confían en ampliar el conocimiento que se posee sobre la situación del medio ambiente y, en consecuencia, sobre el estado de las plantas mediante el mismo tipo de tecnología con la que se mide la actividad encefálica y muscular en humanos.

Esta mezcla de tejido vivo y sensores digitales ha recibido el nombre de "ciberorganismos vegetales". Los microsensores desarrollados por el equipo de PLEASED se instalan en las plantas para registrar las señales generadas por estos organismos vegetales, analizarlas, combinarlas con las de otras cercanas y realizar un análisis preciso. Dicho de otro modo, los ciberorganismos vegetales informarán de su situación y de la causa.

El Dr. Vitaletti y su equipo diseñaron sus prototipos a partir de componentes baratos y de fácil obtención con la finalidad de que la construcción de estos sensores vegetales esté al alcance de cualquiera, desde aficionados hasta agricultores.

Quien lo desee podría determinar, por ejemplo, si una planta precisa más sol y agua o cómo influye en su salud un fertilizante en concreto. El sistema, al estar basado en tecnología Wi-Fi, ofrece la posibilidad técnica de vigilar el jardín o huerto desde el salón de casa.

Diseños y datos abiertos

"La arquitectura de PLEASED es completamente abierta. Su principal objetivo es crear una comunidad de usuarios interesados en el desarrollo de una tecnología de estas características, y confiamos en que la comunidad abierta de PLEASED crezca y contribuya a lograr resultados mejores y en abundancia. Para ello trabajamos en el desarrollo del kit de PLEASED, consistente en un sistema abierto que permite ejecutar experimentos propios y mejorar su diseño", señala Vitaletti.

El proyecto PLEASED también publica sus datos en abierto pues "la disponibilidad de un corpus de dimensiones y calidad elevadas resulta fundamental para la evolución del proyecto. El empleo de plantas como dispositivos sensores precisa del desarrollo de algoritmos de clasificación capaces de interpretar la señales generadas por los vegetales".

El Dr. Vitaletti afirma asimsimo que su intención es que los investigadores puedan ensayar sus propios algoritmos de clasificación con el corpus propuesto.

Por un mundo mejor

La vigilancia basada en vegetales da paso a una amplia gama de capacidades inéditas con las que interpretar el efecto de la contaminación y el cambio climático. Al mismo tiempo, el Dr. Vitaletti hace hincapié en que esta labor de obtención de datos únicamente es un primer paso hacia la protección del medio ambiente para disfrute de las generaciones futuras.

"Si el conocimiento es el primer paso hacia el cambio, las plantas pueden aportarnos una herramienta valiosa con la que desentrañar y vigilar el medio ambiente —añadió—, pero deberán producirse cambios que están en nuestra mano".

Los investigadores del MIT han convertido la Arabidopsis thaliana en una planta biónica. Imagen: Alberto Salguero. Fuente: Wikipedia.
Los investigadores del MIT han convertido la Arabidopsis thaliana en una planta biónica. Imagen: Alberto Salguero. Fuente: Wikipedia.
También plantas biónicas

Además de este proyecto del 7PM, otro grupo de investigadores planea convertir los vegetales en sensores que detectan la contaminación. Se trata de un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) de Estados Unidos.

En este caso, lo que se pretende es modificar a los vegetales con nanomateriales‎ -unos materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro, es decir, del tamaño de una millonésima parte de un metro-.

Más concretamente, los científicos hablan de incorporar a los cloroplastos de las plantas (orgánulos donde se realiza la fotosíntesis) nanotubos de carbono, que es el elemento básico de la química orgánica.

En las pruebas ya realizadas se consiguió, con la incorporación de dichos nanotubos, que las plantas se convirtieran en detectoras de un gas contaminate: el óxido nítrico (NO), producido por automóviles y plantas de energía.


Miércoles, 4 de Junio 2014
Cordis/T21
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