Taropé (Eichhornia crassipes), SU INVASIVIDAD Y POTENCIAL

FITORREMEDIADOR

1. Introducción

El Jacinto de agua o lechuguín (Eichhornia crassipes) es una planta acuática perenne,

originaria de la cuenca del Amazonas y otros cuerpos de agua de la región amazónica
(Barrett y Forno, 1982), así como de lagos y pantanos del Gran Pantanal del oeste de
Brasil. Sus llamativas y grandes flores de color púrpura o violeta hacen que sea una
popular planta ornamental para los estanques, que flota libremente en la superficie de
aguas tropicales (Seema, 2012). Fue descubierta en 1823 por el naturalista C. Von
Martius, estudioso de la flora de Brasil. En la actualidad, Eichhornia crassipes está
distribuido en el trópico y subtrópico entre los 39◦N y 39◦S (Arteaga Carrera
et al., 2010).
La importancia de estudiar E. crassipes, consiste en que esta maleza invasiva plantea
múltiples peligros que van desde ecológicos hasta sociales incluyendo temas
económicos, poniendo en peligro la biodiversidad de múltiples ecosistemas a nivel
mundial (Seema, 2012; Mironga, 2006), convirtiéndose en una de las plantas acuáticas
más extendidas (Barrett y Forno, 1982), ya que ha sido introducida como plata
ornamental para jardines acuáticos en diferentes regiones del mundo.
En la actualidad su reproducción principalmente se da en forma vegetativa por medio
de la producción de estolones, no obstante también se puede dar a través de semillas,
con un bajo porcentaje de germinación. El crecimiento de E. crassipes se ve
favorecido por aguas ricas en nutrientes, especialmente por nitrógeno, fósforo y
potasio. Además se nutre de calcio, magnesio, azufre, hierro, manganeso, aluminio,
boro, cobre, molibdeno y cinc. Como se mencionó, su capacidad reproductiva es alta,
la biomasa de E. crassipes es capaz de duplicarse en un mes a través de
reproducción vegetativa, lo que provoca la formación de densas colonias flotadoras,
con el consecuente descenso del flujo de agua en los embalses, y reducción en la
cantidad de luz. Existe una relación negativa entre la abundancia de E. crassipes y las
concentraciones de oxígeno disuelto (D.O.), es así que el contenido del oxígeno es
menor debajo del manto de E. crassipes y puede descender a cero, causando efectos
catastróficos sobre peces y otros animales (Labrada et al., 1996). En los hábitats de
aguas poco profundas, diferentes especies vasculares acuáticas invasoras son
ingenieras del ecosistema con una amplia gama de efectos que incluyen reducciones
en la abundancia y diversidad de las plantas nativas, así como también modificaciones
de hábitats y disminución de disponibilidad de presas para los peces propios del
ecosistema invadido (Greco y Freitas, 2002; Greenfield et al., 2007).
Así, cuando una especie invasiva ha estado en un ecosistema lo suficiente como para
convertirse en dominante, pueden alterar el funcionamiento del mismo. En efecto, esta
degradación del funcionamiento de los ecosistemas es cada vez más común para los
ecosistemas acuáticos, especialmente en aguas poco profundas, lagunas y lagos
tropicales (Khanna et al., 2012). E. crassipes también suprime el crecimiento del
fitoplancton y otras plantas sumergidas en los ecosistemas acuáticos (Lung’Ayia et al.,
2000; Gopalakrishnan et al., 2011). La eutrofización es uno de los mayores
inconvenientes que causa E. crassipes, en Sudamérica cerca del 41 % de los lagos
sufren este problema (Arteaga Carrera et al., 2010). Es evidente la necesidad de
control para reducir el impacto en los cuerpos de agua, causado por la invasión de
especies agresivas.
Otro de los problemas (de tipo socio-ambiental) que acarrea esta especie acuática es
que sirve como hospedero de larvas de mosquito (Epstein, 1998), lo que ocasiona
además de problemas ecológicos, afectaciones económicas y sociales (Khanna, 2010;
Greenfield et al., 2007). E. crassipes forma densas alfombras impenetrables a través
de los cursos de agua y de cuerpos de agua estancada, que ocasiona la obstrucción
de los canales de riego que puede generar interferencia con proyectos de energía
hidroeléctrica y con la producción de diversos cultivos (Gopalakrishnan et al., 2011;
Milne et al., 2006). Importantes recursos económicos, que ahondan lo problemas
económicos ya mencionados, son gastados en el control de estas plantas acuáticas,
predominantemente a través de la aplicación de herbicidas directamente a las aguas
superficiales (Greenfield et al., 2007; Gopalakrishnan et al., 2011) que no
necesariamente permanecen estáticos. Por citar un ejemplo, el costo anual de la
gestión de E. crassipes en el estado de la Florida en Estados Unidos asciende a $ 5
millones (Gopalakrishnan et al., 2011). Lo mencionado muestra que la invasividad de
esta macrofita no solo acarrea problemas, ecológicos, ambientales y económicos, sino
que, estos se pueden extender a una dimensión social provocando reducción de:
fuente de alimentos, trabajo, y por ende calidad de vida. Las infestaciones de E.
crassipes pueden incrementar su velocidad de propagación, ayudadas por las
corrientes de agua, y por la falta de conciencia pública, ya que las invasiones son
frecuentemente causadas por su comercialización en acuarios, por venta en viveros y
por las actividades náuticas recreativas (Toft et al., 2003; Greenfield et al., 2007).
Así, E. crassipes, ocupa el puesto número ocho entre las diez malezas más invasivas
del mundo (Arteaga Carrera et al., 2010) y es considerada la maleza acuática que
acarrea mayores problemas ambientales (Gopalakrishnan et al., 2011).

2. Métodos de control

Los ecosistemas modificados por zonas urbanas o por el desarrollo rural pueden sufrir
cambios permanentes en sus condiciones abióticas, afectando negativamente a las
especies nativas (Khanna et al., 2012). Por ejemplo, el incremento de nutrientes en
aguas ha hecho que ecosistemas alterados sean susceptibles a invasiones, es así
que, al eliminar la ventaja competitiva de los bajos nutrientes a los que las especies
nativas se encontraban adaptadas, la elevada concentración de nutrientes es
aprovechada por especies oportunistas, en particular, E crassipes se beneficia de esta
condición (Khanna, 2010). La modificación de ecosistemas, en casos tan sencillos
como un jardín o tan complejos como una represa multifuncional, son ambientes
propicios para la colonización de esta especie y su consecuente propagación.
Al igual que otras especies invasoras, E crassipes, una vez bien instalada en el
ecosistema degradado, promueven la estabilidad, en función de sus necesidades. La
eutrofización permite que esta especie expanda su área de cobertura, mientras que su
creciente sombra reduce la proliferación de otras plantas acuáticas, puesto que
frecuentemente la disponibilidad de luz es uno de los factores limitantes para el
crecimiento de plantas macrófitas (Fleming y Dibble, 2015). La descomposición de
material vegetal por debajo de la colchoneta flotante crea condiciones de bajo D.O.
que favorecen procesos anaerobios, al igual que la movilización de fósforo y otros
nutrientes en los sedimentos, fomentando la carga de nutrientes lo que dificulta el
restablecimiento de las plantas acuáticas. Estas plantas pueden reducir la velocidad
del agua en un 40 %
lo que disminuye la resuspensión de sedimentos y la modificación en la concentración
de micro-elementos en el agua. Esto, a su vez ralentiza el reciclaje de nutrientes, im-
pulsando así la supervivencia y persistencia de eta especie (Khanna et al., 2012; Toft
et al., 2003) y la muerte de especies sensibles a estos cambios.
Es indispensable establecer métodos eficaces de control, en ese sentido, el método
primario de control para E. crassipes ha sido la aplicación de herbicidas. Durante
décadas se han controlado sustancialmente las infestaciones de la especie invasora
mediante su aplicación, sin dejar de lado los problemas que conlleva este tipo de
tratamiento. Estos programas de control preventivo se basan en productos químicos
para mantener las poblaciones de malezas en niveles aceptables y así evitar la
migración de éstas. Sin embargo, cuando el control no se requiere urgentemente o no
es viable económicamente debido a varios factores, entre ellos la ubicación de la
maleza y los fuertes costos ambientales; lo recomendable es una combinación de
agentes de control
(Den Breeÿen y Charudattan, 2009; Greenfield et al.,2007). Las alternativas de
remoción de E. crassipes permiten seleccionar entre métodos físicos, mecánicos y
químicos, o combinaciones entre ellos, mismos que presentan efectos prolongados, no
obstante son costosos (Gopalakrishnan et al., 2011) y algunos acarrean problemas
para el ambiente y sus ecosistemas.
Es importante considerar que, en el Oeste de Estados Unidos los permisos y los
requisitos de control exigidos para la aplicación de herbicidas acuáticos han provocado
la búsqueda de controles alternativos, adicionalmente, la opinión pública suele ser
favorable a procedimientos de control no químicos, de tal forma que la recolección de
plantas mecánica es una alternativa utilizada frecuentemente; sin embargo, la cosecha
es relativamente costosa y lleva mucho tiempo. En respuesta a esto, el estudio
diseñado por Greenfield et al. (2007), propone la trituración de brotes de Eichhornia
crassipes, y dejarlos en el agua para envejecer y morir, de tal forma que este método
tiene menor costo que cosechar. Tanto la trituración mecánica como la aplicación del
herbicida químico pueden provocar la transferencia de nutrientes a la columna de
agua, el agotamiento del oxígeno, y los efectos asociados a la calidad del agua
(Fleming y Dibble, 2015). De hecho, puesto que E. crassipes es una especie flotante
que absorbe e inmoviliza nutrientes, su trituración perturba la calidad del agua. Las
consecuencias específicas de esta acción varían en función del sitio de trituración y la
estación. Las operaciones de trituración podrían causar entre 0,1 % y 9,6 % del
aumento de la abundancia global de carbono, nitrógeno, y fósforo, como lo indican los
estudios realizados por Greenfield et al.(2007).
Asimismo, dado que E. crassipes bioconcentra y secuestra mercurio en sus tejidos
(Chigbo et al.,1982), la trituración de esta macrófita causaría la liberación del metal
junto con diversos nutrientes que estarían biodisponibles en la columna de agua de
ríos y lagunas. Por otro lado, se han empleado métodos de control biológico para tratar
las invasiones de E. crassipes. El impacto de los gorgojos (Neochetina spp) sobre E.
crassipes ha sido exitoso y sostenible en todo el mundo. Se han realizado ensayos a
diferentes escalas. En África se efectúan tratamientos a grandes extensiones, con
buenos resultados (Gopalakrishnanet al., 2011; Greenfield et al., 2007). La carpa
herbívora o carpa forrajera (Ctenopharyngodon idella) también se ha utilizado como un
método de control biológico contra plantas acuáticas sumergidas, ya que pueden
consumir hasta 18 % - 40 % de su propio peso en un día. Sin embargo, su uso contra
plantas flotantes como E. crassipes ha recibido poca atención. (Vera Herrera et al.,
1980; Gopalakrishnan et al.,2011). En ocasiones se ha usado picudo (Neochetinaspp).
Como método de control biológico, pero tampoco es una práctica extendida para su
control (Go-
palakrishnan et al., 2011; Mironga, 2006).
El estudio realizado por Gopalakrishnan et al. (2011), en India, recomienda el uso
combinado de carpa herbívora y gorgojo, puesto que en sus ensayos se logró
controlar la maleza. La biomasa de E. crassipes se redujo de 5 kg en el día 1 del
tratamiento, a 0,33 kg en el día 110, por lo que recomiendan este tratamiento
combinado siendo más eficiente y sostenible para la remoción de E. crassipes que el
uso de estos organismos de forma individual.

3. VENTAJAS DE SU INVASIVIDAD

Como se ha expuesto, la evidencia muestra que el E. crassipes es una especie que

causa varios problemas a los ecosistemas, sobre todo a los que han sufrido
modificaciones. Sin embargo, la utilización de esta planta como fitorremediador
actualmente está siendo estudiada por varios grupos a nivel mundial (Salamanca et
al., 2015). Trabajos experimentales muestran que E. crassipes puede ser utilizado en
la remoción de organofosforados, en un caso particular el clorpirifos (insecticida) fue
removido con gran facilidad (Anudechakul et al., 2015), probando que esta especie
invasora puede ser utilizada en beneficio de los ambientes contaminados.
En el caso de técnicas particulares, como la construcción de humedales artificiales, es
evidente que E. crassipes puede ser de gran interés debido sus características
(Salamanca et al., 2015), en varios estudios se indica que esta macrófita se puede
desarrollar en humedales y ríos con grandes concentraciones de metales pesados,
entre ellos cadmio, cromo y zinc (Salamanca et al., 2015; Li et al., 2015; Vitória
et al., 2015). Cabe recalcar que únicamente se recomienda el uso de E. crassipes en
ecosistemas artificiales, debido a su gran capacidad invasiva es un peligro
contraproducente utilizarla en sistemas naturales. La evidencia muestra una gran
versatilidad de E. crassipes en aplicaciones relacionadas con la biotecnología
ambiental.
Sin embargo, el aumento de la actividad industrial y agrícola ha acelerado la
contaminación del medio ambiente y la consecuente modificación de los ecosistemas.
En un intento de mitigar este impacto se mira hacia la fitorremediación, como
herramienta para la limpieza efectiva de los sitios contaminados con metales como
cinc, cromo, cobre, cadmio, plomo, mercurio y níquel; además de colorantes sintéticos,
hidrocarburos, plaguicidas y solventes clorados (Agami y Reddy, 1990; Paris et al.,
2000).
Citando las características principales que deben tener las macrófitas que pueden ser
usadas para un proceso de fitorremediación se cuentan: tener una rápida tasa de
crecimiento, alta productividad, de preferencia ser especies locales, ser de fácil
manejo, entre otras (Poveda y Velasteguí, 2013). Mientras, que como se ha
mencionado, las características relevantes de E. crassipes son:

i)
alta densidad de las plantas y su rápido desarrollo en una gran variedad de ambientes
acuáticos (Hidalgo et al., 2005; Salamanca et al., 2015);
ii)
remoción de metales pesados (As, Cd, Hg, Pb) a través de la raíces y la subsecuente
acumulación en las estructuras de la planta (Chigbo et al., 1982; Vitória et al., 2015;
Hidalgo et al.,2005; Schnack et al., 2000);
iii)
capacidad para sobre vivir en ambientes acuáticos saturados de fósforo, nitrógeno,
pesticidas y varios contaminantes de origen industrial, principalmente de la industria
textil, colorantes y metalúrgica (Anudechakul et al., 2015;Hidalgo et al., 2005)
La utilización de macrófitas, y por extensión E. crassipes, para la remoción de
contaminantes de aguas tiene la ventaja de requerir menores recursos económicos y
tecnológicos por lo cual podrían ser empleadas inclusive en países en vías de
desarrollo, algunos estudios apuntan a una utilidad de E. crassipes como un agente
biorremediante, bajo condiciones particulares (Maine et al., 1999; Paris et al.,
2000). Es necesario realizar mayores estudios con el fin de llevar su utilización a gran
escala en procesos de biorremediación, de una manera responsable y causando la
menor alteración posible en los ecosistemas. .

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La invasividad de Eichhornia crassipes pone en peligro diversos ecosistemas

aprovechando aguas ricas en nutrientes, las densas colonias flotadoras causan que el
contenido de oxígeno (D.O.) descienda hasta cero debajo de su manto afectando
enormemente la cadena trófica. Sin embargo la aplicación de controladores biológicos
resulta exitosa y tienen gran aceptación a nivel público como es el uso de gorgojos
(Neochetina spp.) y carpa forrajera (Ctenopharyngodon idella).
Las diferentes características de Eichhornia crassipes posibilitan su uso en
fitorremediación, puesto que, puede depurar y acumular metales pesados. Sin
embargo, debido a los efectos adversos que ocasiona en ecosistemas naturales, se
recomienda su uso únicamente en humedales artificiales, de manera que se pueda
controlar su reproducción y evitar la invasión en los ecosistemas.
Lo expuesto muestra sin lugar a dudas que la planta presenta un fuerte potencial en
recuperación de sistemas acuáticos contaminados por fuentes de tipo antropogénico.
No obstante, aún se requiere profundizar la investigación de tipo preindustrial para
delimitar los parámetros de trabajo, diseño del proceso y sobre todo los métodos de
disposición final de la biomasa en los procesos de fitorremediación.

Características
Estas plantas llegan a ser tan numerosas y crecen con tanta rapidez que se considera
como plantas perjudiciales a las presas y depósitos de agua.
La planta es muy bella debido al conjunto que forma el codo verde brillante de su
follaje con el azul-lila de sus inflorescencias.
Llama mucho la atención el follaje de esta planta por la razón de que los pecíolos de
las hojas forman un globo debido al tejido aerífero que le sirve de flotante a la planta.
Sus flores de un color azul-lila son grandes y vistosas se agrupan en
una inflorescencia en racimo; son muy parecidas a las orquídea. Esta planta es
utilizada como ornamental en los estanques de los jardines donde crecen
acompañadas de otras plantas acuáticas.

Descripción y origen

Eichhornia crassipes

Estas plantas carecen de tallo aparentemente, provista de un rizoma, muy particular,

emergente, del que se abre un rosetón de hojas que tienen una superficie esponjosa
notablemente inflada en forma de globo que forma una vejiga llena de aire, mediante
la que el vegetal puede mantenerse sobre la superficie acuática, el limbo se estrecha
en la zona media, terminando en una especie de lengueta plana y redondeada. El
color, verde brillante oscuro y lustroso de esta planta de hojas acorazonadas,
contrasta durante la época de floración con el tallo espigado que porta las bellísimas
flores malva claro, que sólo duran dos o tres días. La masa radicular, espesa, de color
marrón azulado, presenta un espectacular desarrollo en anchura y longitud superior en
muchos casos los 30 cm.
Originarias de los cursos de agua de la cuenca del Amazonas, en América de Sur, se
han distribuido prácticamente por todo el mundo, ya que su aspecto ornamental originó
su exportación a estanques y láminas acuáticas de jardines atemperados. Son
consideradas malas hierbas, que pueden taponar en poco tiempo una vía fluvial o
lacustre .

Reproducción
Al ser una planta con flores que se reproducen sexualmente originando un fruto en
forma de cápsula, puede multiplicarse por este procedimiento, pero su prodigiosa
proliferación y la reproducción artificial más sencilla se efectúa por división de los
estolones que los plantones emiten durante la estación favorable, originando,
naturalmente, una tupida red vegetal capaz de colonizar en poco tiempo una gran
superficie acuática, formando un tapiz que puede impedir la navegación.
Cuando se utiliza en acuaricultura debe colocarse en estanques exteriores al aire libre
durante el verano, de forma que se produzca rápidamente el ahijamiento.
Al descender las temperaturas por de bajo de los 16 ºC, se instalarán en interiores, en
tanques espaciosos llena dos de agua a media altura y con la rampa luminosa
separada un mí¬nimo de 60 centímetro de la parte más alta de la planta para evitar
que se produzca desecación y quemaduras.

Condiciones de mantenimiento

Flor del Jacinto de agua

Necesita superficies lo más extensas posibles y agua neutra, cuyo pH se sitúe entre
6,8 y 7,5 preferentemente de dureza media alrededor de 12-18 DH y con temperaturas
extremas comprendidas entre 17 y 28 C, aunque el óptimo sea de 22-24 C. Requiere
iluminación intensa, que, si es artificial, deberá ser proporcionada por una rampa
luminosa completa. Prefiere suelos areno-limosos, en los que apenas tocan los
extremos de las raíces, muy bien provistos de principios nutritivos y abonos complejos.

Utilización
Se emplea como criadora de pulga de agua y crustáceo, pues su utilización en
acuarios decorativos resulta imposible por la altura que tiene el vegetal, que exige una
gran separación entre la superficie del agua y la rampa luminosa. En estanques es
muy apreciada y los aficionados sofisticados la emplean para cebar acuarios de cría,
conservándola durante el invierno en recipientes de buena superficie a temperatura
fresca, 16-17 ºC y en lugares con tenue iluminación.
Debe cuidarse el escape a las alcantarillas o ríos de ninguna parte de la planta, que
podría ocasionar una auténtica plaga como mala hierba lacustre.