Los ejercicios militares representan una de las perturbaciones más severas de los ecosistemas naturales con un legado nefasto a nivel global. En los casos de bases militares, polígonos de bombardeos y maniobras navales, el ensayo con armas no convencionales como el napalm, las balas revestidas de uranio y el agente naranja intensifican los daños ambientales y los riesgos a la salud.
Como agravante a este problema, se conoce poco sobre la magnitud de la contaminación. Los gobiernos se niegan a participar de procesos transparentes de divulgación completa de los tipos y las cantidades de sustancias químicas que utilizan en sus ejercicios de entrenamiento y experimentación militar.
Esto conduce a peligros ambientales potencialmente graves. Los compuestos explosivos no solo causan daños físicos al ambiente donde detonan, sino que también pueden tener consecuencias a largo plazo debido a trazas de contaminación o subproductos que permanecen e inclusive se bioacumulan en el ambiente.
Dos de los explosivos más utilizados por los militares desde la Segunda Guerra Mundial son el hexahidro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazina (RDX) y el 2,4,6-trinitrotolueno (TNT).
La importancia ecológica de estudiar zonas militares
El estudio de los microorganismos en ambientes degradados podría revelar nueva biodiversidad y ayudar a conocer mejor los procesos de restauración ambiental natural. Mientras la presencia de ciertas especies microbianas sirve como indicador de desequilibrio ambiental, otros microorganismos pueden exhibir genes específicos para biodegradar o biotransformar contaminantes en compuestos menos peligrosos. Esto contribuye a la limpieza natural del ambiente.
Durante dos décadas, nuestro Laboratorio de Ecología Microbiana en la Universidad de Puerto Rico, recinto de Mayagüez, ha estudiado la Laguna Anones de Vieques donde la Marina de Guerra de Estados Unidos realizó prácticas de bombardeos desde los años 1940 hasta 2003, cuando cesaron las actividades militares tras protestas y actos de desobediencia civil.
Ante la necesidad de aprender y documentar la biodiversidad de este lugar, establecimos la hipótesis de que, poco después del cierre del polígono, las comunidades microbianas en la Laguna Anones estarían dominadas por microorganismos con estrategias de adaptación y genes noveles para la biodegradación de explosivos como RDX y TNT.
Así, estudiamos la diversidad genética total de las comunidades (análisis metagenómico) en sedimentos de muestras colectadas en 2005 y 2014, un año después y a una década de la inclusión del polígono en la Lista de Prioridad Nacional por la Agencia de Protección Ambiental federal.
En esta lista se designan los lugares más contaminados y peligrosos en Estados Unidos y sus territorios. Las muestras de sedimentos de la Laguna Anones se compararon con otros lugares incluyendo la reserva natural Laguna Guaniquilla en la zona oeste de Puerto Rico.
Exótica biodiversidad
Consistente con ambientes limpios o prístinos, Guaniquilla exhibió el mayor grado de diversidad biológica y ausencia de genes relacionados con el metabolismo de explosivos.
Sin embargo, en la laguna viequense de Anones (2005) la diversidad era muy baja, dominada por una comunidad bien adaptada a factores de estrés ambiental con poblaciones noveles relacionadas a explosivos y metales pesados, incluidos genes envueltos en la reparación del propio material genético y para la biodegradación de nitroaromáticos como TNT y RDX.
A nivel taxonómico, más del 40 % de las especies correspondieron a miembros no clasificados del dominio Bacteria y se descubrieron al menos cinco genomas de especies bacterianas únicas y pertenecientes a nuevos géneros.
Una de ellas corresponde a una nueva familia taxonómica. Así quedó Candidatus Biekeibacterium resiliens, registrada recientemente.
A una década del cierre del polígono (Anones 2014), la diversidad genética aumentó a niveles que la hacen parecerse un poco más a la laguna de referencia, Guaniquilla, en lugar de a su pasado nefasto. Además, se observó una disminución de más de 90 % de genes claves que codifican para enzimas involucradas en la biodegradación de explosivos, así como genes previamente dominantes que confieren resistencia para enfrentar metales peligrosos como cadmio, cobalto y plomo.
Implicaciones
Nuestros hallazgos se limitan a la zona superficial de los sedimentos y no pueden ser extrapolados a la totalidad de la laguna ni al ecosistema amplio degradado por los ejercicios militares.
Se trata de un problema complejo, pero ¿podrá este conocimiento ayudar a identificar mejores estrategias para el control de la contaminación en Vieques? ¿Será que esta inteligencia pueda ayudar a acelerar la restauración de otros lugares contaminados? Lo que sí sabemos es que existe un potencial natural con una biodiversidad asombrosa, producto de la evolución y selección natural en un ambiente con largo historial de perturbaciones únicas.
El acercamiento metagenómico nos permitió mirar al pasado mientras nos proporciona un punto de referencia extraordinario para evaluar la aportación de procesos biológicos en la restauración ecológica de Vieques y servir de referencia genética para otros lugares.