Resumen

La resistencia a los antimicrobianos avanza mientras los tratamientos pierden eficacia. Su origen no está sólo en la biología de los microorganismos, sino también en la forma en que utilizamos estos fármacos en la medicina y la producción animal. En este contexto, la zeolita clinoptilolita (zc), un mineral abundante en México, emerge como una alternativa en estudio. Este trabajo explora su actividad antimicrobiana in vitro frente a bacterias de relevancia clínica. Los resultados muestran un efecto selectivo: la zc reduce el crecimiento de Escherichia coli y Staphylococcus aureus, pero no de Salmonella spp. Estos hallazgos abren nuevas líneas de investigación sobre el uso de materiales naturales como apoyo en el control de infecciones resistentes, al tiempo que sitúan a México en un punto estratégico para el desarrollo de soluciones basadas en sus propios recursos.
Palabras clave: resistencia antimicrobiana, zeolita clinoptilolita, bacterias resistentes, Escherichia coli, antimicrobianos.

Clinoptilolite Zeolite: The Stone That Puts Bacteria to the Test

Abstract

Antimicrobial resistance is advancing as treatments lose effectiveness. Its origin lies not only in the biology of microorganisms, but also in how these drugs are used in medicine and animal production. In this context, clinoptilolite zeolite (cz), a mineral abundant in Mexico, emerges as an alternative under study. This work explores its in vitro antimicrobial activity against clinically relevant bacteria. The results show a selective effect: cz reduces the growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus, but not Salmonella spp. These findings open new avenues of research on the use of natural materials as support in the control of resistant infections, while positioning Mexico as a strategic contributor to the development of solutions based on its own resources.
Keywords: antimicrobial resistance, clinoptilolite zeolite, resistant bacteria, Escherichia coli, antimicrobials.

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Un enemigo que aprende

La resistencia a los antimicrobianos se ha convertido en una de las mayores preocupaciones de la salud pública a nivel mundial. No es un problema lejano ni exclusivo de ciertos países: afecta por igual a personas de distintas edades, contextos sociales y regiones del planeta (oms, 2021). En pocas palabras, se trata de una amenaza que nos concierne a todos.

Para dimensionar el problema, conviene empezar por lo básico. Los antimicrobianos, entre ellos los antibióticos, son medicamentos diseñados para prevenir y tratar infecciones causadas por microorganismos. Se utilizan no sólo en humanos, sino también en animales y plantas, lo que los convierte en una herramienta indispensable para la salud y la producción de alimentos.

Sin embargo, los microorganismos no permanecen pasivos frente a estos fármacos. La resistencia antimicrobiana no surge porque “quieran” provocar enfermedades más graves, sino como parte de un proceso natural de supervivencia. Al igual que cualquier ser vivo, bacterias y otros microorganismos desarrollan estrategias para adaptarse a su entorno y evadir amenazas —entre ellas, los antibióticos— (Karaman et al., 2020).

Cuando la adaptación se vuelve riesgo

Entonces, si la resistencia es un fenómeno natural, ¿por qué debería preocuparnos? El problema aparece cuando estos mecanismos comienzan a interferir con nuestra capacidad para tratar infecciones comunes. En la naturaleza, la resistencia permite a los microorganismos competir y sobrevivir; en el contexto de la medicina moderna, en cambio, se transforma en una amenaza seria: infecciones que antes eran fáciles de curar pueden volverse persistentes, provocar complicaciones graves e incluso poner en riesgo la vida de los pacientes (Holmes et al., 2016).

Las consecuencias van más allá del ámbito individual. A medida que los microorganismos resistentes se propagan, los tratamientos se vuelven más largos, costosos y menos eficaces. Esto implica estancias hospitalarias prolongadas, mayor uso de recursos sanitarios y un aumento significativo en los costos de la atención médica, con un efecto directo en los sistemas de salud.

Este escenario no es nuevo. Desde los primeros años del uso de los antibióticos, especialistas en microbiología e infectología advirtieron sobre este riesgo. Incluso Alexander Fleming, descubridor de la penicilina, alertó en 1945 que su hallazgo podría perder eficacia si se utilizaba de manera indiscriminada (Fleming, 1945).

De los “milagros” al desgaste

¿Cómo pasamos entonces de considerar a los antimicrobianos como auténticos “medicamentos milagro” a enfrentar una era en la que la resistencia es cada vez más común y el desarrollo de nuevos antibióticos avanza con lentitud? No existe una única respuesta. Se trata de un problema complejo, en el que confluyen múltiples factores. No obstante, uno aparece de manera constante: el uso excesivo e inadecuado de estos medicamentos en distintos ámbitos, como la medicina humana, la ganadería y la agricultura, señalado por la Organización Mundial de la Salud (oms) como uno de los principales retos a enfrentar (oms, 2015). Estas y otras causas que contribuyen al desarrollo de la resistencia a los antimicrobianos se resumen en la figura 1.

Figura 1. Representación de las principales causas de la resistencia a antimicrobianos.
Créditos: elaboración propia basada en datos de la Organización Mundial de la Salud (oms, 2019).

Entre la receta y el corral

Para comprender mejor la problemática de la resistencia a los antimicrobianos, conviene observar cómo se utilizan estos medicamentos en distintos ámbitos de la vida cotidiana. Su empleo no se limita a los hospitales: también está presente en el hogar, en la atención veterinaria y en los sistemas de producción de alimentos.

En las personas, los antimicrobianos se prescriben de forma individual para tratar infecciones ya establecidas. En algunos casos, también se utilizan de manera preventiva —por ejemplo, en pacientes que han sido sometidos recientemente a una cirugía—, con el objetivo de evitar posibles infecciones posteriores (McEwen y Fedorka‐Cray, 2002). En estos escenarios, la dosis y la duración del tratamiento suelen ajustarse a las características específicas de cada paciente.

El panorama es muy distinto cuando se trata del uso de antimicrobianos en animales. Aquí pueden identificarse dos grandes contextos: el de los animales de compañía, cuyo tratamiento es comparable al de los humanos, y el de los animales de crianza destinados al consumo. En este último caso, el uso de antimicrobianos rara vez es individualizado. Por razones prácticas y económicas, los medicamentos suelen administrarse de manera colectiva, incorporándolos al alimento o al agua que consume todo el grupo, incluso cuando sólo algunos animales presentan signos de enfermedad (Van Boeckel et al., 2015).

Este tipo de prácticas —en las que el tratamiento se aplica de forma generalizada y con un control limitado— contribuye de manera importante al desarrollo y la propagación de la resistencia a los antimicrobianos. Aunque su uso se justifica por la necesidad de mantener la productividad y reducir pérdidas económicas, con frecuencia se subestiman sus consecuencias a largo plazo para la salud pública.

Un aspecto que agrava aún más esta situación es que muchos de los antimicrobianos empleados en la ganadería son los mismos que se utilizan para tratar infecciones en humanos. En realidad, son pocos los fármacos diseñados exclusivamente para uso humano. Por el contrario, algunos antimicrobianos desarrollados para la producción animal no se emplean en personas debido a su elevada toxicidad. Esta estrecha relación entre ambos ámbitos favorece la aparición de microorganismos resistentes que pueden circular entre animales, humanos y el ambiente.

Una piedra porosa bajo la lupa

La necesidad de desarrollar nuevas estrategias para enfrentar la resistencia a los antimicrobianos no es sólo una preocupación científica, sino también un compromiso global. Esta urgencia se refleja en los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 de la Organización de las Naciones Unidas (onu), de los cuales al menos siete se relacionan de manera directa con esta problemática, al enfatizar la protección de la salud, el bienestar y el uso responsable de los recursos naturales (onu, 2019).

Entre estos objetivos destaca el Objetivo 3, enfocado en garantizar una vida sana y promover el bienestar en todas las edades. Una de sus metas centrales es impulsar la investigación y el desarrollo de nuevas alternativas para combatir enfermedades transmisibles, particularmente en regiones con mayores limitaciones de acceso a tratamientos. Este enfoque reconoce que las soluciones deben ser eficaces, accesibles y, al mismo tiempo, compatibles con la protección del medio ambiente, en concordancia con las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud.

En este escenario, la zeolita clinoptilolita (zc) ha comenzado a llamar la atención de la comunidad científica como una posible herramienta para el estudio de diversas enfermedades, tanto infecciosas como no infecciosas (Panaiotov et al., 2024; Yao et al., 2019). Su interés radica no sólo en sus posibles beneficios terapéuticos, sino también en su origen natural y en sus propiedades fisicoquímicas particulares.

Arquitectura de un mineral activo

Las zeolitas son minerales de origen volcánico presentes de forma natural en la corteza terrestre. Se conocen más de 80 tipos distintos, siendo la clinoptilolita una de las más abundantes y estudiadas (Mastinu et al., 2019). El término “zeolita” proviene del griego y significa literalmente “piedra que hierve”, una referencia al comportamiento que presenta al calentarse. Desde el punto de vista químico, estas sustancias pertenecen al grupo de los aluminosilicatos, ya que están formadas principalmente por átomos de aluminio y silicio organizados en una estructura altamente ordenada (Jha y Singh, 2016).

Una de las características más destacadas de la zc es su estructura porosa, compuesta por cavidades microscópicas de tamaño similar al de muchas moléculas. Esta propiedad le confiere una elevada capacidad de adsorción, es decir, la habilidad de retener diversas sustancias en su superficie o en el interior de sus poros. Gracias a ello, las zeolitas han sido ampliamente utilizadas en áreas como la agronomía, la ecología y diversos procesos industriales.

En años recientes, estas propiedades han motivado su estudio en el ámbito de la medicina veterinaria y humana. Diversas investigaciones han reportado efectos favorables de la zc en distintas aplicaciones médicas (figura 2). No obstante, es importante subrayar que, en el caso del uso en humanos, su aplicación segura se propone al consumo por vía oral, bajo condiciones adecuadas y con un control riguroso de su calidad y pureza.

Figura 2. Representación esquemática de los principales efectos fisiológicos de la zc en el organismo humano.
Créditos: elaboración propia basada en datos de Kraljević Pavelić et al. (2018).

Entre las aplicaciones más prometedoras de la zc se encuentra su capacidad para limitar la proliferación de bacterias patógenas. Estudios recientes han demostrado que la zc, particularmente en su forma micronizada, puede ejercer efectos antimicrobianos contra Escherichia coli cuando se emplea en concentraciones específicas (Cerbu et al., 2020). Escherichia coli es una bacteria que habita de manera natural en el intestino de humanos y animales; sin embargo, algunas de sus cepas pueden provocar infecciones gastrointestinales severas, diarrea, infecciones urinarias e incluso cuadros más graves, especialmente en niños, adultos mayores y personas con sistemas inmunológicos comprometidos.

Este hallazgo abre la puerta a su posible utilización como apoyo en la prevención y el tratamiento de infecciones causadas por microorganismos de alta relevancia clínica, como la ya mencionada Escherichia coli, y probablemente de otros patógenos de importancia sanitaria, entre ellos Staphylococcus aureus y Salmonella typhi. Staphylococcus aureus es una bacteria frecuentemente asociada con infecciones de la piel, tejidos blandos y heridas quirúrgicas, y algunas de sus cepas —como las resistentes a la meticilina— representan un desafío importante en el entorno hospitalario. Por su parte, Salmonella typhi es el agente causante de la fiebre tifoidea, una enfermedad infecciosa que sigue siendo un problema de salud pública en diversas regiones del mundo, especialmente en contextos con acceso limitado a agua potable y saneamiento adecuado.

Estas bacterias son responsables de un número considerable de infecciones tanto en la comunidad como en el ámbito hospitalario y, en los últimos años, han mostrado una preocupante capacidad para desarrollar resistencia a múltiples antibióticos, lo que dificulta su tratamiento y aumenta el riesgo de complicaciones graves (Raoofi et al., 2023; Saha et al., 2020; Shariati et al., 2020).

Promesa y cautela

No obstante, el interés creciente en el uso de la zc en aplicaciones humanas también ha despertado dudas legítimas en el público, especialmente en lo relacionado con su seguridad. Como ocurre con cualquier sustancia con potencial terapéutico, es indispensable evaluar de manera rigurosa sus efectos, las dosis adecuadas y los posibles riesgos antes de recomendar su empleo de forma generalizada.

A pesar de su potencial, el uso de la zc aún se encuentra en una etapa temprana de investigación. En México, su aplicación es limitada y se concentra principalmente en la cría de animales, donde se emplea como aditivo en la alimentación o en el manejo ambiental. Hasta el momento, no se han desarrollado campañas nacionales amplias que promuevan su uso en otros campos, como la salud humana o la prevención de enfermedades, lo que subraya la necesidad de continuar investigando sus propiedades y posibles beneficios.

Un país con vetas y preguntas

México juega un papel relevante en la investigación y el desarrollo del uso de zeolitas, ya que cuenta con yacimientos significativos de tres de las cinco zeolitas naturales más abundantes del mundo (Figura 3), incluida la zeolita clinoptilolita (zc), que ha demostrado ser la más adecuada para posibles aplicaciones médicas (Novo y Costafreda, 2018). En el país, los yacimientos de clinoptilolita se distribuyen ampliamente en el noroeste y occidente, particularmente en estados como Sonora, Chihuahua y Nayarit, así como en diversas regiones del centro y sur. La natrolita se localiza principalmente en la península de Baja California, mientras que la escolecita y la mesolita se concentran en zonas específicas del centro-norte, como Zacatecas, y del sur, como Oaxaca, respectivamente. Esta abundancia abre una oportunidad singular para que el país contribuya a los estudios sobre el potencial de las zeolitas en la lucha contra la resistencia antimicrobiana.

Figura 3. Distribución geográfica de las zeolitas predominantes en México.
Créditos: elaboración propia basada en datos de Novo y Costafreda (2018).

Valorar y aprovechar las zeolitas presentes en México representa una oportunidad estratégica tanto para la ciencia como para la salud pública. Impulsar su estudio en investigaciones científicas no sólo contribuiría a ampliar el conocimiento global sobre estos materiales naturales, sino que también podría posicionar al país como referente en el desarrollo de nuevas estrategias para la prevención y el tratamiento de infecciones resistentes a los antibióticos.

En la actualidad, las zeolitas se utilizan en México en una amplia variedad de aplicaciones industriales y productivas: desde la formulación de alimentos balanceados y la retención de metales pesados en aguas residuales industriales, hasta procesos propios de la curtiduría y la galvanoplastia. Además, desempeñan un papel importante como catalizadores en procesos químicos y se emplean en sectores como la acuicultura, la agricultura y el refinado del petróleo (Novo y Costafreda, 2018).

A pesar de esta diversidad de usos, el potencial de las zeolitas mexicanas está lejos de aprovecharse por completo. Sus métodos de extracción continúan siendo, en muchos casos, tradicionales y poco integrados a los avances de la minería moderna y la investigación científica. Esta situación limita el desarrollo de aplicaciones de mayor valor agregado, especialmente en áreas emergentes como la salud humana, donde la innovación y el control de calidad resultan determinantes.

Del mineral al laboratorio

Con el objetivo de explorar el potencial de las zeolitas mexicanas frente a la resistencia a los antimicrobianos, nuestro grupo de investigación —de los laboratorios de Análisis Clínicos y de Inmunología y Biología Celular y Molecular de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí— emprendió el estudio de una muestra comercial de zc proveniente de la Mina San Francisco, ubicada en el municipio de San Francisco, Guanajuato. Este enfoque parte de una premisa clara: los recursos naturales del país pueden convertirse en aliados para enfrentar problemas globales de salud.

Antes de evaluar su efecto biológico, el mineral fue sometido a un proceso de caracterización física con el fin de conocer sus propiedades estructurales y garantizar la calidad del material analizado. Para ello se utilizaron técnicas como la difracción de rayos X, que permite determinar su composición y estructura cristalina, así como el análisis de adsorción de gases Brunauer-Emmett-Teller (bet), empleado para medir el área superficial específica y la porosidad del material, y la microscopía electrónica de barrido (sem), que permite observar detalles de su morfología y textura (figura 4). Este paso resulta determinante, ya que las características físicas de la zc pueden influir de manera directa en su comportamiento y en su posible interacción con microorganismos.

Figura 4. Microfotografía de la composición física de la muestra comercial de ZC por SEM.
Créditos: Laboratorios de Análisis Clínicos y el Laboratorio de Inmunología y Biología Celular y Molecular, Facultad de Ciencias Químicas, UASLP.

Medir lo invisible

Una vez caracterizada, la zc comenzó a ser evaluada mediante ensayos in vitro para analizar su actividad antimicrobiana frente a patógenos de relevancia clínica. A través de este tipo de estudios es posible obtener información precisa sobre su capacidad para inhibir el crecimiento bacteriano y sentar las bases para investigaciones posteriores.

La actividad antibacteriana de la zc fue evaluada en una matriz líquida al 2 % frente a Escherichia coli (atcc 25922), Staphylococcus aureus (atcc 23923) y Salmonella spp. (atcc 700623). Para analizar su efecto sobre el crecimiento bacteriano se emplearon dos técnicas complementarias de uso común en microbiología, que permiten estimar la cantidad de bacterias presentes en un cultivo desde enfoques distintos.

La primera fue la técnica de densidad bacteriana, un método rápido que consiste en medir qué tan “turbio” se vuelve un cultivo líquido: a mayor número de bacterias, mayor es la turbidez del medio. Esta técnica permite obtener una estimación general del crecimiento bacteriano y comparar los cultivos sin tratamiento (grupo control, gc) con aquellos expuestos a la zc al 2 % (grupo con zc, gz).

La segunda técnica fue la determinación de unidades formadoras de colonias (ufc), un método más específico que permite contar cuántas bacterias vivas son capaces de multiplicarse y formar colonias visibles en un medio sólido. En términos sencillos, cada colonia observada corresponde a una bacteria que logró sobrevivir y reproducirse, lo que brinda una medida directa de la viabilidad bacteriana.

Respuestas distintas, un mismo material

Los resultados obtenidos mediante ambas técnicas mostraron un comportamiento consistente. En el caso de Escherichia coli y Staphylococcus aureus, la adición de zc al 2 % se asoció con una disminución significativa en el crecimiento bacteriano, en comparación con el grupo control. Esta reducción fue observable tanto en la densidad bacteriana como en el número de unidades formadoras de colonias (figura 5).

Figura 5. Evaluación de la proliferación bacteriana in vitro. (A) Técnica de densidad bacteriana. (B) Técnica de unidad formadora de colonias (UFC). GC: grupo control; GZ: grupo con ZC al 2 % m/v. Los datos se presentan como media y desviación estándar. * Estadístico de t de Student. La diferencia es significativa p < 0.05.

Por el contrario, Salmonella spp. atcc 700623 no presentó cambios apreciables en su crecimiento bajo las mismas condiciones experimentales, lo que indica que el efecto antibacteriano de la zeolita no es uniforme y depende del tipo de microorganismo evaluado.

Este comportamiento diferencial observado entre las bacterias evaluadas concuerda con reportes previos que describen una actividad antimicrobiana selectiva de la zc, dependiente tanto de la especie bacteriana como de sus características estructurales y fisiológicas (Özogul et al., 2018). La capacidad de la zc para inhibir el crecimiento de Escherichia coli y Staphylococcus aureus, pero no de Salmonella spp., sugiere que su mecanismo de acción no es universal, sino que responde a interacciones específicas entre la superficie de la zeolita y la pared celular bacteriana.

Estos hallazgos no sólo refuerzan la evidencia sobre el potencial antimicrobiano de la zc, sino que también subrayan la relevancia de estudiar materiales naturales de origen mexicano como alternativas o coadyuvantes frente al creciente problema de la resistencia bacteriana a los antibióticos convencionales. En un contexto donde las opciones terapéuticas se vuelven cada vez más limitadas, la exploración científica de recursos minerales nacionales abre nuevas rutas para el desarrollo de estrategias accesibles en el control de infecciones, al tiempo que fortalece la investigación científica realizada en México.

Cierre: lo que aún está en juego

La resistencia a los antimicrobianos representa una de las amenazas más críticas para la salud pública a nivel global, agravada por el uso inadecuado y excesivo de estos fármacos. En este contexto, la exploración de alternativas no convencionales, como la zc, se perfila como una vía prometedora para el desarrollo de nuevas herramientas en la prevención y el control de infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos tradicionales.

Los resultados preliminares obtenidos en esta evaluación in vitro sugieren que la zc presenta una actividad antibacteriana selectiva frente a patógenos de relevancia clínica. Si bien estos hallazgos requieren ser ampliados mediante estudios adicionales que profundicen en sus mecanismos de acción, eficacia y seguridad, constituyen un primer paso en la generación de evidencia científica en este campo.

En este sentido, los esfuerzos desarrollados en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí contribuyen al posicionamiento de la investigación nacional en el estudio de materiales naturales con posible aplicación biomédica, impulsando líneas de trabajo que buscan abrir camino en el análisis del uso de zeolitas mexicanas frente a la resistencia antimicrobiana. Finalmente, la articulación entre la riqueza de recursos naturales del país y la investigación científica de calidad ofrece una oportunidad para que México contribuya al desarrollo de soluciones con alcance en la salud pública global.

Referencias

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Recepción: 04/11/2024. Aceptación: 13/01/2026. Publicación: 11/05/2026.

Resumen

La contaminación atmosférica en grandes metrópolis representa un desafío crítico para la salud y el equilibrio climático, generada principalmente por las emisiones industriales y del transporte. Ante esta problemática, las cianobacterias (o algas verdeazuladas) surgen como una solución biotecnológica innovadora. Mediante la fotosíntesis, estos microorganismos procesan la luz solar y el CO₂ para purificar el aire de forma eficiente.
Actualmente, su implementación en entornos urbanos mediante biowalls o estructuras que imitan árboles permite eliminar contaminantes de manera sostenible y económica. Más allá de la purificación, esta tecnología ofrece el potencial de generar subproductos valiosos como biocombustibles y suplementos alimenticios. A pesar de retos como su sensibilidad ambiental y la limitada infraestructura en regiones como México, la integración de cianobacterias representa una alianza poderosa entre naturaleza y ciencia para forjar un futuro urbano limpio y sostenible. Palabras clave: cianobacterias, captura de CO₂ , biopelículas, sostenibilidad urbana, fotosíntesis.
Palabras clave: cianobacterias, captura de CO₂, biopelículas, sostenibilidad urbana, fotosíntesis.

Cyanobacteria: Nature’s Hidden Treasure

Abstract

Atmospheric pollution in major metropolitan areas poses a critical challenge to public health and the climate balance, driven primarily by industrial and transportation emissions. To address this issue, cyanobacteria (or blue-green algae) emerge as an innovative biotechnological solution. Through photosynthesis, these microorganisms convert sunlight and CO₂ into oxygen and organic compounds, efficiently purifying the air.
Currently, their urban implementation through biowalls or tree-mimicking structures enables the removal of pollutants sustainably and cost-effectively. Beyond purification, this technology offers the potential to generate valuable byproducts such as biofuels and nutritional supplements. Despite challenges —including environmental sensitivity and limited infrastructure in regions such as Mexico— the integration of cyanobacteria represents a powerful alliance between nature and science to forge a clean and sustainable urban future.
Keywords: Cyanobacteria, CO₂ Capture, Biowalls, Urban sustainability, Photosynthesis.

Introducción

El aire contaminado en las zonas metropolitanas —como Monterrey (México), Los Ángeles (Estados Unidos), Nueva Delhi (India) y Pekín (China)— constituye un desafío serio que afecta nuestra salud y el equilibrio ambiental. Las actividades humanas, en particular la industria y el transporte, generan emisiones constantes de dióxido de carbono ( CO₂) que constituyen el principal motor del cambio climático actual.

Todos los días, las noticias nos recuerdan el problema de la contaminación. Y si vives en una de las ciudades con mayor contaminación del aire, seguramente este tema te resulta muy familiar. Pero ¿qué significa realmente cuando decimos que el aire está contaminado? En términos sencillos, se considera contaminado cuando la composición natural de nuestro aire se ve alterada por la presencia de agentes —químicos, físicos o biológicos— que pueden causarnos problemas de salud y dañar el medio ambiente (Organización Mundial de la Salud [ oms], 2024).

Existen fuentes de contaminación naturales, como las erupciones volcánicas o los incendios forestales, pero el verdadero motor del problema radica en las fuentes antropogénicas: aquellas que nacen de nuestras actividades diarias. Imagina el CO₂ de las emisiones vehiculares e industriales, el humo de la quema de combustibles fósiles para generar energía, o los subproductos de la agricultura intensiva. Todas estas actividades liberan una mezcla de contaminantes atmosféricos tales como: dióxido de carbono ( CO₂), óxidos de nitrógeno ( NO_X), óxidos de azufre ( SO_X) y partículas finas, por nombrar algunos (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales [ semarnat], s.f.)

Las consecuencias de respirar este aire son graves y directas. A nivel local, este cóctel de contaminantes puede ser la causa de enfermedades respiratorias y cardiovasculares, afectando nuestra calidad de vida y dañando los ecosistemas de nuestro entorno ( oms, 2024). Pero la amenaza es global: estos gases de efecto invernadero, como el CO₂, actúan como una manta térmica que atrapa el calor en nuestra atmósfera. Esto no sólo provoca fenómenos climáticos extremos y el aumento del nivel del mar, sino que también amenaza la biodiversidad en todo el mundo (Parlamento Europeo, 2023).

En nuestra búsqueda de un futuro en el que podamos respirar tranquilos, las soluciones sostenibles y ecológicas son nuestra mejor carta. ¿De qué estamos hablando? Se trata de alternativas inteligentes que además de reducir las emisiones contaminantes, también promueven prácticas que reparan y protegen nuestros ecosistemas naturales (Red de Educación Continua de Latinoamérica y Europa, 2023). La clave de estas soluciones es su visión a largo plazo: se enfocan en utilizar nuestros recursos naturales de forma responsable, minimizando cualquier impacto negativo. Aparte de ser las mejores amigas del medio ambiente, estas soluciones nos dan una resiliencia increíble frente a los desafíos climáticos que enfrentamos (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 2023).

Cianobacterias: microorganismos aliados inesperados

Conocidas popularmente como algas verdes azuladas, las cianobacterias son microorganismos unicelulares que forman parte del reino Bacteria. Son organismos procariotas, lo que significa que su estructura celular es relativamente simple: no tienen un núcleo celular ni organelos rodeados por membrana. Esta sencillez es su superpoder, permitiéndoles adaptarse a una variedad de ambientes, desde el agua hasta las rocas y los suelos (Britannica, 2024).

Figura 1. Fotografía de una especie de la cianobacteria, Crocosphaera subtropica, se aprecia su forma ovalada y coloración característica. Créditos: Bandyopadhyay et al., 2013.

Estos diminutos pero poderosos seres han sido arquitectos fundamentales en el equilibrio de nuestro planeta. Podrían ser pequeños comparados con un árbol, pero su impacto en la historia de la Tierra es inmenso. Hace unos 2.7 mil millones de años, las cianobacterias detonaron un proceso clave: fueron las primeras en usar el agua para realizar la fotosíntesis, lo que tuvo un efecto secundario asombroso, ¡empezaron a liberar oxígeno! Poco a poco, este oxígeno saturó los océanos y luego se escapó a la atmósfera, transformando el aire que existía. Este fenómeno, conocido como el gran evento de oxidación, sucedió hace unos 2.4 a 2.1 mil millones de años, y marcó un antes y un después en la historia de nuestro planeta. Gracias a la incansable labor de las cianobacterias, la atmósfera terrestre cambió radicalmente su composición, sentando las bases para la vida que conocemos hoy (López, 2021).

Podemos ver a las cianobacterias como los jardineros originales del planeta, trabajando sin descanso para mantener nuestro ecosistema en perfecto orden. ¿Cómo lo logran? Su especialidad es la fotosíntesis. En este proceso, convierten la luz del sol en energía, y de paso, nos regalan el oxígeno. ¡De hecho, contribuyen de manera significativa junto con otros organismos fotosintéticos a la producción global de oxígeno! (ver figura 2). Pero no se detienen ahí: también tienen la capacidad de fijar nitrógeno. Piensa en ellas como una fábrica natural de fertilizante: toman el nitrógeno del aire y lo transforman en un compuesto que otras plantas pueden usar, nutriendo y sosteniendo los ecosistemas (Naukas, 2023).

Así que la próxima vez que veas una masa verdeazulada en un estanque o un río, tómate un momento para apreciar la increíble labor que realizan por todos nosotros. Porque en un mundo donde a menudo escuchamos noticias preocupantes sobre el medio ambiente, las cianobacterias nos recuerdan que hay esperanza y que la naturaleza sigue trabajando a nuestro favor.

Figura 2. Utilización del dióxido de carbono (CO₂) como fuente de carbono para el crecimiento de cianobacterias y microalgas. Este sistema permite mitigar el cambio climático, así como desarrollar compuestos de interés industrial. Créditos: Humberto Geovani Rosas-Mejía, diseñado en Inkscape; mejorado con ChatGPT.

Potencial biotecnológico para la purificación del aire

Las cianobacterias no sólo son guardianas del agua, sino también centinelas del aire. Aunque viven en el agua, su superpoder les permite limpiar el aire que las rodea. ¿Cuál es su secreto? Pueden utilizar gases que consideramos contaminantes —entre ellos el dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y metano— como su fuente de alimento, eliminándolos del aire y, de paso, haciéndolo menos nocivo para nuestra salud.

Ejemplos de aplicaciones exitosas de las cianobacterias

En México, los científicos del Centro de Investigación en Materiales Avanzados ( cimav) están liderando una revolución verde. Su herramienta principal son las microalgas (primas de las cianobacterias). Estos investigadores han descubierto cómo transformarlas en una doble solución: purifican el agua residual y limpian el aire que respiramos, eliminando el 25% del CO₂ y reduciendo considerablemente la concentración de nutrientes no deseados (Hinojosa-Castañeda, 2012). Con respecto al aire, las cianobacterias desempeñan un papel destacado, ya que, gracias a innovadores biofiltros, conocidos como biowalls o biocortinas, se realiza el tratamiento biológico del aire contaminado. Imagina pasear por las calles de tu ciudad y observar diferentes estructuras verticales u horizontales conteniendo cianobacterias (ver figura 3) como parte de paradas de autobuses (Liquid 3, Serbia), puentes peatonales (Culture Urbaine, Suiza), bancas para parques urbanos o incluso imitaciones de árboles o palmeras (Biourban, México; Food District Bioreactor, Bélgica). Además de ser una vista impresionante, estarían realizando un trabajo sobresaliente al eliminar contaminantes presentes en el aire.

En particular, en México, la llegada de las torres Biourban a Puebla ha transformado la forma de combatir la contaminación, funcionando como pulmones artificiales en plena ciudad. Gracias a un sistema basado en microalgas, estas estructuras logran limpiar el aire de gases tóxicos y polvos finos que respiramos a diario. Lo más sorprendente es su potencia: una sola torre hace el trabajo de 368 árboles, y atrapa unas 13 toneladas de dióxido de carbono cada año. Este proyecto, instalado en zonas de mucho tráfico, como la vía Atlixcáyotl, demuestra que la tecnología puede convivir con la naturaleza para darnos ciudades más limpias y saludables.

Figura 3. Aplicaciones de las cianobacterias o microalgas en proyectos de desarrollo urbano alrededor del mundo. Nota: Con el fin de facilitar la trazabilidad terminológica y la búsqueda de información complementaria en las fuentes originales, se ha optado por conservar los términos de la imagen en su idioma original (inglés). Créditos: Humberto Geovani Rosas-Mejía, diseñado en Inkscape; mejorado con: ChatGPT.

Adicionalmente, un estudio en la Universidad de Sheffield, en el Reino Unido, comprobó la efectividad de estos filtros de algas. Al instalar biowalls o biocortinas en zonas urbanas altamente contaminadas, se logró reducir significativamente los niveles de dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno. El resultado fue una mejora tangible en la calidad del aire y, más importante aún, en la salud de los habitantes locales. Gracias a microorganismos como las cianobacterias, estamos recuperando recursos naturales valiosos, como el aire, lo que demuestra que la ciencia y la naturaleza pueden trabajar juntas para crear un futuro más limpio y saludable para todos.

Ventajas y desafíos del uso de cianobacterias

Como ya hemos visto, las cianobacterias se están convirtiendo en una forma innovadora y económica de limpiar nuestro aire. Estos organismos fotosintéticos ofrecen ventajas que prometen cambiar el juego en la lucha contra la contaminación atmosférica.

Uno de los mayores puntos a favor de las cianobacterias es su accesibilidad económica. A diferencia de otras tecnologías de purificación del aire, que pueden ser costosas y dependientes de insumos caros, las cianobacterias son recursos naturales abundantes que requieren insumos mínimos. Esto hace que el mantenimiento de los sistemas de purificación con cianobacterias ofrezca ventajas significativas en cuanto a costos y operatividad, lo que los convierte en una opción viable para una variedad de aplicaciones (Agarwal et al. 2022).

Además de ser económicas, las cianobacterias son una opción ambientalmente amigable y sostenible. Al utilizar recursos renovables como la luz solar y el dióxido de carbono, se llevan a cabo procesos de purificación del aire de manera eficiente, sin generar residuos ni emisiones contaminantes. Además, contribuyen activamente a la fijación de CO₂, ayudando así en la lucha contra el cambio climático (Touliabah et al., 2022).

A pesar de los notables beneficios que ofrecen las cianobacterias en la purificación del aire, es importante saber que también existen desafíos y limitaciones que acompañan a esta tecnología en desarrollo. Las cianobacterias son sensibles a una variedad de condiciones ambientales, desde la disponibilidad de luz solar hasta los niveles de nutrientes y el pH del agua (Kim, 2024). Esto significa que mantener condiciones óptimas para su crecimiento y actividad puede ser un desafío, especialmente en entornos urbanos e industriales donde las condiciones ambientales pueden fluctuar ampliamente (Yadav et al., 2022). Sin embargo, el campo de la investigación está en pleno auge para abordar estos desafíos. Un ejemplo de ello es que se están llevando a cabo estudios para desarrollar cepas de cianobacterias genéticamente modificadas que sean más resistentes al estrés ambiental y menos propensas a producir toxinas (Clark et al., 2018).

Reflexión

La aceptación de proyectos biotecnológicos en México aún es limitada debido a la desinformación, a la falta de conocimiento sobre sus beneficios y aplicaciones comunes de nuestra vida diaria. Por ello, es fundamental impulsar la divulgación científica para mostrar cómo estas tecnologías pueden ser aliadas para la reducción de la contaminación y para generar soluciones sostenibles.

Otro desafío importante es la infraestructura, ya que muchos materiales y equipos necesarios para construir fotobiorreactores deben importarse, requieren materiales específicos o su mantenimiento es caro, lo que incrementa los costos y dificulta su implementación a gran escala. Además, el poco apoyo financiero y la baja inversión privada y pública en biotecnología limitan el desarrollo de proyectos.

Gracias a los investigadores en biotecnología, existen cianobacterias que pueden capturar mayores cantidades de CO₂, cianobacterias que consumimos como suplemento alimenticio (espirulina), y algunas otras pueden producir alcoholes, biocombustibles, plásticos biodegradables, pigmentos, medicamentos y otros compuestos valiosos (Kin et al., 2024; Philmus et al., 2025). Esto significa que, además de limpiar el aire de nuestras ciudades, esta tecnología puede generar productos útiles para la vida diaria. Sin embargo, México todavía carece de regulaciones claras que faciliten la implementación segura y efectiva de estas tecnologías, lo que constituye un reto para su adopción.

Conclusión

La urgencia de encontrar soluciones sostenibles a la contaminación del aire es innegable. Ante las graves consecuencias para la salud humana y el medio ambiente, es vital que adoptemos enfoques innovadores y responsables que cuiden nuestro planeta y nuestras comunidades.

En este panorama, el potencial de las cianobacterias brilla con luz propia. Su impresionante capacidad para absorber y metabolizar contaminantes atmosféricos, sumada a su accesibilidad económica y sostenibilidad, las convierte en una opción prometedora para abordar la contaminación en entornos urbanos e industriales. Sin embargo, es fundamental recordar que, como toda tecnología en desarrollo, su uso no está exento de desafíos y limitaciones.

Las cianobacterias son una ventana a la esperanza, recordándonos que la naturaleza es nuestra aliada más poderosa en la búsqueda de un futuro más limpio y sostenible. Con una visión compartida y un compromiso firme, podemos avanzar hacia un mundo donde el aire que respiramos sea limpio y fresco, gracias al poder de las cianobacterias y a nuestra determinación colectiva de proteger y preservar nuestro hogar común.

Uso de inteligencia artificial

Se utilizó la herramienta Grammarly (v.1.2.226.1810) para la primera revisión ortográfica del artículo.

Referencias

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Resumen

Los ambientes intermareales constituyen una frontera entre la tierra y el mar. En ellos las condiciones ambientales varían ampliamente debido al ciclo de las mareas, que alterna períodos de inmersión y exposición al aire. Estos ambientes se organizan en tres zonas principales. El intermareal superior es la franja más alta y sólo se cubre de agua durante mareas altas. Allí los organismos enfrentan desecación, calor y radiación solar; los caracoles litorinas, que sobreviven encerrándose en su concha, suelen marcar los límites de esta zona. El mesolitoral alterna entre quedar sumergido y expuesto. En esta zona se forman pozas de marea que funcionan como refugios para peces, cangrejos, estrellas de mar y moluscos, es donde ocurren intensas interacciones como competencia y depredación. El infralitoral permanece cubierto la mayor parte del tiempo. Allí el oleaje es intenso y muchos organismos presentan adaptaciones para adherirse firmemente a la roca. Los intermareales rocosos sostienen gran biodiversidad, aunque enfrentan crecientes amenazas humanas y climáticas. Acompáñanos a conocer todo sobre estos interesantes ecosistemas.
Palabras clave: intermareal rocoso, diversidad animal, ecosistema marino, mareas, interacciones ecológicas.

Life on rocky shores: a challenging ecosystem

Abstract

Intertidal environments form a boundary between land and sea. Here environmental conditions vary widely due to the tidal cycle, which alternates periods of immersion and exposure to air. These environments are organized into three main zones. The upper intertidal is the highest zone and is covered only during high tides. Organisms there face desiccation, heat, and solar radiation; periwinkle snails, which survive by sealing themselves inside their shells, often mark the limits of this zone. The mid-intertidal alternates between being submerged and exposed. In this zone, tide pools form and act as refuges for fish, crabs, sea stars, and mollusks, where intense interactions such as competition and predation occur. The lower intertidal remains submerged most of the time. Here, wave action is strong and many organisms have adaptations that allow them to attach firmly to the rock. Rocky intertidal ecosystems support high biodiversity but face increasing human and climatic threats. Join us to learn all about these fascinating ecosystems.
Keywords: intertidal rocky shore, animal diversity, marine ecosystem, tides, ecological interactions.

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Introducción

Existe un lugar donde el mar y la tierra se encuentran dos veces al día, creando uno de los ambientes más dinámicos y cambiantes de nuestro planeta. A lo largo de nuestras costas hay diversos ecosistemas marinos, como los arrecifes de coral, los manglares y las playas arenosas o rocosas. Cada uno posee características físicas, químicas y biológicas que lo hacen único. Entre ellos, uno de los más fascinantes por su diversidad geológica, biológica y ambiental es el intermareal rocoso. El intermareal es la franja de la costa que queda alternadamente expuesta al aire y cubierta por el mar debido al ciclo de las mareas, que son movimientos del océano determinados principalmente por la atracción gravitacional de la Luna. A lo largo del día, este ciclo suele producir dos mareas altas que inundan la costa sumergiéndola y dos mareas bajas que se repliegan dejando una parte de la costa expuesta al aire. Por esta razón, constituye una verdadera frontera entre la tierra y el océano (Webb, 2007).

En muchos lugares, esta franja costera está formada por superficies rocosas, varias de ellas originadas por antiguos derrames volcánicos. Entre las rocas se forman pequeñas pozas o albercas naturales que, durante la marea baja, quedan aisladas del intercambio de agua con el océano. En estas pozas, los organismos que las habitan deben enfrentar condiciones muy cambiantes y, a menudo, extremas. Cuando la marea desciende mucho, algunos pueden quedar expuestos al aire y sufrir desecación, además de a la radiación solar, que puede aumentar rápidamente su temperatura corporal. Otras pozas permanecen con agua, pero quedan aisladas del recambio con el océano. En ellas, la temperatura del agua puede aumentar rápidamente, el dióxido de carbono producido por la respiración de los animales puede acumularse (provocando acidificación) y los niveles de oxígeno, indispensables para la vida de la mayoría de los organismos, pueden disminuir de forma drástica. Aunque las mareas determinan cuándo el intermareal queda expuesto o sumergido, otros factores físicos (como la intensidad del oleaje, la orientación de la costa y la radiación solar) influyen en qué tan intenso será el estrés ambiental que experimentan los organismos que viven en este fascinante ambiente.

El intermareal y sus diferentes zonas

Las zonas intermareales suelen describirse dividiéndolas en franjas con características distintivas, de acuerdo con los rangos de distribución de ciertos animales marinos o algas, así como con los límites y el nivel de influencia de las mareas. Los criterios clásicos de zonación establecen, por lo general, tres zonas: una zona superior o supralitoral expuesta frecuentemente al aire, una zona media o mesolitoral en donde se forman pozas de agua de mar con períodos cortos de exposición aérea y una zona inferior o infralitoral que se encuentra generalmente cubierta por el agua de mar (Stephenson y Stephenson, 1949; ver figura 1).

Figura 1. Fotografía de un intermareal rocoso que muestra la franja de desecación (supralitoral), las pozas de marea del mesolitoral y las áreas con influencia constante del oleaje (infralitoral).
Créditos: elaboración propia.

El supralitoral

El supralitoral o intermareal superior es la parte más alta de la zona intermareal y sólo queda cubierta por el mar durante las mareas altas. En este lugar, las condiciones ambientales pueden cambiar de forma drástica en poco tiempo y a lo largo de distancias muy cortas. Por esta razón, los organismos que viven en esta franja tienen adaptaciones especiales que les permiten soportar altas temperaturas y largos períodos de exposición al aire cuando la marea baja.

Las zonas del intermareal también pueden identificarse por los organismos que las habitan. En el caso del intermareal superior, su límite suele estar marcado por la presencia de pequeños caracoles, conocidos como bígaros o litorinas. Estos caracoles se distinguen por su gran tolerancia a condiciones extremas, como la intensa radiación solar, las altas temperaturas y la desecación (ver figura 2).

Figura 2. Esquema de la zonación de un intermareal rocoso que muestra la distribución típica de organismos, desde el supralitoral hasta el infralitoral. Se ilustran especies representativas de cada franja, incluyendo: 1) mejillón, 2) aves, 3) caracoles marinos, 4 y 7) cangrejos ermitaños, 5) percebes o balanos, 6) almejas, 8) cangrejo, 9) peces, 10) erizo de mar, 11) alga laminar, 12) estrella de mar, 13) alga talosa. Esquema modificado a partir del modelo clásico de zonación del intermareal propuesto por Stephenson y Stephenson (1949).

Durante los períodos en que la marea baja y quedan expuestos al aire, las litorinas del género Littorina se protegen escondiéndose dentro de su concha y cerrándola mediante una estructura denominada opérculo, que funciona como una puerta protectora y las aísla de las condiciones extremas del entorno. Además, durante los períodos de exposición al aire suelen agruparse formando agregaciones. Este comportamiento les permite retener humedad y generar un microclima más favorable para sobrevivir en un ambiente tan extremo (Seuront y Ng, 2016).

Otros grupos altamente tolerantes, aunque no necesariamente utilizados para definir los límites del intermareal superior, incluyen algunas almejas y mejillones. Este tipo de bivalvos1 retienen agua en su interior al cerrar sus valvas durante los períodos de emersión, lo que les permite mantenerse hidratados hasta que la marea vuelve a subir (Coleman y Trueman, 1971). De manera similar, algunos caracoles marinos como las Nerita conservan la humedad escondiéndose dentro de su concha y cerrándola herméticamente mediante su opérculo, una estructura rígida que actúa como una “tapa” y sella la abertura de la concha cuando el animal se retrae en su interior.

Algunas macroalgas también pueden habitar en el intermareal superior. Allí desempeñan un papel importante como productores primarios, además de servir como alimento y refugio para diversos organismos (Handayani et al., 2023). Entre las más comunes se encuentran las de los géneros Ulva y Enteromorpha. Estas algas poseen adaptaciones fisiológicas que les permiten mantener su equilibrio interno tanto cuando están sumergidas como cuando quedan expuestas al aire, lo que les ayuda a evitar daños celulares y sobrevivir a cambios de salinidad, temperaturas extremas y períodos prolongados de desecación (Mutizabal-Aros et al. 2024).

La zona mesolitoral

Si avanzamos de manera perpendicular hacia el océano, llegaremos a la zona o mesolitoral. El mesolitoral corresponde a la franja situada entre los niveles de marea alta y marea baja; es decir, la zona que queda cubierta por el agua cuando la marea sube y expuesta al aire cuando la marea baja. El rasgo que define el mesolitoral es precisamente la alternancia regular de inmersión y emersión, causada por el ciclo de las mareas. Debido a esta dinámica, los organismos que viven en esta zona deben tolerar cambios frecuentes en humedad, temperatura, salinidad y disponibilidad de oxígeno.

En general, ésta suele ser la zona más extensa del intermareal, por lo que algunos autores la dividen en subzonas. Cuando el sustrato es rocoso, se forman con facilidad pozas de marea: pequeñas cavidades, grietas o hendiduras en la roca donde queda atrapada agua de mar cuando la marea baja. Las pozas rocosas del mesolitoral conforman un hábitat muy particular, cuya extensión depende de la pendiente del terreno. En zonas con pendiente ligera, esta zona puede constituir un hábitat de gran extensión.

En la zonación basada en los organismos que habitan la costa, el límite superior del mesolitoral suele identificarse por la presencia de balanos 2 o percebes. Estos organismos se encuentran comúnmente en el límite entre esta franja y el supralitoral. Durante los períodos de inundación aprovechan para alimentarse y reproducirse; cuando la marea desciende, se retraen dentro de su caparazón y cierran sus placas calcáreas, lo que les permite conservar la humedad en su interior. Estos animales pueden tolerar la exposición al aire, pero son sensibles a condiciones extremas como bajas concentraciones de oxígeno, altas temperaturas y desecación prolongada, lo que limita su distribución hacia las zonas más altas del intermareal (Webb, 2007; ver figura 2).

Las pozas del mesolitoral funcionan como refugios temporales, ya que mantienen a muchos organismos húmedos o incluso sumergidos cuando la marea baja. Aun así, los organismos que viven allí deben soportar la fuerza del oleaje cuando la marea sube y la exposición al aire durante la marea baja. Sin embargo, en comparación con las zonas más altas o más bajas del intermareal, la zona media suele presentar condiciones menos extremas. Estas condiciones favorecen una gran abundancia y diversidad de vida.

Las pozas de marea se convierten en pequeños refugios donde es común encontrar peces pequeños, estrellas de mar, cangrejos, cangrejos ermitaños, jaibas, babosas marinas y caracoles, además de mejillones, abulones, percebes y lapas, todos aprovechando estas “islas de agua” para permanecer protegidos mientras la marea está baja (ver figura 2). La gran cantidad de organismos que se concentra en estos espacios hace que el mesolitoral sea también un escenario de intensas interacciones ecológicas. Allí se desarrollan constantes relaciones de depredación y competencia por alimento y espacio, procesos que influyen fuertemente en la forma en que se organizan las comunidades que habitan esta zona (Webb, 2007).

Muchos de los pobladores del mesolitoral pueden percibir cambios en el ambiente y desplazarse hacia lugares más favorables. Por ejemplo, estrellas de mar y cangrejos ermitaños suelen moverse hacia zonas sombreadas o refugiarse debajo de rocas y algas cuando las temperaturas aumentan demasiado (Burnaford y Vásquez, 2008; Garcia-Cardenas et al., 2023).

Aquí también crecen diversas algas que sirven de refugio para muchos animales. Las algas que habitan en esta franja son, en cierto modo, especialistas en vivir “entre dos mundos”, ya que deben soportar tanto condiciones marinas como períodos fuera del agua. En general, su cuerpo, llamado talo, es flexible y resistente, lo que les permite soportar el movimiento constante del agua. Muchas se fijan firmemente a las rocas mediante una estructura llamada disco de fijación, que evita que sean arrancadas por el oleaje. Además, algunas producen mucílagos y otros compuestos que ayudan a reducir la pérdida de agua durante los breves ratos en que quedan expuestas al aire (Handayani et al., 2023).

La zona Infralitoral

Por último, en nuestro recorrido hacia el océano encontramos el infralitoral. Esta zona permanece cubierta por agua de mar casi todo el tiempo, aunque su parte más alta puede quedar expuesta durante mareas excepcionalmente bajas. En este ambiente, el rompimiento de las olas y el movimiento constante del agua representan un desafío importante para los organismos que viven allí. Muchas especies que habitan cerca del límite inferior del intermareal corren el riesgo de ser desprendidas de la roca por la fuerza del oleaje, por lo que es común encontrar organismos con adaptaciones que les permiten aferrarse firmemente al sustrato y reducir el impacto de las olas (Denny, 2006). Aun así, el mayor desafío no es sólo evitar ser arrancados, sino el alto costo energético de mantenerse sujetos en un ambiente donde el agua está en constante movimiento (Alcaraz et al., 2020).

En cuanto a las algas, en muchas costas templadas, las laminarias suelen crecer en la parte más baja del intermareal o en el inicio del infralitoral. Sin embargo, su distribución depende de factores como la disponibilidad de luz, la temperatura del agua, la intensidad del oleaje y la latitud, por lo que no están presentes en todas las regiones del mundo ni pueden utilizarse como un criterio universal para definir la zonación del litoral. Aun así, cuando las condiciones son favorables, las laminarias, al igual que otras grandes algas pardas como Macrocystis, Ecklonia o Sargassum (kelps), pueden dominar estas zonas y formar densos bosques submarinos. Estas algas amortiguan la fuerza del oleaje y crean refugio para peces, moluscos y crustáceos, convirtiéndose en uno de los hábitats más ricos y dinámicos de las costas rocosas (Eger et al., 2023).

Las macroalgas que habitan en la zona infralitoral son poco tolerantes a la exposición aérea y presentan adaptaciones específicas para contender con la fuerza del oleaje, como estípites o estructuras de soporte largos y anchos. En particular Laminaria posee formas laminares (de las cuales adquieren su nombre) o filamentos flexibles que acompañan el movimiento del agua (Elsmore et al., 2024).

Este ambiente alberga especies con fuertes habilidades de sujeción al sustrato, como erizos, estrellas de mar y diversos caracoles. En los erizos, las espinas además de funcionar como defensa, también ayudan a disipar la fuerza del oleaje. Asimismo, muchos de estos organismos pueden excavar pequeñas cavidades en la roca, donde se refugian, lo que reduce el impacto directo del flujo de agua y les permite mantenerse protegidos y firmemente adheridos al sustrato (Denny, 2006).

Otros animales, como las ostras y los mejillones, han desarrollado distintas estrategias para mantenerse firmemente sujetos a la roca. Las ostras fijan una de sus valvas directamente al sustrato, quedando cementadas de manera permanente (Waite, 2017). Los mejillones, en cambio, utilizan el byssus, un conjunto de fibras muy resistentes y adhesivas producidas por una glándula ubicada en su pie muscular. Estas fibras se endurecen al contacto con el agua y forman una sujeción firme que les permite permanecer adheridos incluso en zonas con fuerte oleaje (McCartney, 2021).

Un último ejemplo son las estrellas de mar, que se sujetan al sustrato mediante cientos de pequeñas estructuras en forma de ventosa, llamadas pies ambulacrales, capaces de adherirse firmemente a la roca. En las zonas donde el oleaje es más intenso, algunas especies presentan brazos más estrechos, lo que reduce las fuerzas de sustentación y arrastre producidas por el flujo del agua (Webb, 2007).

En estos ambientes de fuerte rompiente, los peces suelen ser escasos o solo aparecen de forma transitoria, ya que la fuerza del oleaje dificulta que permanezcan allí de manera permanente (ver figura 2).

Intermareales rocosos: pilar vital para la vida en el planeta

Las costas rocosas intermareales sirven como interfaces cruciales entre los ecosistemas terrestres y marinos y por ello tienen gran relevancia ecológica (ver figura 4). El intermareal rocoso tiene un papel crucial como ecosistema costero; su importancia radica en la diversidad de especies que ahí habitan. Las zonas intermareales funcionan como hábitats clave para numerosas especies marinas y costeras, muchas de las cuales utilizan estas áreas para etapas importantes de su ciclo de vida, como el asentamiento, crecimiento o reproducción ( Webb, 2007). Las costas rocosas intermareales son ecosistemas que han sido ampliamente estudiados debido a su fácil acceso y a que funcionan como verdaderos laboratorios naturales. En estas zonas, los organismos se distribuyen en franjas bien definidas a lo largo del gradiente de mareas, lo que permite observar con claridad cómo factores físicos, como la desecación o el oleaje, y factores biológicos, como la competencia o la depredación, influyen en la estructura de las comunidades. Además, muchos de los organismos viven fijos al sustrato y en áreas relativamente pequeñas, lo que facilita realizar experimentos manipulativos directamente en el campo y observar sus efectos a lo largo del tiempo (Hawkins et al., 2020).

Figura 4. Fotografía que muestra el rompimiento de las olas en un intermareal rocoso.
Crédito: elaboración propia.

Futuro en juego: perspectivas de estudio y conservación

En las últimas décadas, los ecosistemas intermareales rocosos han comenzado a enfrentar una creciente presión por diversas actividades humanas. La contaminación, la sobreexplotación de recursos, la introducción de especies invasoras y el cambio climático están alterando el equilibrio natural de estas comunidades. A esto se suman problemas como derrames de petróleo y la expansión urbana en las zonas costeras, que deterioran los hábitats y afectan a los organismos que viven allí. El cambio climático, en particular, está teniendo efectos cada vez más evidentes. Los ecosistemas intermareales rocosos, que ocupan más de la mitad de las costas del planeta y proporcionan importantes servicios ecosistémicos, como refugio para varias especies y protección de la línea costera, están experimentando cambios en la distribución, abundancia y ciclos de vida de muchas plantas y animales que dependen de ellos. Estos cambios resaltan la necesidad de desarrollar estrategias de conservación y restauración que permitan proteger estos ambientes tan dinámicos y valiosos (Hawkins et al., 2017).

Agradecimientos

Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica; unam-papiit-in-210925.

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Recepción: 2025/01/10. Aceptación: 2026/03/08. Publicación: 2026/05/11.

Resumen

Aunque el agua no desaparece del planeta, cada vez es más difícil acceder a ella. El crecimiento de la población, la contaminación y el cambio climático han puesto bajo presión las fuentes de agua dulce, mientras la industria consume millones de litros en sus procesos productivos. Frente a este panorama, reciclar el agua residual surge como una alternativa capaz de reducir el estrés hídrico y disminuir la contaminación ambiental. Este artículo explora cómo funcionan algunos métodos de tratamiento y reciclaje del agua, con especial atención en la industria textil, una de las que más agua utiliza y contamina. A través de ejemplos recientes desarrollados en distintos países y en México, se muestran tecnologías que permiten limpiar y reutilizar el agua en los mismos procesos industriales. Más que una solución lejana, el reciclaje del agua podría convertirse en una herramienta decisiva para garantizar el acceso al agua en el futuro.
Palabras clave: reciclaje de agua, tratamiento de aguas residuales, escasez de agua, industria textil, contaminación del agua.

The Second Life of Water: The Art of Recycling the Most Essential Resource

Abstract

Although water does not disappear from the planet, access to it is becoming increasingly difficult. Population growth, pollution, and climate change have placed freshwater sources under pressure, while industry consumes millions of liters in its production processes. In this context, wastewater recycling has emerged as an alternative capable of reducing water stress and decreasing environmental pollution. This article explores how different water treatment and recycling methods work, with special attention to the textile industry, one of the sectors that consumes and pollutes the most water. Through recent examples developed in different countries and in Mexico, technologies that allow water to be cleaned and reused within the same industrial processes are presented. Rather than a distant solution, water recycling could become a decisive tool for ensuring access to water in the future.
Keywords: water recycling, wastewater treatment, water scarcity, textile industry, water pollution.

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Introducción

Seguramente has escuchado sobre reciclar el cartón, las botellas de pet, el vidrio y otros desechos; sin embargo, ¿se puede reciclar el agua? Muchos somos conscientes y hemos sido víctimas de la escasez de agua. Hemos sido constantemente informados de que “el agua se agota”, pero ¿qué pasaría si recicláramos el agua? Realmente, ¿es posible limpiar el agua a tal grado de volverla a usar? ¿Representa un riesgo hacerlo?

La escasez de agua puede tener diferentes causas y algunas pueden ser muy particulares; sin embargo, podríamos suponer que el alto consumo por la elevada demanda, la contaminación y el cambio climático, que causa sequías, podrían ser las más importantes. La crisis de escasez no es sólo un fenómeno físico, sino que genera desigualdad y refleja la negligencia institucional y modelos productivos de consumo insostenibles. Es posible que una buena alternativa sea reciclar el agua. En este artículo exploraremos si realmente “se está acabando el agua” y lo que hay detrás de esta idea. Describiremos las principales causas y cómo diferentes métodos permiten su reciclaje y darle nueva vida. Pondremos especial atención en el agua de la industria textil, donde ya se describen experiencias con resultados atractivos en la aplicación del reciclaje del agua. La intención es que, al finalizar, tengas una visión clara y esperanzadora sobre el futuro del reciclaje del agua.

¿Por qué se acaba el agua?

Sin duda, el agua es un recurso renovable que no se acaba. Esto se describe claramente en el ciclo del agua, el cual es como un viaje sin fin que inicia en las nubes; después baja en forma de lluvia, se escurre hasta llegar a ríos, lagos y mares; otra parte se infiltra, es decir, se introduce en el suelo; luego se evapora al calentarse por el sol y forma nuevamente nubes (figura 1). El 71 % de la superficie de nuestro planeta es agua (Chawre, 2020). Entonces, ¿por qué nos han insistido tanto en cuidarla si no se acaba? A lo largo de muchos años se nos ha repetido que debemos cuidarla: “gota a gota el agua se agota”, decía la publicidad hace algunos años. Debemos ahorrar agua, como si se tratara de un recurso que desaparece; entonces, ¿de alguna forma fuimos engañados? Pues el agua no se acaba; algunos científicos señalan que el agua que hoy tenemos en nuestra casa es la misma que existía hace millones de años.

Figura 1. El ciclo hidrológico funciona como un sistema cerrado donde la materia se transforma, pero su cantidad total permanece constante en el planeta.

Es cierto que la mayor parte de nuestro planeta es agua, pero desafortunadamente es agua salada; eso hace que no podamos usarla para bañarnos, lavarnos o beberla y disponemos de menos del 1 % del agua dulce del planeta (Musie y Gonfa, 2023). Las principales fuentes de agua potable que llegan a nuestros hogares provienen de los ríos, lagos, lagunas y el agua subterránea. Esta agua debe pasar por un acondicionamiento, que consiste en retirarle los contaminantes que contiene; si la tomamos directamente puede ser peligroso. El agua subterránea es generalmente muy limpia; sin embargo, extraerla y llevarla a casa representa una gran labor. El acondicionamiento, o tratamiento, como también suele llamarse, permite remover contaminantes como bacterias, virus, tierra, lodo o pequeñísimas moléculas, para que el agua sea segura (Lahrich et al., 2021).

Organismos internacionales como la Organización Mundial de la Salud (oms) han indicado que para 2030 más de mil millones de personas no tendrán acceso al agua (oms, 2021). Pero, si ya definimos que el agua no se acaba, ¿cómo es que no tendrán agua? La diferencia, y lo preocupante, es básicamente el acceso al agua. La escasez se ha relacionado con: 1) la gran demanda; cada día somos más personas en el pueblo, la ciudad y el mundo. El consumo de agua suele ser de 177 a 525 L/habitante/día, mientras que existen comunidades donde apenas tienen 32 L/habitante/día (Aguilar-Benítez, 2023), lo cual evidencia una brecha entre las oportunidades de crecimiento de una comunidad; 2) no sólo necesitamos agua para vivir, también para producir alimentos. De hecho, gran parte del agua es usada en el cultivo y en la industria; se requieren 1,222 L de agua por kg de maíz o 15,415 L por kg de carne de res (conagua, 2022), y 3) el cambio climático (Huang et al., 2023). Los científicos han observado que, en algunas zonas del planeta, la temperatura ambiente ha incrementado a lo largo de los años y se dice que esto ha causado sequías, es decir, deja de llover por mucho tiempo, por lo que el ciclo del agua se altera (figura 1) (Nadeau et al., 2022; Overland et al., 2019).

Entonces, el agua no se está acabando; más bien, se ha vuelto complicado tener acceso a ella. Además, esta escasez no ocurre en todo el mundo al mismo tiempo ni de la misma forma. Por ejemplo, en el sur de México llueve mucho, tanto que se producen inundaciones, mientras que en el norte han pasado años sin lluvia, con periodos de sequía entre 1999-2001, 2005-2006, 2011-2013 y 2019-2022 (Dávila Ortiz y Velázquez Zapata, 2024). Esta disparidad puede influir en el futuro sobre la desigualdad económica y el desarrollo. El agua es muy importante para todos y algunos estiman que será de gran valor para las futuras generaciones debido a su difícil acceso. La escasez de agua no es un fenómeno natural; ha sido resultado de decisiones humanas, modelos de consumo que deben actualizarse y desigualdades históricas que continúan creciendo.

Contaminación y tratamiento del agua

Inmediatamente después de usar el agua, esta llega al drenaje, deja de ser agua limpia y se convierte en agua residual. Se caracteriza porque su color, olor, sabor y otras propiedades cambian dramáticamente; son muy diferentes de como eran antes de ser usada. El agua residual suele contener contaminantes que alteran su naturaleza y representan un riesgo para la salud humana y el ambiente (Prateep Na Talang et al., 2020).

Desafortunadamente, la contaminación del agua con medicamentos, herbicidas, productos cosméticos, pinturas y detergentes, entre otros, cada vez es mayor. El uso excesivo de estos productos ha provocado que se encuentren en ríos, lagos y aguas subterráneas (Ali et al., 2018). Estos contaminantes son realmente difíciles de remover debido a que son muy estables y persistentes en el ambiente. Por ejemplo, la industria textil de la mezclilla utiliza 3,781 L de agua por cada pantalón que produce (onu, 2018). Para lograr que los colorantes se fijen con mayor fuerza al tejido y duren más tiempo, los científicos diseñaron colorantes más solubles, es decir, que puedan mezclarse con el agua con mucha facilidad y en grandes cantidades. Este nuevo tipo de contaminante es muy persistente; por ello, los métodos que comúnmente usamos para limpiar el agua no logran eliminarlo.

Por lo tanto, la contaminación es otro factor que se suma a la escasez del agua porque dificulta su limpieza. No sólo ensucia el agua: nos arrebata la posibilidad de seguir utilizándola. Cada sustancia contaminante que llega a las fuentes de agua hace más difícil y costoso limpiarla, disminuyendo la cantidad de agua segura para todos. De esta forma, nuevas tecnologías deben desarrollarse y adaptarse a las condiciones particulares de cada zona, población e industria, para responder a necesidades específicas. Para la comunidad científica no debe tratarse únicamente de desarrollar nuevas tecnologías, sino de una visión para proteger el futuro de todos los que dependen de este recurso.

Afortunadamente, el tratamiento de las aguas residuales ha sido ampliamente estudiado y existen muchos métodos para remover contaminantes y dejar el agua limpia. Generalmente se usan sedimentadores, que son como grandes embudos para separar lodos, arena o sólidos que, por gravedad, caen al fondo. También se cultivan microorganismos que se alimentan de los contaminantes y se aplican lámparas de luz ultravioleta o cloro para desinfectar (Ilyas et al., 2019). Estos procesos requieren grandes terrenos, consumen mucha electricidad y, en algunos casos, sustancias como alumbre; además, el mantenimiento de la infraestructura suele ser costoso. Existen muchos beneficios al tratar las aguas residuales: 1) se protege el ambiente y los cuerpos de agua donde las aguas tratadas son descargadas; 2) se ha demostrado que disminuyen enfermedades, y 3) el agua tratada puede reusarse (Tanveer et al., 2022).

¿Realmente podemos reciclar el agua?

Para nuestra fortuna, no todo está perdido. El agua sí puede reciclarse y recuperarse, por lo que podría reusarse. Existen muchos métodos exitosos para recuperar agua; se clasifican en fisicoquímicos, biológicos y procesos avanzados de oxidación (Núñez-Tafalla et al., 2024). Estos últimos son de gran interés debido a que tienen la capacidad de romper moléculas como colorantes, herbicidas o fármacos y, en general, son eficaces en la remoción de contaminantes emergentes, es decir, sustancias de uso cotidiano como fármacos, cosméticos o colorantes industriales que han empezado a detectarse en ríos, lagos y aguas subterráneas. Aunque aparecen en bajas concentraciones, sus efectos potenciales en la salud y el ambiente los convierten en un reto para la ciencia.

¿Por qué no empezamos a usarlos? Parece increíble, pero algunas personas han afirmado que son métodos costosos, así que casi nadie se ha animado a utilizarlos a gran escala. Sin embargo, este campo de la ciencia y la tecnología continúa desarrollándose: nuevos materiales, diseños y formas de operar estos procesos son evaluados año con año. La expectativa es encontrar una combinación de materiales, equipos y métodos que permita una operación más sencilla y de menor costo. Aunque esperar soluciones más baratas sólo retrasa el progreso, un método sorprendentemente sencillo es la coagulación-floculación. Imagina un contaminante formado por pequeñas partículas presentes en el agua: cuando añadimos el coagulante (figura 2), se forma un conglomerado, como si las partículas se unieran mano con mano hasta formar pequeñas canicas. El contaminante queda atrapado por sus cargas eléctricas, pesa más y se va al fondo del recipiente, logrando separarse del agua. El coagulante es un agente que neutraliza las cargas del contaminante; uno muy amigable con el ambiente y usado en el tratamiento de agua residual del lavado de mezclilla es la cal comercial.

Figura 2. Mecánica de la coagulación-floculación en el tratamiento de aguas residuales textiles. El uso de un agente coagulante permite agrupar los contaminantes en conglomerados sólidos o “canicas” que, al ganar peso, se depositan en el fondo para su posterior retiro.

Los resultados obtenidos en algunos experimentos con estas tecnologías han permitido mantener la esperanza. En países como España se ha usado luz solar para mejorar los tiempos y optimizar el consumo de reactivos, lo que ha permitido limpiar aguas contaminadas con colorantes hasta el punto de reciclarlas en el proceso de teñido (Negueroles et al., 2017). En Brasil lograron reciclar agua contaminada con colorantes sin generar sustancias tóxicas. Gracias a estos avances se espera que pronto puedan migrar a ciclos de producción de circuito cerrado, es decir, donde el agua usada se limpie y vuelva a utilizarse (Starling et al., 2017).

En México también se desarrollan tecnologías que usan luz solar para optimizar el consumo de reactivos, eliminar la toxicidad e iniciar pruebas para reutilizar el agua en el mismo proceso. Algunos métodos como la coagulación-floculación (figura 2) han mostrado buenos resultados usando reactivos económicos sin generar subproductos tóxicos, lo que ha alentado a la comunidad científica local a continuar explorando estas alternativas (Robles-Bueno et al., 2024).

Desde luego, existen muchos retos; el más importante es la aceptación del cambio. Esto no es sencillo, pero sí urgente. Debemos cambiar nuestro estilo de vida y nuestros hábitos; pensar en consumir menos agua para tenerla disponible por más tiempo. No es suficiente: debemos replantear la forma en que usamos o desperdiciamos el agua. Las industrias deben asumir la responsabilidad y aceptar que es necesario modificar sus procesos para ser más amigables con el entorno y consumir únicamente lo necesario. Nosotros, como sociedad, también podemos actuar de manera más responsable con el ambiente; debemos cambiar nuestra perspectiva sobre el consumo y cuidado del agua y cuestionar nuestra rutina, prioridades y comodidad. En última instancia, colectivamente somos responsables de marcar el ritmo que sigue la industria, porque nuestros hábitos de consumo dictan el compás de su producción.

¿Es peligroso usar agua reciclada?

Es completamente normal sentir temor al usar agua que sabemos fue reciclada y descontaminada. En otras partes del mundo esto es más habitual y, para garantizar que no represente un peligro, se siguen estándares de muy alta calidad y se realizan numerosos análisis para determinar su composición. Si no garantizamos el cumplimiento de estos estándares, existe un alto riesgo para la salud y el ambiente. Sin embargo, un primer paso puede ser utilizar el agua reciclada en los mismos procesos industriales; por lo tanto, no necesariamente se trata de agua destinada al consumo humano o al contacto directo con las personas.

Pensando en que la industria podría ser la primera en aplicar el reciclaje del agua en sus procesos, este riesgo puede controlarse adecuadamente. Garantizar el cumplimiento de los estándares brinda seguridad para usarla, y que la industria recicle agua permite que una mayor cantidad quede disponible para uso y consumo humano, disminuyendo el estrés hídrico.

El agua puede reciclarse y los beneficios podrían ser: 1) mayor disponibilidad de agua para las personas; 2) protección de los cuerpos de agua naturales; 3) disminución de la contaminación ambiental; 4) mayor permanencia de la industria en el tiempo, y 5) mejores expectativas de crecimiento económico, evitando los riesgos futuros asociados con la falta de agua (onu, 2021).

Un futuro sostenible

La escasez de agua puede atribuirse a varias causas: el crecimiento de la población, el incremento en la demanda de alimentos, el cambio climático y la contaminación. Tradicionalmente, el tratamiento de las aguas residuales busca limpiar el agua para proteger ríos, lagos y mares, reduciendo su efecto sobre el ambiente y la salud de las personas. Sin embargo, esto ya no es suficiente frente al ritmo acelerado de deterioro de nuestro entorno.

Los diferentes métodos para tratar el agua han permitido su reúso en actividades como el riego; sin embargo, la industria tiene la responsabilidad urgente de ir más allá y podría revalorizar el tratamiento al reciclar el agua recuperada en otras, o incluso en las mismas, etapas del proceso que la generó. Esto no se trata únicamente de una opción tecnológica o de asumir una responsabilidad ambiental, sino de sumar a su autosostenibilidad y crecimiento futuro.

Reciclar el agua es posible. En industrias como la textil, el agua usada puede reciclarse dentro del proceso productivo y aprovecharse nuevamente en tinas de teñido u otras etapas del proceso. Este esfuerzo no sólo beneficia a la industria al reducir el estrés sobre la red de agua: también deja una mayor disponibilidad para comunidades vulnerables, disminuye el impacto ambiental y de salud pública y contribuye al desarrollo sostenible de la industria.

Reciclar el agua permite reducir el estrés sobre la red general, disminuir los costos asociados con la extracción y tratamiento del agua y reducir impactos ambientales y de salud pública mediante la revalorización del agua recuperada. La expectativa es que pronto podamos migrar hacia industrias donde el agua usada se limpie y vuelva a utilizarse. Reciclar el agua representa una oportunidad para construir un modelo industrial más equilibrado que contribuya a proteger el planeta y asegurar el futuro.

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Recepción: 25/04/2025. Aceptación: 16/02/2026. Publicación: 11/05/2026.