Primer Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía en México
Por Carmen Báez
México, DF. 1 de junio de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Desde sus inicios en el año 1906, y su incorporación en 1929 a la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el Instituto de Geología ha sido un referente en el estudio de la composición y estructura rocosa del país, su evolución a través del tiempo, recursos minerales, suelos y agua subterránea, así como también en el análisis del impacto de las actividades humanas en el medio ambiente.
Actualmente, el instituto cuenta con cuatro departamentos de investigación: Geología Regional, Paleontología, Edafología y Geoquímica, en esta última área con más de 30 años de experiencia en investigación.
Bajo el liderazgo de la doctora en Geología y directora de dicho instituto, Elena Centeno García, los proyectos que se realizan en esas áreas se consolidan 
Dra. Elena Centeno Garcíaaun más con la creación del primer Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía (Langem), anexo al edificio principal del instituto.
La mineralogía y la geoquímica se encuentran estrechamente relacionadas, detalló la entrevistada; mientras la primera estudia los minerales formadores de las rocas que componen la corteza terrestre, la segunda explora el origen y evolución de los elementos químicos en la Tierra, contenidos en los minerales formadores de las rocas y en los productos derivados de ellas, además de la composición química del agua.
El laboratorio, que se enriquece con la integración de los laboratorios de otras entidades de la UNAM (como el Instituto de Geofísica y el Instituto de Investigaciones Antropológicas), de la Universidad de Sonora (Unison) y del Instituto Tecnológico de Sonora (Itson), fue posible gracias a las contribuciones de las autoridades universitarias de la UNAM y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
El edificio de tres pisos y una superficie de 2 mil metros cuadrados cuenta con infraestructura e instalaciones de vanguardia. Por sus fuertes componentes en docencia, técnicos e investigadores que trabajan y hacen uso de él (alrededor de 47 personas) hacen de este laboratorio el más grande en la materia, señaló Centeno García.
Por un lado, además de funcionar como una herramienta de aprendizaje para reafirmar los conocimientos adquiridos durante la enseñanza, el laboratorio permitirá avanzar en el análisis de los procesos químicos de la tierra sólida y del cosmos, a través de proyectos de investigación científica; pero también atenderá a las necesidades de los diferentes sectores del país, a partir de servicios especializados.
“La idea de echar a andar el laboratorio nacional surge porque ya existía el conocimiento en geoquímica y mineralogía. De este tema en particular solo se equipara en tamaño con la infraestructura que tiene el Servicio Geológico Mexicano (SGM), que cuenta con laboratorios de geoquímica muy equipados en Chihuahua y Oaxaca. Somos el grupo de académicos más grande del país que realiza geoquímica”, expresó.
Elena Centeno García, quién también es miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), explicó que las principales líneas de investigación que se gestan en el nuevo laboratorio son estudios relacionados con la degradación del suelo (edafología ambiental), análisis de hidrogeoquímica para la 
calidad del agua, análisis de sitios contaminados y estudios de los procesos geoquímicos-mineralógicos en materiales geológicos.
Una de las ventajas del Langem es que podrá apoyar y orientar la generación de nuevos laboratorios en otras instituciones académicas para el estudio de la geoquímica y la mineralogía, a través de la experiencia del grupo interinstitucional que lo constituye.
“Para México, este laboratorio es muy importante porque tocamos dos temas cruciales para la nación: la caracterización de los recursos naturales y la evaluación del impacto ambiental por la actividad humana. A pesar de ser muy grande no cubre toda la necesidad que requiere el país. La idea es apoyar a otros grupos e instituciones en el desarrollo de sus propias infraestructuras, a través de la experiencia que se tiene con la formación de un laboratorio de esta magnitud”, añadió.
¿Qué se hace en el Langem?
Las propiedades físicas del suelo están relacionadas con la capacidad que tiene para ofrecer diferentes usos que pueden ser de provecho para el ser humano. Para la conservación, manejo y recuperación del recurso suelo se requiere conocer los fundamentos primordiales, sus características físicas.
Jorge René Alcalá MartínezEn el Laboratorio de Edafología Ambiental, ubicado en la primera planta del Langem, alumnos de la materia de Física de Suelos determinan la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. En términos de ingeniería, por ejemplo, estos análisis son útiles para conocer si es posible iniciar una construcción civil en un determinado lugar, o bien la extracción de materia prima.
Jorge René Alcalá Martínez, responsable de esta materia, explicó que dentro del laboratorio y gracias a las herramientas de medición como el hidrómetro, es posible determinar la densidad del suelo, cuyos análisis suelen utilizarse para la clasificación de los suelos.
“Aquí, los chicos determinan el análisis granulométrico de las partículas del suelo por el método del hidrómetro (un material) que mide la densidad del medio; por diferencia de tiempos podemos determinar las fracciones del material. Hacemos análisis de densidad aparente y traemos al laboratorio muestras directamente in situ”, detalló.
"Podemos determinar la densidad real del suelo que nos permite ver el movimiento del agua en un espacio poroso y el movimiento de las raíces, por ejemplo. Otro de los análisis que hacemos y que es muy importante es la medición de la máxima capacidad de humedad que puede retener el suelo. Estos parámetros se manejan como la solución del suelo, y es lo que sirve para que las plantas se alimenten”, agregó.
Este Laboratorio de Edafología Ambiental está a cargo de la investigadora Blanca Lucía Prado Pano y es un espacio concebido para que los jóvenes estudiantes de posgrado en Ciencias de la Tierra tengan la libertad de proponer y crear sus propios experimentos.
“No es un laboratorio en el que se siguen metodologías rutinarias. A diferencia de otros laboratorios en los que hay manuales y metodologías establecidas y estandarizadas, aquí los estudiantes proponen nuevos métodos y diseñan sus experimentos; jugamos un poco para la ciencia”, comentó la jefa del Departamento de Edafología.
Estrategias para recuperación de sitios contaminados
En el país existen regiones con concentraciones naturales de metales y minerales que por sus características representan un factor de riesgo para la salud 
de su población y que aún no han sido estudiadas, de acuerdo con la directora del Instituto de Geología.
En este sentido, es importante entender y conocer, a través de su estudio, la relación de estos materiales con los problemas de salud crónicos. Además, los problemas ambientales derivados de las actividades antropogénicas requieren de estrategias de remediación, agregó Centeno García.
Por ello, en el Laboratorio de Geoquímica Ambiental del Langem se llevan a cabo trabajos multidisciplinarios que tienen como objetivo el análisis de problemas de contaminación de sedimentos, suelos y agua. En particular se valora si los residuos peligrosos pueden dañar cuerpos de agua superficiales, aguas subterráneas y el suelo.
Francisco Martín Romero, uno de los responsables de esta unidad, resaltó que en este espacio, conformado por alrededor de 15 estudiantes de licenciatura, maestría y doctorado en Ciencias de la Tierra, actualmente se trabaja en la caracterización del daño ambiental y la recuperación de una región de San Luis Potosí donde existió hace más de cien años una planta metalúrgica que llegó a procesar cromo, plomo, cobre, y arsénico.
“El primer objetivo de nuestro quehacer es el estudio de residuos peligrosos y la contaminación en suelos y cuerpos de agua. Posteriormente, modelamos los procesos contaminantes para poder evaluar si existe un riesgo al ambiente y a la salud de los seres humanos, para finalmente proponer estrategias de remediación de sitios contaminados y recuperarlos”, explicó.
A través de dispositivos de simulación, los especialistas pueden determinar cómo un contaminante del suelo puede afectar, por ejemplo, el interior del estómago de una persona.
“Lo que nosotros hacemos es simular lo que pasaría, hacemos los experimentos a temperatura de 37 grados centígrados y ponemos a interaccionar elementos del suelo que fueron contaminados con ácidos orgánicos que se localizan en el estómago, y analizamos la reacción. A partir de esos datos podemos aplicar los modelos debidamente validados por organismos ambientales para la remediación”, reveló.
Estudio y comportamiento de los minerales
Mario Villalobos Peñalosa, otro de los responsables del Laboratorio de Geoquímica Ambiental, explicó que también estudian nanopartículas ambientales que son responsables de la movilidad de los contaminantes en el ambiente, principalmente en suelos y agua.
Por citar un ejemplo, el investigador y su equipo de colaboradores investigan la estructura de un mineral y los mecanismos que estos tienen para la retención de contaminantes.
En los ambientes mineros, ejemplificó, se genera acidez por la oxidación de residuos. En estos lugares se ha encontrado la formación de jarositas, minerales que tienen la capacidad de retener contaminantes dentro de su estructura.
“Tomamos muestras –de las jarositas– y las sintetizamos para tener una referencia de material puro, y estudiamos los minerales que se forman en el ambiente; los comparamos con aquellos que sintetizamos para entender su estructura y saber el nivel de contaminantes que pueden retener. Esto nos ayudará a entender y manipular sus condiciones y promover la formación de estos minerales”, explicó.
Para estos tipos de análisis, el Langem cuenta con un polarógrafo que permite medir concentraciones de contaminantes en valores muy bajos, así como un equipo de infrarrojo que ayuda a caracterizar minerales y su comportamiento en una superficie.
Pedro Morales Puente
Estudios isotópicos
Uno de los espacios más grandes del Langem es el Laboratorio de Geoquímica Isotópica, a cargo del investigador Pedro Morales Puente. Su objetivo es conocer cómo interaccionan en el ambiente los isótopos estables del hidrógeno y el oxígeno, principalmente.
Los isótopos estables, explicó el maestro en Ciencias, se emplean para el control de la calidad alimentaria, determinar el historial de un organismo para estudiar especies silvestres como las plantas, así como para conocer el origen de los hidrocarburos y el gas natural, por citar ejemplos.
Mayor capacidad de análisis
En otras áreas del Langem se realizan estudios sobre la calidad del agua y suelo en ciertas regiones del país, análisis de meteoritas, microscopía electrónica y diversos proyectos de servicios para la industria minera y petrolera, así como a múltiples dependencias gubernamentales.
Uno de los proyectos que lleva en curso con la Comisión Nacional del Agua (Conagua) es la caracterización de rocas y agua obtenidas de la perforación de pozos, con el objetivo de evaluar los acuíferos más profundos de la Ciudad de México.
Para el especialista Francisco Martín Romero, el Langem permitirá responder con mayor competitividad a las solicitudes del sector gobierno e industria, esto gracias a la nueva infraestructura y capacidad de análisis de los especialistas que trabajan en él.
“Siempre tenemos capacidad de respuesta pero estábamos limitados en cuestión de infraestructura; y con las nuevas instalaciones y el título de laboratorio nacional vamos a responder con mayor capacidad ante las problemáticas ambientales”, dijo.
El primer Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía de México se inaugurará oficialmente en septiembre de este año.
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