Investigaciones Ambientales en Israel

En un país cuya tierra, agua, energía y otros recursos naturales son limitados, la investigación ambiental no es de ninguna manera un lujo, sino una cuestión de supervivencia. A fin de absorber y alimentar a una población en rápido crecimiento y al mismo tiempo desarrollar industrias avanzadas, Israel debió encontrar maneras de aprovechar cada metro cuadrado, rayo de sol y gota de agua a su disposición. Al mismo tiempo, Israel ha tenido que garantizar que esta intensiva utilización de los recursos no afecte el medio ambiente. Sin embargo, paradójicamente, estas limitaciones han constituido un desafío para los científicos israelíes, quienes desarrollaron una multitud de nuevas tecnologías, poniendo a Israel al frente de las innovaciones tecnológicas en un número de campos ambientales.

Administración de recursos hídricos

Acosado por la escasez del agua, Israel se vio obligado a desarrollar maneras innovadoras para aprovechar cada gota de agua. Ya que las fuentes de agua superficiales y subterráneas no son suficientes para suplir la demanda de la creciente población y su economía en desarrollo - el potencial de agua per cápita en Israel es uno de los más bajos del mundo - el país ha debido incrementar el desarrollo y la utilización de aguas tratadas, aguas duras y la recolección, almacenamiento y utilización de aguas de escorrentía.

Israel es líder mundial en el desarrollo de la irrigación por goteo, un método por medio del cual cantidades de agua relativamente pequeñas son suministradas directamente a la raíz de las plantas. Cuando el flujo de agua es controlado con sensores conectados con computadoras centrales, la irrigación por goteo y otros tipos de microirrigación pueden reducir la utilización de agua en al menos un tercio, dependiendo del tipo de cultivo. Estas técnicas tienen la ventaja adicional de reducir el impacto adverso en el medio ambiente asociado con la irrigación constante, como el aumento de la salinidad. Al permitir a los agricultores suministrar cantidades precisas de fertilizantes y agua directamente a la planta, también se reduce la contaminación de la tierra y el agua subterránea que causan los fertilizantes .

Debido a que la mayor parte del agua utilizada para la irrigación es agua dura, la investigación agrícola ha desarrollado cultivos que requieren una cantidad mínima de agua o que se desarrollan bien con agua dura. Además, Israel es hoy en día líder mundial en el campo del reciclaje de aguas residuales, que actualmente representan aproximadamente el 30% del total de suministro de agua, siendo de sólo el 3% hace dos décadas. El reciclaje de aguas residuales provenientes de centros urbanos para el uso agrícola, de acuerdo a normas estrictas establecidas por el Ministerio de Salud, permite al país ahorrar la valiosa agua fresca e impedir los estragos ambientales causados por el descargue indiscriminado de aguas residuales en ríos y mares.

El problema de la escasez de agua en Israel es exacerbado por el hecho de que más de la mitad del área terrestre del país es un árido desierto. Las estrategias implementadas desde el establecimiento de Israel en 1948 han tenido éxito no sólo en el desplazamiento hacia el sur del límite del desierto, sino que también lograron revertir el proceso de desertificación. Utilizando un número de métodos innovadores, las aguas pluviales y las aguas de escorrentía son trasladadas al desierto, donde fueron creados extensos cultivos de producción relativamente alta. En calidad de líder mundial en el manejo de zonas áridas, incluyendo la reforestación, la producción de agua, la conservación del agua y del suelo y el uso de agua salina, Israel está participando de manera activa en los esfuerzos regionales e internacionales para combatir la desertificación.

Energía solar

Debido a que Israel casi no cuenta con fuentes naturales de energía excepto su abundante luz solar, se ha convertido en pionero mundial en el uso de la energía solar. Como resultado de las investigaciones académicas llevadas a cabo desde la década de los años cincuenta, los científicos israelíes fueron capaces de desarrollar los primeros recubrimientos absorbentes de luz solar. Esta innovación condujo a la decisión de equipar todos los edificios residenciales y comerciales del país con calentadores de agua solares. Hoy Israel produce la mayor parte de su agua caliente doméstica y un 3% de su balance nacional de energía con tecnología solar, y exporta decenas de miles de calentadores de agua solares a todo el mundo. Una compañía israelí fue la primera en desarrollar e instalar una planta generadora de electricidad a gran escala, en base a la energía solar y plenamente funcional, en el desierto de Mojave en el sur de California.

Se calcula que 10 kilómetros cuadrados del desierto del Néguev reciben un promedio anual de energía solar igual a toda la electricidad generada por la Corporación Eléctrica de Israel - un proceso que consume aproximadamente un tercio de las importaciones de combustible de Israel. Por lo tanto, es natural que en el árido sur israelí, el Centro de Investigaciones de Energía Solar de la Universidad de Ben Gurión esté probando y demostrando una variedad de tecnologías termales y fotovoltáicas basadas en energía solar. El centro hace posible tomar una nueva idea de la etapa inicial de laboratorio y llevarla a la etapa final de prueba en el soleado desierto del Néguev, aportando al avance de la explotación de la energía solar.

Control biológico

Israel es famoso por sus importantes logros en el campo de la agricultura, con la ayuda de extensas investigaciones científicas. Sin embargo, su capacidad de reverdecer el desierto y su impresionante producción agrícola fueron logradas gracias a la utilización de insecticidas y fertilizantes. Hoy en día, cuando los peligros del control químico se hacen más evidentes, los científicos israelíes están buscando métodos de control agrícola menos dañinos, reemplazando los productos químicos con métodos biológicos y otras opciones menos perjudiciales.

Desarrollado principalmente en el kibutz Sdé Eliahu en el valle de Beit Sheán, el control biológico actualmente está siendo implementado en varias regiones agrícolas de Israel. El control biológico trabaja conjuntamente con fuerzas naturales: la identificación de los componentes químicos del mundo de los insectos permite la síntesis en los laboratorios de señales químicas altamente especializadas, producidas por la evolución a lo largo de millones de años.

Un ejemplo es el aislamiento y síntesis de las ferormonas - substancias secretadas por los insectos para comunicar una variedad de mensajes sociales. Las hembras fértiles a menudo secretan feromonas que son llevadas por el viento a fin de atraer a los machos. Inicialmente, las feromonas naturales, extraídas de las hembras, fueron usadas para atrapar a los machos. Más tarde, un proceso laborioso que controlaba la respuesta de las antenas de los machos permitió a los científicos sintetizar químicamente los componentes. En un proyecto exitoso, los científicos lograron, utilizando este método, combatir la polilla de los cítricos, cuyas larvas destruyen los ovarios de las flores impidiendo así el desarrollo de las frutas. El éxito del proyecto redujo la necesidad de usar controles químicos en los plantíos de cítricos. Otros proyectos usan trampas de feromonas para controlar el número de machos y el período en que las hembras ponen sus huevos, a fin de determinar con exactitud el momento ideal para fumigar.

Otra forma de control biológico utiliza el conocimiento de las interacciones entre depredadores y presas. El desarrollo y la introducción de enemigos naturales beneficiosos, como ácaros, escarabajos y avispas depredadoras, así como bacterias y hongos, ha probado ser una alternativa mejor que los pesticidas químicos convencionales en lo que respecta a la efectividad a largo plazo, el costo y la seguridad. Cada vez más, estos enemigos naturales están siendo introducidos en los campos agrícolas para combatir las plagas.

Las instituciones académicas de Israel, al igual que un número de nuevas empresas industriales, se han dedicado al desarrollo de innovadores productos dirigidos a reducir al mínimo el uso de pesticidas e insecticidas. En la Universidad Hebrea de Jerusalén, por ejemplo, los proyectos de investigación dieron como resultado una amplia variedad de nuevos productos listos a ser comercializados, como el control biológico de hongos patógenos usando bacterias; un nuevo producto natural producido por un agente de biocontrol que inhibe la reproducción de un gran número de microorganismos; un nuevo pesticida microbiano que para el control de plagas que afectan la agricultura y la salud pública; y un método biológico para el control de roedores.

Uno de los mejores ejemplos de la eficacia de los enemigos naturales es una bacteria descubierta en 1976 en un charco en el Néguev, que resultó ser letal para ciertas moscas y mosquitos sin afectar a los humanos. Llamado Bacillus thuringiensis isralensis (BTI), proporciona un medio revolucionario para el control de insectos que se reproducen en el agua. La producción comercial de la bacteria resultó ser vital, especialmente en Africa, donde el BTI fue utilizado contra insectos transmisores de enfermedades tropicales, como la malaria y la enfermedad del sueño.

Biotecnología y el medio ambiente

El medio ambiente es un campo relativamente nuevo en la investigación biotecnológica. Las actividades de investigación en esta área se están centrando principalmente en el control de pestes por medio de substancias que no afectan el medio ambiente, en el reciclaje de desperdicios, en el desecho y tratamiento usando bacterias, y en las técnicas de bioremediación, en las que se utilizan plantas para remover metales pesados de la tierra.

El Departamento de Botánica Agrícola de la Facultad de Agricultura de Universidad Hebrea de Jerusalén en Rejovot desarrolló un proceso para el tratamiento de desperdicios industriales que contienen metales pesados, como cadmio, níquel, cobre, zinc, cromo y uranio, utilizando el helecho azolla. Aunque la habilidad del azolla de absorber grandes cantidades de nitratos, fosfatos y nitrógeno es bien conocida, los científicos del Departamento de Botánica Agrícola descubrieron que la capacidad del helecho de absorber metales pesados es más eficiente cuando se utilizan materiales secos. Basándose en esto, inventaron un filtro biológico compuestos de biomasa de azolla seca, que se introduce en columnas y permite la unión instantánea de los metales pesados a la matriz del filtro. De esta manera la eficiencia del azolla es mayor y más conveniente para su uso industrial. Se espera que la lista de clientes potenciales de la biomatriz de azolla incluya fábricas de baterías, microelectrónica, enchapado de metales y pinturas, así como plantas que generan desperdicios radioactivos.

Otro descubrimiento, esta vez en el campo de la bioremediación de petróleo, provino de la Universidad de Tel Aviv. Aunque los microorganismos que tienen el potencial genético de unir, emulsionar, transportar y degradar hidrocarburos se encuentran en grandes cantidades en la naturaleza, el grado de degradación depende de la presencia de humedad, oxígeno y fuentes utilizables de nitrógeno y fósforo. El equipo de científicos de la Universidad de Tel Aviv logró desarrollar una nueva fuente de dispersión controlada de nitrógeno hidrófobo, que además contiene fósforo insoluble, e identificó varias variedades de bacterias capaces de degradar petróleo usando esta fuente de nitrógeno. Luego de optimar las condiciones en el laboratorio para la utilización de la fuente de nitrógeno y la bacteria seleccionada, los científicos pudieron probar el sistema en una playa arenosa que había sido contaminada con varios cientos de toneladas de petróleo crudo que fueron derramadas accidentalmente durante la operación de carga de un petrolero. El experimento tuvo bastante éxito.

Otra solución a los manchones de petróleo, que se centra en la separación del agua y el petróleo, fue desarrollada por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea. La técnica se basa en el uso de liposomas, un subproducto de la industria de aceites comestibles, para combatir los derrames de petróleo. Debido a que los fosfolípidos tienen moléculas hidrofílicas (atraídas por el agua) en un extremo, y lipofílicas (atraídas por el petróleo) en el otro, el petróleo no puede esparcirse en una fina capa sobre la superficie del agua, separándose en pequeñas gotas que se adhieren fácilmente a cualquier superficie sólida. La superficie del agua puede luego limpiarse usando cualquier material absorbente convencional. Otra ventaja de la técnica de los fosfolípidos es que éstos contienen los dos ingredientes necesarios para hacer el petróleo más susceptible al ataque de bacterias - el fósforo y el nitrógeno; por lo tanto, como en la técnica de la Universidad de Tel Aviv, los fosfolípidos pueden mejorar la eficiencia del uso de bacterias para digerir petróleo.

Investigación académica

La gran capacidad competitiva de Israel en el desarrollo tecnológico se debe en gran parte a su fructífero sector de investigación y desarrollo. Incluso antes de la reciente ola de inmigración de la ex Unión Soviética, que agregó aproximadamente 50.000 ingenieros y 5.000 científicos investigadores a la fuerza laboral israelí, el país tenía la mayor proporción en el mundo de científicos e ingenieros en la población trabajadora, así como la mayor proporción de científicos que han publicado artículos y patentado inventos. Más del 80% de toda la investigación básica del sector civil es conducida dentro del marco de las Universidades israelíes.

En años recientes, los entes gubernamentales han fomentado las investigaciones ambientales de las instituciones no gubernamentales, especialmente las universidades. La mayoría de los departamentos e institutos de investigación de las universidades tienen un gran número de proyectos, programas y centros de investigación relacionados con el medio ambiente. El Instituto de Investigación del Desierto de la Universidad de Ben Gurión en el Néguev, por ejemplo, es reconocido a escala mundial por sus extensas investigaciones sobre el medio ambiente del desierto, tierras agrícolas desérticas y energía solar. La Universidad Hebrea de Jerusalén realiza un considerable número de investigaciones sobre contaminación atmosférica, acuática y marina; reciclaje de aguas residuales; y salud pública y ambiental. El Centro Porter de Estudios Ecológicos y Ambientales de la Universidad de Tel Aviv ha estado estudiando las respuestas ambientales a perturbaciones causadas por el hombre, tales como incendios, derrames de petróleo, contaminación y radiación, centrándose además en los marcadores biológicos y bioquímicos de la contaminación. El Departamento de Ciencias Ambientales e Investigación de la Energía del Instituto Weizmann se centra en la investigación de la contaminación del agua y atmosférica, cambios climáticos y energía. El Centro de Investigaciones de Ingeniería Ambiental y Recursos Hídricos del Instituto Tejnión-Israel de Tecnología cuenta con laboratorios para todos los aspectos de la calidad y el tratamiento del agua, reutilización y tratamiento de aguas residuales, contaminación atmosférica, química y microbiología ambiental y tratamiento de desperdicios sólidos.

La mejora general de las condiciones económicas de Israel, y especialmente la liberalización del mercado de capitales, también ha desempeñado un papel importante en la comercialización de la investigación ambiental y los proyectos de desarrollo. Por ejemplo, dos tecnologías diferentes para la remoción de metales pesados tóxicos de las aguas residuales industriales actualmente están siendo comercializadas por dos grupos israelíes. También se está comercializando una técnica para la limpieza bacterial de derrames de petróleo, desarrollada originalmente en la Universidad de Tel Aviv. Y otra técnica para la retención de marcadores en una matriz porosa de vidrio, desarrollada hace más de diez años en la Universidad Hebrea, está siendo comercializada en varios mercados. Igualmente, se están produciendo monitores miniatura de contaminación para una amplia gama de contaminantes del aire y el agua. Estos son sólo unos cuantos ejemplos de las numerosas colaboraciones entre la investigación académica y la industria para crear nuevos productos comerciales ecoamigables.

Apoyo gubernamental a la investigación ambiental

Israel invierte unos $6 millones - 1,2% del total de su presupuesto para la investigación y el desarrollo - en la investigación académica. Los principales entes que fomentan las investigaciones son los ministerios del Medio Ambiente, Agricultura, Energía, Ciencias e Industria y Comercio. Los ministerios del Medio Ambiente, Energía y Agricultura fomentan investigaciones prácticas dirigidas a la solución de problemas específicos. El Ministerio de Ciencias promueve el desarrollo de nuevas tecnologías genéricas en áreas prioritarias a fin de salvar la distancia entre la investigación y la aplicación industrial. El ministerio recientemente incluyó "el medio ambiente y el agua" entre los siete campos prioritarios de investigación que fomenta. Actualmente, también está considerando propuestas para el desarrollo de iniciativas multidisciplinarias de investigación, a cargo de múltiples instituciones, para la preservación de los recursos hídricos y la lucha contra la contaminación en los sectores de la industria, la agricultura y urbano. El Ministerio de Industria y Comercio fomenta actividades cuyo objetivo es el desarrollo de tecnologías o productos relacionados con el medio ambiente - como el desarrollo de filtros de agua potable o tecnologías de tratamiento de aguas residuales. También ha creado programas para el desarrollo de tecnología genérica, en la que consorcios de investigadores académicos e industriales trabajan juntos en la investigación y el desarrollo en etapas previas a la competencia, compartiendo su base de conocimientos y recibiendo un alto nivel de fondos. Entre las áreas desarrolladas en este contexto están la energía solar a altas temperaturas y la biotecnología de las algas, muy importante en el tratamiento de aguas residuales.

La investigación nacional del medio ambiente es coordinada por el Ministerio del Medio Ambiente a través de la Oficina de Ciencias. En años recientes, el Ministerio del Medio Ambiente otorgó alta prioridad a los estudios y las investigaciones en área vitales como la calidad del agua potable y el agua marina, la agroecología, el aire, la planificación ambiental, el ruido, las plagas y las substancias peligrosas. Son predominantes en la lista de los estudios de investigación los métodos y las tecnologías de estimación de riesgos, control, tratamiento, utilización y conversión de las aguas residuales. Un estudio tiene el objetivo de evaluar la utilidad de los parámetros de población de peces y su salud como un indicador de las condiciones de un hábitat en ciertos ríos de Israel. Otro estudio está desarrollando bacterias para descomponer materiales tóxicos como un medio para la limpieza de contaminantes de la tierra y el agua. Otro está desarrollando un proceso biológico más eficiente para la remoción de amoniaco de las aguas residuales o fluentes secundarios tratados usando un proceso combinado químico y biológico.

Debido a la escasez de recursos hídricos y la importancia otorgada a la reutilización de fluentes, varios estudios se están centrando en el uso de aguas residuales para la irrigación. Uno está investigando la adaptabilidad del banano para la irrigación con aguas residuales debido a la relativa resistencia a la sal de este cultivo y su alta demanda de alimento orgánico, junto con la posibilidad de utilizar irrigación por goteo, previniendo así el contacto directo entre el agua y la fruta. Otro está probando los efectos de la irrigación por goteo bajo superficie de cultivos selectos usando agua residual tratada. Y otro aplicará los resultados de un estudio universitario sobre la irrigación de olivos en los alrededores de Sahnin, un poblado árabe de la Galilea. Este ambicioso proyecto incluirá el establecimiento de un centro regional para demostrar las tecnologías ambientales, la conservación de la energía y el reciclaje agrícola en el sector rural. Los resultados del estudio de investigación, que tiene el objetivo de desarrollar un proceso integrador rápido para el tratamiento de aguas residuales provenientes de prensas de aceite de oliva, desempeñarán un papel importante en la aplicación práctica de nuevas metodologías en el campo.

Otro importante grupo de estudios se concentra en el manejo de desperdicios sólidos en vista de la magnitud de este problema en un país densamente poblado con una superficie pequeña. Debido a que un gran componente de los desperdicios domésticos de Israel está compuesto de materiales orgánicos, varios estudios están probando la capacidad de la tierra para desperdicios orgánicos y abono, así como la viabilidad económica y ambiental de la utilización de desperdicios sólidos municipales como abono en la agricultura. De especial interés es la aplicación de abono en los áridos terrenos del Néguev. Estas investigaciones deberían conducir al desarrollo de tecnologías apropiadas, usos potenciales y mercados para la utilización de abono derivado de desperdicios orgánicos. Otros estudios están experimentando con aguas de albañal y abono derivado de las mismas para examinar su efecto en el transporte de pesticidas y metales pesados. Los resultados serán usados para evaluar las regulaciones de la disposición de desperdicios de aguas negras en tierra a fin de determinar medidas ecoamigables.

En busca de soluciones a problemas globales

Aunque la mayor parte de la investigación ambiental de Israel está destinada a buscar soluciones para problemas locales, varios estudios se dedican a la solución de problemas globales. Por ejemplo, se están invirtiendo grandes esfuerzos para ayudar a reducir el uso de metil-bromuro, un compuesto químico utilizado en la fumigación que se ha usado tradicionalmente en todo el mundo para destruir plagas de la capa superficial del suelo. Como el segundo productor en el mundo de este compuesto, que es considerado como una substancia que afecta la capa de ozono, Israel ha hecho una serie de recomendaciones basadas en la reducción de la dosis, la utilización de nuevos métodos y técnicas alternativas para la absorción, neutralización y reciclaje del compuesto. Una solución que fue desarrollada conjuntamente por investigadores universitarios y una compañía de un kibutz, fue cubrir el suelo con una capa de plástico opaco que absorbe la radiación solar. Las altas temperaturas generadas en el suelo destruyen todas las plagas y la maleza, sin utilizar compuestos químicos. Las capas de plástico son biodegradables, de modo que se descomponen antes de que llegue el tiempo de la cosecha. Esta técnica está siendo usada actualmente en unos 50 países, entre ellos Estados Unidos y Japón.

Tendencias futuras

Al aumentar la consciencia de los problemas ambientales, Israel reconoció que a fin de garantizar el crecimiento continuado es necesario desarrollar métodos para proteger los vitales recursos hídricos, controlar la contaminación del aire en las áreas densamente pobladas y desarrollar métodos seguros para el reciclaje de aguas residuales, la eliminación de pesticidas químicos en la agricultura y la disposición adecuada de desperdicios sólidos y perjudiciales. En consecuencia, tanto las industrias ambientales como las instituciones académicas de Israel han invertido grandes recursos para expandir sus investigaciones y actividades de desarrollo, al tiempo que impulsan la comercialización de productos y tecnologías. En años recientes, muchos grupos de investigación académica y compañías industriales han encontrado maneras de aplicar la base tecnológica existente en la creación de nuevos productos ambientales. Por ejemplo, varias compañías de tecnología militar y laboratorios gubernamentales han invertido grandes recursos en la adaptación de tecnologías existentes a productos ambientales, como la utilización de vehículos miniatura a control remoto de las Industrias Aeronáuticas de Israel para el transporte de equipos para la detección remota de la contaminación del aire, o la adaptación del láser óptico para la medición de la contaminación del agua.

Hoy en día, la investigación y el desarrollo ambiental de Israel son tan extensos como avanzados. Esta tecnología ambiental ha traído beneficios más allá de las fronteras de Israel. Se espera que al incrementar la cooperación económica de Israel con los estados árabes vecinos a través del proceso de paz regional, la experiencia de Israel en estas áreas vitales ayudará a contribuir a la mejora del medio ambiente en toda la región.

Para obtener más información, favor contactar: