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Recursos forestales

Detección vegetal

Reconocen la composición química de especies con un haz de luz

SIGNEY / WIKICOMMONSUn nuevo método de identificación de maderas tropicales basado en la técnica de espectroscopía, que mide la absorción de la energía luminosa de los materiales, ayudará en el reconocimiento de especies forestales extraídas ilegalmente de la Amazonía. En la actualidad, la inspección de madera se hace mediante un examen visual de los troncos que se transportan. “La caoba, por ejemplo, puede confundirse con especies tales como la carapa”, dice la investigadora Tereza Cristina Pastore, coordinadora del estudio que dio como resultado este nuevo sistema, llevado a cabo en el Laboratorio de Productos Forestales del Servicio Forestal Brasileño, vinculado al Ministerio de Medio Ambiente. Mediante el nuevo método, con un haz de luz en el infrarrojo cercano -el segmento del espectro electromagnético ubicado en la franja entre los 800 y 2.500 nanómetros- aliado a un modelo estadístico, se logra identificar con precisión, y en pocos segundos, cuál es la especie vegetal analizada. “Cuando la energía incide sobre la materia se produce una vibración de las moléculas”, informa el profesor Jez Willian Braga, de la Universidad de Brasilia, quien participó en el estudio. Esas moléculas son las que suministran el espectro que está directamente relacionado con la composición química de una determinada madera.

La respuesta que suministra el espectrómetro es procesada con la ayuda de un banco de espectros de determinadas especies forestales, que debe ser bastante diversificado y contener una gran cantidad de árboles en su muestra. En éste se encontrarán desde la muestra de la caoba que nace en el estado de Rondônia hasta la de Maranhão. “Cuanto más muestras, más fácil se hace la evaluación de los espectros, pues para una misma especie de árbol existen grandes variaciones en la composición química”, dice Braga. Cuando llega una muestra desconocida, los investigadores verifican su espectro y lo analizan en el modelo estadístico construido con el banco de datos de espectros. La respuesta es inmediata. Antes, el análisis químico de la madera que llegaba al laboratorio tardaba al menos una semana. La espectroscopía con infrarrojo cercano se emplea para evaluar variedades de café que entran en el blend de las tostadoras y también en la industria farmacéutica, para saber la composición química exacta de los medicamentos.

El modelo creado por los investigadores empezó con la elección de tres especies arbóreas que por la apariencia y por las características macroscópicas de la madera pueden confundirse con la caoba. Son ellas la carapa o andiroba, el cedro y la curupixá [Micropholis venulosa]. La caoba, cuya comercialización está controlada en el mundo, es una de las más valiosas maderas halladas en la Amazonía. La explotación carente de criterios constituye una amenaza a la supervivencia de esta especie, pues provoca la destrucción de la mayor parte de su variabilidad genética. “Las poblaciones de caoba pueden ser dañadas debido el proceso de extracción selectiva y por la destrucción de su hábitat”, dice Tereza. En Brasil solamente puede explotársela mediante la presentación de planes de manejo forestal para la reducción de impactos, dato que es una especie considerada en peligro de extinción. “Cuando un árbol está en pie es más fácil identificarlo con base en la evaluación de sus hojas, sus flores y sus frutos”, dice la investigadora Vera Teresinha Coradin, del Servicio Forestal Brasileño, quien participó en la investigación. En tanto, el análisis de la madera cortada depende no solamente del conocimiento de quien efectúa la identificación sino también del estado en que la misma se encuentra.

IdentificacaoVegetal_grandDurante la primera fase del trabajo, los investigadores molieron la madera y luego la llevaran al laboratorio para preparar las muestras que se analizarían con el espectrómetro. Las respuestas químicas asociadas al análisis estadístico de los datos mostraron que era posible diferenciar a las especies, y motivaron una segunda etapa de la investigación: la evaluación de muestras de maderas enteras. Se analizaron 111 muestras, de las cuales 66 se utilizaron para montar la base de información de las especies en el espectrómetro, conocida como calibración. A partir de los datos obtenidos y del análisis estadístico, se crearon los modelos destinados a clasificar a cada especie. Las muestras restantes sirvieron para validar los modelos. “Ahora estamos entrando en una tercera fase, que consiste en el análisis de la madera en un aparato comercial portátil”, dice Tereza.

Resultados similares
Debido a que el costo de ese aparato es de alrededor de 20 mil euros, y los investigadores aún no han logrado comprarlo, los ensayos preliminares se hicieron en Francia. Las mismas muestras ensayadas en Brasil fueron llevadas a dicho país en donde arrojaron resultados similares y prometedores. El aparato portátil facilitará el trabajo de los inspectores, que podrán sacar el espectro de la muestra en campo y llevarlo al laboratorio para su análisis. “Es posible también montar un modelo, con laboratorios acoplados, y distribuirlo en algunos puertos como el de Santarém, en el estado de Pará, y el de Paranaguá, en Paraná, desde los cuales sale mucha madera”, dice Vera.

Uno de los desdoblamientos de la investigación es el uso de la tecnología destinada a diferenciar el carbón que compran las siderúrgicas, proveniente de selvas autóctonas y de bosques plantados. “El carbón vegetal que emplean las siderúrgicas debe ser proveniente de áreas plantadas o habilitadas para la explotación”, dice Tereza. Pero no siempre eso ocurre. En estudios de laboratorio se ha logrado separar los carbones de madera de plantío de aquéllos que son de origen autóctono. Falta aún desarrollar un sistema de identificación similar al de la madera. El problema es que el proceso de producción del carbón está compuesto por diferentes sistemas que implementan los carboneros. “Los procesos pueden tener diferencias químicas que comprometen la identificación”, dice Braga.

Artículos científicos
BRAGA, J.W.B. et al. The use of near infrared spectroscopy to identify solid wood specimens of Swietenia macrophylla. IAWA Journal. v. 32, n. 2, p. 285-96. 2011.
PASTORE, T.C.M. et al. Near infrared spectroscopy (NIRS) as a potential tool for monitoring trade of similar woods: discrimination of true mahogany, cedar, andiroba, and curupixá. Holzforschung. v. 65, p. 73-80. 2011.

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