Esta UCE “Carbonates: from biominerlization and earth’s climate evolution to CO2 capture and built heritage conservation” plantea avanzar la investigación que en los últimos años vienen desarrollando sus diferentes miembros y que se ha centrado en el análisis de la precipitación/disolución tanto biótica (biominerales y fósiles) como abiótica (química) de los carbonatos y sus implicaciones/aplicaciones en múltiples aspectos biológicos, paleontológicos, geoquímicos, mineralógicos, cristalográficos, químicos, climatológico-ambientales, biomédicos e histórico-artísticos.
Los carbonatos (por ejemplo: calcita, aragonito y dolomita) son fases minerales muy abundantes en la corteza terrestre (> 17 % de las rocas de la superficie continental), y desempeñan un papel clave en la evolución del clima y de la vida en la Tierra. En su formación intervienen diversos organismos tanto procariotas (bacterias) como eucariotas (por ejemplo: foraminíferos y moluscos) que, una vez acumulados en cuencas sedimentarias y fosilizados, fijan de forma estable el CO2 atmosférico como mineral. El estudio de tales organismos formadores de biominerales de CaCO3 y de los procesos de biomineralización permite conocer la evolución de las diversas especies que aparecen en el registro fósil y del clima en tiempos geológicos pasados y predecir su evolución futura. Esto es clave para aplicar medidas que reduzcan la concentración de CO2 atmosférico actual y el consiguiente efecto invernadero mediante su fijación como carbonatos. El estudio de la formación y disolución de estas fases minerales está demostrando que, en contra de lo pensado en los últimos 100 años, ésta ocurre de forma no-clásica mediante precursores amorfos. Tal conocimiento permite diseñar nuevas rutas para la fabricación de nuevos materiales funcionales: desde implantes osteoinductivos hasta materiales opto-electrónicos. Además, el carbonato cálcico es el principal componente de calizas y mármoles, rocas ornamentales que sufren procesos de degradación (el llamado mal de la piedra) que hacen peligrar el futuro de numerosos edificios históricos y obras de arte. El estudio de la alteración de los carbonatos permite diseñar nuevos métodos de protección y conservación del patrimonio histórico-artístico mediante, por ejemplo, biomineralización bacteriana de CaCO3, método patentado por nuestro equipo.
Nuestro objetivo es avanzar en el estudio de los procesos bióticos y abióticos de formación y alteración de carbonatos integrando líneas de investigación complementarias, lo que ayudará a que la UGR sea un referente internacional en este campo. Para ello se desarrollarán los siguientes retos investigadores:
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Comprender mejor los procesos mediante los cuales los organismos regulan la precipitación de minerales con una cristalinidad y nano-microestructura controlada. |
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Reducción de las emisiones de CO2 mediante su captura y almacenamiento como carbonatos. |
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Analizar cambios en el sistema climático asociados a variaciones en las condiciones ambientales (temperatura, oxigenación, nutrientes) que influyen en la biota generadora de trazas fósiles. |
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Conservación del patrimonio histórico y cultural mediante nuevos métodos biomiméticos y de biomineralización (bacteriana). |
Desde el año 2010, los componentes de esta UCE han publicado 300 artículos científicos en revistas JCR, han recibido 8118 citas (según la base de datos Scopus), han participado en 56 proyectos (nacionales e internacionales) con una financiación que supera los 5 M de euros y han publicado 3 patentes en explotación.
