Los humedales son la mayor fuente natural de metano de la Tierra, un potente gas de efecto invernadero que calienta la atmósfera 30 veces más que el dióxido de carbono. Un equipo de investigación del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) del Departamento de Energía analizó los datos de emisiones de metano de los humedales de toda la región boreal-ártica y descubrió que estas emisiones han aumentado aproximadamente un 9% desde 2002.
La ganadería y la producción de combustibles fósiles están bien estudiadas por su papel en la liberación de toneladas de metano al año a la atmósfera. Aunque más incierta, la cuantificación de las emisiones de los humedales naturales es importante para predecir el cambio climático. Los científicos creen que las emisiones de metano de los humedales están aumentando porque las temperaturas de los ecosistemas boreales y árticos son cuatro veces superiores a la media mundial, pero es difícil saber cuánto, porque hasta ahora ha sido muy difícil controlar las emisiones en estos vastos entornos, a menudo anegados.
«Los entornos boreales y árticos son ricos en carbono y vulnerables al calentamiento», explica Qing Zhu, investigador científico del Berkeley Lab y autor principal, junto con el investigador postdoctoral del Berkeley Lab Kunxiaojia Yuan, de un nuevo estudio en el que se analizaron datos recogidos a partir de varios métodos avanzados de seguimiento para hallar el aumento del 9% de las emisiones en las dos últimas décadas. Un artículo publicado esta semana en Nature Climate Change describe su método.
«El aumento de las temperaturas incrementa la actividad microbiana y el crecimiento de la vegetación», prosigue Zhu, «que se asocian a emisiones de gases como el metano. Si comprendemos cómo están cambiando las fuentes naturales de metano, podremos controlar con mayor precisión los gases de efecto invernadero que informan a los científicos sobre el estado actual y futuro del cambio climático.»
Humedales de latitudes más altas: Cuantificación de las emisiones de metano y su evolución
A pesar de que el metano permanece en la atmósfera mucho menos tiempo que el dióxido de carbono -10 frente a 300 años-, su estructura molecular lo hace 30 veces más capaz de calentar la atmósfera que el CO₂.
Las temperaturas más altas no solo aumentan la actividad microbiana de los microbios liberadores de metano que se encuentran en los suelos saturados, sino que también aumentan la superficie que tiene suelos encharcados donde prosperan estos microorganismos a medida que los suelos congelados se descongelan y caen más precipitaciones en forma de lluvia en lugar de nieve. Por eso los científicos esperaban que las emisiones de metano hubieran aumentado en estas regiones de latitudes más altas, y por eso urge cuantificar el metano con mayor precisión.
La cuantificación de las emisiones de los humedales naturales es importante para predecir el cambio climático
La forma más habitual de medir la liberación de gases de efecto invernadero consiste en atrapar los gases emitidos por los suelos en un lugar fijo dentro de una cámara, dejando que se acumulen durante un periodo de tiempo determinado. Otro método, las torres de covarianza de Foucault, más autónomas y de varios metros de altura, miden continuamente el intercambio de gases de efecto invernadero entre los suelos, las plantas y la atmósfera en grandes extensiones de un ecosistema, y a menudo en lugares de difícil acceso como los humedales. El equipo de investigación del Laboratorio de Berkeley combinó los datos obtenidos con ambos métodos para analizar más de 307 años de datos sobre emisiones de metano en humedales de la región ártico-boreal, lo que permitió hacerse una idea más precisa de los factores que influyen en las emisiones en cientos de hectáreas de terreno y a lo largo de minutos o décadas.
El equipo de investigación descubrió que, entre 2002 y 2021, los humedales de estas regiones liberaron una media de 20 teragramos de metano al año, o tanto como el peso de unos 55 edificios del Empire State. También descubrieron que las emisiones han aumentado aproximadamente un 9% desde 2002.
Además, los investigadores consideraron dos zonas «calientes» en las regiones ártica y boreal, que tienen emisiones de metano por superficie significativamente más altas en comparación con los entornos circundantes. Descubrieron que aproximadamente la mitad de las emisiones medias anuales procedían de estos puntos críticos, lo que ayuda a informar y orientar los esfuerzos de mitigación y las mediciones futuras.
Foto: Sigrid Dengel (Berkeley Lab)
Factores ambientales que afectan a las emisiones de los humedales
Los investigadores también estudiaron qué factores ambientales explicaban el aumento de las emisiones de metano, y descubrieron dos factores principales: la temperatura y la productividad de las plantas.
Las temperaturas más altas aumentan la actividad microbiana; cuando las temperaturas suben -ya sea de media debido al cambio climático, o en algunos años concretos debido a la variabilidad climática-, se libera más metano en el proceso. El equipo descubrió que la temperatura era el factor dominante en las emisiones de los humedales y su variabilidad en los ecosistemas boreales-árticos. Esto puede dar lugar a retroalimentaciones climáticas en las que las emisiones de metano procedentes de una mayor actividad microbiana aumentan la temperatura atmosférica, lo que a su vez genera más emisiones de metano, y así sucesivamente.
Las temperaturas más altas aumentan la actividad microbiana
Una mayor productividad vegetal aumenta la cantidad de carbono en el suelo, que alimenta a los microbios productores de metano. Los investigadores descubrieron que cuando las plantas eran más productivas y activas, liberando sustratos que ayudan a los microbios a prosperar, aumentaban las emisiones de metano de los humedales.
El equipo también observó que el año con mayores emisiones de metano en los humedales, 2016, fue también el más cálido en las latitudes altas desde 1950.
Gestionar las emisiones de los humedales como solución climática natural
Como el metano tiene una vida bastante corta en la atmósfera, puede reducirse y eliminarse con relativa rapidez», explica Zhu. «Al proporcionar una comprensión más precisa del papel que desempeñan los humedales en el sistema climático mundial y de cómo y a qué ritmo han aumentado sus emisiones de metano, esta investigación puede ofrecer una base científica que ayude a comprender y abordar el cambio climático».
