Investigaciones demuestran que los estanques liberan más gases de efecto invernadero de los que almacenan.
19 de septiembre de 2023
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por Krishna Ramanujan, Universidad Cornell
Aunque los estanques hechos por el ser humano retienen y liberan gases de efecto invernadero, en general pueden ser emisores netos, según dos estudios relacionados realizados por investigadores de Cornell.
Los estudios comienzan a cuantificar los efectos significativos que tanto los estanques hechos por el ser humano como los naturales tienen en el presupuesto mundial de gases de efecto invernadero, mediciones que no se comprenden bien.
"Los modelos y predicciones climáticas globales dependen de un registro preciso de las emisiones de gases de efecto invernadero y el almacenamiento de carbono", dijo Meredith Holgerson, profesora asistente de ecología y biología evolutiva en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida y autora principal de los estudios. Nicholas Ray, investigador postdoctoral en el laboratorio de Holgerson, es coautor de ambos artículos.
Holgerson y sus colegas han estimado anteriormente que los estanques, definidos como aquellos de 5 hectáreas (12 acres) o menos y de los cuales podría haber 1 billón en la Tierra, podrían contribuir con un 5% de las emisiones mundiales de metano a la atmósfera. Pero sin mediciones precisas en muchos cuerpos de agua, el número real podría ser la mitad o el doble de ese porcentaje. Al mismo tiempo, existen muy pocas estimaciones de las tasas de entierro de carbono en los estanques.
Un artículo, "Altas tasas de entierro de carbono relacionadas con la producción autóctona en estanques artificiales", publicado en la revista Limnology and Oceanography Letters, examina cuánto carbono se almacena en 22 Piscinas Experimentales de Cornell.
Las piscinas idénticas, de las cuales hay 50, fueron construidas en 1964 y proporcionaban ambientes altamente controlados, con registros detallados de estudios anteriores. Los datos permitieron a Holgerson y Ray evaluar cómo las actividades de manejo contribuyeron al almacenamiento de carbono.
En el estudio, los investigadores examinaron las actividades de manejo anteriores, al tiempo que tomaron muestras de sedimentos y midieron el espesor de los sedimentos para cada uno de los 22 estanques de estudio. Midieron la cantidad de carbono en el sedimento, extrapolaron esas mediciones al estanque en general y dividieron ese número por la edad del estanque para obtener la cantidad de carbono que se retiene anualmente por metro cuadrado, un número del mismo orden de magnitud que los humedales y los manglares, y más que los lagos.
También descubrieron que las tasas de entierro de carbono fueron influenciadas por las plantas acuáticas (las suficientemente grandes como para verse), los peces y las adiciones de niveles altos de nitrógeno en relación al fósforo, nutrientes que pueden no renovarse en un estanque estático y se vuelven limitados. Los tipos y proporciones correctas de nutrientes agregados promueven el crecimiento de las plantas, las cuales utilizan carbono para las células y se depositan en el fondo del estanque cuando las plantas mueren.
Aunque faltan datos sobre la acumulación de carbono orgánico en estanques naturales, los investigadores extrapolaron sus hallazgos para estimar la tasa de entierro total de carbono en estanques naturales y artificiales a nivel mundial. Concluyeron que los estanques naturales y artificiales retienen del 65% al 87% de la cantidad total estimada que se almacena en todos los lagos, lo que indica que los científicos están subestimando globalmente la acumulación de carbono en estanques y lagos.
El segundo estudio, "Alta variabilidad intraestacional en las emisiones de gases de efecto invernadero de estanques construidos en zonas templadas", publicado en la revista Geophysical Research Letters, examinó las emisiones estacionales de gases de efecto invernadero (principalmente dióxido de carbono y metano) de cuatro de las Piscinas Experimentales de Cornell.
En el estudio, los investigadores midieron las emisiones de gases de los estanques aproximadamente cada dos semanas a lo largo del período sin hielo en 2021.
"Las estimaciones globales de los presupuestos de gases de efecto invernadero en estanques son muy inciertas, en parte debido a la falta de mediciones temporales", dijo Ray, autor principal del estudio. Los investigadores descubrieron que el metano, un gas de efecto invernadero 25 veces más potente que el dióxido de carbono, representaba la mayor parte del gas emitido anualmente, y las emisiones de dióxido de carbono y metano variaban mucho según la temporada.
Los estanques absorben dióxido de carbono durante los meses de verano tempranos cuando las plantas están creciendo y lo emiten más tarde en el año, cuando las plantas se descomponen. El metano se emitió durante los meses cálidos, pero hubo cambios semanales en las emisiones, lo que señala la necesidad de un muestreo frecuente para un registro preciso.
The researchers found that when water was stratified (a layer of warm water sitting on top of cold bottom waters), methane built up and led to overall higher emissions than when water was mixed by wind or sudden cooling. That's because micro-organisms on the pond bed that produce methane require low-oxygen conditions that is disrupted by mixing.
When the results from the two papers are considered together, ponds are net emitters of greenhouse gases, due to methane release overwhelming the amount of carbon stored in the sediments. But the findings also offer the possibility of reducing methane emissions with bubblers or underwater circulators.
'If we could reduce that methane number, we could potentially flip these ponds from being net emitters to net sinks, but we have to get a handle on that methane,' Holgerson said.
Journal information: Limnology and Oceanography Letters , Geophysical Research Letters
Provided by Cornell University