Los humedales están emitiendo mucho más metano en altas latitudes

Las emisiones de metano de los humedales en toda la región Boreal-Ártica y descubrió han aumentado aproximadamente un nueve por ciento desde 2002, revela un nuevo estudio del Berkeley Lab.

Los humedales son la mayor fuente natural de metano de la Tierra, un potente gas de efecto invernadero que es aproximadamente 30 veces más poderoso que el dióxido de carbono para calentar la atmósfera.

La producción ganadera y de combustibles fósiles está bien estudiada por su papel en la liberación de toneladas de metano por año a la atmósfera. Aunque es más incierto, cuantificar las emisiones de los humedales naturales es importante para predecir el cambio climático. Los científicos esperan que las emisiones de metano de los humedales estén aumentando porque las temperaturas en los ecosistemas boreales y árticos están aumentando aproximadamente cuatro veces la tasa promedio global, pero es difícil decir en qué medida porque monitorear las emisiones en estos ambientes vastos y a menudo anegados ha sido muy difícil hasta ahora.

"Los ambientes boreales y árticos son ricos en carbono y vulnerables al calentamiento", explica Qing Zhu, científico investigador del Laboratorio de Berkeley y autor principal, junto con el investigador postdoctoral del Laboratorio de Berkeley Kunxiaojia Yuan, de un nuevo estudio que analizó los datos recopilados a partir de varios métodos de monitoreo avanzados para Encuentre el aumento del nueve por ciento de las emisiones en las últimas dos décadas. Un artículo publicado en Nature Climate Change esta semana describe su enfoque.

"El aumento de las temperaturas aumenta la actividad microbiana y el crecimiento de la vegetación", continúa Zhu, "que están asociados con emisiones de gases como el metano. Al comprender cómo están cambiando las fuentes naturales de metano, podemos monitorear con mayor precisión los gases de efecto invernadero que informan a los científicos sobre el estado actual y futuro del cambio climático".

A pesar de que el metano permanece en la atmósfera mucho menos tiempo que el dióxido de carbono (10 frente a 300 años), la estructura molecular del metano lo hace 30 veces más capaz de calentar la atmósfera que el CO2.

Las temperaturas más altas no sólo mejoran la actividad microbiana de los microbios liberadores de metano que se encuentran en los suelos saturados, sino que también aumentan el área con suelos anegados donde estos microorganismos prosperan a medida que los suelos congelados se descongelan y caen más precipitaciones en forma de lluvia en lugar de nieve. Esta es la razón por la que los científicos esperaban que las emisiones de metano hubieran aumentado en estas regiones de latitudes más altas, y por la que es urgente cuantificar el metano con mayor precisión.

La forma más común de medir la liberación de gases de efecto invernadero es atrapar los gases emitidos por el suelo en un lugar fijo dentro de una cámara, lo que les permite acumularse durante un período de tiempo determinado. Otro método, las torres de covarianza de remolinos, más autónomas y de varios metros de altura, miden continuamente el intercambio de gases de efecto invernadero entre suelos, 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 Berkeley Lab combinó los datos adquiridos utilizando ambos métodos para analizar más de 307 años en total de datos de emisiones de metano en sitios de humedales en la región Ártico-Boreal, creando una mejor imagen de los factores que influyen en las emisiones en cientos de acres de tierra y en 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 Empire State. También encontraron que las emisiones han aumentado aproximadamente un nueve por ciento desde 2002.

Además, los investigadores consideraron dos áreas de "puntos críticos" en las regiones ártica y boreal, que tienen emisiones de metano por área significativamente mayores en comparación con los entornos circundantes. Descubrieron que aproximadamente la mitad del promedio de emisiones anuales procedían de estos puntos críticos, lo que ayuda a informar y orientar los esfuerzos de mitigación y las mediciones futuras.

Los investigadores también investigaron qué factores ambientales explicaban las mayores emisiones de metano y encontraron dos factores principales: la temperatura y la productividad de las plantas.

Las temperaturas más altas aumentan la actividad microbiana; Cuando las temperaturas aumentan, ya sea en promedio debido al cambio climático o en algunos años en particular debido a la variabilidad climática, se libera más metano en el proceso. El equipo descubrió que la temperatura era el control dominante de 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 derivadas de una mayor actividad microbiana aumentan las temperaturas atmosféricas, lo que genera más emisiones de metano, etc.

Una mayor productividad de las plantas 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, las emisiones de metano de los humedales aumentaban.

El equipo también identificó que el año con las mayores emisiones de metano de los humedales, 2016, fue también el año más cálido en las altas latitudes desde 1950.

Debido a que 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 global y cómo y a qué ritmo han aumentado sus emisiones de metano, esta investigación puede ofrecer una base científica para ayudar a comprender y abordar el cambio climático".