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África tropical podría ser una clave para resolver el misterio del metano


El proyecto analiza la contribución de los humedales a un aumento en las concentraciones atmosféricas del potente gas de efecto invernadero.


Jeff Tollefson


Armados con un avión cargado con equipo de muestreo, los científicos del Reino Unido han tomado las medidas más detalladas del metano en los cielos de África tropical. Los datos deberían ayudar a los investigadores a comprender un misterioso aumento en las concentraciones atmosféricas del poderoso gas de efecto invernadero, que comenzó en 2007.

Los vuelos comenzaron en Uganda en enero y terminaron esta semana en Zambia. Los investigadores tomaron muestras de las emisiones de metano que emanaban de los pantanos de papiro, la quema de campos agrícolas y el ganado flatulento . Los primeros resultados confirman que África está desempeñando un papel importante, aunque mal documentado, en el ciclo mundial del metano, con enormes consecuencias para el clima mundial.

Mientras esquivaban tormentas eléctricas, el equipo encontró enormes columnas de metano elevándose por encima de los humedales tanto en Uganda como en Zambia. Los investigadores se enfocaron en este hábitat en particular porque estudios previos 1 sugirieron que los microbios de los humedales podrían ser responsables del aumento de metano. Los científicos del proyecto también pudieron medir el metano contenido en las columnas de humo que emanaban de los incendios agrícolas alrededor del lago Victoria y en el norte de Uganda.

«Ya hemos aprendido mucho», dice Euan Nisbet, científico de la Tierra en Royal Holloway, Universidad de Londres en Egham, Reino Unido, quien encabeza un consorcio de 17 instituciones de investigación involucradas en las campañas. En 2016, con £ 5 millones (US $ 6,5 millones) en fondos básicos del Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido en Swindon, el consorcio comenzó el trabajo de campo en África y en otros lugares, además del trabajo de modelado por computadora, para tratar de comprender qué es lo que impulsa la globalización. Aumento del metano. El proyecto está programado para concluir en 2020.

Los instrumentos a bordo del avión que el equipo voló sobre Uganda y Zambia recolectaron datos sobre el guiso de gases y contaminantes en la atmósfera. Pero la clave para desentrañar el misterio del aumento de metano podría estar en las muestras de aire que el equipo de Nisbet reunió. Los investigadores regresarán a Gran Bretaña esta semana con cientos de matraces y bolsas de plástico llenas con las muestras tomadas de la aeronave y por los equipos en tierra.

Huellas químicas

Nisbet y sus colegas observarán la firma isotópica de las emisiones de metano contenidas en sus muestras. Las bacterias que consumen carbono y producen metano en los humedales, por ejemplo, tienden a absorber más del isótopo de carbono-12 más ligero. Las operaciones con combustibles fósiles tienden a liberar metano que contiene más isótopo del carbono 13 más pesado. El metano producido en un incendio cae en algún punto intermedio.

Los científicos conectan estas huellas dactilares químicas en modelos informáticos para analizar las tendencias mundiales del metano documentadas en docenas de sitios de muestreo de aire en todo el mundo. Pero los datos de los trópicos, y de África en particular, son escasos, dice Nisbet.

A nivel mundial, las concentraciones de metano en la atmósfera se han más que duplicado desde la era preindustrial a alrededor de 1,860 partes por billón (ppb). Los niveles de metano se mantuvieron bastante constantes entre 1999 y 2006, con un promedio de 1,774 ppb, pero luego comenzaron a subir nuevamente. Muchos investigadores inicialmente pensaron que las emisiones de combustibles fósiles podrían ser responsables, pero la evidencia de los estudios de isótopos posteriores 2sugiere que el metano atmosférico se está volviendo más ligero, no más pesado.

«Parece que muchas de las emisiones adicionales provienen de la región tropical, y eso apunta a una mayor contribución de los humedales», dice Stefan Schwietzke, un científico atmosférico que está ahora con el Fondo de Defensa Ambiental, un grupo de defensa con sede en la ciudad de Nueva York. . Fue el autor principal del estudio que sugirió que los microbios en los humedales podrían ser responsables del aumento en el metano atmosférico.

Novela policíaca

Otros estudios han sugerido que el aumento de metano podría deberse al aumento de las emisiones de la agricultura en el sudeste asiático 3 o a un cambio sutil en la velocidad a la que el metano se descompone en la atmósfera 4 , 5 . Y el trabajo 6 liderado por John Worden, físico atmosférico del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, indica que los cambios en la cantidad de metano provenientes de fuentes, incluidos incendios y combustibles fósiles, podrían explicar el aumento, así como los cambios en la firma isotópica de El gas de efecto invernadero, en la atmósfera.

Pero las incertidumbres en todos estos análisis son lo suficientemente grandes como para que cualquiera de las teorías propuestas pueda ser al menos parcialmente correcta, dice Worden.

Con las firmas isotópicas que el equipo de Nisbet extraerá de sus muestras de aire de esta y otras expediciones de campo relacionadas, los modeladores deberían poder producir estimaciones más precisas de las emisiones globales de metano, incluso en los trópicos. Esto debería ayudar a los científicos en sus esfuerzos por comprender lo que está sucediendo a nivel mundial y, en última instancia, cómo afectará el cambio climático al ciclo del metano en el futuro.

Pero Nisbet advierte que las campañas como el proyecto de África proporcionan instantáneas en el tiempo y parciales en eso. «Solo estamos arañando la superficie con este viaje», dice. «Vamos a tener que volver otra vez».