En un nuevo artículo de revista, el profesor de EPFL Tom Battin revisa nuestra comprensión actual de los flujos de carbono en las redes fluviales del mundo.
por Rebecca Mosimann, Escuela Politécnica Federal de Lausana
Demuestra su papel central en el ciclo global del carbono y aboga por la creación de un Sistema de Observación de Ríos global.
Hasta hace poco, nuestra comprensión del ciclo global del carbono se limitaba en gran medida a los océanos y ecosistemas terrestres del mundo . Tom Battin, que dirige el Laboratorio de Ecosistemas Fluviales (RIVER) de la EPFL, ahora ha arrojado nueva luz sobre el papel clave que desempeñan las redes fluviales en nuestro mundo cambiante. Estos hallazgos se describen en un artículo de revisión encargado y publicado en Nature .
Battin, profesor titular de la Escuela de Arquitectura, Ingeniería Civil y Ambiental (ENAC) de la EPFL, persuadió a una docena de expertos en el campo para que contribuyeran con el artículo. Por primera vez, su investigación combina los datos más recientes para demostrar la importancia crítica de los ecosistemas fluviales para los flujos globales de carbono, integrando la tierra, la atmósfera y los océanos.
Cálculo de flujos de carbono
En su artículo, los autores destacan el papel del metabolismo del ecosistema fluvial global . “Los ecosistemas fluviales tienen un metabolismo mucho más complejo que el del cuerpo humano ”, explica Battin. «Producen oxígeno y CO 2 a través del efecto combinado de la respiración microbiana y la fotosíntesis de las plantas. Es importante apreciar completamente los mecanismos subyacentes, para que podamos evaluar y cuantificar el impacto del metabolismo del ecosistema en los flujos de carbono«.
Pierre Regnier, profesor de la Université Libre de Bruxelles (ULB) y uno de los autores contribuyentes, agrega: «Comprender el metabolismo de los ecosistemas fluviales es un primer paso esencial para medir mejor el ciclo del carbono, ya que este metabolismo determina el intercambio de oxígeno y gases de efecto invernadero. con el aire. Los científicos ya tienen estimaciones agregadas recientes para lagos, ambientes costeros y océanos abiertos. Nuestra investigación agrega la pieza que falta al rompecabezas, allanando el camino hacia una imagen completa, integrada y cuantificada de este proceso clave para nuestro «planeta azul». .'» Los investigadores llegaron a sus hallazgos al recopilar datos globales sobre la respiración del ecosistema fluvial y la fotosíntesis de las plantas.
Sus hallazgos apuntan a un vínculo claro entre el metabolismo del ecosistema fluvial y el ciclo global del carbono. Mientras dirige el agua hacia los océanos, el metabolismo de los ecosistemas fluviales consume carbono orgánico derivado de los ecosistemas terrestres , lo que produce CO 2 emitido a la atmósfera. El carbono orgánico residual que no se metaboliza llega a los océanos, junto con el CO 2 que no se emite a la atmósfera. Estos aportes fluviales de carbono pueden influir en la biogeoquímica de las aguas costeras.
Battin y sus colegas también analizan cómo el cambio global , en particular el cambio climático , la urbanización, el cambio en el uso de la tierra y la regulación del flujo, incluidas las represas, afectan el metabolismo del ecosistema fluvial y los flujos de gases de efecto invernadero relacionados. Por ejemplo, los ríos que drenan las tierras agrícolas reciben cantidades masivas de nitrógeno de los fertilizantes. Las concentraciones elevadas de nitrógeno, junto con el aumento de las temperaturas debido al calentamiento global, pueden causar eutrofización, un proceso que conduce a la formación de floraciones de algas. A medida que estas algas mueren, estimulan la producción de metano y óxido nitroso, gases de efecto invernadero que son incluso más potentes que el CO 2 . Las represas también pueden exacerbar la eutrofización, lo que puede conducir a emisiones de gases de efecto invernadero aún mayores.
Un nuevo sistema de observación de ríos
Los autores concluyen su artículo subrayando la necesidad de un Sistema mundial de observación de ríos (RIOS) para cuantificar y predecir mejor el papel de los ríos en el ciclo global del carbono . RIOS integrará datos de redes de sensores en los ríos e imágenes satelitales con modelos matemáticos para generar flujos de Los niveles de CO2 en el hemisferio norte dan forma a la absorción de carbono casi en tiempo real relacionados con el metabolismo del ecosistema fluvial.
«Por lo tanto, RIOS serviría como una herramienta de diagnóstico , permitiéndonos ‘tomar el pulso’ de los ecosistemas fluviales y responder a las perturbaciones humanas», dice Battin. «Las redes fluviales son comparables a nuestros sistemas vasculares que monitoreamos con fines de salud. Ahora es el momento de monitorear la salud de las redes fluviales del mundo». El mensaje no puede ser más claro.
Más información: Tom J. Battin et al, Metabolismo del ecosistema fluvial y biogeoquímica del carbono en un mundo cambiante, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-022-05500-8
