Mejoran la predicción de las emisiones de gas metano de los humedales costeros

Un estudio internacional liderado por la investigadora de la Universitat Autònoma de Barcelona Ariane Arias-Ortiz, publicado en Global Change Biology, ha analizado los flujos de gas metano de más de un centenar de humedales costeros o marjales de EE. UU. El análisis ha identificado los factores ambientales clave que influyen en las emisiones de metano y ha permitido elaborar el mayor conjunto de datos estandarizados sobre las emisiones de gases de efecto invernadero en estos ecosistemas. Con estos datos se podrán contabilizar con mayor precisión los gases de efecto invernadero y mejorar los modelos climáticos.

Las marismas costeras tienen una gran importancia ambiental, no solo por el papel de sus ecosistemas en la conservación de la biodiversidad, para la protección contra la erosión o porque favorecen la pesca, sino también porque contribuyen a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera frenando la descomposición de la materia orgánica por sus suelos húmedos y pobres en oxígeno.

Pero estas condiciones favorecen la liberación de metano, un gas de efecto invernadero significativamente más potente que el dióxido de carbono, con mayor capacidad para atrapar el calor en la atmósfera. El efecto de las emisiones de metano puede contrarrestar el del secuestro de dióxido de carbono, por lo que determinar y predecir con precisión las emisiones de metano en las marismas costeras es sustancial para poder valorar las implicaciones climáticas de la restauración o degradación de estos entornos naturales.

Un estudio liderado por la investigadora del Departamento de Física de la UAB Ariane Arias-Ortiz, miembro del grupo de investigación SGR de Biogeociencias Marinas y Ambientales del ICTA-UAB, ha analizado los datos de los flujos de metano de 109 humedales costeros de EE. UU. teniendo en cuenta factores ambientales, como el clima, la actividad vegetal y la composición química del agua atrapada en los sedimentos. Se trata de la primera vez que se pone al alcance de toda la comunidad científica un conjunto de datos tan grande sobre estas emisiones junto con una amplia gama de parámetros ambientales y biogeoquímicos, de forma estandarizada.

La investigación ha identificado importantes predictores espaciales y temporales en las emisiones de metano, con efectos interactivos entre las variables ambientales documentados por primera vez. Se ha observado que la salinidad es un factor dominante: los humedales más salinos emiten muy poco metano, mientras que los humedales de agua más dulce presentan emisiones variables. En los humedales de agua dulce, los más cálidos emiten más metano, mientras que los humedales situados más arriba en la franja de inundación (menos inundados) emiten menos.

El estudio también muestra que las variaciones estacionales en las emisiones de metano en un mismo ecosistema dependen en gran medida de la temperatura –cuanto más calor, más emisiones– y de la fijación de carbono vegetal o fotosíntesis. A diferencia de las marismas de zonas interiores, los marjales presentan variaciones significativas en las emisiones de metano a escala diaria influenciadas por la actividad de las plantas, que pueden mejorar la exudación de las raíces durante la fotosíntesis activa, estimulando los microbios productores de metano o facilitando su transporte a través de las cavidades de los tejidos vegetales. Además, en las zonas con una acción de marea significativa, las emisiones más altas de metano se producen en forma de liberaciones intermitentes del gas almacenado que tienen lugar después de cada marea baja. Con los datos del estudio se podrán mejorar los modelos de predicción y facilitar la simulación de las emisiones de metano de los humedales costeros en un clima cambiante.

"Las emisiones de metano tienen un gran impacto y su variabilidad en las marismas costeras plantea retos a la hora de determinar la proporción de los gases de efecto invernadero provenientes de estos ecosistemas. Predecir las emisiones de metano es importante para alcanzar los objetivos ambientales y mejorar los modelos climáticos", explica Arias-Ortiz. "Con este estudio proporcionamos datos y metodologías para mejorar las estimaciones de emisiones de metano de los humedales costeros y perfeccionar los inventarios nacionales y globales de gases de efecto invernadero".

En la última década ha crecido el interés por restaurar los humedales costeros para la mitigación del cambio climático. Las marismas costeras pueden secuestrar más carbono por unidad de superficie del suelo que otros ecosistemas, como los bosques terrestres. En este sentido, Ariane Arias destaca que "las implicaciones de esta investigación son significativas para mejorar la precisión de las predicciones de emisiones de metano de los humedales costeros y evaluar cuidadosamente cómo la restauración de estos ecosistemas puede ayudar a mitigar el cambio climático."

La investigación proporciona directrices prácticas para estimar si las emisiones de metano de un marjal determinado son, o serán en el futuro, suficientemente significativas para ser incluidas en la cuantificación de los inventarios de gases de efecto invernadero en proyectos orientados a la mitigación de emisiones. El estudio facilita "estimaciones más refinadas de los flujos de metano en estos ecosistemas que los valores globales que proporciona el IPCC", explica la investigadora de la UAB. Entender los mecanismos que producen las emisiones observadas "es crucial para estimar con precisión las emisiones de metano en los escenarios climáticos futuros, sobre todo porque las marismas costeras se enfrentan a presiones crecientes de actividad humana y a los efectos del cambio climático como el aumento del nivel del mar y el calentamiento", concluye Arias.

La investigación, que se publica hoy en la revista Global Change Biology, ha sido liderada por la investigadora del Departamento de Física de la UAB Ariane Arias-Ortiz, y ha contado con importantes contribuciones de Jaxine Wolfe, técnica del Smithsonian Environmental Research Center (SERC) en la síntesis y archivo de datos y de los miembros del Coastal Carbon Network's (CCN) Methane Working Group, formado por expertos de diferentes instituciones. Los colaboradores de datos también han participado y han sido claves para la ejecución del trabajo.