Resumen: Los humedales son ecosistemas que pueden estar inundados de forma permanente o estacional, y que tienen la capacidad de acumular materia orgánica parcialmente descompuesta, denominada turba. Por muchos años, debido a su aspecto y, muchas veces, asociación a lo tenebroso, fueron olvidados tanto por gobiernos como por científicos. Sin embargo, estudios recientes muestran que estos ecosistemas tienen la capacidad de acumular grandes cantidades de carbono en sus suelos por miles de años, lo que podría convertirlos en aliados en la lucha contra el cambio climático. En este artículo, explicaremos acerca de los flujos de agua y carbono en humedales, cómo estos pueden ser estudiados y por qué se cree que podrían ayudar a mitigar los efectos del cambio climático.
Todos hemos escuchado una historia de terror parecida: Es de noche, alguien corre a través del pantano y, de pronto, una criatura monstruosa sale de las aguas oscuras para atacar a aquel que osó arriesgarse a pasar por ahí. Y es que los pantanos, ciénagas, y humedales, en general, no tienen una buena reputación. Quizás sea por su agua turbia, algunas veces estancada, o por la asociación que hacemos con la presencia de animales feroces, o seres sobrenaturales. Lo cierto es que varios concuerdan en que «dan miedo».
De hecho, debido a esta reputación, durante muchos años, estos ecosistemas fueron dejados de lado tanto por científicos, como por gobiernos, y esto llevó a que sean degradados ampliamente. Muchos fueron drenados para extraer turba, que es materia orgánica parcialmente descompuesta que se acumula en sus suelos. Por varios años, esta turba fue usada como combustible, y más recientemente como fertilizante y en la industria de la horticultura. Asimismo, con el crecimiento mundial y la expansión de las ciudades, estos ecosistemas son drenados para ser usados como áreas agrícolas o para construir autopistas y complejos de viviendas.
Pero ¿por qué son importantes estos ecosistemas y cómo pueden ayudar a mitigar el cambio climático?
Sumideros de carbono
A pesar de ocupar solo un 3% de la superficie terrestre, los humedales pueden acumular alrededor del 30 % del carbono terrestre en sus suelos. Por medio de la fotosíntesis, las plantas que habitan en estos ecosistemas pueden capturar el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera e incorporarlo en sus sistemas y en los suelos, donde puede quedar acumulado durante miles de años en forma de carbono orgánico.
Claro que no todos los humedales son iguales. La capacidad de un humedal de absorber carbono depende de muchos factores como el clima, nivel de agua, tipo de vegetación e incluso de si se ha visto afectado por la actividad humana. Por ejemplo, Dalmagro y colaboradores (2019) encontraron que, el Pantanal, el humedal continuo más grande del mundo ubicado en Brasil, absorbió en promedio 141.2 gramos de carbono por metro cuadrado por año (g C m-2 año-1) en el período de 2014 a 2016. Por otro lado, un estudio hecho por la autora de este artículo mostró que un humedal en Vancouver, Canadá, solo absorbió alrededor de 30 g C m-2 año-1 en el período de estudio de 2016-2017 (D’Acunha y colaboradores, 2019).
Reservas y filtros de agua
Otra importante función que cumplen los humedales, es en el ciclo del agua. Estos ecosistemas pueden actuar como una esponja, acumulando agua durante los períodos lluviosos, y luego liberándola durante períodos más secos. Esta acción disminuye el riesgo de inundaciones y, a la vez, ayuda en tiempos de sequía.
Asimismo, los humedales pueden trabajar como filtros agua. Las plantas, algas, hongos y bacterias que viven allí son capaces de ‘enterrar’ los contaminantes, absorberlos o degradarlos a compuestos que no son tóxicos, de manera que el agua puede llegar a ríos, lagos u océanos sin contaminarlos.
¿Héroes o villanos?
Un humedal natural tiende a absorber más carbono que a emitirlo, pero este equilibrio es delicado. La vegetación también respira y emite CO2, y los microorganismos que viven en las aguas y suelos de los humedales pueden producir CO2 y metano (CH4) como parte de su metabolismo, y emitir estos gases a la atmósfera. De esta manera, drenar los humedales para extraer turba o usarlos para la agricultura puede generar que estos ecosistemas pasen de sumideros, o almacenes, de carbono, a emisores de carbono hacia la atmósfera, empeorando el cambio climático. Un ejemplo de esto, se muestra en el artículo publicado por Hemes y colaboradores, en el 2019. Ellos hallaron que aquellos humedales que habían sido degradados para ser usados como campos agrícolas eran emisores de gases de efecto invernadero, y podrían perder hasta 1541 g C m-2 año-1.
Es por esto que estudiar los humedales y ver qué factores afectan los flujos de gases de efecto invernadero (como CO2, CH4 y N2O) es sumamente importante si queremos saber si están actuando como reservorios o emisores de estos gases, y para entender mejor cómo manejarlos para mitigar el cambio climático, o para hacer políticas para protegerlos.
¿Cómo se miden los gases de efecto invernadero?
Existen varias técnicas e instrumentos que se pueden utilizar para medir la emisión o absorción de gases de efecto invernadero de un ecosistema. Por ejemplo, se pueden tomar muestras de agua con una jeringa, y luego analizar los gases disueltos usando un cromatógrafo de gases, que es capaz de separar diferentes sustancias de una muestra por sus propiedades químicas. Asimismo, es posible usar unas cámaras portátiles que se colocan en el suelo y que tienen sensores infrarrojos que miden el flujo de este gas desde el suelo hasta la atmósfera. Sin embargo, el estándar dorado para la medición de flujos de gases de efecto invernadero, es la técnica de covarianza eddy. Un eddy puede ser pensado como el flujo de aire en forma de remolino que es causado por las fluctuaciones de temperatura durante el día y la noche, mientras que covarianza se refiere al cambio conjunto entre las concentraciones de un gas y la dirección del viento en forma de eddy.
Un sistema de covarianza eddy consiste de un anemómetro sónico y uno o más analizadores de gases, todos montados sobre una torre cuya altura depende de la vegetación. El anemómetro sónico mide velocidad y dirección del viento, mientras que el analizador mide la concentración del gas a estudiar, de esa masa de aire. Estos datos se miden varias veces por minuto y, luego de un análisis matemático, se puede estimar la cantidad de gas que es absorbido por el ecosistema o que es liberado a la atmósfera.
Mientras más tiempo esté la torre de eddy covarianza midiendo los gases de efecto invernadero, las mediciones serán más cercanas a la realidad. Es así, que muchas de estas torres permanecen en el humedal midiendo los gases de efecto invernadero por, al menos, un año. De esta manera, es posible evaluar cómo los cambios de temperatura, humedad y vegetación, afectan los flujos de carbono.
¿Cuál es el futuro de los humedales?
Actualmente, diversos humedales están siendo estudiados para evaluar cuánto carbono están almacenando o liberando a la atmósfera. Sin embargo, aún hay mucho por hacer ya que ni siquiera sabemos dónde están todos los humedales. Muchos países no saben si tienen humedales o no. De hecho, en el 2017 se descubrió en el Congo el humedal tropical más grande del mundo y, así como ese, pueden haber otros más, escondidos. Es importante encontrarlos para evitar que la expansión de ciudades o de la actividad humana pueda degradarlos y convertirlos en una potencial fuente de carbono hacia la atmósfera.
Entonces, más que lugares terroríficos, pensemos que los humedales son los héroes sin capa de la historia, que cumplen diversas funciones como sumideros de carbono, reservas de agua y ecosistemas biodiversos. Aunque, sin los cuidados y protección adecuados, podrían llegar a tornarse rápidamente en los villanos. Depende de nosotros seguir conservándolos para evitar que esto ocurra, y de estudiarlos para convertirlos en nuestros aliados contra el cambio climático.
Biografía de la autora:
Brenda Melissa D’Acunha Sandoval es estudiante de doctorado de la Universidad de British Columbia, Vancouver, Canadá, en el área de Ciencias Geológicas, y trabaja en la medición de flujos de gases de efecto invernadero de diferentes ecosistemas. Tiene una licenciatura en Química por la Pontificia Universidad Católica del Perú, y una maestría en Ciencias Geológicas por la Universidad de British Columbia. Actualmente, también es codirectora del programa Research Experience for Peruvian Undergraduates (REPU).
Bibliografía
D′Acunha, B., Morillas, L., Black, T. A., Christen, A., & Johnson, M. S. (2019). Net Ecosystem Carbon Balance of a Peat Bog Undergoing Restoration: Integrating CO 2 and CH 4 Fluxes From Eddy Covariance and Aquatic Evasion With DOC Drainage Fluxes. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 124(4), 884-901.
Dalmagro, H. J., de Arruda, P. H. Z., Vourlitis, G. L., Lathuillière, M. J., de S. Nogueira, J., Couto, E. G., & Johnson, M. S. (2019). Radiative forcing of methane fluxes offsets net carbon dioxide uptake for a tropical flooded forest. Global Change Biology. 25(6), 1967-1981.
Hemes, K., Chamberlain, S., Eichelmann, E., Anthony, T., Valach, A., Kasak, K., Szutu, D., Verfaillie, J., Silver, W., Baldocchi, D. (2019). Assessing the carbon and climate benefit of restoring degraded agricultural peat soils to managed wetlands. Agricultural and Forest Meteorology, 268, 202–214.
Recursos adicionales
Video explicativo sobre la técnica de covarianza de eddy:
Foto de portada: https://blazetv.es/blog/pantanos-increibles-mundo/
