¿Qué hay detrás de niveles crecientes de metano en la atmósfera?
Un equipo de científicos liderado por John Worden del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA puede haber resuelto un rompecabezas que involucra un potente gas de efecto invernadero.
Los niveles atmosféricos de metano han estado aumentando, por lo que Worden y sus colegas aplicaron algunos nuevos análisis de datos satelitales y terrestres para determinar con mayor precisión las fuentes.
La concentración de metano en la atmósfera ha aumentado marcadamente, en alrededor de 25 teragramos por año, desde 2006. En los últimos años, diferentes equipos de investigación han presentado explicaciones viables pero contradictorias para el aumento.
Algunos equipos han publicado evidencias que muestra que las emisiones de fuentes biogénicas están impulsando el aumento. Los humedales, los rumiantes y los arrozales -todos hogar de microbios productores de metano- son algunas de las principales fuentes de metano biogénico.
Otros equipos han argumentado que un aumento simultáneo en el etano atmosférico, un componente clave del gas natural, implica que los combustibles fósiles son los culpables. La extracción y el transporte de combustibles fósiles añaden etano y metano a la atmósfera a través de fugas en pozos, tuberías y otras infraestructuras.
En el nuevo estudio, Worden y sus colegas argumentan que tanto los combustibles fósiles como las fuentes biogénicas (humedales y agricultura) son responsables del aumento.
El equipo de Worden calculó que los combustibles fósiles han contribuido con alrededor de 12 a 19 teragramos de metano a la atmósfera cada año desde 2006. Hallaron que las fuentes biogénicas aportaban de 12 a 16 teragramos por año. Al mismo tiempo, las emisiones de la quema de biomasa (incendios forestales y quemas prescritas) disminuyeron de 4 a 5 teragramos por año.
La clave para precisar estos números fue el cálculo de una nueva estimación de las emisiones de la quema de biomasa. En el pasado, los investigadores confiaban en estimaciones "de abajo hacia arriba" de emisiones de metano basadas en el resultado de la Base de Datos Global de Emisiones de Fuego (GFED), un modelo que estima emisiones basadas en observaciones satelitales del área quemada, tipo de vegetación y otros factores.
El grupo de Worden complementó las estimaciones de GFED al incorporar medidas satelitales de metano y monóxido de carbono en la atmósfera. Las observaciones "descendentes" provinieron del sensor de Mediciones de Contaminantes en la Troposfera (MOPITT) en el satélite Terra y el sensor Espectrómetro de Emisión Troposférica (TES) en Aura.
La visualización anterior, basada en datos de GFED, muestra la cantidad de incendios terrestres quemados en todo el mundo entre 2000 y 2015. El área quemada cada año disminuyó aproximadamente un 12 por ciento entre principios de la década de 2000 y el período más reciente de 2007 a 2014, según observaciones por espectrómetros de imágenes de resolución moderada, sensores en los satélites Aqua y Terra de la NASA.
La suposición lógica sería que las emisiones de metano de los incendios disminuirían en aproximadamente el mismo porcentaje que el cambio en el área quemada. Pero las observaciones de TES y MOPITT dejaron en claro que la disminución en las emisiones de metano era casi el doble de lo que sugeriría.
La mayoría de las moléculas de metano en la atmósfera no tienen características de identificación que revelen su origen, por lo que rastrear sus fuentes requiere líneas de evidencia adicionales: mediciones de otros gases, análisis químicos, firmas isotópicas, observaciones del uso del suelo y más. Los isótopos de carbono en las moléculas de metano demostraron ser particularmente útiles. De las fuentes de metano examinadas en el nuevo estudio, las emisiones de los incendios contenían el mayor porcentaje de isótopos pesados ??de carbono; las emisiones microbianas son las más pequeñas; y las emisiones de combustibles fósiles estaban en el medio.
"Una cosa divertida acerca de este estudio fue combinar todas estas diferentes pruebas para armar este rompecabezas", dijo Worden.
Imágenes de NASA Earth Observatory por Joshua Stevens, usando datos de la Base de Datos Global de Emisiones de Fuego y el Laboratorio de Investigación del Sistema de la Tierra de la NOAA. Historia de Adam Voiland (NASA Earth Observatory), basada en información de un comunicado de prensa de Carol Rasmussen (Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA).
Instrumento (s):
Terra - MODIS
Aqua - MODIS
Modelo
Medición in situ
NASA Earth Observatory