El aumento de los niveles globales de metano desconcierta a los científicos

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Las concentraciones de metano en la atmósfera de la tierra se están disparando, y las causas exactas de este aumento “aterrador” desconciertan a los científicos.

En abril de 2022, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos informó que las concentraciones del gas promediaron 1.895,7 partes por billón (ppb) durante el año pasado, un nuevo récord.

De hecho, el informe de la NOAA mostró que en 2021 hubo un aumento de 17 ppb: el mayor incremento anual en los niveles de metano atmosférico desde que comenzaron las mediciones sistemáticas, en 1983.

“Las concentraciones de metano están aumentando a un ritmo aterrador y totalmente inesperado”, dice a Newsweek Benjamin Poulter, científico atmosférico de la NASA.

“En 2020 y nuevamente en 2021, las concentraciones de metano crecieron a un ritmo más del doble que el del promedio de la década anterior”.

Los científicos dicen que el incremento acelerado del metano atmosférico tiene implicaciones significativas porque es un potente gas de efecto invernadero y puede contribuir al calentamiento global.

Si bien el metano permanece en la atmósfera solo unos diez años, mucho menos que el dióxido de carbono, tiene un potencial de calentamiento aproximadamente 30 veces mayor que el del CO2.

Como resultado, el aumento considerable de las concentraciones de metano en la atmósfera ahora es “grave y un gran problema global”. Ello podría poner en riesgo el objetivo de limitar el calentamiento global a 1.5-2 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales, explica a Newsweek Euan Nisbet, científico de la Tierra en Royal Holloway, en la Universidad de Londres, Reino Unido.

CON EL METANO FALLARÁ EL ACUERDO DE PARÍS

“El metano es uno de los principales gases de efecto invernadero antropogénicos, y su reciente e inesperado aumento es posiblemente la mayor desviación de las esperanzas de cumplir con el Acuerdo de París (el reciente aumento de CO2también fue malo). Si no controlamos el metano, el Acuerdo de París fallará”.

Desde la era de la Revolución Industrial, las concentraciones de metano en la atmósfera han aumentado constantemente en una tendencia “claramente” detonada por las emisiones de combustibles fósiles, es decir, la quema de carbón, gas y petróleo, según Nisbet.

Pero, en la década de 1990, este aumento comenzó a disminuir y se estabilizó por completo entre 1999 y 2006. Luego, en 2007, los niveles de metano atmosférico comenzaron a aumentar misteriosamente de nueva cuenta. Desde entonces sigue una tendencia de aumento que los científicos batallan por comprender adecuadamente.

Esto llevó a los investigadores a preguntarse si las actividades humanas o las consecuencias del cambio climático, o de hecho una combinación de los factores, son responsables del aumento.

Se han estudiado las causas del cambio climático en los últimos años utilizando varios métodos, que van desde tomar mediciones desde aviones y satélites, hasta la ejecución de modelos informáticos.

Pero estos estudios han llegado a conclusiones diferentes, y a veces contradictorias, que citan factores que van desde cambios en los humedales tropicales hasta aumentos en los combustibles fósiles o las emisiones agrícolas, entre otros factores —como la disminución de los sumideros de metano en la atmósfera— como los principales detonadores.

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Archivo. Los animales rumiantes, como las vacas, son fuentes importantes de emisiones de metano. (Foto: iStock)

TAMBIÉN PROVIENE DE FUENTES NATURALES

Según un estudio publicado en la revista PNAS, las contradicciones en estas diferentes hipótesis surgen porque nuestra capacidad de monitoreo actual no puede vincular de manera definitiva las variaciones recientes del metano con fuentes específicas.

“Nuestros sistemas de monitoreo son totalmente inadecuados para el desafío que enfrentamos”, indica Poulter.

El metano proviene tanto de fuentes naturales como de la actividad humana, y las estimaciones actuales indican que cada año se emiten aproximadamente 600 millones de toneladas. Las fuentes naturales representan alrededor del 40 por ciento de las emisiones totales de metano, la principal de estas son los ecosistemas de humedales.

Mientras tanto, las fuentes de origen humano (o antropogénicas), representan el 60 por ciento restante, incluidas las emisiones de combustibles fósiles, la ganadería, los vertederos, la agricultura y la quema de biomasa.

Las fuentes de metano también se pueden clasificar según el proceso de emisión en tres categorías, cada una de las cuales tiene componentes antropogénicos y naturales.

Estas categorías son biogénicas (metano procedente de la descomposición de materia orgánica en condiciones de cero oxígeno, tales como las exhalaciones de animales rumiantes, estiércol, cultivos de arroz, vertederos, humedales y aguas residuales); termogénicas (metano que se origina de la descomposición de la materia orgánica durante largos periodos debido al calor y la presión en la corteza terrestre, con fuentes que incluyen filtraciones de gas geológico y explotación de combustibles fósiles); y pirogénicas (metano producido por la combustión incompleta de biomasa con fuentes tales como incendios forestales, incendios de desechos de cultivos y la quema de biocombustibles).

NADIE SABE POR QUÉ AUMENTAN LOS NIVELES

Si bien los científicos aún no están seguros de qué es exactamente lo que está impulsando el alza de metano posterior a 2007, una línea de evidencia está ayudando a arrojar luz sobre la pregunta.

Las fuentes de metano, un compuesto formado por un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno, se pueden identificar por sus señas geoquímicas características.

El propio carbono se presenta en dos formas estables, o isótopos. La gran mayoría es carbono-12 (12C), mientras que alrededor del 1 por ciento es carbono-13 (13C).

El metano emitido por los combustibles fósiles y los incendios tiende a tener un poco más de 13C, en contraste con el metano biogénico, que generalmente contiene un poco más de 12C.

El término “metano biogénico” se refiere a las emisiones de metano de organismos vivos o biológicos, que producen ciertos microbios en un proceso llamado metanogénesis. Estos microbios se pueden encontrar en las vísceras de animales rumiantes, como vacas y ovejas, y en los suelos de los humedales, entre otros lugares.

Los estudios que analizan las burbujas atrapadas en los núcleos de hielo muestran que la proporción de carbono-13 en el metano atmosférico aumentó en los dos siglos anteriores a 2007. Esta tendencia es impulsada por las emisiones de combustibles fósiles, de acuerdo con un informe del cual Nisbet es autor.

Pero algunas investigaciones recientes demostraron que cuando las concentraciones de metano comenzaron a crecer nuevamente, en 2007, la proporción de 13C comenzó a disminuir a medida que aumentaba el 12C.

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Archivo. La quema de combustibles fósiles contribuye a los niveles de metano atmosférico. (Foto: iStock)

LA PRINCIPAL FUENTE DEL AUMENTO

Esta tendencia, según Nisbet y otros expertos, proporciona una fuerte evidencia de que las emisiones biogénicas de metano de los humedales, las vacas, las aguas residuales o los vertederos, o varios de estos factores combinados, han sido la principal fuente del aumento posterior a 2007, en lugar de las emisiones de combustibles fósiles o los incendios.

“No sabemos cabalmente qué está impulsando los aumentos recientes y es probable que haya múltiples causas”, dice Nisbet. “Pero desde 2007, el contenido porcentual de carbono-12 del metano en el aire ha ido en aumento. Eso sugiere que gran parte del nuevo incremento proviene de fuentes biológicas como el ganado, los humedales naturales y los vertederos”.

Además, las mediciones de una red global colaborativa dirigida por NOAA indican que gran parte del crecimiento se ha producido en los trópicos y subtrópicos, lo que sugiere que las emisiones biológicas de los humedales o la agricultura en estas regiones están aumentando.

“Gran parte del crecimiento está en los trópicos, pero no sabemos si es ganado o humedales o muy probablemente ambos”, dice.

“Hay algunos estudios recientes sobre humedales en África y Bolivia con enormes emisiones. Mientras, las poblaciones de ganado de India y África son enormes, y tienen un crecimiento de población extremadamente rápido, la cual obtiene una gran parte de su alimento de los rumiantes que habitan los pastizales. Las emisiones también son biológicas y probablemente crezcan muy rápido en los trópicos, aunque disminuyan en Europa y los Estados Unidos”, apunta.

INCAPACIDAD ATMOSFÉRICA CONTRA EL PROBLEMA

“Las emisiones de combustibles fósiles también siguen siendo muy grandes —añade Nisbet—. Pero no necesariamente están creciendo rápidamente a medida que mejora el control de fugas. Sin embargo, los incendios y los vertederos están aumentando en los trópicos”, señala.

Sin embargo, Nisbet indica que también existe la posibilidad de que esté disminuyendo la capacidad de la atmósfera para degradar y destruir el metano a través de ciertas reacciones químicas. “Tal vez todos los factores están actuando”, expone.

Xin Lan, científico atmosférico del Laboratorio de Monitoreo Global de NOAA en Boulder, Colorado, y sus colegas, han estimado que alrededor del 85 por ciento del aumento en las emisiones de metano desde 2007 proviene de fuentes microbianas, es decir, biológicas. El 15 por ciento restante del crecimiento provino de fuentes de combustibles fósiles, según Lan y su equipo.

Es importante tener en cuenta que las emisiones biogénicas de metano aún pueden provenir de fuentes antropogénicas, como la ganadería, por ejemplo. De hecho, un estudio publicado en National Science Review encontró que el factor principal que detona el crecimiento del metano después de 2007 es la actividad humana, principalmente, mayores emisiones provenientes de la agricultura, vertederos y desechos, así como de combustibles fósiles.

A medida que aumentan los niveles de metano, los científicos ahora se preguntan si se desencadenó o no un circuito de retroalimentación relacionado con el cambio climático, donde el calentamiento global conduce a mayores emisiones de metano, lo que a su vez fomenta un mayor calentamiento. Algunos ya creen que es probable que este proceso esté sucediendo, aunque la respuesta aún no está clara.

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Archivo. Los ecosistemas de humedales son las principales fuentes naturales de emisiones de metano. (Foto: iStock)

¿EL CALENTAMIENTO ALIMENTA EL CALENTAMIENTO?

“¿El calentamiento está alimentando el calentamiento? Es una pregunta increíblemente importante”, dijo Nisbet a la revista Nature. “Hasta ahora, no hay respuesta, pero parece que es así”.

Lan le dijo anteriormente a Newsweek que la producción natural de metano se acelera con la lluvia y las temperaturas variables. Eso se volverá más común a medida que el cambio climático provoque que muchas áreas del mundo se vuelvan más cálidas y húmedas.

“A partir de los procesos naturales, sabemos que las emisiones de metano de los humedales son sensibles a los cambios en las precipitaciones y la temperatura”, indica.

“La producción de metano de los microbios aumenta con el incremento de la temperatura global, la cual a largo plazo se intensifica por las emisiones de gases de efecto invernadero. Más metano atmosférico, a su vez, puede calentar aún más la tierra. Ese es el ciclo de retroalimentación al que nos referimos”.

A medida que el planeta se calienta, se prevé que los trópicos se expandan, lo que significa que la agricultura tropical probablemente se volverá más productiva.

“Es probable que ocurra un aumento en la agricultura humana que conlleva más rumiantes, más cultivos, más incendios de desechos de cultivos, más uso de fertilizantes que se escurren hacia los humedales, todo lo cual conduce a la emisión de metano”, escribió Nisbet en un artículo publicado en la revista Philosophical Transactions A. N

(Publicado en cooperación con Newsweek. Published in cooperation with Newsweek).

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