¡AGUAS! PODEMOS PERDER LOS MAYORES ALMACENES DE CARBONO
Por: Susana Alvarado Barrientos1 y Elizabeth Hernández Alarcón2
1Red de Ecología Funcional – Instituto de Ecología, AC. , susana.alvarado@inecol.mx
2 Red de Manejo Biotecnológico de Recursos – Instituto de Ecología A.C., elizabeth.hernandez@inecol.mx
Resumen
El gran almacén de carbono que está guardado en los suelos de los humedales es vulnerable. Corremos el peligro de perderlo hacia la atmósfera a causa de modificaciones en la dinámica del agua en estos ecosistemas. Es crítico entender la hidrología de los humedales para proteger los mayores almacenes de carbono del planeta, así como para restaurar o re-crear lo que ya perdimos.
Palabras clave
humedales, suelo, gases efecto invernadero, ecohidrología, restauración
Artículo
La actual crisis climática global es en gran parte causada por el acelerado incremento de la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Entre ellos, principalmente los compuestos de carbono: dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4). Por lo que, desde hace décadas, un enorme esfuerzo científico ha sido enfocado en cuantificar las fuentes, los sumideros y los almacenes de carbono del planeta. Es decir, se ha trabajado por tener un presupuesto, o inventario de carbono, para determinar acciones que puedan contrarrestar el actual desequilibrio entre las emisiones y la asimilación del carbono atmosférico.
Se ha considerado que los humedales, particularmente los costeros como los manglares, las marismas y pastos marinos, son ecosistemas altamente valiosos para el balance global del carbono. El almacén de carbono en estos humedales es, por mucho, mayor que el de los ecosistemas terrestres incluyendo los bosques tropicales. La mayor parte de este almacén de carbono no se encuentra en la vegetación de los humedales costeros, sino en sus suelos. Es tan especial este almacén que se le ha puesto un nombre: carbono azul.
Figura 1. Suelo de manglar inundado (izquierda) y no inundado (derecha). El agua es clave para que el carbono azul no se pierda hacia la atmósfera. Autores: Susana Alvarado Barrientos (izquierda) y Hannah Bowen (derecha).
Y, ¿qué tienen de particular los suelos de los humedales costeros que pueden almacenar tanto carbono? La clave es el agua (Figura 1). Los suelos de los humedales están permanente o muy frecuentemente inundados, lo que genera una condición anóxica (sin oxígeno). Esto a su vez, disminuye la velocidad de descomposición de la materia orgánica limitando la cantidad de carbono que es emitido como gas a la atmósfera [1]. Además, los humedales costeros conectan los territorios adentro de los continentes con los mares, a través de corrientes de agua superficiales y subterráneas. Entonces, la materia orgánica producida por las plantas del humedal, sumada a la que llega acarreada por el agua desde otros ecosistemas, no se descompone tan rápido, sino que se va almacenando allí mismo en el suelo del humedal por mucho tiempo: de cientos a miles de años (Figura 2). Podemos pensar en estos ecosistemas como una persona que logra ahorrar gran parte de sus ingresos… ¡quién como los humedales costeros!
Figura 2. Suelos de manglar mostrando acumulación de materia orgánica. A la derecha, suelo de islote construido para la restauración ecohidrológica del manglar muerto en laguna de Tampamachoco, Veracruz. Autores: Elizabeth Hernández Alarcón (izquierda) y Alejandro Corona Salto (derecha).
Hasta hace no muchos años, aún quedaban dudas sobre los flujos del carbono azul. Es decir, se conocía más sobre el almacenamiento, pero no se tenía suficiente información sobre los ingresos y gastos de carbono: asimilación y emisión de carbono atmosférico (CO2 y CH4), e importación y exportación de carbono en sedimentos y agua. Tampoco se sabía mucho sobre qué condiciones ambientales hacen que un humedal sea sumidero o emisor neto de carbono. Para conocer el intercambio ecosistema-atmósfera de carbono, hizo falta avances tecnológicos importantes para poder medir directamente tal cual el aliento de los ecosistemas [2], como la instrumentación que se coloca en “torres de flujo” (Figura 3). Por otro lado, para conocer el intercambio suelo-atmósfera, o agua-atmósfera, de carbono ahora se cuenta con analizadores portátiles de gases para mediciones en tiempo real (Figura 4).
Figura 3. Torre de flujo en el manglar de cuenca de Puerto Morelos, Quintana Roo, con la cual se monitoreó el intercambio ecosistema-atmósfera de calor, agua y carbono. Créditos: Susana Alvarado Barrientos. Más información y datos disponibles en: https://ameriflux.lbl.gov/sites/siteinfo/MX-PMm
Figura 4. Equipo de campo para medir en tiempo real el intercambio de CO2 y CH4 entre el agua (o suelo) y la atmósfera. Autor: Ottmar Reyes Jiménez.
Así, recientemente se ha podido demostrar que la dinámica del agua, o régimen de inundación (también conocido como hidroperíodo), es un factor determinante para que un humedal costero sea emisor o sumidero neto de carbono. Por ejemplo, un manglar de cuenca (no contiguo al mar) ubicado en Puerto Morelos, Quintana Roo, fue emisor neto de carbono durante tres meses cuando no estaba inundado debido a un periodo prolongado de escasez lluvias [3]. De intensificarse la sequía y/o extracción de agua subterránea localmente, este tipo de manglar pasaría más tiempo siendo emisor neto de carbono, lo cual implica la pérdida del capital de carbono azul allí almacenado. Por otro lado, los humedales pueden emitir menos metano cuando sus suelos son drenados, pero bajo esta condición de suelo no sumergido puede ocurrir tal incremento en las emisiones de CO2, que la baja emisión de metano no es suficiente y el humedal seguiría siendo emisor neto de carbono [4]. Pero no solo la cantidad de agua es importante, también la calidad. Los manglares tienen agua salobre, sin embrago si se modifican los flujos de agua y se pierde salinidad, los manglares pueden convertirse en fuentes de metano. En manglares de Veracruz se encontraron emisiones de metano hasta 100 veces más altas en manglares que permanecían permanentemente inundados con muy baja en salinidad comparado con los manglares con inundación intermitente y salinidades altas [5]. Con esto se resalta la importancia de comprender, y no perturbar, los flujos de agua de los humedales.
Para que la protección del carbono azul sea eficaz, es entonces necesario entender las interacciones entre el agua (cantidad, cantidad y temporalidad) y los procesos vitales del ecosistema; a esta integración de conocimientos le llamamos ecohidrología (ecología funcional + hidrología). Esta integración es necesaria también para diseñar acciones eficaces de restauración del almacenamiento de carbono azul. Un ejemplo muy cercano de restauración que está demostrando ser exitoso, donde se combina el conocimiento hidrológico con el ecológico, es el que se lleva a cabo en los manglares muertos de la laguna de Tampamachoco [6]. En esta década de la restauración que recién inicia, se espera seguir construyendo e integrando conocimiento, así como realizando acciones para mantener y regenerar la hidrología de los humedales con el fin de no perder el valioso capital de carbono azul.
Para leer más:
[1] Campos, A. (2020) https://elportal.mx/princ/suelos-sumergidos/
[2] Alvarado-Barrientos, S. (2017) https://www.revistayuam.com/observatorios-de-flujos-de-calor-y-gases-de-efecto-invernadero-midiendo-el-pulso-y-aliento-de-los-ecosistemas/
[3] Alvarado-Barrientos, S., y otros. (2021) Journal of Geophysical Research: Biogeosciences https://doi.org/10.1029/2020JG005811
[4] Morris, P.J (2021) Nature Climate Change https://doi.org/10.1038/s41558-021-01072-z
[5] Hernandez, M.E. y D.A. Junca-Gómez (2021) Science of the Total Environment https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140276
[6] Zaragoza Méndez A.F, y otros. (2020) https://elportal.mx/princ/restauracion-de-manglares-a-combinar-ecologia-con-ingenieria-ambiental/