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25-10-2016 : Análisis

El misterio del metano: ¿Por qué aumentan las emisiones?

La causa del rápido incremento de las emisiones de metano desde 2007 ha desconcertado a los científicos. Sin embargo, nuevas investigaciones revelan resultados sorprendentes sobre el origen del aumento de metano y demuestran que, a lo largo del tiempo, las fuentes de combustibles fósiles han desempeñado un papel mucho más importante de lo que se creía.

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Los estómagos del ganado, la fermentación en los campos de arroz, la fracturación (fracking) en busca de gas natural, las minas de carbón, las aguas pantanosas, los incendios forestales… todo ello produce metano, el gas de efecto invernadero más importante después del dióxido de carbono. ¿Pero alguien sabe cuántas emisiones hay y cuál es el mejor método de reducirlas? Y el calentamiento del planeta, ¿se debe al fracking o son las emisiones bovinas las principales culpables?

Hasta ahora, el mundo no ha tenido una respuesta definitiva a estas preguntas, pero en los últimos meses algunos científicos piensan que, finalmente, han empezado a resolver el problema —y los resultados son sorprendentes.

La cantidad de metano en la atmósfera se ha más que duplicado en los últimos 250 años. Este gas es responsable del 20%, aproximadamente, del calentamiento global. Pero la evolución reciente del metano es desconcertante. El aumento constante de las emisiones se detuvo en los años 90. Estas se estabilizaron durante casi diez años hasta 2007 y, de repente, volvieron a incrementarse.

¿Qué ha pasado? A menudo se ha echado la culpa del nuevo aumento de las emisiones a la extracción del gas natural mediante la técnica del fracking en Norteamérica y otras partes del mundo. Sin embargo, en estudios recientes se cuestiona esta teoría.

Los investigadores afirman que, al menos globalmente, el incremento registrado en los últimos años, se debe a la actividad de microbios en humedales y arrozales, así como a la digestión de rumiantes. “A pesar del enorme crecimiento de la producción de gas natural, no se ha observado ninguna subida de las emisiones industriales”, constata Stefan Schwietzke, de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) de EE. UU. en Boulder, Colorado, que es el autor principal de uno de los nuevos estudios.

“Desde 2007, el metano en la atmósfera ha aumentado rápidamente”, señala Euan Nisbet de la escuela Royal Holloway, University of London. Pero insiste en que su investigación demuestra que los protagonistas del incremento de emisiones son los microbios, especialmente en las regiones tropicales.

Gracias a una combinación de métodos de investigación, la imagen de las fuentes de metano, antes borrosa, se ve con una claridad mucho más nítida.

Pero esta circunstancia no exime al fracking de toda responsabilidad. Se evidencia que, a diferencia de lo que ha declarado la industria ante organismos gubernamentales y de las Naciones Unidas, el gas natural y otros combustibles fósiles han sido una fuente muy importante de emisiones de metano. Es posible que las empresas no hayan mentido deliberadamente, pero los nuevos estudios aportan pruebas irrefutables de que se equivocaron totalmente.

Los nuevos datos proceden de la combinación de dos métodos de descifrar el misterio del metano. El primero consiste en una nueva base de datos de análisis isotópicos del metano atmosférico. Estos análisis pueden distinguir entre las fuentes de metano, estableciendo tres categorías principales: la producción de los microbios presentes en entornos anóxicos, tales como humedales, vertederos, así como los estómagos e intestinos de rumiantes; el metano fósil liberado por la explotación de las reservas de gas, carbón y otros combustibles subterráneos; y la quema de vegetación como bosques, pastizales y residuos agrícolas.

Las moléculas de metano de cada una de estas fuentes se diferencian por una ratio característica de dos isótopos de carbono, el carbono 12 y el carbono 13. Los microbios fraccionan los isótopos, por lo que se observa una mayor proporción de carbono 12 en comparación con el metano fósil. Además, el metano procedente de incendios forestales y de la quema de residuos agrícolas presenta una proporción más elevada de carbono 13, ya que la fotosíntesis favorece este isótopo.

El segundo método se refiere a observaciones de concentraciones de metano atmosférico por satélite que permiten a los investigadores identificar con precisión las regiones del mundo donde crecen las emisiones. Gracias a la combinación de estos dos métodos, la imagen de las fuentes de metano, antes borrosa, se ve con una claridad mucho más nítida.

Stefan Schwietzke, de la NOAA estadounidense, publicó el análisis isotópico más detallado en la revista Nature. Desarrolló una base de datos global de mediciones isotópicas realizadas a escala mundial en los últimos 30 años y analizó las tendencias. Del estudio realizado por Stefan Schwietzke se derivan dos descubrimientos sorprendentes: el primero, el aumento reciente de metano atmosférico no es debido al incremento de las emisiones de combustibles fósiles, sino que es consecuencia de un aumento inesperado de fuentes microbianas. El segundo, las emisiones generadas por combustibles fósiles han sido, al menos durante algunas décadas, casi el doble de las estimadas inicialmente, mientras que las fuentes microbianas son alrededor de una cuarta parte menos.

Los microbios siguen siendo la mayor fuente de emisiones de metano, ascendiendo a casi 400 millones de toneladas anuales, pero las emisiones de combustibles fósiles son considerablemente más altas de lo que se pensaba antes, alcanzando aproximadamente 200 millones de toneladas.

El metano persiste en la atmósfera solo alrededor de 12 años, mucho menos que el CO2; pero mientras está presente, tiene un gran impacto. A lo largo de un siglo, una molécula de metano contribuye aproximadamente 30 veces más al calentamiento del planeta que el CO2.

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NOAA

Gráfico que muestra las fuentes de emisiones globales del metano.

Los resultados de los últimos estudios sobre el metano han cogido a los científicos por sorpresa, pero las investigaciones recientes los avalan.

En otro documento que se publicó menos de dos semanas antes del estudio de Stefan Schwietzke, Euan Nisbet combinó un conjunto más pequeño de datos isotópicos con un análisis detallado de las fuentes geográficas de las emisiones recientes de metano, y llegó a una conclusión similar. Constata: “Nuestros resultados contradicen las ideas convencionales, pero el análisis apunta claramente a que el aumento de las emisiones procede de fuentes microbianas.”

¿Estas tendencias son relevantes?

Desde hace más de dos siglos, las crecientes emisiones de metano han dado por resultado una concentración cada vez más elevada del gas en la atmósfera. De hecho, mientras las concentraciones de CO2 han experimentado hasta ahora un incremento de tan solo el 40% desde la época preindustrial, los niveles de metano han aumentado más del doble, de 700 ppb a 1.800 ppb.

Pero el aumento se ralentizó en los años 90 del siglo pasado. Después de una subida brusca en 1997, provocada por los incendios forestales como consecuencia de El Niño, de dimensiones catastróficas, las emisiones se detuvieron por completo entre 1999 y 2006. Antes de que los científicos detectaran por qué el aumento se había parado, se reanudó la tendencia alcista. Ahora, finalmente, empiezan a entender el fenómeno.

Basándose en datos isotópicos, un estudio publicado a principios de este año por Hinrich Schaefer, del National Institute of Water and Atmospheric Research de Nueva Zelanda, concluyó que la causa de la interrupción durante diez años del aumento de las emisiones de metano fue consecuencia de la desintegración de la Unión Soviética en 1991.

Desde hace mucho tiempo se sospechaba de fugas exorbitantes en la producción soviética de gas, debido a la tecnología de producción atrasada que emplean y a los enormes agujeros en los largos gaseoductos que transportan grandes cantidades de gas natural desde los campos de Siberia a Europa. Tras el colapso de la URSS se redujo la producción y se importó tecnología de Occidente, la cual contribuyó a minimizar las fugas. Ahora se puede observar con claridad que el nuevo incremento de las emisiones desde 2007 es un resultado de una actividad más intensa de los microbios generadores de metano. Además, los datos geográficos de Euan Nisbet y otros investigadores revelan que las nuevas emisiones se originan, principalmente, en las regiones tropicales. ¿Cómo se explica, pues, por qué los microbios tropicales desarrollan tanta actividad?

Algunos investigadores acusan a los agricultores. Hinrich Schaefer arguye que el aumento de las emisiones de metano posteriores a 2006 emana, principalmente, de China, India y el sureste de Asia. En estos países emergentes, que se caracterizan por una alta densidad de población y pequeñas áreas de ecosistemas naturales, parece que la producción incrementada de los arrozales inundados y la mayor cantidad de ganado son los principales factores responsables.

Las temperaturas más altas y los cambios pluviales han favorecido condiciones ideales para la producción de metano microbiano.

Pero Euan Nisbet atribuye la mayor culpa a las condiciones meteorológicas, que favorecen la actividad microbiana tanto en humedales naturales como en arrozales inundados. Según él, desde 2007, las temperaturas más altas y los cambios pluviales han creado condiciones ideales para la producción de metano microbiano. Por ejemplo, muchos humedales se han extendido por las fuertes lluvias. Dice que en los trópicos se ha registrado un largo periodo de años lluviosos, rematado por un año excepcionalmente cálido en 2014, que coincidió con el mayor aumento de las emisiones de metano hasta ahora. Reconoce que es posible que no todo ocurra en los trópicos. Se observó un pico puntual de emisiones en el Ártico en 2007, año con un verano extremadamente cálido en que podría haberse liberado metano por el derretimiento de permafrost. No obstante, según su análisis, este pico no se repitió en años posteriores.

En todo caso, sea cual fuere la fuente ―el Ártico o los trópicos―, Euan Nisbet advierte que existe un peligro real de que el cambio climático esté empezando a acelerar los procesos que liberan metano a la atmósfera, lo que puede provocar una espiral inquietante en que el mayor calentamiento podría producir más metano y este, a su vez, contribuye aún más al calentamiento. Él ve en las temperaturas más cálidas y las precipitaciones más abundantes de la década pasada, y su evidente impacto sobre la producción de metano en todas las regiones tropicales, “un presagio alarmante de un cambio climático aún más grave”.

¿Qué tenemos que hacer a partir de ahora? Ahora que el mundo tiene una estrategia -acordada en París en el pasado mes de diciembre- para combatir las emisiones de CO2, se necesita urgentemente un plan similar para el enemigo número 2 del clima: el metano. El acuerdo de París para mantener el calentamiento “por debajo de los 2 °C” será inalcanzable sin este plan.

Así pues, si las emisiones microbianas son responsables del reciente aumento, ¿qué se puede hacer para reducirlas? La agricultura puede ayudar. Según las investigaciones se pueden reducir las emisiones de metano acortando el tiempo de inundación de los arrozales, sin sacrificar la productividad, y los ganaderos están trabajando en la cría de ganado con intestinos que produzcan menos metano.

Pero el sector de los combustibles fósiles probablemente se ve más presionado para actuar. Evidentemente, la industria apuntará a que las nuevas pruebas demuestran que los productores de gas natural, en particular, han reducido las emisiones, aunque la producción ha crecido. Stefan Schwietzke calcula que la producción de gas natural fue probablemente responsable de alrededor del 8% del total de las emisiones de metano por unidad de producción en 1985, pero que hoy en día esta cifra, incluyendo el fracking, podría bajar hasta el 2%.

El descubrimiento de que la industria ha bagatelizado sistemáticamente su contribución al cambio climático durante décadas, presentando a los negociadores en materia de cambio climático ante la ONU inventarios nacionales de metano basados en cálculos totalmente erróneos, aumenta la presión para que actúe. Y con buenas razones.

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Hace dos años, David Allen, de la University of Texas en Austin, a quien se permitió un acceso inusual a los pozos de fracking para evaluar el origen de las fugas, subrayó lo que aún se podría lograr. Descubrió que “un pequeño subconjunto de pozos de gas natural fue responsable de la mayoría de las emisiones de metano”. Una quinta parte de los pozos representó más del 60% del metano liberado a la atmósfera.

“Se puede hacer mucho más para reducir las emisiones de combustibles fósiles”, constata Euan Nisbet, y concluye: “Este es uno de los métodos más rápidos y más económicos de reducir el calentamiento por los gases de efecto invernadero.”

Corrección, 28 de 0ctubre de 2016: En versiones anteriores de este artículo se cita incorrectamente la estimación de Stefan Schwietzke respecto al cambio de las emisiones de metano en total desde 1985. Stefan Schwietzke dijo que la producción de gas natural fue probablemente responsable de alrededor del 8% del total de las emisiones de metano por unidad de producción en 1985, pero que hoy en día esta cifra podría bajar hasta el 2%. 

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