Descubrimiento de fuentes de metano en la Amazonia con el Acoem Spectronus

22 oct 2020

La Dra. Hella van Asperen, del Instituto de Física Medioambiental de la Universidad de Bremen (Alemania), en la selva amazónica (Brasil)

Por Charis Heelan, redactora jefe de Acoem

SpectronusTM, uno de los primeros analizadores multiespecíficos de gases de efecto invernadero y otros gases traza atmosféricos e isótopos basado en la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), es el único instrumento capaz de medir simultáneamente los niveles de concentración de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), monóxido de carbono (CO) yDelta13CO2 para la investigación de ecosistemas.

Tras finalizar su tesis doctoral Biosphere-Atmosphere Gas Exchange Measurements Using Fourier Transform Infrared Spectrometry, la Dra. Hella van Asperen decidió investigar aplicaciones más amplias para su instrumento preferido. Había llevado a cabo proyectos de investigación de campo en Alemania, Dinamarca e Italia durante tres años utilizando el Acoem SpectronusTM, lo que la inspiró para poner sus miras en la creación de una campaña de medición a largo plazo de concentraciones y emisiones de flujo de metano y otros gases en la selva amazónica utilizando el SpectronusTM.

 

Nuevos datos sobre las emisiones en la Amazonia

Las mediciones sobre el terreno de los procesos de intercambio de gases entre la biosfera y la atmósfera son importantes porque proporcionan un mecanismo claro para estudiar en detalle la dinámica de los gases de efecto invernadero. La selva amazónica, con sus importantes humedales, se considera una región clave para las emisiones tropicales de metano.

«Como uno de los principales gases de efecto invernadero, la comprensión de la fuente, la concentración y los niveles de flujo de metano es esencial para evaluar su impacto en el ecosistema amazónico, tanto a corto como a largo plazo», dijo el Dr. van Asperen.

«Hasta ahora, los estudios sobre los gases de efecto invernadero en la Amazonia se han centrado sobre todo enel CO2. Existe una laguna en el conocimiento del metano en la región, pero utilizando el SpectronusTM estamos en condiciones de ampliar nuestros conocimientos sobre la producción de metano, lo que mejorará nuestra comprensión general de los procesos de metano en el ecosistema. El hecho de que podamos medir tanto la concentración como el flujo de múltiples contaminantes hace que los datos que recibimos sean aún más valiosos», añadió.

Después de asegurar la financiación, en agosto de 2018, la Dra. van Asperen se trasladó a Manaos, Brasil, para comenzar su proyecto de investigación trabajando en conjunto con el INPA de Brasil – Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia. Instaló uno de los analizadores SpectronusTM de la Universidad de Bremen en la torre K34, una torre de flujo de 51 metros de altura que se encuentra en lo alto de la copa de los árboles en el sitio de campo ZF2 cerca de Manaos. Para complementar sus mediciones continuas con SpectronusTM, la Dra. van Asperen también midió las emisiones locales del suelo, los árboles y las termitas con una cámara de flujo y un instrumento portátil.

Las imágenes por satélite habían indicado concentraciones elevadas de metano en la zona, con fuertes picos, por lo que la Dra. van Asperen empezó a probar la teoría de que podían estar relacionadas con los valles encharcados, que abundan en la selva amazónica.

La Dra. Hella van Asperen presentó los resultados preliminares de su proyecto de investigación de dos años en la EGU 2020, la Asamblea General anual de la principal organización europea de investigación en ciencias de la Tierra, planetarias y espaciales. La presentación virtual, titulada Tropical forest CH4: from flux chambers to micrometeorological tower measurements (CH4, dióxido de carbono(CO2) y óxido nitroso (N2O) de los bosques tropicales: de las cámaras de flujo a las mediciones en torres micrometeorológicas ), resumió las conclusiones de la Dra. van Asperen sobre las emisiones globales de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) y óxido nitroso (N2O) de los ecosistemas.

Los picos de metano no coinciden con los patrones de lluvia o temperatura, pero sí con los de CO, lo que podría indicar un origen antropogénico. El Dr. van Asperen trabaja actualmente en un artículo que publicará los resultados completos del proyecto.

 

El efecto de los incendios en el ecosistema amazónico

Aunque no son objeto directo del estudio de investigación del Dr. van Asperen, los incendios forestales que arden en el Amazonas, tanto en la actualidad como en 2019, han tenido un enorme impacto en las lecturas de monóxido de carbono en la región.

El SpectronusTM ha detectado niveles extraordinarios de CO en los últimos meses, coincidiendo con lo que se ha considerado el año más catastrófico para los incendios en Brasil. Los datos preliminares recogidos por el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) indican que sólo en agosto de 2020 se produjeron 29.307 incendios en la Amazonia brasileña. En la primera semana de septiembre de 2020 hubo más del doble de incendios que en el mismo periodo de 2019.

Continuación de la investigaciónSpectronusTM en la Amazonia

Dependiendo de las condiciones de la pandemia COVID-19, el Dr. van Asperen planea retirar el SpectronusTM de su ubicación actual en la Torre K34 a principios de 2021 e instalarlo en un barco para formar la base de una expedición de investigación por el Río Negro para medir las concentraciones y flujos de metano en el agua.

A principios del año que viene también se instalará un segundo SpectronusTM en el Observatorio de Torres Altas del Amazonas (ATTO) , situado a pocos kilómetros del emplazamiento del Dr. van Asperen. El objetivo del proyecto ATTO es conocer mejor los ciclos biogeoquímicos (como el ciclo del carbono), el ciclo del agua y los flujos de energía en la Amazonia, así como determinar su impacto en el clima mundial y su influencia en el cambio climático.

Se espera que los resultados de SpectronusTM y del Observatorio mejoren los modelos de predicción del clima y pongan de relieve el papel fundamental que desempeña la Amazonia en el sistema climático mundial.

Aplicaciones globales de la espectroscopia FTIR

El SpectronusTM sigue siendo un analizador elegido por investigadores de todo el mundo. El año pasado se convirtió en el tercer instrumento aprobado por el Sistema Integrado de Observación del Carbono (ICOS) como analizador de gases de efecto invernadero (GEI).

Ofrece facilidad de medición para una gran variedad de aplicaciones, como torres altas, flujo de N2Oen el suelo, CH4 en el agua y estaciones desatendidas continuas a largo plazo. SpectronusTM también puede controlar un sistema completo de vigilancia de la calidad del aire y registrar datos de sensores metrológicos para obtener una visión completa de las condiciones atmosféricas del entorno

Si desea más información sobre el Acoem SpectronusTM, que cumple la norma ICOS, visite acoem.com/spectronus o póngase en contacto con nosotros en info.au@acoem.com o en el teléfono 61 3 9730 7800.

¿Le gustaría...?