Fuentes microbianas impulsan el aumento mundial de emisiones de metano

Los microbios del medio ambiente, no los combustibles fósiles, han sido los verdaderos responsables del reciente aumento de las emisiones de metano a nivel mundial.

Es el resultado de un análisis detallado publicado en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) por investigadores y colaboradores de la Universidad de Colorado en Boulder.

"Entender de dónde proviene el metano nos ayuda a orientar estrategias de mitigación efectivas", dijo en un comunicado Sylvia Michel, asistente de investigación sénior en el Instituto de Investigación Ártica y Alpina (INSTAAR) y estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas de la Universidad de Colorado en Boulder. "Necesitamos saber más sobre esas emisiones para entender qué tipo de futuro climático podemos esperar".

El metano es un potente gas de efecto invernadero responsable de aproximadamente un tercio del calentamiento del planeta desde la industrialización. Aunque la atmósfera contiene menos metano que dióxido de carbono, el metano atrapa aproximadamente 30 veces más calor que el dióxido de carbono en un período de 100 años, lo que lo convierte en un objetivo crítico para abordar el cambio climático.

"Las concentraciones de metano en el aire casi se han triplicado desde el siglo XVIII", dijo el coautor Jianghanyang (Ben) Li, profesor adjunto del Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas y del INSTAAR.

Pero a diferencia del CO2, que puede permanecer en la atmósfera durante miles de años, el metano se degrada en una década. Como resultado, abordar las emisiones de metano puede tener un impacto inmediato y poderoso en la desaceleración de la tasa de calentamiento, lo que lo convierte en una "fruta madura", dijo Li.

Si bien el hallazgo sugiere que los microbios han estado emitiendo más metano que combustibles fósiles en los últimos años, reducir el consumo de combustibles fósiles sigue siendo clave para abordar el cambio climático, dijo el equipo. Reducir el desperdicio de alimentos y consumir menos carne roja también puede ayudar a reducir la huella de metano.

Investigaciones anteriores sugieren que la producción de combustibles fósiles es responsable de aproximadamente el 30% de las emisiones globales de metano.

HUMEDALES, GANADO Y VERTEDEROS

Pero las fuentes microbianas, como los humedales, el ganado y los vertederos, son una fuente aún más importante de metano, ya que representan más de la mitad de las emisiones globales. Las arqueas, un tipo de microorganismo que vive en el suelo y en los intestinos de las vacas, producen metano como subproducto de la descomposición de la materia orgánica.

Michel y Li han estado trabajando con el Laboratorio de Monitoreo Global (GML) de Boulder en la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) durante los últimos años.

El laboratorio recibe muestras de aire de 22 sitios en todo el mundo cada semana o dos. Luego, los investigadores aíslan diferentes componentes del aire, como CO2 o metano, para su análisis.

Al examinar los tipos de átomos de carbono, o isótopos, que contiene la muestra de metano, Michel, Li y el equipo pueden identificar su origen. Por ejemplo, el metano de los combustibles fósiles tiene más isótopos de carbono-13 que el metano en el aire, y el metano de fuentes microbianas contiene incluso menos carbono-13. El laboratorio ha estado midiendo isótopos de metano desde 1998.

Los científicos han observado un rápido aumento en los niveles atmosféricos de metano desde 2007, luego de un período de estabilización a principios del siglo XXI. En 2020, la NOAA informó la tasa de crecimiento de metano más alta desde que comenzó a recopilar datos en 1983, y ese récord se rompió nuevamente en 2021.

Al mismo tiempo, Michel notó una sorprendente disminución en el isótopo carbono-13 en los últimos 17 años. Ella y su equipo se propusieron comprender qué lo impulsaba.

Mediante simulaciones por computadora, Michel y su equipo modelaron tres escenarios de emisiones diferentes para ver cuál dejaría una firma isotópica similar a la observada.

Descubrieron que entre 2020 y 2022, el aumento drástico del metano atmosférico fue impulsado casi en su totalidad por fuentes microbianas. Desde 2007, los científicos han observado que los microbios desempeñan un papel importante en las emisiones de metano, pero su contribución ha aumentado a más del 90% a partir de 2020.

"Algunos estudios anteriores han sugerido que las actividades humanas, especialmente los combustibles fósiles, fueron la principal fuente de crecimiento del metano en los últimos años", dijo Xin (Lindsay) Lan, científica del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales (CIRES) en CU Boulder y la NOAA. Ella dirige el informe sobre las tendencias globales de gases de efecto invernadero de la NOAA en el GML.

"Estos estudios no analizaron el perfil isotópico del metano, lo que podría llevar a una conclusión diferente y a una imagen incompleta de las emisiones globales de metano".

Sigue sin estar claro si el aumento de las emisiones microbianas provino de fuentes naturales como los humedales o de fuentes impulsadas por el hombre, como los vertederos y la agricultura. El equipo planea investigar más a fondo para identificar la fuente exacta del metano.