Ciencias

Nuevo método para rastrear las emisiones de CO2 en los arroyos

Newswise – Un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst, que se especializa en contabilizar la liberación de dióxido de carbono de arroyos, ríos y lagos, demostró recientemente que el proceso químico conocido como «amortiguación de carbonato» puede ser responsable de la mayoría de las emisiones. en aguas altamente alcalinas. . Además, la amortiguación de carbonatos distorsiona el método más utilizado para rastrear los orígenes del CO.dos en arroyos. La investigación, publicada en Ciclos biogeoquímicos globales, propone un método mejor para rastrear el origen del CO fluvialdos emisiones.

Las aguas continentales, incluidos arroyos, ríos y lagos, son responsables de aproximadamente 5,5 gigatoneladas de COdos emisiones anuales: alrededor del 15% de lo que emiten los humanos. Pero los modelos climáticos actuales tienen dificultades para dar cuenta de este carbono, en parte porque, dice Mateo Winnick, profesor asistente de Ciencias de la Tierra, Geografía y Clima en la UMass Amherst y autor principal del artículo, gran parte de este carbono parece producirse de forma enigmática, mediante amortiguación de carbonatos. «El proceso es un poco extraño», dice Winnick. “Actúa como una especie de reserva oculta de COdosreemplazar el carbono perdido en la atmósfera y, en última instancia, aumentar la cantidad de COdos disponible para la liberación de gas.

Para mostrar cómo funciona este depósito oculto, Winnick y su coautor, Brian Saccardi, entonces estudiante de posgrado en la UMass, analizaron estudios centrados en el contenido de carbono de los océanos. «La amortiguación de carbono es un fenómeno muy conocido en el océano», dice Winnick, «y aunque los océanos funcionan de manera diferente que las aguas continentales, hemos podido tomar prestadas ecuaciones geoquímicas para construir una serie de modelos que podrían explicar una amplia gama de condiciones de ríos y arroyos”.

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Entonces, ¿qué es el tampón de carbonato? Comienza con COdos– que está en todas partes: en el aire, en la tierra y en el agua. Cuando COdos se disuelve en agua, puede reaccionar para formar ácido carbónico que, mediante reacciones posteriores, puede convertirse en bicarbonato y carbonato. Esta reacción también puede ocurrir a la inversa, lo que significa que altos niveles de bicarbonato y carbonato pueden actuar como reservorios de reserva de CO.dos, aumentando las emisiones. Todo este balance de COdos, el agua y el carbonato se denominan “amortiguadores de carbonato” y los sistemas fluviales pueden emitir reservas de carbonato como gas de efecto invernadero. De hecho, Winnick y Saccardi descubrieron que este reservorio oculto puede ser responsable de más del 60% del COdos emisiones en condiciones alcalinas.

Hay otro truco más que el tampón de carbonato guarda bajo la manga. En la era del calentamiento global, es extremadamente importante saber cuánto carbono se emite en total y de dónde proviene ese carbono. “Si bien no creemos que las emisiones actuales contribuyan al calentamiento global, existe una gran pregunta sobre si estas emisiones cambiarán a medida que el clima se caliente, lo que podría amplificar el calentamiento en el futuro. Para predecir cambios, necesitamos saber dónde se encuentra el CO.dos ya viene”, dice Winnick. Pero descubrir qué molécula de COdos de qué fuente proviene no es una tarea sencilla. Para rastrear el carbono, especialmente el carbono emitido por cuerpos de agua, los científicos suelen utilizar isótopos de carbono, o versiones de carbono con diferentes masas, que actúan como una especie de firma forense que puede indicar el origen del carbono.

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Sin embargo, Winnick y Saccardi descubrieron que las señales isotópicas en las corrientes son muy sensibles a las reacciones de amortiguación de carbonatos. “La principal forma de utilizar isótopos para rastrear fuentes es a través de su relación con el COdos concentraciones, pero la amortiguación de carbonatos hace que estas relaciones se rompan”, dice Winnick. Este desglose podría señalar al culpable del carbono equivocado si no se tiene en cuenta adecuadamente.

Una forma de explicar la amortiguación de carbonatos es medir múltiples isótopos de carbono, sugiere el nuevo estudio. Los científicos normalmente solo se centran en uno de los dos isótopos trazadores, debido al alto costo de analizar ambos, pero el equipo descubrió que rastrear los orígenes de ambos isótopos puede ayudar a desenmascarar las fuentes ocultas de CO.dos.

Prudencia Febo

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