Cuatro estudios publicados en los
últimos días se han centrado en el metano en la Tierra y en su
emisión a la atmósfera. El primero explica la evolución del metano
atmosférico en las últimas décadas, en otro se da una explicación
a la producción de metano en los océanos y en los otros dos se
constata la presencia de grandes cantidades de metano bajo los hielos
polares, metano que ya se estaría liberando a la atmósfera y cuyo
ritmo podría incrementarse en los próximos años con consecuencias
potencialmente desastrosas.
Antes de nada veamos la importancia del
metano para el cambio climático con cuatro números tomados del IPCC
Fourth Assesment Report. Todos solemos asociar el calentamiento
global al dióxido de carbono como responsable del efecto
invernadero, y esto es correcto pero no es todo el cuadro. En un
período de 100 años, a igualdad de masa emitida a la atmósfera, el
metano tiene 25 veces la capacidad del dióxido de carbono para
afectar al calentamiento global.
Maticemos. El metano tiene efectos
grandes en períodos cortos de tiempo (se degrada en contacto con el
oxígeno y el ozono y su vida es de 8,4 años en la atmósfera,
contribuyendo de paso a la desaparición de la capa de este último),
mientras que el dióxido de carbono tiene un efecto pequeño durante
largos períodos de tiempo (más de 100 años). Si reducimos el
tiempo considerado a 20 años, a igualdad de masa emitida, el metano
tiene 72 veces más efecto que el dióxido de carbono. Vemos así las
consecuencias a corto plazo que la emisión de grandes cantidades de
metano a la atmósfera puede tener.
La concentración de metano atmosférico
se ha incrementado alrededor del 150% desde 1750 y este incremento
representa el 20% de todo el efecto radiativo de todos los gases con
efecto invernadero a nivel global, excluido el vapor de agua.
Sin embargo, desde 2007 los niveles
vuelven a subir. ¿Por qué?
Los océanos producen un 4% del
metano emitido a la atmósfera.
El que el océano produzca metano es
paradójico. El agua del mar tanto por sí misma como por el oxígeno
disuelto que contiene tendría que tener la capacidad de oxidar el
metano. La cantidad de metano que tendría que estar produciéndose
es mucho más alta de la que sería producida por microorganismos
anaerobios metanogénicos para que tanto metano pudiera escapar del
mar sin oxidarse.
En 2008 se propuso un posible mecanismo
para aguas en las que no hubiese cantidades significativas de
fosfato. Los microbios aerobios podrían metabolizar un compuesto
llamado ácido metilfosfónico (AMF) como fuente de fosfato,
liberando metano como subproducto. Esto estaba muy bien y podría ser
una solución a la paradoja si no hubiese sido porque no se conocía
ninguna fuente natural de AMF.
Ahora un equipo de investigadores encabezado por William Metclaf,
de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, publica [2] en
Science el descubrimiento, dicho sea de paso por casualidad,
de toda una ruta biosintética para el AMF que sugiere que la
molécula es común en los ambientes marinos.
Los investigadores están especializados en la búsqueda de nuevos
compuestos antibióticos. Un grupos de compuestos potenciales son los
ácidos fosfónicos, por lo que estaban buscando organismos que
tengan la capacidad genética de producirlos. Uno de estos organismos
es un arqueon marino llamado Nitrosopumilus maritimius, parte
de un grupo cuyos miembros están entre los microorganismos más
abundantes en las aguas marinas superficiales. Los investigadores
identificaron un grupos de genes que podrían sintetizar fosfonatos.
Cual no sería su sorpresa al descubrir que el producto sintetizado
era AMF.
Si tenemos en cuenta que secuencias genéticas similares se
encuentran en otros microorganismos marinos, hace que el AMF sea lo
suficientemente abundante para dar cuenta de la producción de metano
en ambientes marinos. ¿Podría un aumento de la temperatura global
aumentar el número de estos microorganismos aumentando la producción
de metano? No lo sabemos. Es necesario investigar más y no es una
pregunta fácil de responder.
Hay metano atrapado en el hielo del Ártico. Y se está
derritiendo.
En abril de 2011 aparecía, editado por Plaza y Janés, “En
mares salvajes” de Javier Reverte. En este libro de viajes, escrito
con la maestría habitual de Reverte, éste narra su navegación a
través del mítico paso del noroeste (norte de Canadá), abierto a
la navegación por la retirada de los hielos árticos desde el 2007.
Desde 2010 está también abierto el paso del noreste (norte de
Rusia).
En la página 346, Reverte nos cuenta lo siguiente, tras exponer
las consecuencias para el entorno que el acceso al Ártico supone:
“Pero este escenario se torna casi apocalíptico si tenemos en
cuenta otro hecho: en la tundra, debajo de la tierra de las islas, se
cubre una capa de hielo que cubre cantidades ingentes de turba, una
materia orgánica formada a lo largo de miles de años por residuos
vegetales. Si el hielo subterráneo de la tundra se derrite, la turba
comenzará a romperse, provocando grandes emanaciones de gas metano,
lo que creará en la atmósfera un descenso de oxígeno y la
extinción de numerosas especies.”
Un estudio [3] publicado en Nature, encabezado por J.E.
Vonk, de la Universidad de Estocolmo (Suecia), ha estudiado el ritmo
al que se está emitiendo carbono (dióxido de carbono y metano) a la
atmósfera desde el permafrost siberiano, donde las temperaturas se
han incrementado en varios grados más de lo previsto en los últimos
años, encontrando que es del orden de 10 veces más de lo que se
creía. Hablamos de la emisión de 44 millones de toneladas al año
de carbono, dos tercios en forma de dióxido de carbono.
La capa de hielo del Antártico también es una fuente de
metano no considerada hasta ahora.
También en Nature aparece otro artículo [4], cuya primera
autora es Jemma Wadham, de la Universidad de Bristol (Reino Unido),
en el que se sugiere que la capa de hielo antártica podría esconder
20 mil millones de toneladas de carbono orgánico. Esto viene a ser
unas 10 veces la cantidad que se estima que hay en el permafrost
ártico. Pero la cosa no queda ahí. En el estudio se pone de
manifiesto que estos entornos debajo del hielo son biológicamente
activos, es decir, que este carbono orgánico se está metabolizando
y de aparecer lo haría en forma de dióxido de carbono y metano.
Una simulación numérica de la producción de metano por parte de
microorganismos metanogénicos indicaría que habría hasta 400 mil
millones de toneladas de metano atrapadas bajo el hielo.
¿Nos damos cuenta de lo que esto significa de seguir aumentando
la temperatura global?
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XVII Edición del Carnaval de Química que acoge Un geólogo en apuros.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XVII Edición del Carnaval de Química que acoge Un geólogo en apuros.
Referencias:
[1] Simpson IJ, Sulbaek Andersen MP, Meinardi S, Bruhwiler L, Blake NJ, Helmig D, Rowland FS, & Blake DR (2012). Long-term decline of global atmospheric ethane concentrations and implications for methane. Nature, 488 (7412), 490-4 PMID: 22914166
[2] Metcalf WW, Griffin BM, Cicchillo RM, Gao J, Janga SC, Cooke HA, Circello BT, Evans BS, Martens-Habbena W, Stahl DA, & van der Donk WA (2012). Synthesis of methylphosphonic acid by marine microbes: a source for methane in the aerobic ocean. Science (New York, N.Y.), 337 (6098), 1104-7 PMID: 22936780
[3] Vonk JE, Sánchez-García L, van Dongen BE, Alling V, Kosmach D, Charkin A, Semiletov IP, Dudarev OV, Shakhova N, Roos P, Eglinton TI, Andersson A, & Gustafsson O (2012). Activation of old carbon by erosion of coastal and subsea permafrost in Arctic Siberia. Nature PMID: 22932271
[4] Wadham JL, Arndt S, Tulaczyk S, Stibal M, Tranter M, Telling J, Lis GP, Lawson E, Ridgwell A, Dubnick A, Sharp MJ, Anesio AM, & Butler CE (2012). Potential methane reservoirs beneath Antarctica. Nature, 488 (7413), 633-7 PMID: 22932387
4 comentarios:
Muy interesante, y alarmante, desde luego. Como no creo que vayan a tomarse medidas que resulten eficaces para reducir las emisiones (en general), pienso que las soluciones deberán venir por otras vías ¿Se conoce o se está investigando algún mecanismo que eventualmente pueda permitir secuestrar metano atmosférico?
Y gracias por la anotación.
No sólo en el Ártico, ED...Es conocido que el hielo que hay en la Siberia rusa encierra metano. Sobre lo del metano, y dados algunos "nexos" que tengo con Rusia, varios "amigos" de "amigos" me dijeron que hay varios equipos de científicos rusos que dieron la voz de alarma al detectar emanaciones de metano en diversas zonas del oceano ártico cercanas a las costas rusas y también en zonas de la mencionada Siberia. Es muy preocupante, en especial porque es cierto ya que hay mucho cuidado de que este tipo de noticias no salga en los medios de información usual (es raro encontrarla en un informativo). Yo creo que como a algunos ya están haciendo negocio con el deshielo del Ártico en Rusia, es de por sí mucho más inquietante que no se actúe cuanto antes. Y soy pesimista...
Si algo se lleva escuchando...muy bajito y ligeramente sobre la problemática del metano.
Es curioso como en los últimos años ciertos temas se censuran y se exaltan otros.
De todas formas el problema con el metano serìa cìclico y no nos olvidemos que el metano es relativamente valioso.
Tengo que colgar la noticia de hace unos 6 meses sobre metano y extinciones masivas: http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(12)00329-6
Gracias por la entrada Cesar, un saludo
Y también están los "clatratos" del fondo del mar. Según mi profesor de "Contaminantes y su evaluación" solo habría tres formas de sesnxcadenar un apocalipsis a lo peli de El día de mañana: el colapso de la corriente del Golfo, la muerte de las pluvisilvas, y la liberación de clatratos.
Parece que más peligroso e incontrolable para el calentamiento es el vapor de agua...
Y estoy con KDarinG de que el metano es fuente de energía y aprovechable.
¡A ver si los gobiernos se conciencian ya!
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