Los ríos son los principales ecosistemas acuáticos incluidos en los modelos globales diseñados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) para medir la cantidad de carbono que va a la atmósfera. La razón, son considerados como grandes drenajes naturales que transportan toda la materia orgánica desde los continentes hacia los océanos.
Diversos estudios han mostrado que además de los ríos, otros ecosistemas de agua dulce (embalses, represas y lagos), particularmente en medio tropical, podrían almacenar y emitir gran cantidad de dióxido de carbono y metano, sin embargo, no son considerados dentro de las estimaciones de carbono que se están adelantando en el mundo.
Para obtener una información más cercana a la realidad, desde hace un par de años, investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UN) Sede Palmira, en conjunto con el Institut de Recherchepour le Développement (IRD) de Francia, emprendieron un proyecto que por primera vez cuantifica los gases de efecto invernadero (GEI) en represas y embalses tropicales de montaña en Colombia.
El trabajo fue realizado en el embalse Calima (Valle del Cauca) y Río Grande II (Antioquia), teniendo en cuenta sus características particulares, en términos de altitud, climatología e hidrología, las cuales son muy diferentes de las zonas reportadas en otros estudios internacionales ejecutados hasta ahora.
Además de los ríos, otros ecosistemas de agua dulce (embalses, represas y lagos), particularmente en medio tropical, podrían almacenar y emitir gran cantidad de dióxido de carbono y metano
Según Sandra Patricia Loaiza, magíster en Ingeniería Ambiental de la UN, todos los sistemas producen emisiones de forma natural. Los bosques sin intervenir se consideran autorreguladores, es decir emiten y capturan el carbono. Sin embargo, “cuando el bosque es inundado para construir un embalse, cambia la dinámica del ecosistema y pasa de procesos aeróbicos, donde había suficiente presencia de oxígeno, a anaeróbicos (con deficiencia de aire)”.
Estudios previos en Brasil y Estados Unidos han reportado que los embalses (volumen de agua retenido por la represa) y represas (barreras para almacenar el agua de un cauce fluvial) pueden contribuir en un 4 % y 12 % a las emisiones globales de origen antrópico (causado por el hombre) de dióxido de carbono y metano, respectivamente.
“Cuando hay una inundación del bosque, este sufre una transformación de la materia orgánica a la que se le añade la carga de sedimentos que traen los afluentes. Además, disminuye el oxígeno y aumentan los gases de efecto invernadero. Por eso, el objetivo fue calcularlos para saber qué tan considerables son de acuerdo al tiempo de inundación, entre otros factores”, añade la investigadora Loaiza.
Sedimentos originan GEI
Para realizar las mediciones, expertos del ird trabajaron con los investigadores de la UN y diseñaron una estrategia para realizar un muestreo mensual en el sistema acuático, entre ellos los cauces que los surten y el desagüe.
Con instrumentos como cámaras flotantes, sistemas de embudos invertidos y sensores especializados, analizaron la calidad del agua, las concentraciones de carbono orgánico (producido por los seres vivos de forma natural) e inorgánico (por intervención humana), los procesos de degradación de la materia orgánica presentes en el cuerpo de agua, así como la degradación de la misma a nivel de los sedimentos, procesos que, finalmente, originan metano y dióxido de carbono y se difunden hacia la atmósfera.
Juan Gabriel León Hernández, profesor de la Facultad de Ingeniería de la un Sede Palmira, afirma que el proceso de cuantificación consistió en medir la cantidad de emisiones que genera el cuerpo de agua en el espacio y el tiempo, y analizar el conjunto de procesos microbiológicos que originan dichas emisiones.
“Para ello, hay que tener en cuenta todas las vías de flujo de un ecosistema acuático, como flujos de difusión del espejo de agua a la atmósfera (es decir, qué tanto se difunde de la superficie del agua a la atmósfera) y los flujos de ebullición de gas metano que proviene del sedimento (procesos por los que la materia orgánica se descompone y transforma en metano, que al producirse rápidamente no se disuelve en el cuerpo de agua). También, la cantidad de gas acumulada en el agua potencialmente difundible a la atmósfera”, amplía el docente, quien lideró el proyecto.
Pueden contribuir en un 4 % y 12 % a las emisiones globales de origen antrópico (causado por el hombre) de dióxido de carbono y metano, respectivamente
Emisiones de GEI
Según los resultados, en el embalse de Calima, aunque las concentraciones de metano en la columna de agua son débiles y responsables del 1 % de las emisiones totales a la atmósfera, existen procesos de metanogénesis (producción de metano) muy activos en los residuos (sedimentos) que están en el fondo del embalse. Este fenómeno surge por la mezcla continua de las aguas del sistema, donde la oxigenación y temperatura son prácticamente homogéneas desde la superficie hasta las profundidades, así como en los fuertes efectos de turbulencia, ocasionados por los vientos de la región y los aportes de material orgánico presente en los sedimentos.
Asimismo, esto explica las altas concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. En este sistema encontraron emisiones de dióxido de carbono superiores a 600 gigagramos de carbono al año, una cantidad bastante elevada para un embalse que tiene más de 50 años. Se ha demostrado que las emisiones de un sistema de este tipo deben disminuir al trascurrir los años.
“Para el caso de Calima, desconocemos sus emisiones iniciales y resulta imposible concluir si en la actualidad las emisiones han disminuido. Actualmente, adelantamos con la EPSA, empresa gestora del embalse, acuerdos que nos permitan revaluar el sistema una vez más con técnicas y protocolos de campo especializados y adaptados a las condiciones hidroclimáticas de esta región”, comenta el profesor León.
Respecto al embalse Río Grande II, hay gran variabilidad espacial y temporal en las emisiones, particularmente de metano. En términos de dióxido de carbono equivalente fue estimada una emisión total cercana a los 108 gigagramos de carbono (mil toneladas métricas) al año.
Las concentraciones de metano son hasta cuatro veces más importantes en época seca que en época de lluvias y de manera global corresponden a casi el 15 % de emisiones totales del embalse
“Las concentraciones de metano son hasta cuatro veces más importantes en época seca que en época de lluvias y de manera global corresponden a casi el 15 % de emisiones totales del embalse. La variabilidad espacial y temporal fue mucho más baja para el dióxido de carbono”, destaca el investigador de la un, quien agrega que la Empresa de Energía del Pacífico (EPSA) y las Empresas Públicas de Medellín (EPM), gestores del embalse, apuestan por la realización de proyectos de investigación en medioambiente y colaboran con la academia en este sentido.
Para reducir las emisiones es necesario mejorar las condiciones de los afluentes, por ejemplo, disminuir la deforestación en las zonas aledañas a las represas, ya que toda la materia orgánica terminará en el embalse y disminuirá la presencia de oxígeno.
La información obtenida en el estudio es fundamental para las empresas que gestionan los embalses del país y las entidades que actualmente desarrollan los inventarios nacionales de carbono, ya que estos nuevos datos ofrecerán un panorama real de las emisiones globales. Mediante estudios de esta índole, será posible el diseño de modelos que permitan prever, desde mucho antes de la inundación de un proyecto hidroeléctrico, las emisiones netas (emisiones propias de la inundación).
