Los incendios forestales pueden estar disminuyendo la velocidad a la que la atmósfera elimina el metano. Gonzalo Keogan/Shutterstock

La eliminación de las emisiones de CO₂ ocupa un lugar destacado en la agenda ambiental, pero el mundo no debe perder de vista la amenaza del metano. Ha habido un preocupante aumento reciente en el metano atmosférico, que es más de 25 veces más potente como gas de efecto invernadero en el transcurso de un siglo que el CO₂.

Las emisiones antropogénicas de metano representan aproximadamente el 60% del total y provienen principalmente de la agricultura, en particular de las granjas de ganado vacuno y lechero y los arrozales, así como de los pozos de petróleo y gas y las minas de carbón, y de las plantas de tratamiento de aguas residuales y los vertederos. El metano también se emite naturalmente desde los humedales, siendo a veces conocido como gas de los pantanos, que constituye el 40% restante.

El último informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) mostró que el metano es responsable de alrededor de un tercio del calentamiento global estimado de 1,5 °C (las emisiones de dióxido de azufre han contribuido con alrededor de 0,5 °C al enfriamiento, por lo que el calentamiento total ahora es poco más de 1 °C desde la época preindustrial), y alrededor de la mitad se debe al CO₂.

Los científicos se han desconcertado por el hecho de que las emisiones de metano no solo han crecido rápidamente desde 2007, sino que han aumentado a un ritmo aún más rápido en los últimos dos años. A pesar de la pandemia, cuando los cierres y la actividad industrial inestable podrían haber amortiguado muchas fuentes, las emisiones de metano aumentaron hasta alcanzar la cantidad más alta registrada en 2021. La concentración de metano en la atmósfera sigue creciendo.

Fugas de metano en los lugares de extracción de petróleo y gas. Calin Tatu/Shutterstock

Las últimas cuatro décadas de datos de temperatura y lluvia, que indican que la Tierra no solo está liberando más metano a la atmósfera, sino que está eliminando menos, pueden tener la respuesta. En un nuevo estudio, mi colega Chin-Hsien Cheng y yo mostramos que el cambio climático ha aumentado la velocidad a la que se acumula el metano en la atmósfera, atrapando más calor y provocando que la Tierra se caliente más y más rápido y, potencialmente, liberando más metano en un circulo vicioso. Esto indica que el cambio climático tiene un efecto sobre el metano, que en última instancia aumenta su cantidad en la atmósfera, que es hasta cuatro veces mayor que las estimaciones del último informe del IPCC, que se publicó recientemente en febrero de 2022.

Los incendios forestales devoran los depuradores de metano
Para explicar por qué el metano atmosférico sigue creciendo, debemos comprender cómo se equilibran la entrada y la eliminación de metano hacia y desde la atmósfera. Incluso si las entradas de las fugas de gas y la extracción de carbón caen, como se puede esperar durante una desaceleración económica, el aumento anual total aún puede aumentar si la tasa de extracción disminuye aún más o se vuelve menos eficiente.

Nuestro estudio sugiere que el aumento de las emisiones de metano puede deberse a vínculos inesperados y complejos. Por ejemplo, los incendios forestales, que se están volviendo más fecuentes a medida que el mundo se calienta, pueden aumentar el metano atmosférico, no necesariamente agregando más, sino ralentizando la forma en que se elimina de la atmósfera.

El radical hidroxilo, un poderoso agente oxidante que se encuentra en el aire y que está compuesto por un átomo de oxígeno e hidrógeno (•OH), ha sido llamado el detergente de la atmósfera porque limpia el aire de gases nocivos. El metano se elimina mediante una reacción de oxidación con radicales hidroxilo, y esta reacción es, con mucho, la forma más importante en que el metano desaparece de la atmósfera.

Los incendios forestales queman madera y materia vegetal ricas en carbono y, por lo general, generan monóxido de carbono (CO) en el humo. Este gas reacciona fuertemente con el hidroxilo y se oxida para formar CO₂. En promedio, una molécula de monóxido de carbono permanece en la atmósfera durante unos tres meses antes de oxidarse, mientras que el metano persiste durante aproximadamente una década. Por lo tanto, las columnas de monóxido de carbono de los incendios forestales consumen rápidamente el "detergente" de hidroxilo, dejando menos para reaccionar y eliminar el metano.

Los incendios consumen el “detergente” de metano de la atmósfera. Artsiom P/Shutterstock

Estos resultados son impactantes, ya que resaltan una forma en que se han subestimado los efectos del cambio climático en el sistema terrestre. El mundo no puede ignorar la preocupante sensibilidad de las emisiones de metano al aumento de las temperaturas globales dada la fuerza del metano como gas de efecto invernadero.

Las emisiones de metano no deben pasar desapercibidas. Pero, ¿sobre qué fuentes tenemos la mayor capacidad de hacer reducciones? Es importante aminorar la cantidad de metano que se filtra de los vertederos y la extracción de combustibles fósiles. Disminuir la cantidad de carne de ganado y productos lácteos que comemos también ayudará.

También los cambios en las prácticas agrícolas, como prohibir la quema de vegetación, ajustar la alimentación del ganado y drenar regularmente los arrozales, se han identificadocomo vías para reducir la cantidad de metano que llega a la atmósfera.

Pero para proteger la capacidad natural de la atmósfera para eliminar el metano, el mundo debe redoblar los esfuerzos para frenar el cambio climático y su ataque al mundo natural.

Publicado en The Conversation el pasado 5 de julio de 2022. Enlace al original.

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2-3 minutos

El objetivo de este artículo es derivar las emisiones de metano (CH₄) del área metropolitana de Madrid (España) a partir de observaciones de CH₄ obtenidas por sensores remotos espaciales y terrestres. Este estudio aplica las medidas satelitales de los sensores TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) y el Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) junto con las observaciones de instrumentos de la red en tierra COllaborative Carbon Column Observing Network (COCCON).

En 2018 se realizó una campaña de dos semanas para la medida de las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero en el marco del proyecto Monitoring greenhousE Gas EmIssions en la ciudad de Madrid (MEGEI-MAD). Se instalaron cinco espectrómetros de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), pertenecientes a COCCON, en diferentes ubicaciones del centro de la ciudad de Madrid, lo que permitió la observación de las proporciones de mezcla de CH₄ promediadas en la columna total (X CH₄). Utilizando los datos de viento disponibles, las diferencias entre las columnas de CH₄ observadas en estas ubicaciones permiten estimar las emisiones del área circundante. Además, basándonos en la dirección del viento dominante en la región de Madrid, se ha estimado la diferencia de las observaciones de satélite para los dos regímenes de viento opuestos (noreste – suroeste, NE – SO) durante el periodo 2017-2020, encontrando plumas bipolares pronunciadas de CH₄ a lo largo de la dirección del viento NE y SO. Este análisis también se aplica a las estimaciones de la proporción de mezcla de CH₄ promediada en la columna troposférica y en la troposfera superior/baja estratósfera (TXCH₄ y UTSX CH₄, respectivamente), derivados como productos combinados del perfil del sensor remoto IASI y de las observaciones de la columna total del instrumento TROPOMI (Figura 1).

Figura 1: Anomalías de (a-c) XCH₄, (d-f) TXCH₄ y (g-i) UTSXCH₄ para todo el periodo 2017-2020, para días con direcciones de viento predominante de SO y NE. Los triángulos representan la localización de las plantas de gestión y tratamiento de desechos entorno a la ciudad de Madrid.

 Basándonos en los campos de viento NE y SO, se ha desarrollado un modelo de dispersión del penacho de CH₄ considerando como fuentes de emisión tres plantas de gestión de residuos situados al este de Madrid. Como flujo de emisión de CH₄, se ha estimado 7.4 × 10²⁵ ± 6.4 × 10²⁴ molec s⁻¹ de los datos de TROPOMI XCH4 y 7.1 × 10²⁵ ± 1.0 × 10²⁵ molec s⁻¹ de los datos de TXCH4 combinados de TROPOMI e IASI. Las observaciones COCCON indican un flujo de emisión de CH₄ más débil, aproximadamente 3.7 × 10²⁵ molec s⁻¹ considerando como fuente la planta de desechos del Parque Tecnológico de Valdemingómez de acuerdo con las observaciones en un solo día. Todas las tasas de emisión estimadas a partir de las diferentes observaciones son significativamente mayores que las tasas de emisión proporcionadas a través del Registro Estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes.

Para más información remitirse a: Tu, Q., Hase, F., Schneider, M., García, O., Blumenstock, T., Borsdorff, T., Frey, M., Khosrawi, F., Lorente, A., Alberti, C., Bustos, J. J., Butz, A., Carreño, V., Cuevas, E., Curcoll, R., Diekmann, C. J., Dubravica, D., Ertl, B., Estruch, C., León-Luis, S. F., Marrero, C., Morgui, J.-A., Ramos, R., Scharun, C., Schneider, C., Sepúlveda, E., Toledano, C., and Torres, C.: Quantification of CH₄ emissions from waste disposal sites near the city of Madrid using ground- and space-based observations of COCCON, TROPOMI and IASI, Atmos. Chem. Phys. Discuss., https://doi.org/10.5194/acp-2021-437, in review, 2021. https://acp.copernicus.org/preprints/acp-2021-437/

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Por segundo año consecutivo, los científicos de la NOAA observaron un aumento anual récord en los niveles atmosféricos de metano, un potente gas de efecto invernadero que atrapa el calor y que es el segundo mayor contribuyente al calentamiento global causado por el hombre después del dióxido de carbono.

El análisis preliminar de la NOAA mostró que el aumento anual de metano atmosférico durante 2021 fue de 17 partes por billón (ppb), el mayor aumento anual registrado desde que comenzaron las mediciones sistemáticas en 1983. El aumento durante 2020 fue de 15,3 ppb. Los niveles de metano atmosférico alcanzaron una media de 1.895,7 ppb durante 2021, es decir, alrededor de un 162% más que los niveles preindustriales. A partir de las observaciones de la NOAA, los científicos estiman que las emisiones globales de metano en 2021 son un 15% más altas que en el periodo 1984-2006.

Gráfico de las cantidades mensuales de metano a nivel mundial entre 1983 y 2021. Cantidades medias mensuales de metano en la atmósfera, en partes por billón, basadas en las observaciones realizadas en la superficie del océano desde 1983. Los valores del último año son preliminares. Imagen de NOAA Climate.gov, basada en datos del Laboratorio de Monitorización Global de la NOAA.

Mientras tanto, los niveles de dióxido de carbono también siguen aumentando a un ritmo históricamente alto. La media global de la superficie de dióxido de carbono durante 2021 fue de 414,7 partes por millón (ppm), lo que supone un aumento de 2,66 ppm respecto a la media de 2020. Este es el décimo año consecutivo en el que el dióxido de carbono aumenta en más de 2 partes por millón, lo que representa la tasa de aumento sostenida más rápida en los 63 años desde que se inició el monitoreo.

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Desde hace varios años se han detectado enormes cráteres en el suelo helado de Siberia. El origen de tan increíbles morfologías se debe a poderosas explosiones de gas metano en el suelo helado. Aquí tratamos de dar una explicación de estos eventos tan peculiares y violentos que ocurren en el permafrost ruso.

Créditos fotográficos de Sylvia Buchholz/Alamy del informe de la BBC

Los cráteres de la península de Yamal y Gydan en Siberia

Desde que se encontró el primer cráter en 2014, los geólogos rusos han localizado 16 más en las penínsulas de Yamal y Gydansk, dos delgados dedos de tierra que se extienden hasta el océano Ártico.

Generalmente comienzan con la acumulación de gas metano en el permafrost. A medida que aumenta la presión en estas acumulaciones de gas, se forma un montículo. Una vez que la presión pasa por un punto crítico que viene definido por la densidad de la capa superior del suelo, una explosión arroja escombros a cientos de metros. Así se forman estos cráteres, que pueden tener entre treinta y cuarenta metros de profundidad y más de cuarenta metros de ancho.

Los gases que causan las explosiones pueden haberse acumulado en su presión actual hace decenas o cientos de miles de años, ya que los componentes orgánicos del permafrost se descompusieron parcialmente, antes de congelarse. Otra posibilidad es que el metano atrapado en las capas más profundas del permafrost en forma cristalina, parecida al hielo, conocida como hidratos de metano, esté volviendo a su estado gaseoso, posiblemente debido a los efectos del calentamiento global.

Estos cráteres de explosión se han limitado principalmente a estas dos penínsulas de Siberia, debido a que estas áreas tienen condiciones únicas: permafrost muy espeso que está altamente saturado con metano que también contiene charcos de agua líquida.

Los científicos rusos dicen que estos cráteres y otros cambios son indicativos del rápido calentamiento y deshielo del Ártico.

¿Qué es el permafrost?

El permafrost, por definición, se refiere al suelo que permanece por debajo de los 0°C durante al menos dos años consecutivos. Más brevemente, podemos definirlo como suelo perennemente criótico. El término criótico, mejor que congelado, que implica la presencia de hielo, sugiere una temperatura del suelo inferior a 0°C. De hecho, el hielo no es necesario para caracterizar el permafrost, que en cambio se define exclusivamente por el estado térmico del suelo. Solo por esta razón, es importante tener en cuenta que el permafrost se descongela, mientras que el hielo se derrite.

Excepto en circunstancias muy especiales, el permafrost no se extiende hasta la superficie del suelo debido a la radiación solar y la temperatura por encima del punto de congelación que descongela la capa superior del suelo durante el verano. Existen excepciones bajo lechos de nieve perenne o glaciares de base fría. La capa superior, que se congela y descongela según la temporada, se llama capa activa.

A cierta profundidad, la temperatura es constante durante todo el año; esta es la profundidad de la “temperatura anual cero”. A partir de ella, la temperatura comienza a aumentar constantemente siguiendo el gradiente geotérmico a razón de 25-30 °C por kilómetro.

Para comprender cómo se comporta la temperatura en el suelo en áreas interesadas en el permafrost, dibujamos el siguiente esquema. El diagrama “Y” explica cómo se comporta la temperatura del suelo desde la superficie hasta la profundidad. Las temperaturas extremas anuales se producen, por supuesto, cerca de la superficie, disminuyendo o aumentando a medida que profundizamos.

Cuando la “Y” se encuentra por primera vez con la isoterma de 0°C en el suelo, justo debajo de la capa activa, encontramos la capa perennemente criótica o capa permafrost. Cuando la “Y” se encuentra por segunda vez con la isoterma de 0°C en el suelo, llegamos a la base del permafrost. A partir de esta profundidad, el suelo es perennemente NO-criótico y está siempre descongelado.

Hay una diferencia bien definida en el comportamiento del suelo en terrenos con o sin permafrost. El término suelo congelado estacionalmente, o más estrictamente suelo criogénico estacional, se utiliza para describir el suelo que experimenta un ciclo estacional de congelación y descongelación.

Cómo el calentamiento global está cambiando el permafrost

El permafrost es un componente clave de la criosfera y ocupa alrededor de una cuarta parte de la superficie de la Tierra en el hemisferio norte. El cambio en el balance energético de la superficie que provoca la degradación del permafrost puede deberse a cambios regionales en el clima, como veranos más largos o cálidos o mayores nevadas invernales que aíslan el suelo de la atmósfera. Otra causa podría ser la deforestación tanto natural como humana, como un incendio forestal.

Si el suelo se calienta por una de estas razones, ¿cómo reacciona el permafrost? Para comprender qué sucede cuando ocurre tal circunstancia, creamos la animación GIF a continuación. Si el suelo se calienta, las temperaturas extremas de la superficie aumentarán. Lo mismo ocurrirá en profundidad. Como consecuencia, el diagrama "Y" se moverá hacia la derecha mientras el permafrost se calienta. Como puede ver fácilmente en el GIF animado, la capa activa se profundizará y el permafrost se volverá más delgado.

En el permafrost siberiano, grandes depósitos de gas metano quedan atrapados en el hielo, formando lo que se llama un hidrato de gas. El metano permanece estable y congelado a ciertas temperaturas, pero a medida que el permafrost se calienta y se descongela su capa superior, puede ser menos capaz de retener la acumulación de gases bajo la superficie, lo que lleva a una liberación en forma de estos cráteres que explotan.

El metano es un poderoso gas de efecto invernadero. De hecho, existe mucha preocupación relacionada con la degradación del permafrost, principalmente porque la retroalimentación positiva masiva relacionada con la liberación de CO₂ y metano en la atmósfera podría eventualmente acelerar el calentamiento global.

Autor: Renato R. Colucci

Publicado en Severe Weather Europe el 10 de septiembre de 2022

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Shutterstock / Trzmiel

Los incendios forestales se producen en todo el planeta y afectan a todo tipo de ecosistemas, aunque las regiones con clima mediterráneo se encuentran entre las más afectadas y son consideradas áreas de alta probabilidad de ocurrencia de incendios. Sus inviernos húmedos y templados facilitan el crecimiento de la vegetación (combustible) y los veranos cálidos y secos disminuyen la humedad del combustible hasta niveles que facilitan la ignición.

Además, las condiciones meteorológicas influyen en el inicio, desarrollo y severidad de un incendio. Con altas temperaturas, baja humedad relativa y fuerte viento, la extinción puede ser muy complicada y dar paso a un gran incendio (de más de 500 hectáreas).

En España, en las últimas décadas, el número de incendios y la superficie quemada tiende a disminuir, pero el número de grandes incendios va aumentando. En 2019 solo fueron el 0,13 % del total de incendios, pero supusieron el 34 % de la superficie total quemada.

Incendios más frecuentes y severos

En los últimos años, zonas como el Ártico o Europa central, en las que no son frecuentes los incendios, se han visto afectadas por grandes incendios. En otras, como California, Portugal, Grecia o Chile, la severidad y frecuencia de estos ha sido mayor y han afectado a la población, produciendo muertes y cuantiosos daños materiales.

Estos cambios se han atribuido a efectos del cambio climático y las previsiones indican que los periodos de alto riesgo de incendios serán más largos y los eventos extremos (olas de calor) más frecuentes. En estos escenarios la probabilidad de grandes incendios forestales que afecten a la población también será mayor.

Una de las afecciones a la población que se puede producir por un incendio forestal tiene que ver con la alteración de la calidad del aire, ya que se emiten gases y material particulado (PM, por sus siglas en inglés). La naturaleza y cantidad de los contaminantes emitidos vendrá condicionada por las características de la vegetación, las condiciones meteorológicas y la duración del incendio.

Entre los principales contaminantes gaseosos liberados a la atmósfera destacan el monóxido de carbono (CO), el metano (CH₄), los compuestos orgánicos volátiles (COV, como benceno y tolueno), el óxido nitroso (N₂O) y los óxidos de nitrógeno (NOx), el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO₂) y el material particulado. Este se clasifica en partículas gruesas (PM₁₀) y finas (PM₂,₅ y PM₁), es decir, partículas de diámetro inferior a 10, 2,5 y 1 μm, respectivamente. También se forma ozono (O₃) al reaccionar contaminantes liberados en el incendio (COV y NOx) en presencia de la luz solar.

Las dos caras del ozono

El O₃ que se concentra entre 8 y 15 km sobre el suelo (estratosfera) recibe el sobrenombre de ozono “bueno”, porque desempeña un papel vital en la absorción de los rayos ultravioleta que son dañinos para los seres vivos.

Sin embargo, al O₃ a nivel del suelo (troposfera) se le ha denominado como ozono malo porque es una sustancia altamente oxidante que ocasiona daños a las personas, a los animales y a las plantas. En los humanos, estos daños van desde el deterioro de la capacidad pulmonar, hasta alteraciones del sistema inmunológico. Además, el O₃ troposférico tiene un alto potencial de oxidación y reacciona fácilmente con muchos compuestos, formando otras moléculas igual o más dañinas.

¿Qué incendios hemos usado de ejemplo?

El verano de 2012 comenzó con dos grandes incendios, de entre los más devastadores del siglo en España, y en los que ardieron alrededor de 50 000 hectáreas. El primero de ellos se inició el 28 de junio en el término municipal de Cortes de Pallás y el segundo, al día siguiente, en el municipio de Andilla-Alcublas, ambos en la Comunidad Valenciana. En cuatro días ardió el 9 % de la superficie forestal de Valencia.

Figura 1. Imagen del fuego a mediodía del viernes 29 de junio de 2012 tomada por el satélite Terra, de la NASA, y difundida por L'Oratge, de la desaparecida cadena pública valenciana.

La columna de humo se pudo ver desde el espacio, como se puede apreciar en la imagen (figura 1) del satélite Terra de la NASA, llegando a las islas Baleares.

Los contaminantes recorrieron una gran distancia, influenciados por la cantidad de la vegetación quemada, las características del paisaje y, por supuesto, las condiciones meteorológicas.

Ambos incendios se desarrollaron bajo condiciones meteorológicas propias de una ola de calor: temperaturas cercanas a 40℃, vientos sostenidos de poniente de más de 20 km/h, con rachas de 50 km/h y humedades relativas inferiores al 30 % durante la noche e inferiores al 20 % durante el día.

Siguiendo la pista a los contaminantes

Existe una red de vigilancia de la calidad del aire que monitoriza algunos contaminantes comunes del aire, además de algunos parámetros meteorológicos. Esta red cuenta con estaciones automáticas, localizadas por todo el territorio nacional, que llevan a cabo el análisis del aire en tiempo real. Permite conocer las emisiones y saber si la calidad del aire es buena o mala.

Niveles del Índice Nacional de Calidad del Aire, medidos por la red de estaciones de monitorización de la calidad del aire. Gobierno para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico

En la figura 3 se muestran las concentraciones promedio diarias de los contaminantes medidos en dos estaciones de Valencia y otra estación de Palma de Mallorca, desde el 22 de junio (mucho antes de comenzar el incendio) hasta el 3 de julio de 2012.

Figura 3. Concentraciones promedio diarias de los contaminantes seguidos en la estación de Forners (Palma de Mallorca) (arriba) y las estaciones de Avenida Francia y Molí del Sol (Valencia) (abajo). Author provided

Podemos ver cómo se incrementaron las concentraciones para todos los tamaños de partículas medidos por las estaciones, tanto en Valencia como en Palma de Mallorca.

Desde el 28 de junio hasta, al menos, el día 1 de julio, las PM₁₀ llegaron a alcanzar concentraciones promedio diarias de 73 μg/m³ (50 µg/m³ es el valor límite horario permitido) y las partículas finas, PM₁ y PM₂,₅, alcanzaron concentraciones de hasta 55 y 71 μg/m³, respectivamente (25 μg/m³ era el valor límite anual hasta 2020, después se bajó a 20 μg/m³).

En Palma de Mallorca se registraron concentraciones de 73 μg/m³ para PM₁₀ y 32 μg/m³ para PM₂,₅. Además, se observó un incremento de la concentración de O₃ (97,8 μg/m³) y CO (0,6 mg/m³), e incluso, de los COV benceno y tolueno (alcanzando valores de 1,9 y 0,4  μg/m³, respectivamente). Aunque hay que decir que no se superaron los valores límites de estos últimos contaminantes.

¿Qué debemos hacer?

Poco se conoce sobre los efectos que las emisiones de gases y partículas producidas durante un incendio en entornos mediterráneos tienen en la población. Se sabe que pueden viajar a grandes distancias y altitudes y detectarse tanto en zonas cercanas como lejanas al incendio.

Dado el incremento en el número de grandes incendios forestales, su severidad y frecuencia y la cantidad de población afectada, sería de gran interés realizar el seguimiento de las emisiones con repercusión en la calidad del aire y, por tanto, en la población.

 Fuente: 

Diana Rodríguez Rodríguez Profesora Titular de Universidad, Universidad de Castilla-La Mancha

Beatriz Pérez Ramos Universidad de Castilla-La Mancha

Los incendios forestales se producen en todo el planeta y afectan a todo tipo de ecosistemas, aunque las regiones con clima mediterráneo se encuentran entre las más afectadas y son consideradas áreas de alta probabilidad de ocurrencia de incendios. Sus inviernos húmedos y templados facilitan el crecimiento de la vegetación (combustible) y los veranos cálidos y secos disminuyen la humedad del combustible hasta niveles que facilitan la ignición.

Además, las condiciones meteorológicas influyen en el inicio, desarrollo y severidad de un incendio. Con altas temperaturas, baja humedad relativa y fuerte viento, la extinción puede ser muy complicada y dar paso a un gran incendio (de más de 500 hectáreas).

En España, en las últimas décadas, el número de incendios y la superficie quemada tiende a disminuir, pero el número de grandes incendios va aumentando. En 2019 solo fueron el 0,13 % del total de incendios, pero supusieron el 34 % de la superficie total quemada.

Incendios más frecuentes y severos

En los últimos años, zonas como el Ártico o Europa central, en las que no son frecuentes los incendios, se han visto afectadas por grandes incendios. En otras, como California, Portugal, Grecia o Chile, la severidad y frecuencia de estos ha sido mayor y han afectado a la población, produciendo muertes y cuantiosos daños materiales.

Estos cambios se han atribuido a efectos del cambio climático y las previsiones indican que los periodos de alto riesgo de incendios serán más largos y los eventos extremos (olas de calor) más frecuentes. En estos escenarios la probabilidad de grandes incendios forestales que afecten a la población también será mayor.

Una de las afecciones a la población que se puede producir por un incendio forestal tiene que ver con la alteración de la calidad del aire, ya que se emiten gases y material particulado (PM, por sus siglas en inglés). La naturaleza y cantidad de los contaminantes emitidos vendrá condicionada por las características de la vegetación, las condiciones meteorológicas y la duración del incendio.

Entre los principales contaminantes gaseosos liberados a la atmósfera destacan el monóxido de carbono (CO), el metano (CH₄), los compuestos orgánicos volátiles (COV, como benceno y tolueno), el óxido nitroso (N₂O) y los óxidos de nitrógeno (NOx), el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO₂) y el material particulado. Este se clasifica en partículas gruesas (PM₁₀) y finas (PM₂,₅ y PM₁), es decir, partículas de diámetro inferior a 10, 2,5 y 1 μm, respectivamente. También se forma ozono (O₃) al reaccionar contaminantes liberados en el incendio (COV y NOx) en presencia de la luz solar.

Las dos caras del ozono

El O₃ que se concentra entre 8 y 15 km sobre el suelo (estratosfera) recibe el sobrenombre de ozono “bueno”, porque desempeña un papel vital en la absorción de los rayos ultravioleta que son dañinos para los seres vivos.

Sin embargo, al O₃ a nivel del suelo (troposfera) se le ha denominado como ozono malo porque es una sustancia altamente oxidante que ocasiona daños a las personas, a los animales y a las plantas. En los humanos, estos daños van desde el deterioro de la capacidad pulmonar, hasta alteraciones del sistema inmunológico. Además, el O₃ troposférico tiene un alto potencial de oxidación y reacciona fácilmente con muchos compuestos, formando otras moléculas igual o más dañinas.

¿Qué incendios hemos usado de ejemplo?

El verano de 2012 comenzó con dos grandes incendios, de entre los más devastadores del siglo en España, y en los que ardieron alrededor de 50 000 hectáreas. El primero de ellos se inició el 28 de junio en el término municipal de Cortes de Pallás y el segundo, al día siguiente, en el municipio de Andilla-Alcublas, ambos en la Comunidad Valenciana. En cuatro días ardió el 9 % de la superficie forestal de Valencia.

Figura 1. Imagen del fuego a mediodía del viernes 29 de junio de 2012 tomada por el satélite Terra, de la NASA, y difundida por L'Oratge, de la desaparecida cadena pública valenciana.

La columna de humo se pudo ver desde el espacio, como se puede apreciar en la imagen (figura 1) del satélite Terra de la NASA, llegando a las islas Baleares.

Los contaminantes recorrieron una gran distancia, influenciados por la cantidad de la vegetación quemada, las características del paisaje y, por supuesto, las condiciones meteorológicas.

Ambos incendios se desarrollaron bajo condiciones meteorológicas propias de una ola de calor: temperaturas cercanas a 40℃, vientos sostenidos de poniente de más de 20 km/h, con rachas de 50 km/h y humedades relativas inferiores al 30 % durante la noche e inferiores al 20 % durante el día.

Siguiendo la pista a los contaminantes

Existe una red de vigilancia de la calidad del aire que monitoriza algunos contaminantes comunes del aire, además de algunos parámetros meteorológicos. Esta red cuenta con estaciones automáticas, localizadas por todo el territorio nacional, que llevan a cabo el análisis del aire en tiempo real. Permite conocer las emisiones y saber si la calidad del aire es buena o mala.

 

En la figura 3 se muestran las concentraciones promedio diarias de los contaminantes medidos en dos estaciones de Valencia y otra estación de Palma de Mallorca, desde el 22 de junio (mucho antes de comenzar el incendio) hasta el 3 de julio de 2012.

 

 

Podemos ver cómo se incrementaron las concentraciones para todos los tamaños de partículas medidos por las estaciones, tanto en Valencia como en Palma de Mallorca.

Desde el 28 de junio hasta, al menos, el día 1 de julio, las PM₁₀ llegaron a alcanzar concentraciones promedio diarias de 73 μg/m³ (50 µg/m³ es el valor límite horario permitido) y las partículas finas, PM₁ y PM₂,₅, alcanzaron concentraciones de hasta 55 y 71 μg/m³, respectivamente (25 μg/m³ era el valor límite anual hasta 2020, después se bajó a 20 μg/m³).

En Palma de Mallorca se registraron concentraciones de 73 μg/m³ para PM₁₀ y 32 μg/m³ para PM₂,₅. Además, se observó un incremento de la concentración de O₃ (97,8 μg/m³) y CO (0,6 mg/m³), e incluso, de los COV benceno y tolueno (alcanzando valores de 1,9 y 0,4  μg/m³, respectivamente). Aunque hay que decir que no se superaron los valores límites de estos últimos contaminantes.

¿Qué debemos hacer?

Poco se conoce sobre los efectos que las emisiones de gases y partículas producidas durante un incendio en entornos mediterráneos tienen en la población. Se sabe que pueden viajar a grandes distancias y altitudes y detectarse tanto en zonas cercanas como lejanas al incendio.

Dado el incremento en el número de grandes incendios forestales, su severidad y frecuencia y la cantidad de población afectada, sería de gran interés realizar el seguimiento de las emisiones con repercusión en la calidad del aire y, por tanto, en la población.

Artículo publicado en The Conversation el 29 de julio de 2021 por  Diana Rodríguez Rodríguez y Beatriz Pérez Ramos. Enlace al original: https://bit.ly/2VnS6GY

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Crédito: Pixabay/CC0 Dominio Público

Las estufas de gas contribuyen más al calentamiento global de lo que se pensaba a causa de las pequeñas fugas constantes de metano cuando están apagadas, según un nuevo estudio.

El mismo estudio que analizó las emisiones alrededor de las estufas en los hogares planteó nuevas cuestiones sobre la calidad del aire interior y la salud debido a los niveles medidos de óxidos de nitrógeno.

Incluso cuando no están en funcionamiento, las estufas de gas de EE.UU. emiten 2,6 millones de toneladas (2,4 millones de toneladas métricas) de metano -en unidades equivalentes de dióxido de carbono- en el aire cada año. Eso equivale a la cantidad anual de gases de efecto invernadero de 500.000 coches o a lo que Estados Unidos emiten al aire cada tres horas y media.

Ese metano se suma a los 6,8 millones de toneladas (6,2 millones de toneladas métricas) de dióxido de carbono que las estufas de gas emiten al aire cuando están funcionando. El metano es un gas de efecto invernadero que es decenas de veces más potente que el dióxido de carbono, pero no se mantiene en la atmósfera tanto tiempo y no es tan abundante en el aire.

Los investigadores examinaron 53 cocinas domésticas de California, muchas de ellas en pensiones alquiladas. Sellaron la mayoría de las habitaciones con cubiertas de plástico y luego midieron las emisiones cuando las estufas estaban funcionando y cuando no. Lo sorprendente fue que tres cuartas partes del metano liberado se producían cuando las estufas estaban apagadas.

"Es un gran problema porque estamos intentando reducir nuestra huella de carbono y afirmamos que el gas es más limpio que el carbón, y relamente lo es", dijo el autor principal del estudio, Eric Lebel, científico de PSE Healthy Energy, una organización sin ánimo de lucro de Oakland. Pero la ventaja desaparece cuando se tienen en cuenta las fugas.

Muchas comunidades tienen prohibiciones sobre el uso de estufas de gas en las nuevas construcciones que entrarán en vigor en los próximos años, incluyendo la ciudad de Nueva York y las ciudades del Área de la Bahía de San Francisco, Oakland, San José y Berkeley, dijo Jackson.

"A la gente le gustan los electrodomésticos de gas porque funcionan mejor, sobre todo en los climas más fríos".

"Los electrodomésticos de gas natural son, por lo general, más energéticos y rentables que sus homólogos eléctricos", dijo Maisano.

Jackson calcula que, si se tiene en cuenta todo el uso y la extracción de gas natural, se filtran a la atmósfera unos 100 millones de toneladas (91 millones de toneladas métricas) de gas. Sin embargo, el par de millones de toneladas procedentes de las estufas de gas "es significativo. Es una parte importante que no se ha tenido en cuenta en el pasado".

El hallazgo de las fugas es "un dato muy importante" y encaja con otros trabajos que descubrieron que a menudo hay grandes fugas que representan gran parte de las emisiones, dijo Zachary Merrin, ingeniero de investigación.

Merrin, que no participó en el estudio, dijo que la emisión de metano no quemado es "claramente perjudicial". Desde el punto de vista de las emisiones, cocinar directamente con gas es mejor que usar una estufa eléctrica alimentada con combustibles fósiles, pero peor que usar una estufa eléctrica alimentada con energía solar".

La fuga de metano no es peligrosa para la salud humana ni es un posible explosivo, dijo Jackson. Pero al realizar las pruebas, los investigadores encontraron altos niveles de óxidos de nitrógeno, superiores a 100 partes por billón. Jackson dijo que la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. no tiene normas de calidad del aire en interiores para ese gas, pero las mediciones que realizaron superan sus normas de calidad del aire en exteriores. Aunque el metano no incluye nitrógeno, los óxidos de nitrógeno son subproductos de la combustión en los hornos de gas natural, dijo.

Maisano dijo que la gente debería utilizar siempre estufas con campana y asegurarse de que tienen una ventilación adecuada. Jackson, que tiene una estufa de gas que piensa sustituir, dijo que nunca utilizaba la ventilación antes de este estudio, pero que ahora lo hace siempre.

Fuente:    por Seth Borenstein

3 - 4 minutosImagen tridimensional de las ubicaciones de las corrientes de burbujas de metano del Cañón Astoria, marcada por cilindros magenta en el fondo marino. La imagen está aumentada tres veces en la vertical. Imagen por cortesía de Susan G Merle, CIMRS Oregon State University/NOAA PMEL.

Un trabajo de investigación ha arrojado nueva luz sobre la extensión y la distribución de las filtraciones de metano del fondo marino en el noreste del Océano Pacífico, que proporcionan importantes hábitats para la vida marina y podrían desempeñar un papel importante en el calentamiento del océano.

El trabajo, realizado por científicos del Instituto Cooperativo de Estudios de Recursos Marinos (CIMRS) de la Universidad Estatal de Oregón-NOAA, la Universidad de Washington, el Laboratorio de Investigación Naval de EE.UU. en el Centro Espacial Stennis y el Ocean Exploration Trust, analizó los datos del fondo marino desde el Estrecho de Juan de Fuca en el norte hasta la Zona de Fractura de Mendocino frente al norte de California en el sur, en una zona conocida como el Margen de Cascadia.

Se sabe que la plataforma continental de la Costa Oeste alberga corrientes de burbujas de metano, que antes se consideraban escasas. Sin embargo, los resultados indican que casi 3.500 corrientes de burbujas de metano, agrupadas en más de 1.300 puntos de emisión de metano, emanan del fondo marino del Estrecho de Juan de Fuca.

Burbujas de metano que emanan por debajo de un saliente sólido de hidrato de metano en el fondo del Cañón Astoria, frente a la costa de Oregón, a 850 metros de profundidad. Vídeo por cortesía del Ocean Exploration Trust; editado por Bob Embley

El documento utilizó datos recogidos durante los estudios de cartografía multihaz del buque de exploración (E/V) Nautilus, apoyado por la NOAA Ocean Exploration, así como del buque de investigación (R/V) Thompson y del buque de la NOAA Rainier, y datos históricos.

Los resultados suponen una importante contribución al primer estudio sistemático "de referencia" de las filtraciones de metano publicado en una zona tan extensa, que representa más del 40% de los 93.000 kilómetros cuadrados de la región estadounidense de Cascadia.

Las filtraciones de metano albergan comunidades quimiosintéticas, construyen suelos duros de carbonato rocoso que constituyen un hábitat esencial para los peces, y liberan una cantidad desconocida de metano al océano y potencialmente a la atmósfera, donde actúa como un potente gas de efecto invernadero. Esta nueva recopilación de filtraciones proporciona una información de referencia para evaluar el posible aumento del flujo de gas metano en el futuro, a medida que las aguas oceánicas se calientan y profundizan lo que se conoce como la zona de estabilidad de los hidratos de metano, liberando más metano de su forma de hielo.

En el verano y el otoño de 2021, algunos de los coautores y otros miembros del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico (PMEL) de la NOAA, la Universidad de Washington y la Universidad Estatal de Oregón participarán en otra expedición del Nautilus Cascadia Margin, así como en la expedición sobre la acidificación de los océanos de la costa oeste a bordo del buque Brown de la NOAA. Se recogerán más datos para añadirlos a esta nueva base de datos con el fin de comprender mejor cualquier impacto potencial de las filtraciones de metano en la columna de agua y probar nuevas tecnologías.

Fuente: PorHELEN NORMAN