Vasilii Petrenko carga un núcleo de hielo en la cámara de fusión para extraer el aire antiguo atrapado. (Xavier Fain/Universidad de Rochester)

Los humanos probablemente estén contribuyendo con más metano a la atmósfera a través del uso y extracción de combustibles fósiles de lo que los científicos creían anteriormente, informan los investigadores.

También encuentran que el riesgo de que el calentamiento provoque la liberación de metano desde grandes reservorios naturales de carbono antiguo parece ser bajo.

En 2011, un equipo de investigadores dirigido por Vasilii Petrenko, profesor adjunto de ciencias de la tierra y del medio ambiente en la Universidad de Rochester, pasó siete semanas en la Antártida recolectando y estudiando muestras de 2,000 libras de núcleos de hielo glacial que datan de hace casi 12,000 años.

El aire antiguo atrapado dentro del hielo reveló nuevos datos sorprendentes sobre el metano que pueden ayudar a informar a los responsables de las políticas mientras consideran formas de reducir el calentamiento global.

“…las emisiones antropogénicas (producidas por el hombre) de metano de combustibles fósiles son incluso mayores de lo que se creía anteriormente…”

Los investigadores informan sus hallazgos en Nature.

“Nuestros resultados sugieren que las emisiones antropogénicas (de origen humano) de metano proveniente de combustibles fósiles son incluso mayores de lo que se creía”, afirma Petrenko. “Esto significa que tenemos aún más influencia para combatir el calentamiento global al reducir las emisiones de metano derivadas del uso de combustibles fósiles”.

La atmósfera actual contiene metano que se emite de forma natural (por humedales, incendios forestales o filtraciones de océanos y tierra) y metano emitido por actividades humanas como la extracción y el uso de combustibles fósiles, la cría de ganado y la generación de vertederos; el metano emitido por los humanos representa el 60 por ciento o más del total.

Los científicos pueden medir con precisión el nivel total de metano en la atmósfera y cómo ha cambiado en las últimas décadas.

El reto: desglosar este total según las fuentes específicas.

“Sabemos bastante poco sobre la cantidad de metano que proviene de diferentes fuentes y cómo estas han ido cambiando en respuesta a las actividades industriales y agrícolas o debido a eventos climáticos como las sequías”, dice Hinrich Schaefer, científico atmosférico del Instituto Nacional de Investigación del Agua y la Atmósfera (NIWA) en Nueva Zelanda, donde se llevó a cabo una parte clave del procesamiento de las muestras.

“Eso hace que sea difícil entender a qué fuentes deberíamos apuntar específicamente para reducir los niveles de metano”, afirma Schaefer.

Los científicos pueden utilizar mediciones de diferentes isótopos de metano (moléculas de metano con átomos de masa ligeramente diferente) para identificar las fuentes. Sin embargo, incluso este método no siempre funciona, ya que las "firmas" isotópicas de algunas fuentes pueden ser muy similares.

Por ejemplo, el metano fósil es el metano emitido por antiguos depósitos de hidrocarburos, generalmente presentes en yacimientos ricos en combustibles fósiles. El metano fósil que se filtra naturalmente de estos yacimientos («metano geológico») tiene una firma isotópica idéntica a la del metano fósil emitido durante la perforación de pozos de gas.

Por lo tanto, ha resultado difícil separar las fuentes naturales y antropogénicas y estimar cuánto emiten los humanos.

Para comprender mejor los componentes naturales y antropogénicos del metano fósil, Petrenko y su equipo recurrieron al pasado.

El laboratorio de Petrenko se dedica a comprender cómo los gases de efecto invernadero, tanto naturales como antropogénicos, responden al cambio climático. Analizan cómo los cambios climáticos pasados ​​han afectado a los gases de efecto invernadero a lo largo del tiempo y cómo estos gases podrían responder al aumento futuro de las temperaturas.

En este caso, Petrenko y sus colaboradores estudiaron registros atmosféricos históricos utilizando núcleos de hielo extraídos del glaciar Taylor en la Antártida. Estos núcleos datan de hace casi 12,000 años.

Cada año que nieva en la Antártida, la capa de nieve actual presiona sobre la anterior, compactándose a lo largo de cientos o miles de años para finalmente formar capas de hielo. Estas capas de hielo contienen burbujas de aire, que son como pequeñas cápsulas del tiempo; mediante bombas de vacío y cámaras de fusión, los investigadores pueden extraer el aire antiguo contenido en estas burbujas y estudiar la composición química de la atmósfera antigua.

“Remontarse a antes de cualquier actividad antropogénica —antes de la Revolución Industrial— simplifica el panorama…”

Los seres humanos no comenzaron a utilizar combustibles fósiles como fuente primaria de energía hasta la Revolución Industrial del siglo XVIII. Por ello, los núcleos de hielo de 12,000 años de antigüedad no contienen metano fósil procedente de actividades humanas; los niveles de metano fósil se basan únicamente en el metano emitido por fuentes naturales.

Se piensa que las emisiones geológicas naturales de metano del pasado son comparables a las emisiones naturales actuales, por lo que estudiar los núcleos de hielo permite a los investigadores medir con mucha precisión estos niveles, separados de sus contrapartes antropogénicas.

“Remontarnos a tiempos anteriores a cualquier actividad antropogénica —antes de la Revolución Industrial— simplifica el panorama y nos permite estimar las fuentes geológicas naturales con mucha precisión”, afirma Petrenko.

Los niveles naturales de metano geológico medidos por el equipo de investigación fueron entre tres y cuatro veces inferiores a las cifras estimadas previamente. Si las emisiones naturales de metano geológico son inferiores a lo previsto, las emisiones antropogénicas de metano fósil deben ser superiores a lo previsto (Petrenko estima que en un 25 % o más).

El estudio también sugiere que el riesgo de liberación de metano de antiguos depósitos naturales de carbono es menor de lo que se creía. Los científicos han planteado la posibilidad de que el calentamiento global pueda liberar metano de antiguos depósitos de carbono muy grandes, como el permafrost y los hidratos de gas (formas de metano similares al hielo presentes en los sedimentos del fondo del océano). Estos se vuelven menos estables a medida que aumentan las temperaturas.

Si el cambio climático provocado por la quema de combustibles fósiles provocara grandes emisiones de metano a la atmósfera desde estos viejos depósitos de carbono, esto conduciría a un calentamiento aún mayor.

“Las muestras de aire antiguas revelan que este tipo de escenarios respecto a las emisiones naturales de metano no son tan importantes a tener en cuenta para la planificación futura”, afirma Petrenko.

“Por el contrario, las emisiones antropogénicas de combustibles fósiles parecen ser incluso mayores de lo que pensábamos anteriormente, por lo que reducir estos niveles tiene más influencia para mitigar el calentamiento global”, afirma.

La Fundación Nacional de Ciencias apoyó la investigación.

Fuente: Universidad de Rochester

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