Ríos, lagos y embalses emiten grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera cuando se secan

Hace décadas que la ciencia empezó a entender el papel capital de los ecosistemas en la regulación de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. Las piezas de este rompecabezas gigantesco todavía no encajan del todo y, de vez en cuando, se encuentran nuevas piezas para encajar. Un proyecto de investigación internacional liderado por científicos del Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA), la Universidad de Barcelona (UB), y el Centro Helmholtz de Investigación Ambiental en Alemania (UFZ) acaba de anunciar un hallazgo sorprendente que añade una pieza al rompecabezas: los ríos, lagos y embalses emiten grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera cuando se secan. El hallazgo se ha publicado en la revista Nature Communications.

"Todo comenzó en 2012, durante una campaña de medidas en el río Fluviá", afirma Biel Obrador, del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la UB. Junto con Rafa Marcé (ICRA) y Daniel von Schiller (UB), estudiaban la liberación de gases de efecto invernadero en pequeñas represas de este río. "Era verano y partes del cauce del río estaban secas. Por curiosidad, decidimos hacer algunas medidas también en esas zonas", explica Rafa Marcé. "Los resultados nos sorprendieron; esperábamos una actividad biológica limitada por la falta de agua en estas zonas, pero liberaban cantidades ingentes de dióxido de carbono. Nos preguntamos si esto podría ser así también en otros ecosistemas del mundo y si estábamos pasando por alto una pieza importante para entender la regulación del dióxido de carbono atmosférico por parte de los ecosistemas", dice Matthias Koschorreck del UFZ.

Para responder a esta pregunta, decidieron comunicar el hallazgo a investigadores de todo el mundo para organizar un programa de medida de emisiones en cauces secos a escala global. "A menudo los investigadores somos reacios a compartir ideas sobre proyectos futuros, porque la competencia en el mundo de la investigación es muy alta y eso te empuja al secretismo" explica Rafa Marcé, "pero en este caso lo vimos claro: nadie tenía datos sobre emisiones de dióxido de carbono en sedimentos secos, así que si queríamos saber si tenían alcance global teníamos que compartir la idea con todo el mundo que quisiera colaborar". Así nació la red DryFlux. "Utilizamos nuestros contactos internacionales para convencer a equipos de investigación para hacer medidas de emisiones de dióxido de carbono en cauces secos de ríos, lagos, y embalses utilizando un protocolo común con las dosis justas de complejidad para que todos lo pudieran replicar", añade Núria Catalán, ahora en el Servicio Geológico de los Estados Unidos y que lideró la redacción del protocolo. La respuesta superó las expectativas. Un total de veinticuatro equipos de investigación de todo el mundo decidieron participar, aportando medidas de ecosistemas en todos los continentes, excepto la Antártida. Daniel von Schiller explica que "nos sorprendió esta respuesta tan positiva, porque aunque la metodología y el equipamiento eran relativamente asequibles para un equipo de investigación, participar en trabajos de campo tiene unos costes sustanciales, y cada equipo tenía que hacerse cargo de los suyos, nosotros no teníamos los recursos para cubrir todos esos gastos".

Los datos que se obtuvieron fueron analizados por Philipp Keller, investigador doctoral del Departamento de Investigación de Lagos del UFZ y primer autor del estudio. "Hemos encontrado importantes emisiones de dióxido de carbono procedentes de zonas secas de los ecosistemas de agua dulce en todas las zonas climáticas", afirma Keller. "Así que realmente es un fenómeno global. Si se tienen en cuenta estas emisiones en las estimas globales actuales para las aguas dulces, sus emisiones aumentan un seis por ciento". Pero, ¿qué mecanismos son los responsables de la liberación de dióxido de carbono en sedimentos secos? "Procesos de respiración de microorganismos", dice Phillip Keller. "Aún no entendemos completamente los mecanismos biológicos que hay detrás, pero está claro que a más humedad, temperatura y materia orgánica, más dióxido de carbono se libera". A partir de los resultados del estudio, los investigadores concluyeron que los factores responsables de la liberación de dióxido de carbono son esencialmente los mismos en todo el mundo. "Es sorprendente que los sedimentos de un río seco en la montaña o una laguna salada en medio de una llanura desértica respondan de la misma manera a factores ambientales como la humedad o la temperatura, sugiere la presencia de microorganismos capaces de adaptarse a condiciones extraordinariamente diversas y en algunos casos durísimas ", explica Nuria Catalán.

¿Qué significan, pues, los resultados del estudio para la evaluación futura del papel de los ecosistemas en la regulación del dióxido de carbono atmosférico? "Nuestro estudio demuestra que todavía nos faltan muchas piezas para entender del todo el ciclo del dióxido de carbono a escala planetaria, porque hay muchos pequeños engranajes que deben entenderse si queremos predecir cómo los ecosistemas responderán al actual incremento de dióxido de carbono en la atmósfera" afirma Biel Obrador, “esperamos que nuestro trabajo ayude a garantizar que las áreas secas de los ecosistemas de agua dulce se incluyan en futuros cálculos. Con la progresión del cambio climático y los impactos humanos, las aguas dulces se secarán cada vez más frecuentemente en grandes regiones del planeta, y algunas de ellas para siempre, como el Mar de Aral, en Asia Central. Por tanto, las emisiones desde cauces secos no harán más que aumentar". Para Rafa Marcé "este estudio incluye otro mensaje: competir no es la única, ni la mejor, forma de hacer investigación. Colaborar abiertamente te permite contestar preguntas más ambiciosas. En los tiempos que nos está tocando vivir es una lección que deberíamos que tener en cuenta".

Publicación: S. Keller, N. Catalán, D. von Schiller, H.-P. Grossart, M. Koschorreck, B. Obrador, M. A. Frassl, N. Karakaya, N. Barros, J. A. Howitt, C. Mendoza-Lera, A. Pastor, G. Flaim, R. Aben, T. Riis, M. I. Arce, G. Onandia, J. R. Paranaíba, A. Linkhorst, R. del Campo, A. M. Amado, S. Cauvy-Fraunié, S. Brothers, J. Condon, R. F. Mendonça, F. Reverey, E.-I. Rõõm, T. Datry, F. Roland, A. Laas, U. Obertegger, J.-H. Park, H. Wang, S. Kosten, R. Goméz, C. Feijoó, A. Elosegi, M. M. Sánchez-Montoya, C. M. Finlayson, M. Melita, E. S. Oliveira Junior, C. C. Muniz, L. Gómez-Gener, C. Leigh, Q. Zhang & R. Marcé (2020): Global CO2 emissions from dry inland waters share common drivers across ecosystems. Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-020-15929-y

Información adicional: Dryflux project: https://www.ufz.de/dryflux/

Publicación científica adicional: Marcé, R., Obrador, B., Gómez-Gener, L., Catalán, N., Koschorreck, M., Arce, M. I., Singer, G., von Schiller, D. (2019): Emissions from dry inland waters are a blind spot in the global carbon cycle. Earth-Sci. Rev. 188, 240 - 248