El cambio climático está impulsado por el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y el incremento de sus concentraciones en la atmósfera terrestre. A medida que las olas de calor se intensifican y los patrones climáticos se vuelven más extremos, el papel de las emisiones de gases de efecto invernadero en el calentamiento global es cada vez más evidente. Si bien la quema de combustibles fósiles y las actividades industriales son factores ampliamente reconocidos, los cuerpos de agua continentales son una fuente de gases de efecto invernadero que a menudo se pasa por alto.
Los florecimientos de algas en lagos y embalses pueden aumentar significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, transformando los sistemas naturales en contribuyentes activos al cambio climático. Al degradar la calidad del agua y alterar los procesos de sedimentación, los florecimientos de algas aceleran la liberación de metano y dióxido de carbono a la atmósfera. Abordar esta fuente de emisiones es cada vez más importante a medida que las temperaturas globales siguen aumentando.
LG Sonic desarrolla tecnología sostenible para controlar los florecimientos de algas nocivas en los lagos de todo el mundo sin utilizar productos químicos. Estudios recientes demuestran que la aplicación de esta tecnología puede reducir las emisiones de metano de los lagos tratados hasta en un 20 %, lo que contribuye directamente a reducir los niveles de gases de efecto invernadero y a mitigar el cambio climático.
Cómo los gases de efecto invernadero atrapan el calor en la atmósfera terrestre
La Tierra se calienta con la luz solar, que calienta la superficie del planeta. Este calor se libera en forma de radiación infrarroja. Los gases de efecto invernadero absorben parte de esta energía térmica saliente y la reirradian hacia la superficie de la Tierra, un proceso conocido como efecto invernadero. Sin gases de efecto invernadero en la atmósfera, la temperatura media de la superficie de la Tierra sería de aproximadamente −18 °C, en lugar de la media global actual de alrededor de 15 °C.
Varios gases contribuyen a este efecto de calentamiento. Vapor de agua es el gas de efecto invernadero más abundante y desempeña un papel importante en la regulación de la temperatura de la Tierra. Dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero más importante influenciado por la actividad humana, y sus concentraciones en la atmósfera han aumentado rápidamente desde la Revolución Industrial. El metano, el óxido nitroso y los gases fluorados se encuentran en cantidades menores, pero tienen un alto potencial de calentamiento global debido a su capacidad para atrapar más calor por molécula.
El aumento de las concentraciones atmosféricas de estos gases incrementa el forzamiento radiativo, lo que conduce a temperaturas medias globales más altas y a cambios a largo plazo en el sistema climático de la Tierra. LG Sonic está revolucionando la estimación de las emisiones de metano
El metano como gas de efecto invernadero importante en los lagos
Entre los principales gases de efecto invernadero, el metano es especialmente importante debido a su fuerte influencia en el calentamiento. En un periodo de 100 años, el metano tiene un potencial de calentamiento global aproximadamente 34 veces mayor que el dióxido de carbono. Aunque su vida útil en la atmósfera es más corta que la del CO2, la capacidad del metano para atrapar el calor lo convierte en un potente impulsor del calentamiento global a corto plazo.
En los lagos y embalses, las emisiones de metano se producen en gran medida a través de procesos naturales en los sedimentos del fondo. Cuando se acumula materia orgánica y disminuyen los niveles de oxígeno, las bacterias anaeróbicas descomponen este material y liberan gas metano. El florecimiento de algas intensifica este proceso al aumentar la carga orgánica y reducir aún más las concentraciones de oxígeno en las capas inferiores de la columna de agua.
A medida que el metano se acumula en el agua, acaba liberándose a la atmósfera, lo que contribuye al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero y acelera el cambio climático.
La relación entre los florecimientos de algas, el dióxido de carbono y las emisiones de metano
Las algas prosperan en los cuerpos de agua con abundante luz solar y nutrientes. Durante las fases de crecimiento, las algas absorben el dióxido de carbono atmosférico a través de la fotosíntesis, lo que reduce temporalmente las concentraciones de CO2 en las aguas superficiales. Sin embargo, este beneficio a corto plazo se ve compensado cuando las células de las algas mueren y se hunden.
A medida que las algas en descomposición se depositan en los sedimentos, las bacterias consumen la materia orgánica y producen metano y dióxido de carbono como subproductos de las reacciones químicas que se producen en condiciones de bajo nivel de oxígeno. Este cambio transforma los lagos en fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero en lugar de sumideros naturales.
A medida que los florecimientos de algas se vuelven más frecuentes debido al calentamiento de las temperaturas y al enriquecimiento de nutrientes, se espera que aumenten las emisiones de gases de efecto invernadero de los lagos, lo que reforzará el efecto de calentamiento de la atmósfera terrestre.
Mejora del monitoreo de las emisiones de gases de efecto invernadero con teledetección
La estimación precisa de las emisiones de gases de efecto invernadero es esencial para comprender los impactos del cambio climático, apoyar los esfuerzos de protección del medio ambiente y cumplir con los requisitos reglamentarios. Los métodos de medición tradicionales, como el muestreo de campo y los sensores in situ, suelen ser costosos y tener una cobertura espacial y temporal limitada.
Para superar estos retos, LG Sonic ha desarrollado un método de teledetección para estimar las emisiones de metano y dióxido de carbono de los cuerpos de agua eutróficos utilizando datos satelitales. Este método permite evaluar a gran escala las concentraciones de gases de efecto invernadero sin necesidad de equipos continuos in situ y permite analizar las tendencias históricas de las emisiones.
Al mejorar el acceso a los datos sobre emisiones, este enfoque favorece una toma de decisiones más informada en materia de mitigación del cambio climático y gestión de los ecosistemas.
Reducción de las emisiones de metano y dióxido de carbono en un embalse de agua potable
El río Guandu es un importante embalse de agua potable en Río de Janeiro, que abastece de agua a aproximadamente nueve millones de personas. El crecimiento persistente de algas en el embalse provocó problemas de sabor y olor causados por compuestos como la geosmina, así como un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.
En 2022, se instalaron ocho sistemas MPC-Buoy para mejorar la calidad del agua y estabilizar las condiciones ecológicas. Tras su implementación, la calidad del agua en la toma de la planta de tratamiento de agua de Guandu mejoró significativamente, lo que eliminó las quejas sobre el sabor y el olor y redujo la necesidad de tratamiento químico.
El uso de carbón activado se redujo en aproximadamente un 95 %, mientras que el consumo de cloro y sulfato de aluminio también disminuyó. Estas mejoras operativas fueron acompañadas de beneficios ambientales cuantificables.
El análisis de teledetección mostró que las emisiones de metano y dióxido de carbono del embalse disminuyeron alrededor de un 20 % después de la instalación. Al mejorar las condiciones de oxígeno y limitar el crecimiento excesivo de algas, la tecnología redujo las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuyó a disminuir las concentraciones atmosféricas.
Impacto climático cuantificable mediante la reducción de gases de efecto invernadero
La reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de los lagos ofrece un beneficio climático tangible. Se necesitan aproximadamente cincuenta árboles para absorber una tonelada métrica de dióxido de carbono. La reducción de emisiones lograda en el río Guandu equivale a plantar y mantener cientos de árboles o a compensar cientos de horas de viajes aéreos de pasajeros.
Estos resultados demuestran que la gestión de los florecimientos de algas no solo es esencial para la calidad del agua y la salud del ecosistema, sino que también contribuye a mitigar el cambio climático. Al centrarse en las emisiones de metano en su origen, las estrategias de gestión de los lagos pueden contribuir de manera significativa a reducir el calentamiento global y proteger el sistema climático de la Tierra.
Año | Emisiones de CO2 por oxidación (Toneladas/Año) | Emisión difusiva de metano (Toneladas/Año) | Emisión de metano ebullitivo (Toneladas/Año) | Emisión total de metano (Toneladas/Año) | Total CO2/Año |
2019 | 1 | 4.57 | 0.4 | 4.97 | 124.25 |
2020 | 0 | 4.55 | 0.4 | 4.94 | 123.5 |
2021 | 0 | 4.47 | 0.39 | 4.86 | 121.5 |
2022 | 0 | 3.96 | 0.34 | 4.31 | 107.75 |
2023 | 0 | 3.73 | 0.32 | 4.06 | 101.5 |