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Pedido de secuestro

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¿Qué es el secuestro de carbono? ¿Podemos sacar dióxido de carbono de la atmósfera y combatir el cambio climático?

A pesar de las malas noticias que recibimos todos los días sobre lo que está pasando en el mundo, probablemente seamos una de las generaciones más afortunadas de la historia de la humanidad. No sólo vivimos mejor que antes, sino que además somos probablemente el primer bloque de humanos capaces de comprender de forma masiva que nos encontramos en un punto de inflexión ambiental sin precedentes y que (aún) tenemos los recursos y el conocimiento para afrontar el futuro incierto que se nos viene. Esto es especialmente cierto en lo que respecta a ese que consideramos uno de los mayores desafíos que estamos enfrentando como especie: el aumento sostenido de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y sus consecuencias para el clima.

Si bien el dióxido de carbono no es el único gas que contribuye al cambio climático (también están el metano y el óxido nitroso, entre otros), a lo largo de la historia fue uno de los motores más importantes de cambios en la temperatura de nuestra casa planetaria. Por eso nos interesa mucho saber de dónde viene, en qué cantidad y hacia dónde va. Dentro de las muchas metodologías que aplicamos para responder esas preguntas, hay una herramienta utilizada para medir cuánto carbono se emite a la atmósfera al hacer una actividad o fabricar un producto: la ‘huella de carbono’. Por ejemplo, no es lo mismo si para el asado del domingo usamos carbón vegetal (que tiene aproximadamente 98% de carbono) o leña (60% de carbono), si vamos a hacer las compras caminando o en auto, si asamos chinchulines o elegimos una opción vegetariana, o si las sobras de la ensalada las tiramos a la basura o las usamos para hacer compost.

Cada decisión cotidiana implica cambios en el destino de millones de átomos de carbono y, en particular, determina si esos átomos se van a quedar en un lugar sin molestar a nadie o si van a entrar a circular por el mundo contribuyendo al cambio climático.

Pero vayamos un poco más a las bases. La historia del carbono en la Tierra empezó con la explosiva muerte de una estrella hace miles de millones de años. Una muerte que, lejos de ser el triste final del cuento, fue el inicio de algo igual de interesante y complejo. Se generaron allí las condiciones físicas necesarias para que los abundantes átomos de helio se transformasen en litio, potasio y el famoso carbono. En la Tierra primitiva, la atmósfera no tenía mucho que ver con la que conocemos hoy. Nuestro planeta se formó hace algo así como hace 4500 millones de años. Pasaron apenas 500 o 1000 millones de años hasta que empezó a aparecer la vida (una vida muy sencilla y que después se desarrolló en todas las formas que hoy conocemos). En esa época, la atmósfera estaba compuesta en un 30% por dióxido de carbono, cantidad suficiente como para asfixiar a cualquiera de nosotros, que agradecemos que la concentración actual de CO2 en la atmósfera sea de apenas 0,04%. Fueron precisamente algunos de los primeros organismos, unos bichos unicelulares conocidos como cianobacterias, los que empezaron a transformar primero la composición del mar donde vivían, y luego el aire. Organismos muy parecidos a esas cianobacterias todavía viven y son clave para el funcionamiento de nuestro planeta como lo conocemos; aún son capaces de usar el átomo de carbono presente en el CO2 para sintetizar el propio alimento (carbohidratos), liberando el O2 de vuelta a la atmósfera. Esto produjo un cambio no sólo en la composición de toda la atmósfera sino también el clima y en la historia de la vida en la Tierra. El bicherío siguió creciendo y diversificándose, y hace aproximadamente 500 millones de años aparecieron las plantas terrestres, también capaces de hacer transformaciones con el carbono.

La promiscuidad química del carbono (en el minuto 0:09 del video) es el motivo por el cual lo podemos encontrar en más de 16 millones de formas, desde gases simples como el dióxido de carbono o el metano, hasta estructuras gigantes, complejas, hermosas y diversas, como en forma de diamante, proteínas, ADN o un Velociraptor.

Varios millones de años después llegamos los homínidos que, de manera torpe y un poco al azar en un principio pero de forma controlada después, comenzamos a liberar ese carbono retenido en las plantas a través del uso del fuego. Pero eso fue un chiste comparado con la masiva liberación de dióxido de carbono que se generó desde que desarrollamos máquinas que aprovechan la energía almacenada en los combustibles fósiles. Esta tecnología fue fundamental para la posterior expansión e industrialización de productos y procesos que nos trajeron (y mantienen) al mundo tal cual lo conocemos hoy. Hasta ahí las buenas noticias. Pero hay otras.

Como resultado de estos procesos de transformación de energía, terminamos hoy emitiendo cantidades descomunales de dióxido de carbono a una velocidad escandalosa: unas 100.000 veces más rápido de lo que ese carbono tardó en almacenarse en forma de petróleo, carbón y gas. Estamos generando un cambio progresivo en la composición química de la atmósfera que, a su vez, está acelerando el proceso de cambio climático.

El problema no es simplemente que ocurran cambios en el clima, sino la velocidad a la que está sucediendo este cambio en particular; una velocidad que a la mayoría de los organismos vivos les deja (nos deja) poco margen para adaptarse o migrar hacia regiones donde la pasen mejor (o menos peor), y sobrevivir. Si a ese combo le sumamos la enorme transformación que sufrieron los ecosistemas naturales, que podrían funcionar como nuevos hogares o autopistas hacia la Tierra prometida, entonces tenemos un problema doblemente complicado.

Es por eso que los que estudian el clima dicen que no sólo tenemos que dejar de emitir carbono a la atmósfera si queremos bajarle un cambio al cambio climático, sino que también necesitamos reducir su concentración en el aire.

Por suerte, hay un proceso que consiste en atrapar el dióxido de carbono de la atmósfera y apresarlo en un ‘algo’ sin que se escape: un secuestro de carbono. La regla general es que a mayor durabilidad de ese ‘algo’, más estable es el compuesto y más tiempo va a estar secuestrado el carbono.

Una de las mejores formas de hacerlo es usando unas máquinas que existen en la naturaleza desde hace aproximadamente 500 millones de años: las plantas. A través de la fotosíntesis, los amigos del reino vegetal toman el dióxido de carbono del aire, lo mezclan con agua y sintetizan glucosa utilizando la energía del Sol, de la cual se alimentan y almacenan. Estos depósitos de glucosa son los carbohidratos a los que les escapamos cuando se aproxima el verano.

Cuanto más tiempo viva la planta, más cantidad de carbono acumulará y por más tiempo lo guardará. En este sentido, si bien una planta verdefrescalechugosa (como la soja) puede captar carbono más rápido que un árbol debido a su mayor velocidad de crecimiento, también vive intenso y muere rápido, devolviendo a la atmósfera más del 70% del carbono que captó al terminar su ciclo de vida. En cambio, las plantas que producen madera crecen lento pero seguro, almacenando carbono durante cientos de años (y hasta miles en algunos casos).

Pero a todos nos llega la hora, incluso a Matusalén. Cuando las plantas mueren, sus tejidos se pudren y el carbono almacenado puede seguir distintos caminos: ir hacia la atmósfera en busca de la libertad, o ingresar a una prisión de máxima seguridad: el suelo. Es por eso que, si realmente queremos que una gran cantidad de carbono se quede quieta por mucho tiempo y frenar el cambio climático, tenemos que mirar hacia abajo, ya que los suelos almacenan casi el 80% del carbono que hay en los ecosistemas terrestres, casi 3 veces la cantidad de carbono presente en la atmósfera. La magia ocurre cuando los organismos que viven en el suelo comen plantas muertas y defecan un material rico en materia orgánica
y nutrientes, desarmando y rearmando moléculas como si fuesen
Legos. Esas moléculas nuevas se mezclan con partículas minerales del suelo −como las arcillas− y forman compuestos de carbono mucho más estables que los que se encuentran en la madera −como el humus, que (lamentablemente) nada que ver con el hummus−. De esta manera, el carbono reprocesado va quedando lentamente guardado, contento y arropadito en la tierra, por decenas, cientos y hasta miles de años.

Acá es donde se entiende la gravedad de las malas prácticas agrícolas (como el laboreo intensivo, el sobrepastoreo, el monocultivo o fertilizar de forma inadecuada) que alteran la estructura del suelo y lo exponen a la erosión. Como el carbono está almacenado en las moléculas del suelo, cuando el suelo se erosiona, también se degradan estas moléculas por las condiciones climáticas. Como alternativa, en los últimos años surgieron propuestas para revertir este lío causado por la agricultura (entre muchos otros), como las Buenas Prácticas Agrícolas o la agroecología. En el caso de la primera, las rotaciones de cultivos,
la siembra directa (‘inyectar’ las semillas en el suelo sin removerlo) y el uso racional de fertilizantes y pesticidas permitidos minimizan la erosión del suelo y contribuyen al desarrollo de materia orgánica. Por otro lado, la agroecología fomenta una visión mucho más integral del manejo de la naturaleza para producir comida, sugiriendo además un rediseño de los paisajes agrícolas para que contengan (entre muchas cosas) parches de vegetación nativa, que entre los muchos
servicios que proveen, también permiten un mayor secuestro de carbono que la vegetación presente en los cultivos.

Promover el secuestro de carbono con distintas prácticas no es solución suficiente para contener el cambio climático, pero sí un paso necesario en una pelea de múltiples frentes. Aún así, si no nos calmamos bastante con las emisiones de gases de efecto invernadero, particularmente las provenientes de los combustibles fósiles, no hay secuestro que valga, y para que eso pase eso hacen falta grandes modificaciones en las políticas energéticas de
los países y en nuestras formas de utilizar (y malgastar) energía y recursos
, así como en la forma en la que ponemos el tema en agenda, lo priorizamos y exigimos a nuestros representantes que se tomen medidas a gran escala que trasciendan las voluntades individuales y ataquen un problema colectivo de forma colectiva.

Aprovechemos la época dorada en la que nos encontramos, donde aún podemos elegir qué consumir y producir, y cómo hacerlo, antes de que sea demasiado tarde y nos tengamos que conformar con lo que hay. Secuestremos todo el carbono que podamos, que después la recompensa aparece sola.

 

 

Esta nota forma parte de Tierra de todos, un proyecto de comunicación pública de la ciencia apoyado por del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba, cuyo fin es transferir a la sociedad conocimientos producidos por grupos de investigación consolidados de la provincia. Tierra de todos tiene por objetivo informar sobre el funcionamiento de los ecosistemas, los impactos generados por las actividades humanas y la importancia de conservarlos para el beneficio de toda la sociedad.

 

Ilustración:  Cardolina Rusty  

    Revisores

  • Ezequiel Arrieta
  • Georgina Conti
  • Sofía Pestoni
  • María Victoria Vaieretti
  • Esteban Kowaljow

Hay 10 comentarios

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  1. Seba

    Excelente, perfecta explicación. Mi duda hacia una científico, es si hay marcadas evidencias de que el carbono que nosotros emitimos es realmente el causante del calentamiento?, o si solamente son dos hechos paralelos que los interrelacionamos nosotros. No hay duda sobre el cuidado que debemos darle a los ecosistemas en todas sus dimensiones, pero cambios de clima ha habido a lo largo de toda la historia. Como saber si esa es la causa real y no la propia emisión de calor lo que afecta el cambio. Dudas de un simple mortal que no se dedicó a la biología.
    Gracias.

    • Daniela

      Hola Seba, que tal? voy a intentar darte una respuesta medio rápida, disculpame si no le pongo citas a lo que te digo pero no las tengo a mano… capaz la autora después me ayude un poco a completar eso o pueda recomendar alguna bibliografía.
      Vamos por partes:
      – Primero: como sabemos que es la emisión de carbono (principalmente, pero también de otros gases como el metano y el óxido nitroso) la que está haciendo que aumente la temperatura media global? Si observamos la concentración de estos gases a lo largo del tiempo, vemos un marcado y sostenido aumento a partir de la revolución industrial. Esto tiene bastante sentido ya que estos gases se liberan a partir de la quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural), las actividades industriales, las actividades agrícolas, etc, todas actividades que fueron en aumento a partir de ese momento. En el mismo periodo que aumentan estos gases, vemos que aumenta la temperatura en la superficie de la tierra y del mar y el nivel del mar. También vemos que disminuye la cubierta de nieve (medido para el hemisferio norte), la masa de glaciares y la extensión de hielo en el ártico. Si bien la correlación de estos indicadores con el aumento del CO2 (y otros gases) no prueba causalidad, si encaja con todo lo que sabemos de cómo se comportan estos gases en la atmósfera (que está un poco explicado en esta nota https://elgatoylacaja.com.ar/calor-humano/ ) . Además cuando sacamos al aumento de estos gases de la ecuación, no encontramos ninguna otra explicación plausible de lo que está sucediendo. Por ejemplo si intentamos modelar la temperatura de los últimos 50 años sacando del modelo el aumento de gases por efecto antrópico, los resultados no se condicen con la temperatura observada; al agregar al modelado el aumento de gases por efecto antrópico vemos que la temperatura modelada es similar a la observada .
      – Por otro lado, como sabemos que el CO2 que está aumentando en la atmósfera es el que nosotros estamos emitiendo? Bueno, hay un tema de isotopos que voy a tratar de explicar lo más claro posible pero no es mi fuerte, espero que se entienda… el carbono puede tomar tres formas (isotopos) 14C, 13C y 12C (esto quiere decir que en la naturaleza el carbono puede encontrarse con 8, 7 o 6 neutrones, respectivamente). Las plantas tienen más 12C y esto hace que en sus tejidos la relación 12C /13C sea más baja que la relación 12C/13C del carbono atmosférico. Como los combustibles fósiles son un producto de la descomposición de plantas (y zooplancton y fitoplancton), su carbono debería tener una relación 12C /13C más baja que el carbono atmosférico (o sea, lo mismo que sucede en las plantas hoy en día). Entonces, esperaríamos que al emitir combustibles fósiles la relación 12C /13C del carbono de la atmósfera disminuya (porque estamos liberando un carbono que tiene una menor relación 12C /13C) . Esto es básicamente lo que se observa: que la relación 12C /13C en la atmósfera viene disminuyendo. Esto lo miden de distintas formas, por ejemplo midiendo esta relación en los anillos de árboles muy añejos (lo que te permite estimar como era la relación 12C /13C años atrás), en el carbono en la superficie del mar (aunque este registro no es tan completo), en la estructura de carbono de los corales y en el aire atrapado en las masas de hielo.
      Espero que esto conteste algunas de tus dudas o por lo menos te de una punta para ver cuáles son los argumentos e investigar más al respecto.
      Saludos!

    • Natalia

      Gracias Seba por la pregunta y Daniela por la respuesta. Sólo se me ocurre agregar, a la primera parte de la respuesta de Daniela, que, de alguna manera, la evidencia que tenemos es saber que el CO2, venga de donde venga, es un forzante climático (es decir un elemento que hace que aumente la temperatura si su concentración aumenta en la atmósfera y que disminuya la temperatura si su concentración baja, esto ocurrió muchas veces a lo largo de la historia de la vida en la tierra) porque conocemos algunos de los mecanismos por los cuales afecta el clima. Es decir, ya sea que el CO2 sea emitido por una erupción volcánica o por nosotros, va a aumentar la temperatura, si lo emite una fábrica va a aumentar la temperatura, si lo atrapamos en bosques, o en sedimentos marinos (esa es otra historia, geólogica y paleontológica) va a bajar la temperatura. Justo ahora los que estamos tomando la posta en liberalo somos los humanos, pero no es el CO2 que emitimos nosotros el que controla (junto con otros gases) la temperatura, sino el C02 en la atmósfera, cualquiera sea la fuente de emisión (y en todo caso en la segunda parte de la respuesta de Daniela se entiende por qué sabemos que precisamente el que emite la quema de combustibles fósiles es el que está aumentando ahora). En la actualidad, las actividades humanas las que hoy están tirando el balance hacia la liberación más que hacia el secuestro. En el origen de la vida en la tierra las bacterias tiraron el balance hacia el secuestro, cuando dominaron los primeros bosques en el Paleozoico también el balance se tiró hacia el secuestro (en ambos casos la temperatura de la tierra bajó). En otros momentos grandes erupción volcánicas liberaron CO2 y metano y ´tiraron el balance´ hacia el calentamiento.
      Esta relación en los cambios en las concentraciones de gases, como el CO2 (pero también el metano, etc.), y la temperatura de la tierra se debe a que los porque los gases de la atmósfera al retener más o menos energía de la que ingresa hacen sea más o menos cálida. Esa relación se muestra típicamente con correlaciones (es decir con la curva de temperatura al lado de la de CO2) pero eso no implica que no se conozcan los procesos por detrás de esa asociación (https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero).
      Además de la nota de El Gato sobre el tema (calor humano) les recomiendo el Capítulo 2 (de Naomi Oreskes) del libro de Modelado Climático de Lloyd y Winsberg (Climate Modelling,
      https://doi.org/10.1007/978-3-319-65058-6_2) .

  2. Ana Rosa Cantiello

    Excelente nota!!
    Es maravilloso todo lo que he podido informarme y aprender a partir de las notas publicadas por el proyecto Tierra de Todos..
    Sigan investigando y haciéndonos conocer aquéllo que es importante para exigir políticas adecuadas.
    Gracias!!

  3. Juan

    Muy buen artículo. La única duda que me queda es qué pasará con todo ese carbono almacenado en el suelo. Podría afectar significativamente sus características o, peor aún, liberarse por algún motivo y producir una concentración peligrosa de CO2 en el ambiente?

  4. Natalia

    El carbono en el suelo es una parte fundamental del mismo. Es decir, desde el desarrollo de suelos (como producto de la interacción de los organismos con el material de base de las rocas a lo largo del tiempo) en mayor o menor cantidad todos los suelos tienen carbono. Dependiendo de la cantidad de carbono que tengan (pero también de la cantidad de nitrógeno, fósforo, etc), de las condiciones de temperatura y humedad y de los organismos que habitan los suelos y sus actividades los suelos tienen distintas características que se relacionan con la fertilidad o con condiciones ambientales que hacen que sean mejores o peores para que vivan unos u otros organismos, para que crezcan unos u otros tipos de plantas. La cantidad de carbono en el suelo es entonces una característica fundamental del suelo y, por lo tanto, afecta su funcionamiento e interactua con la biota (del suelo y con la crece sobre él). A lo largo del tiempo el carbono se acumula en el suelo como producto de la descomposición pero también se libera como producto de la descomposición. A su vez, los cambios en la temperatura y la humedad del suelo pueden hacer que se acumule más carbono o que se libere más carbono y eso va a tener los efectos en el clima que mencionamos en la nota. En otras palabras, los suelos tienen carbono, y como componente de los suelos es un componente de su funcionamiento. Al mismo tiempo, si se acumula o se libera más, los efectos climáticos son los que mencionamos, además de los efectos que pueden tener para los organismos que viven en el suelo. Espero haber contestado al menos parcialmente la pregunta!


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