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Plancton: un mundo en una cucharadita de agua de mar

24 de enero de 2023

Por Albert Calbet (CSIC)*

En una pequeña cantidad de agua de mar como la que podemos recoger en la playa con una simple cuchara de café, podemos encontrar unos 50 millones de virus, 5 millones de bacterias, cientos de miles de pequeños flagelados unicelulares, ya sean fotosintéticos, consumidores, o una combinación de ambos, miles de algas microscópicas, unos cinco ciliados o dinoflagelados heterótrofos, y, con mucha suerte, algún pequeño crustáceo, como por ejemplo un copépodo. El plancton, conformado por este vasto acervo de seres diminutos, es fundamental para el funcionamiento de los ecosistemas marinos. Es el responsable de que haya vida en la Tierra, nos ha proporcionado, a escalas geológicas, una buena parte del oxígeno de nuestro planeta y sin él seguro que no comeríamos pescadito frito.

Calanus minor, especie de copépodo del mar Mediterráneo, sobre fondo negro.

Calanus minor. Especie de copépodo del mar Mediterráneo. Si bien en el Mediterráneo el género Calanus no es dominante, en mares más fríos y productivos, como el Mar del Norte o el Océano Ártico representan la mayoría de la biomasa de zooplancton y son claves para el mantenimiento de las pesquerías de la zona. / Imagen capturada al microscopio por Albert Calbet

Plancton: el motor de la vida marina

Todos estos seres que podemos encontrar en cualquier agua de mar están interconectados en una imbricada red trófica (el conjunto de cadenas alimentarias interconectadas) en la que no solo un organismo se come a otro, sino que, al hacerlo, ayuda a que se liberen los nutrientes acumulados en la materia viva y vuelvan a estar disponibles para que empiece de nuevo el ciclo de la vida. La red trófica marina también ayuda a reducir el CO₂ atmosférico gracias a un proceso denominado bomba biológica marina. Mediante este proceso las algas absorben CO₂ que ha penetrado en el mar desde la atmósfera y lo incorporan en forma de carbono orgánico en su materia viva. Al ser consumidas por el zooplancton, el carbono contenido en las algas pasa a formar parte de este, o acaba en paquetes fecales que son expulsados y sedimentan hacia las profundidades del océano. Allí, este carbono será reciclado o acabará secuestrado en los sedimentos por cientos o miles de años.

Copépodo marino del género Labidocera sobre fondo negro

Copépodo marino del género Labidocera. Este género habita aguas superficiales y posee tonalidades azules que le confieren sus pigmentos fotoprotectores. / Imagen capturada al microscopio por Albert Calbet

La mayor migración de la Tierra

Este proceso de transporte vertical de carbono está estrechamente relacionado con las migraciones de zooplancton. Estos desplazamientos diarios son considerados las mayores migraciones que existen en el planeta. Al migrar hacia capas superficiales para alimentarse durante la noche, el zooplancton evita que sus depredadores, los peces, lo puedan ver y devorar. Todo encaja en un orden y un equilibrio marcados por millones y millones de años de evolución conjunta de depredadores y presas.

Ilustración de Albert Calbet

El plancton no solo muestra ritmos diarios, también los hay anuales y plurianuales. Los ritmos anuales están marcados por las estaciones. En invierno, el fitoplancton, a pesar de tener plenitud de nutrientes, está limitado por la escasa luz y la baja temperatura. Hacia finales del invierno y principios de la primavera la luz es más intensa y la temperatura comienza a subir, lo que favorece la floración explosiva o bloom del fitoplancton, el cual irá acompañado por un crecimiento de las poblaciones de protozoos primero y de zooplancton de mayor tamaño después.

Ciliado tintínido del género Favella. Los ciliados son protozoos y forman parte del microzooplancton, el mayor grupo de herbívoros del mar. / Imagen capturada al microscopio por Albert Calbet

Cuando el verano está en su máximo esplendor, la ya bien formada termoclina, la capa de separación entre dos masas de agua a temperatura diferente, separa claramente dos zonas: una capa superficial, caliente y pobre en nutrientes, y una más profunda, fría y repleta de nutrientes. El consumo de las algas va agotando lentamente los nutrientes en la capa de mezcla superficial y con la falta de sustento estas van perdiendo empuje. Las algas veraniegas son o bien de pequeño tamaño o bien grandes, pero con capacidad de locomoción (como los dinoflagelados), y esto les permite explorar las micromanchas de nutrientes que puedan quedar. Son estas algas de gran tamaño las que, en condiciones propicias (por ejemplo, dentro de zonas confinadas como bahías, puertos y espigones), pueden multiplicarse hasta formar proliferaciones nocivas. En esta época es cuando aparecen también las medusas y otros tipos de plancton gelatinoso.

Las primeras tormentas del otoño llegan acompañadas de un aumento en la intensidad del viento, lo cual acaba deteriorando la termoclina, que al final se rompe y permite que las aguas ricas en nutrientes lleguen de nuevo a la superficie. En ocasiones, si las condiciones climáticas del año lo permiten, puede haber otro pequeño crecimiento de algas, pero muchas veces las pobres intensidades lumínicas y bajas temperaturas hacen que el fitoplancton no consiga aprovechar la abundancia de nutrientes. Vuelve el invierno y el ciclo comienza de nuevo.

Diatomea del género Coscinodiscus. Las diatomeas son algas unicelulares planctónicas o bentónicas que tienen su cuerpo recubierto por dos valvas de sílice, a modo de cajita. / Imagen capturada al microscopio por Albert Calbet

Ritmos alterados por el cambio climático

Este ciclo se repite año tras año en las zonas templadas, sin embargo, la duración de las estaciones y la magnitud de los parámetros físicos (temperatura, densidad, luz) que se alcanzan en ellas es variable. Debido al cambio climático, el plancton se enfrenta a grandes retos y a fenómenos extremos que están provocando cambios en las comunidades. Estas alteraciones en el plancton se transmiten a través de la red trófica al resto de seres vivos y llegan hasta las pesquerías, de las que tanto dependen algunas zonas del planeta. Desincronización entre el período de aparición de depredadores y presas, desplazamiento y sustitución de especies por otras invasoras, aumento de las proliferaciones algales nocivas (antes conocidas como mareas rojas), incremento en la abundancia de medusas, etc., son algunos de los ejemplos de los retos a los que nos enfrentamos. La red trófica planctónica es compleja y nuestra actividad puede dañarla. Por eso es necesario que se apliquen medidas de contención del cambio climático y de la actividad antropogénica en general, y debemos seguir estudiando cómo evolucionarán las comunidades marinas, pues la incertidumbre ante el futuro no había sido nunca tan grande desde nuestra historia reciente.

Sapphirina sp. o zafiro de mar sobre fondo negro

Sapphirina sp. o zafiro de mar. Esta especie de copépodo de forma deprimida posee cristales de guanina que le confieren iridiscencias que reflejan la luz con diferentes tonalidades. / Imagen capturada al microscopio por Albert Calbet

* Albert Calbet es investigador del CSIC en el Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) y autor del libro El plancton y las redes tróficas marinas (2022), una de las últimas novedades de la colección ¿Qué sabemos de? (Editorial CSIC-Catarata). El libro ofrece una visión clara y amena sobre el plancton y su importancia, desarrolla estos y otros temas en detalle y presenta curiosidades sobre el plancton que difícilmente se encuentran en los libros de texto.

Tags: algas diatomeas, alteraciones en el plancton, bacterias, bomba biológica, Calanus minor, cambio climático, cambio global, carnívoros marinos, ciliados, copépodos, cultura científica, dinoflagelados, dióxido de carbono, ecosistemas marinos, El plancton y las redes tróficas marinas, fitoplancton, flagelados, krill, Labidocera, mesozooplancton, microzooplancton, migración del plancton, mixótrofos, Océanos, plancton, producción de oxígeno, protozoos, red trófica marina, vida marina, virus, zooplancton | Almacenado en: Biología, Ciencias de la Tierra, Sin categoría
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El viento, el elemento olvidado del cambio climático

12 de julio de 2022

Por César Azorín-Molina*

El viento es aire en movimiento. Esta definición implica que la expresión “hace aire” –tan común entre el público general y los medios de comunicación– es incorrecta: lo apropiado es decir “hace viento”. Este movimiento de aire se origina por las diferencias de presión atmosférica entre las superficies de la Tierra y los distintos niveles de la atmósfera; y ha sido utilizado por la humanidad desde el pasado hasta nuestros días como fuente de energía para la navegación a vela, el molido del grano o la extracción de agua de pozos subterráneos. La relevancia social, económica y ambiental del viento es múltiple, y tiene una doble vertiente, ya que el viento supone tanto un recurso como un riesgo climático.

El molino de viento convierte la energía eólica en energía rotacional con el fin principal de moler granos. Es un tipo particular de molino que opera por medio de paletas llamadas aspas.

En un contexto como el actual, en el que nos enfrentamos a las consecuencias del cambio climático, el viento constituye la segunda fuente más importante en la generación de electricidad y la principal fuente de energía limpia. Su comportamiento altera la capacidad de producción de la industria eólica, pero es también clave en procesos muy dispares: la agricultura y la hidrología, pues incide sobre la evaporación y la disponibilidad de recursos hídricos; la calidad del aire, ya que dispersa la contaminación atmosférica; o las catástrofes naturales, por las pérdidas económicas y humanas que producen los temporales. Otros fenómenos afectados por el viento son la ordenación y el planeamiento urbano, las operaciones aeroportuarias, el tráfico por carretera, la propagación de incendios forestales, el turismo, los deportes de viento e incluso la dispersión de semillas, las rutas migratorias de las aves o la erosión del suelo.

Un aerogenerador es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica.

¿El viento se detiene o se acelera?

La veleta para conocer la dirección del viento fue inventada en el año 48 a. C por el astrónomo Andronicus y el anemómetro que mide la velocidad a la que viaja el aire en movimiento, en 1846 por el astrónomo y físico irlandés John Thomas Romney Robinson. Sin embargo, el estudio de los cambios del viento en escalas temporales largas (periodos de más de 30 años) no despertó el interés de la comunidad científica hasta hace apenas un par de décadas.

La veleta es una pieza de metal, ordinariamente en forma de saeta, que se coloca en lo alto de un edificio, de modo que pueda girar alrededor de un eje vertical impulsada por el viento, y que sirve para señalar la dirección de este.

Fue en Australia, donde el profesor emérito de la Australian National University Michael Roderick, en su afán de cuantificar el efecto del viento en la evaporación, observó un debilitamiento de los vientos superficiales durante las últimas décadas. En 2007, para denominar este fenómeno, acuñó el término anglosajón de ‘stilling’. Pocos años más tarde, en 2012, el también australiano Tim McVicar, de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, concluyó que este descenso de la velocidad de los vientos estaba ocurriendo sobre superficies continentales de latitudes medias, preferentemente del hemisferio norte, desde la década de 1980. En cambio, otras investigaciones detectaron un reforzamiento de los vientos sobre las superficies de los océanos y, en la última década, un cese del fenómeno ‘stilling’ y un nuevo ciclo de ascenso de la velocidad de los vientos o ‘reversal’.

Falta de evidencias

La causa principal que explica ambos fenómenos se ha atribuido a los cambios en la circulación atmosférica-oceánica. Estos cambios se producen tanto por la propia variabilidad natural del clima como por efecto de la acción humana sobre el clima: el calentamiento global consecuencia de las emisiones de gases de efecto invernadero y también los cambios en los usos del suelo, entre los que destaca la rugosidad del terreno provocada por la masa forestal y la urbanización. En cualquier caso, tampoco hay que descartar la posibilidad de errores instrumentales en la medición del viento por el desgaste de los anemómetros, entre otros.

En la actualidad, la ciencia del clima se afana por descifrar el comportamiento del viento y elaborar proyecciones para los próximos 100 años. En un escenario de aumento de emisiones de gases de efecto invernadero y de calentamiento global, es previsible que una nueva fase de ‘stilling’ domine el siglo XXI.

El último informe del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) concluyó que el viento es una de las partes olvidadas del sistema climático dadas las escasas evidencias sobre sus cambios pasados y futuros. Un nuevo ‘stilling’ obligaría a desarrollar nuevas estrategias a medio-largo plazo en el sector de la energía eólica, un motor clave en la descarbonización de la economía establecida en el Acuerdo de París y el Pacto Verde Europeo. El estudio del viento debe ser prioritario para impulsar las energías renovables en la transición hacia una economía global con bajas emisiones de gases de efecto invernadero.

* César Azorín-Molina es investigador del CSIC en el Centro de Investigaciones sobre Desertificación (CSIC-UV-GVA) y pertenece a la Red Leonardo de la Fundación BBVA

Tags: cambio climático, cambio global, ciencia, CSIC, CSIC. cultura científica, cultura científica, divulgación científica, medio ambiente | Almacenado en: Ciencias de la Tierra, Física
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Las aves de alta mar ‘alertan’ sobre el estado crítico de los océanos

25 de enero de 2022

José Manuel Igual (CSIC)*

El cambio global es un hecho. Es una realidad la rápida alteración del clima terrestre a causa del calentamiento por gases de efecto invernadero, y también lo es la pérdida de biodiversidad debida a factores como la explotación no sostenible de recursos, la contaminación de las aguas, la mala gestión del suelo o las invasiones biológicas. Todos ellos constituyen aspectos de este cambio antropogénico. Paradójicamente, en ocasiones pareciera que nos aferramos a pensar que las fronteras pueden contener estos problemas, creando una falsa sensación de seguridad. Pero las fronteras nacionales no sirven para contener las graves consecuencias del cambio global en la naturaleza. La pandemia de COVID-19 es un ejemplo de ello.

Las aves, que no conocen fronteras, son excelentes indicadoras del estado de los ecosistemas; especialmente las más viajeras de todas: los procelariformes, aves de alta mar. Debido a este comportamiento de largo alcance se han convertido en uno de los grupos animales más amenazados del planeta.

Pardela cenicienta del Mediterráneo (Calonectris diomedea) junto a su zona de distribución geográfica. / Ilustración: Irene Cuesta Mayor (CSIC)

Este grupo incluye los grandes albatros, así como los petreles, las pardelas y los pequeños paíños. Hasta hace unos pocos años, este era un grupo bastante desconocido salvo para marinos o pescadores, ya que estas aves solo tocan tierra para reproducirse, en general de forma discreta, en islotes y acantilados poco accesibles.

Para especialistas en ecología de campo, como las investigadoras y los investigadores del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, CSIC-UIB), los procelariformes son objeto de estudio. Al ser aves depredadoras (comen sobre todo peces pelágicos y cefalópodos), están en la parte superior de la pirámide y, por tanto, son receptoras de lo que acontece en los océanos. Gracias al marcaje y la recaptura a largo plazo mediante el anillamiento científico y la utilización de dispositivos portátiles GPS miniaturizados, el estado de sus poblaciones y sus movimientos se conoce cada vez más.

Anillado de ejemplar de pardela cenicienta del Mediterráneo por especialistas del IMEDEA (CSIC-UIB).

Por ejemplo, la pardela cenicienta del Mediterráneo (Calonectris diomedea) es una especie de ave con la que este instituto de CSIC lleva trabajando más de 20 años en sus zonas de reproducción en Baleares. En invierno se desplaza del mar Mediterráneo al océano Atlántico, el cual puede cruzar de Norte a Sur, ida y vuelta, alimentándose en aguas internacionales de ambos hemisferios, acercándose a las costas de África o América y permaneciendo principalmente en áreas marinas de varios países africanos, desde Mauritania a Namibia-Sudáfrica. Por tanto, su seguimiento nos dice muchas cosas de lo que pasa en el Mediterráneo en primavera y verano, o en el Atlántico en invierno.

Esto hace necesaria la colaboración internacional en investigación. Uno de estos estudios en los que han colaborado compartiendo datos varias universidades e instituciones de investigación, entre ellos la Universidad de Barcelona y el CSIC, así como algunas ONG de conservación como SEO-Birdlife, han desvelado que las aves marinas no han conseguido ajustar sus calendarios de reproducción al ritmo al que se están calentando globalmente los mares. Es decir, tienen poca flexibilidad para poder adelantar o retrasar sus fechas de reproducción en relación al cambio climático, que está produciendo un cambio temporal en los picos de abundancia de presas.

Pardela Cenicienta del Mediterráneo en su nido. / Imagen: IMEDEA (CSIC-UIB)

Otra colaboración entre grupos de investigación de varios países ha permitido saber que los grandes petreles pasan casi el 40% de su tiempo en mares donde ningún país tiene jurisdicción, aguas internacionales que suponen un tercio de la superficie terrestre. En estas “aguas de nadie” se pueden producir más interacciones negativas con la pesca, porque hay menos control sobre el cumplimiento de las regulaciones y no existe un marco legal global de conservación de la biodiversidad. Una de las mayores amenazas para este grupo de especies, junto con la sobrepesca que esquilma recursos o las invasiones de mamíferos introducidos (ratas, gatos) en sus zonas terrestres de reproducción, es precisamente la pesca accidental. El problema es grave no solo porque mueren decenas de miles de aves cada año sin ser objetivo de captura, sino que además supone un coste económico para los mismos pescadores.

En general, el grupo de las procelariformes sufre una mortalidad anual muy alta por esta causa. Se ha podido cuantificar que alrededor de un 13% de los adultos reproductores de Pardela Cenicienta Mediterránea se pierden cada año, y de estos al menos la mitad mueren por pesca accidental en palangre (líneas de anzuelos). Gracias a la combinación de las áreas de ‘campeo’ o home range, cuyos datos son proporcionados por el marcaje con GPS, y las áreas de máxima actividad pesquera, se han podido elaborar mapas de riesgo en la costa mediterránea occidental para los planes de gestión y conservación.

Pardela balear (Puffinus mauretanicus), especie endémica de las Islas Baleares en peligro crítico de extinción. / Imagen: Víctor París

Por otro lado, en todos estos años de estudio se ha podido constatar que, en esta especie, como ocurre en otras especies de grandes viajeras, la supervivencia y el éxito reproductor anual varían en relación a los cambios oceánicos y climáticos a gran escala. Estos cambios pueden reflejarse a través de índices que cuantifican las diferencias de presiones entre zonas polares y templadas del Norte del Atlántico o del Sur del Pacífico, como la NAO (Oscilación del Atlántico Norte) y el SOI (Índice de Oscilación del Sur). Este último mide la intensidad de fenómenos como el Niño y la Niña. Estos índices son importantes porque resumen mensual o estacionalmente el clima en grandes áreas y, con ello, ofrecen una idea general de las precipitaciones, los aportes fluviales al mar, la temperatura del mar, la productividad marina o la frecuencia de fenómenos extremos como los huracanes. Por tanto, la relación de la dinámica de las poblaciones de estas aves con la variación de estos índices nos puede ayudar a predecir qué les ocurrirá con el cambio climático.

También hay otros grandes peligros que acechan a esta y otras especies de aves marinas. Este es el caso de la contaminación lumínica, que hace perderse a los animales en tierra durante la dispersión al ser atraídos y confundidos, o la ingestión de plásticos, cada vez más frecuente.

Las proyecciones de la dinámica de la población para las aves marinas pelágicas son poco halagüeñas y predicen la extinción de algunas de estas especies en pocas décadas. Algunas de las colonias de estudio de pardela cenicienta se mantienen todavía, porque reciben inmigración que cubre las pérdidas, lo que conocemos como ‘efecto rescate’, pero esto parece solo un remedio temporal a su estatus de especie en peligro. Otras están todavía más amenazadas, en peligro crítico, como la pardela balear (Puffinus mauretanicus), que es endémica del archipiélago y una gran desconocida para la mayoría.

No nos queda mucho tiempo para evitar su debacle y comprender que su futuro y el nuestro van de la mano.

*José Manuel Igual trabaja en el Servicio de Ecología de Campo del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, CSIC-UIB). Este artículo resume alguna de sus colaboraciones con el Animal Demography and Ecology Unit (GEDA), en el Grupo de Ecología y Evolución del mismo instituto.

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Almacenamiento geológico de carbono: el patito feo de la descarbonización

10 de agosto de 2021

Por Víctor Vilarrasa (CSIC)*

Ahora que aprieta el calor, no puedo dejar de pensar en el cambio climático. Los registros nos indican que aumenta el número de olas de calor, de noches tropicales y de episodios de gota fría o DANAs –depresiones aisladas en los niveles altos de la atmósfera que provocan fuertes tormentas–. Para mitigar estos y otros efectos del cambio climático, debemos conseguir un balance neto de emisiones de dióxido de carbono (CO₂) igual o menor que cero en un futuro cercano. Es decir, la cantidad de CO₂ que emitamos a la atmósfera tendrá que ser igual o inferior al CO₂ que extraigamos de ella. En España, con unas emisiones de gases de efecto invernadero de 334 millones de toneladas equivalentes de CO₂ en 2018, todavía nos queda un largo camino para conseguirlo. Aunque las hemos disminuido un 25% con respecto a 2005, siguen siendo un 15% mayores que las de 1990, año que se toma como referencia para cuantificar las reducciones en las emisiones.

Planta de almacenamiento de carbono. / Pexels

Descarbonizar la economía

El primer paso para la neutralidad de carbono consiste en descarbonizar todos los sectores de la economía. El sector que emite más CO₂ es el energético, ya que en la actualidad el 85% de la energía que consumimos se genera a partir de hidrocarburos. Las grandes petroleras y empresas energéticas se están comprometiendo a lograr el balance neto de emisiones de CO₂ igual a cero en 2050. Esta transición implica basar la producción de energía en fuentes renovables; mayoritariamente las energías solar, eólica e hidroeléctrica, pero complementadas por la geotérmica, la mareomotriz (que aprovecha las mareas) y la undimotriz (que se obtiene del movimiento de las olas). También se plantea sustituir los hidrocarburos por biomasa en la producción de electricidad, dado que el carbono que se emitiría al quemarla sería el mismo que habrían capturado previamente las plantas. Igualmente, la energía nuclear, que no tiene emisiones de CO₂ asociadas, seguirá formando parte del mix energético con gran probabilidad.

Esta transformación es más compleja que instalar una capacidad de producción igual a la demanda, dado que las fluctuaciones que se producen en la mayoría de las fuentes de energías renovables (luz solar, viento, caudal hidrológico, etc.) requieren la capacidad de almacenar cantidades ingentes de energía para compensar los déficits de producción con los excedentes. Cómo almacenar esta energía no es trivial, dado que las baterías no tienen suficiente capacidad y la producción de combustibles sin carbono para su uso posterior, como el hidrógeno, conlleva una eficiencia bastante baja. A pesar de estos retos, se considera que la descarbonización del sector energético es viable.

Al sector energético le siguen en emisiones de CO₂ los sectores del transporte e industrial. Para reducir sus emisiones, estos sectores se tendrán que electrificar, lo que aumentará la demanda del sector energético. No obstante, al contrario que el sector de la energía, estos sectores difícilmente se podrán descarbonizar por completo. En el sector del transporte, el transporte marítimo y, sobre todo, el aéreo no cuentan, por el momento, con combustibles alternativos a los actuales. Por otra parte, aunque el sector industrial se abastezca de energías renovables, seguirá emitiendo millones de toneladas de CO₂, porque la fabricación de ciertos productos, como el cemento, el acero y el etanol, conlleva la emisión de CO₂ por las reacciones químicas que tienen lugar en su proceso de producción. En algunos casos, la investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) podrá permitir la descarbonización de alguno de estos procesos mediante procedimientos alternativos, como en el caso del acero, que en la actualidad es responsable del 8% de las emisiones de CO₂ a escala global. Sin embargo, otros procesos industriales solo se podrán descarbonizar mediante la captura del CO₂ antes de ser emitido a la atmósfera y su posterior almacenamiento geológico. En España, 16 millones de toneladas de CO₂al año (Mt/a) son emitidas por 23 industrias que, a largo plazo, solo se podrán descarbonizar con la captura y almacenamiento de CO₂ (CCS, por sus siglas en inglés); y 53 Mt/a, por 38 plantas de producción de energía, en las que se podría aplicar CCS a corto plazo para acelerar la transición hacia la neutralidad de carbono.

Devolver el carbono al subsuelo

El almacenamiento geológico de carbono tiene como objetivo devolverlo a su lugar de origen: bajo tierra. Tecnológicamente, este procedimiento está probado con éxito con caudales de inyección de 1 Mt/a. El Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) estima que la cantidad de CO₂ almacenado en formaciones geológicas profundas debe aumentar de los 40 Mt/a actuales a 8.000 Mt/a en 2050. Esto implicaría tener unos 8.000 pozos inyectando 1 Mt/a de CO₂. Puede parecer un número muy grande, pero es pequeño en comparación con los 8 millones de pozos que se han perforado para extraer gas y petróleo. No obstante, multiplicar por 200 el almacenamiento de CO₂ en 30 años es sin duda un gran reto que implica un aumento del CO₂ almacenado del 6% anual.

Víctor Vilarrasa

El almacenamiento se realiza a profundidades mayores de 800 metros en acuíferos salinos o en yacimientos agotados de gas o petróleo. A medida que aumenta la profundidad, como el subsuelo está saturado, es decir, los poros de las rocas están llenos de agua, la presión del agua que llena estos poros aumenta de forma equivalente al peso de la columna de agua que hay por encima. De manera similar, la temperatura también aumenta con la profundidad una media de 30°C por kilómetro. A profundidades mayores de 800 metros, la presión y la temperatura son suficientemente elevadas para que el CO₂ se encuentre en su estado supercrítico. A pesar de lo extraño que pueda parecer el nombre de este estado, lo que nos indica es que el CO₂ tiene propiedades tanto de un gas como de un líquido. Por un lado, su viscosidad es como la de un gas, es decir, muy baja, por lo que va a poder fluir con facilidad. Por otro, su densidad es como la de un líquido, es decir, elevada, y, por lo tanto, su almacenamiento va a ser eficiente porque ocupará un volumen relativamente pequeño. A pesar de presentar una densidad elevada, el CO₂ es más ligero que el agua, por lo que tiende a flotar. Por este motivo, se necesita la presencia de una roca impermeable ubicada encima de la formación almacén, que se conoce como roca sello y que impide que el CO₂ vuelva a la superficie. La formación almacén, al contrario que la roca sello, se caracteriza por una alta permeabilidad y porosidad, para albergar grandes cantidades de CO₂ sin generar sobrepresiones elevadas.

Las posibilidades del CO₂ almacenado

Socialmente, el almacenamiento geológico de carbono no acaba de estar bien aceptado, al menos en algunos países. Existe el efecto NIMBY (no en mi jardín trasero, por sus siglas en inglés), por el que se puede llegar a rechazar el desarrollo de proyectos de este tipo en ciertas zonas. Una posible solución es el almacenamiento en alta mar, como sucede en Noruega, donde llevan 25 años inyectando CO₂ con éxito en acuíferos marinos, lo que convierte al país nórdico en líder mundial en almacenamiento de este gas. La manera en que esta tecnología es vista por la sociedad también puede mejorar cuando se aplica al CO₂ que se genera en la combustión de biomasa para producir electricidad, ya que de esta forma conseguimos extraer CO₂ de la atmósfera, en lo que se conoce como BECCS (por sus siglas en inglés).

Otra estrategia que puede ayudar a mejorar la imagen del almacenamiento geológico de carbono es utilizar el CO₂ inyectado de alguna forma, para darle valor y que el proceso no se limite a deshacerse de un residuo. La opción más viable consiste en utilizar el CO₂ inyectado para producir energía geotérmica, dado que, por sus propiedades, es un fluido mucho más eficiente que el agua en la extracción del calor de las profundidades de la Tierra. El CO₂ inyectado se calienta cuando entra en contacto con la roca almacén, por lo que, si se extrae, se puede aprovechar la alta temperatura que ha adquirido para producir electricidad. Este ciclo es muy eficiente porque apenas se requiere energía para bombear el CO₂: como tiende a flotar, sube hasta la superficie por sí solo. El CO₂, una vez enfriado después de aprovechar la energía geotérmica, puede reinyectarse junto con más CO₂ para su almacenamiento geológico. De esta forma, se reduciría la cantidad de CO₂ en la atmósfera y se generaría energía limpia.

El tratamiento del CO₂ debe seguir una evolución similar a la que ha tenido la gestión de nuestros residuos domésticos. Antiguamente se desechaban en cualquier parte, que es lo que hacemos ahora con el CO₂. Posteriormente se recogían y se llevaban a vertederos, que es lo que se está empezando a hacer con el almacenamiento geológico de carbono. En la actualidad, reciclamos la mayoría de nuestros residuos y solo una fracción pequeña va a parar a los vertederos. En un futuro próximo deberemos hacer lo mismo con el CO₂: almacenarlo y utilizarlo para conseguir que el balance neto de emisiones sea cero y así podamos mitigar los efectos del cambio climático.

* Víctor Vilarrasa es investigador del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) y del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, CSIC-UIB). Actualmente dirige un proyecto del European Research Council (ERC) para conseguir que los recursos de la Tierra contribuyan a la descarbonización.

Tags: BECCS, cambio climático, cambio global, captura de CO2, CO2, CSIC, cultura científica, DANA, efecto invernadero, energía geotérmica, energías renovables, gota fría, IDAEA | Almacenado en: Ciencias de la Tierra, Tecnologías
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Incendios forestales: la geometría del fuego

27 de julio de 2021

Por Serafín J. González Prieto (CSIC)*

Tradicionalmente se ha considerado que tanto el inicio como la propagación del fuego son una cuestión de triángulos. Para que se inicie un fuego son necesarios tres factores: combustible, comburente y fuente de ignición. Los dos primeros son casi omnipresentes en condiciones naturales, en forma de vegetación y oxígeno de la atmósfera, y el tercero surge con frecuencia variable a partir de rayos o erupciones volcánicas, por ejemplo. La propagación del fuego también está controlada por tres factores: el combustible disponible, la topografía y las condiciones meteorológicas (humedad, viento, temperatura).

Sin embargo, con demasiada frecuencia se olvida que desde hace miles de años a los triángulos anteriores les ha crecido un ‘cuarto vértice’, que condiciona decisivamente a los otros tres vértices en la mayor parte del planeta: las actividades humanas. Con el dominio del fuego los humanos pasamos a ser la principal ‘fuente de ignición’ en la naturaleza. Con la extinción de los mega-herbívoros silvestres en amplísimas zonas (en parte sustituidos por ganado), la agricultura y ciertas plantaciones forestales masivas –con especies pirófitas de interés económico, como eucaliptos y pinos– pasamos a controlar la cantidad y continuidad del combustible, es decir, las posibilidades de inicio y propagación del fuego. Sobre estas posibilidades de inicio y propagación inciden también el cambio climático que estamos provocando y las labores de extinción de los incendios cuando y donde nos interesa, incluso cuando estos son naturales. Por último, con la imparable expansión, a menudo caótica, de las áreas urbanizadas y las infraestructuras, nos hemos metido, literalmente, en la ‘boca del fuego’ que nosotros mismos atizamos. Así, además de la sexta extinción masiva de especies, la actividad humana está generando lo que ya se denomina mega-incendios de sexta generación: humanamente imposibles de apagar; humana y ecológicamente devastadores.

Ilustración: Irene Cuesta (CSIC)

Los riesgos de las quemas controladas o ‘pastorear’ el fuego

Llegados a este punto, ¿qué podemos hacer? Pensando solamente en el primero de los triángulos mencionados, algunos aseguran que únicamente podemos gestionar el ‘combustible’ y propugnan realizar quemas controladas o prescritas, ‘pastorear’ el fuego. Antes de optar por esta alternativa, conviene recordar que la sabiduría popular nos advierte que, si jugamos con fuego, es probable que acabemos quemándonos. Debemos tener presente que tanto las quemas prescritas como los incendios tienen efectos sobre la salud humana, la economía, la atmósfera, el agua, el suelo, la vegetación, la fauna e, incluso, el patrimonio cultural. Estos efectos pocas veces, o nunca, son tenidos en cuenta adecuadamente y en su conjunto.

Como realizar quemas prescritas con las necesarias garantías es laborioso y costoso, con relativa frecuencia se hacen mal y afectan a más superficie de la prevista, llegando incluso a convertirse en grandes incendios forestales. Pero, aún siendo técnicamente bien realizadas y de baja severidad, las quemas controladas o prescritas provocan pérdidas elevadas de nutrientes y organismos del suelo (lo que disminuye su fertilidad) y reducen su capacidad para actuar como una gigantesca ‘esponja’ que se empapa cuando llueve. Gracias a esta función de ‘esponja’, un suelo sano y rico en biodiversidad reduce las inundaciones y libera lentamente el agua después, lo que reduce las sequías.

Pérdida de áreas forestales por la erosión del terreno tras incendio (Ourense, Galicia)

Además, ya sea en un incendio forestal o en una quema prescrita, la combustión incompleta de materia orgánica de los suelos y vegetación genera inevitablemente hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) tóxicos, que la erosión arrastra a embalses y zonas costeras y que afectan a la potabilidad del agua, la riqueza pesquera y marisquera, y, una vez más, a la biodiversidad. Las cenizas suelen también contener concentraciones demasiado elevadas de algunos micronutrientes y metales pesados, con riesgos aún no evaluados para los lugares donde se sedimentan.

Sedimentos de cenizas en costas gallegas

Pastoreo sí, pero de ganado extensivo y sostenible

Entonces, ¿qué otras cosas podemos hacer? En primer lugar, convencernos de que actualmente la figura geométrica del fuego, más que a un triángulo, se parece a un rombo, en cuyo vértice superior está la actividad humana influyendo decisivamente sobre el inicio y la propagación de los incendios. Los datos oficiales indican que el 78% de los incendios en España son de origen antrópico (quemas deliberadas, accidentes y descuidos). Por tanto, nada conseguiremos si no actuamos sobre la principal ‘fuente de ignición’ en los incendios forestales, grandes y pequeños: la actividad humana.

Salamandra calcinada por un incendio (Galicia)

Para dificultar la propagación y facilitar la extinción de los incendios debemos actuar sobre la biomasa vegetal, mal llamada combustible: aunque arde, nadie en su sano juicio llama combustible a una biblioteca, a un retablo barroco o a los tejados de Notre Dame. Una superficie continua de hierba seca, matorral, eucaliptos, pinos o acacias puede facilitar mucho la propagación de un incendio. Para reducirla, debemos generar discontinuidades y crear un mosaico de hábitats diferentes que, además, es muy beneficioso para la biodiversidad. Para eso disponemos básicamente de tres herramientas: diente, hierro y fuego; pastorear, rozar y quemar. Más allá de unos puestos de trabajo coyunturales, las quemas prescritas y el ‘pastoreo de incendios’ no producen bienes o riqueza y tienen en contra los mayores efectos ambientales. En circunstancias parecidas están las rozas, pero con menor impacto ambiental. Y luego está el pastoreo real, trashumante o con ganado en régimen extensivo o semi-extensivo, es decir, en el que este pasa la mayor parte de su vida en libertad. Al suplir a los grandes herbívoros salvajes que hemos diezmado o extinguido, el ganado en semi-libertad controla el crecimiento de la biomasa vegetal, contribuye a conservar un mosaico diverso de hábitats, genera puestos de trabajo estructurales, ayuda a mantener la población rural y produce alimentos.

Por todo ello, la solución del grave problema de los incendios forestales en nuestro país pasa por actuar cuanto antes sobre las causas de origen humano, promocionar un pastoreo semi-extensivo bien gestionado y recurrir a desbroces mecánicos donde sea necesario. Y solo cuando el número, extensión, severidad y frecuencia de los incendios sea más o menos natural podremos plantearnos no extinguir o ‘pastorear’ los incendios naturales.

* Serafín J. González Prieto es experto en restauración de suelos tras incendio e investigador del CSIC en el Instituto de Investigaciones Agrobiológicas de Galicia (IIAG-CSIC).

Tags: 'pastorear' el fuego, biodiversidad, bosques, calentamiento global, cambio climático, cambio global, CSIC, cultura científica, desertificación, ecología, erosión del suelo, especies pirófitas, ganadería extensiva, HAPs, IIAG-CSIC, incendios, incendios forestales, mega-incendios, pastoreo, quemas controladas, restauración territorio, Serafín J. González, sexta extinción, suelos | Almacenado en: Biología, botánica, Ciencias de la Tierra, Sin categoría
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Cinco pinturas contemporáneas que hablan mucho de ciencia

24 de marzo de 2021

Por Mar Gulis (CSIC)

Este próximo jueves, 25 de marzo, el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) inaugura la exposición Arte y ciencia del siglo XXI. La muestra reúne obras de 35 artistas contemporáneos que trabajan en España: 66 cuadros y 11 esculturas figurativas que el Museo ha puesto a dialogar con la ciencia de hoy. ¿Cómo? Conectando el tema de cada obra con una línea de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, como la alimentación, el envejecimiento, el calentamiento global, la evolución humana o la desigualdad de género. Si quieres ir abriendo boca, aquí tienes algunos de los cuadros que encontrarás en la exposición.

Egg IV

En la muestra, este óleo hiperrealista de Pedro Campos sirve para introducir la investigación en alimentos funcionales de Marta Miguel. Los compuestos bioactivos presentes en alimentos como el huevo son utilizados por esta especialista del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CSIC-UAM) para elaborar productos que mejoren nuestro metabolismo y prevengan enfermedades relacionadas con nuestro estilo de vida o la malnutrición.

Juanito

La nitidez y definición de esta obra son abrumadoras. Se trata de una pintura al óleo en la que José Luis Corella retrata a un hombre con alzhéimer. Esta enfermedad, cada vez más común entre nuestros mayores, impide generar nuevas neuronas a quienes la padecen. En la exposición, el cuadro nos conduce hasta el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM), donde María Llorens estudia la neurogénesis adulta en humanos y modelos animales para diseñar terapias que permitan retrasar o disminuir los síntomas del alzhéimer.

El escondite

¿Qué nos distingue verdaderamente de los simios? Este óleo de Arantzazu Martínez suscita una pregunta fundamental a la que tratan de responder investigadores como Antonio Rosas, del MNCN-CSIC. La respuesta está relacionada con el bipedismo, que libera las manos y las convierte en herramientas de precisión, y con el posterior incremento de la capacidad cerebral. Sin embargo, aún nos queda mucho por saber sobre cómo, cuándo y por qué nuestros ancestros modificaron su anatomía y sus modos de vida. Eso nos permitirá entender mejor de dónde venimos, pero también a dónde vamos como especie.

Patio

La subida del nivel del mar provocada por el calentamiento global es evocada en esta imagen onírica, pintada al óleo por Santos Hu. La obra da pie al investigador del MNCN-CSIC David Vieites, comisario de la exposición, a hablar del impacto del cambio global en el modo de vida de millones de personas o de la pérdida de biodiversidad. De este modo, el cuadro nos lleva hasta los centros del CSIC que estudian estos fenómenos y las medidas que hacen falta para prevenirlos y remediarlos.

La labor invisible

La pintora Carmen Mansilla denuncia en este óleo elaborado ex profeso para la exposición que las artes y las ciencias han compartido a lo largo de los siglos la exclusión de las mujeres. Científicas y artistas quedaron ocultas y sus nombres empiezan a conocerse y valorarse en su justa medida con los estudios de género. El Museo destaca que investigadoras como la física Pilar López Sancho –impulsora de la Comisión Mujeres y Ciencia del CSIC– lideran el cambio hacia una mayor participación de las mujeres en ciencia y tecnología.

Tags: Alejandro Quincoces, alimentos funcionales, Alzheimer, Ángeles Arenas, Antonio Rosas, Arantzazu Martínez, arte contemporáneo, cambio global, Carmen Mansilla, corrosión, CSIC, cultura científica, David Vieites, estudios de género, evolución, Instituto de Ciencia sde la Construcción Eduardo Torroja, Instituto de Filosofía, Jesús Lozano Saorín, José Luis Corella, María Llorens, Marta de Miguel, muerte, Museo Nacional de Ciencias Naturales, Pedro Campos, Santos Hu | Almacenado en: Biología, Ciencias de los alimentos, Eventos e iniciativas, Historia y Ciencias Sociales, Mujeres y ciencia, Neurobiología, Tecnologías
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¿Nos encaminamos hacia la sexta extinción?

02 de enero de 2020

Por Mar Gulis (CSIC)

“El 25% de las especies de la Tierra desaparecerá en las próximas décadas si el cambio climático persiste. Es decir, en función de las emisiones y del grado de calentamiento global, perderemos de 500.000 a un millón de especies de animales y plantas”. Esta es la respuesta de la bióloga evolutiva Isabel Sanmartín, investigadora en el Real Jardín Botánico (RJB-CSIC), a la pregunta de si hay evidencias científicas suficientes para predecir el impacto del aumento de las temperaturas sobre la biodiversidad.

Invernadero del Real Jardín Botánico del CSIC / Irene Lapuerta

A partir del análisis de fósiles y de reconstrucciones de ADN, Sanmartín investiga cómo se adaptaron las plantas en el pasado a las variaciones climatológicas. Esas indagaciones le dan pistas para entender lo que sucede en el presente y vislumbrar qué sucederá en el futuro. Y las evidencias se acumulan: “El calentamiento global se está produciendo tan rápido que es muy difícil que las especies consigan adaptarse”, señala. Ahí están los datos: “Por ejemplo, en los bosques tropicales, donde vive el 50% de los organismos de la Tierra, calculamos que desaparecerá el 45% de las plantas”.

El aumento de la temperatura y la destrucción de hábitat, en gran medida provocados por la actividad humana, son las principales causas de esta pérdida de biodiversidad que ya se denomina “sexta extinción masiva”, afirma la bióloga.

Las variaciones del clima no son algo nuevo. A lo largo de la historia de la Tierra, factores geológicos como la tectónica de placas han generado cambios climáticos. Las reconstrucciones paleoclimáticas realizadas permiten afirmar que “cuando los continentes estaban juntos, en Pangea, el clima era árido y frío; en cambio, cuando se separaron el clima se hizo tropical. Eso se ve a lo largo de los últimos 600 millones de años”, explica Sanmartin.

¿Qué es entonces lo que hace que el actual calentamiento global dispare las alarmas en la comunidad científica? Básicamente, la velocidad a la que se producen estos cambios y lo que ello implica. “Quizá lo más relevante de esta era del Antropoceno es precisamente lo distinta que es de otras extinciones masivas que se han producido antes. En los cambios climáticos producidos por el movimiento de los continentes, los tiempos son geológicos; estamos hablando de varios de millones de años. El Antropoceno son [como mucho] 10.000 años, desde la aparición de la agricultura, y sin embargo la tasa de extinción de fondo –el número de extinciones por millón de especies por año (background extinction)– ha aumentado entre 100 y 10.000 veces”, detalla Sanmartin.

Más allá del impacto ambiental, la desaparición de tantas especies afectará directamente a la agricultura y por tanto a la obtención de alimentos para el sustento humano, pero también a la economía o incluso a la aparición de conflictos entre comunidades. La Plataforma Intergubernamental de Ciencia y Política sobre Biodiversidad y Servicios de los Ecosistemas (IPBES) de la ONU advierte que estamos ante la primera gran extinción causada por el ser humano, y desde distintos foros científicos, personal investigador de todo el mundo acumula conocimiento y plantea soluciones a este problema.

La pérdida de biodiversidad es uno de los grandes desafíos asociados al cambio global, entendido este como el conjunto de impactos medioambientales provocados por la actividad humana. En el CSIC queremos divulgar lo que dice la ciencia respecto a esta cuestión. Con ese objetivo hemos creado el espacio ‘Científicas y Cambio Global’, donde entrevistamos a Isabel Sanmartin y otras investigadoras que, desde muy diversas disciplinas, tratan de comprender el alcance de este fenómeno, sus causas, sus efectos y qué podemos hacer para afrontarlo.

Científicas y Cambio Global cuenta con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología – Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

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¿Qué sabemos del cambio climático? Respuestas científicas a 5 preguntas frecuentes

24 de octubre de 2019

Por Armand Hernández (CSIC)*

Aunque ha habido muchos cambios climáticos a lo largo de la historia de nuestro planeta, sabemos que ahora la Tierra se está calentando a un ritmo sin precedentes. Ya no hay duda de que el cambio climático actual es un hecho reconocido por la ciencia. Sin embargo, la sociedad sigue haciéndose preguntas al respecto. En este post respondemos a algunas de las más frecuentes.

¿Cómo sabemos que el clima está cambiando?

Los registros instrumentales a nivel global nos muestran que estamos experimentando las temperaturas más altas desde que se empezaron a medir hace algunos siglos. Diecisiete de los dieciocho años más cálidos desde que existen registros instrumentales se han producido durante el siglo XXI. Además, las observaciones indirectas de registros naturales como el hielo de los casquetes polares, las estalagmitas, los anillos de los árboles, los corales y los sedimentos marinos y lacustres sugieren que este calentamiento no tiene precedentes en los últimos cientos de miles de años.

Temperaturas globales anuales entre 1850 y 2017. La escala de colores representa el cambio en las temperaturas en un rango de 1.35°C. / Autor: Ed Hawkins (University of Cambridge). Datos: HadCRUT4 (Climatic Research Unit-University of East Anglia y Hadley Centre-Met Office).

¿Qué está causando el cambio climático actual?

La fuente principal de la energía que consumimos en la actualidad proviene de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas, que producen emisiones de gases de efecto invernadero.

Cuando la comunidad científica trata de reproducir el calentamiento global actual con modelos climáticos, solo se obtienen resultados satisfactorios si se tienen en cuenta las concentraciones de gases de efecto invernadero procedentes, principalmente, de la quema de combustibles fósiles. De esta manera, se descarta que esta tendencia sea causada sólo por procesos naturales.

¿Qué va a pasar?

Con el aumento de la temperatura global, podemos esperar cambios más rápidos y de mayor magnitud en el medio ambiente, con diversas implicaciones para las diferentes regiones del planeta.

El deshielo en los polos, así como la expansión del agua debido a las mayores temperaturas, provocarán un aumento del nivel del mar, que se prevé que alcanzará más de 1 metro a finales del siglo XXI. Esto es muy importante, ya que la mayor parte de la población mundial vive en zonas costeras.

También se espera que los fenómenos climáticos extremos se hagan más frecuentes, duraderos, intensos y devastadores. Una consecuencia de todos estos cambios podría ser un aumento de los movimientos migratorios y la generación de una inestabilidad geopolítica creciente.

¿Cuánto tiempo tenemos hasta que el cambio climático sea irreversible?

Es casi imposible saber cuánto tiempo nos queda para que el cambio climático sea irreversible. En realidad, algunos de los impactos causados por el cambio climático ya no tienen vuelta atrás, mientras que otros se reducirían si se detuvieran de inmediato las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano.

Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas (IPCC, siglas en inglés), deberíamos reducir a la mitad las emisiones de dióxido de carbono para el año 2030 y alcanzar el “cero neto” para el año 2050, para así poder mantener el calentamiento global en 1,5 °C a finales del siglo XXI.

Esto es importante, ya que mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 2°C es vital para reducir los impactos asociados a los efectos de larga duración, como la pérdida de algunos de los ecosistemas más sensibles (los arrecifes coralinos, por ejemplo) o la capacidad de cultivar ciertos alimentos básicos, como el arroz, el maíz o el trigo.

Estas y otras preguntas, así como sus respuestas, las puedes encontrar en el audiovisual “Climate Change: the FAQs” elaborado por un grupo de científicos/as internacionales (entre los que se encuentran dos integrantes del CSIC) para resolver las dudas planteadas por estudiantes de secundaria y bachillerato.

¿Qué están haciendo las instituciones al respecto?

A menudo se hace hincapié en que los pequeños cambios, como por ejemplo el uso del transporte público o la bicicleta, pueden ayudar a reducir las emisiones de CO₂. Sin embargo, para que estas acciones sean suficientes, deben ir acompañadas de cambios drásticos en los sistemas de producción y consumo promovidos por los gobiernos e instituciones a nivel internacional.

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) es el principal acuerdo internacional sobre el clima. Entró en vigor en el año 1994 como medio de colaboración entre los países para limitar el aumento de la temperatura mundial y hacer frente a sus consecuencias.

Veinte años después, en el famoso Acuerdo de París 2015, y siguiendo las directrices del IPCC, se alcanzó un consenso político mundial para detener el incremento de temperaturas por debajo de los 2ºC respecto a los niveles preindustriales. En virtud de ese acuerdo, cada país decide su contribución a la mitigación del calentamiento global. Como no existe ningún mecanismo que obligue a un país a fijar o cumplir objetivos específicos en fechas concretas, el acuerdo tiene un impacto limitado.

A modo de ejemplo tenemos los resultados de la reciente Cumbre sobre la Acción Climática de las Naciones Unidas, en la que sólo 77 países se comprometieron a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a “cero neto” para el año 2050. Además, únicamente 70 países anunciaron que impulsarán sus planes de acción nacionales para 2020 (en el marco del Acuerdo de París) o que han comenzado el proceso para hacerlos realidad.

Si es suficiente o no, sólo el futuro nos los dirá, pero de lo que no hay duda es que nos enfrentamos a un reto global sin precedentes.

* Armand Hernández (@armandherndz) es paleoclimatólogo e investigador en el Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera del CSIC.

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25.000 especies están amenazadas: ¿cómo nos afecta esta pérdida de biodiversidad?

22 de mayo de 2019

Por Mar Gulis (CSIC)*

Cerca de 25.000 especies están amenazadas por el cambio global causado por el ser humano. Más concretamente, el cambio climático amenaza la extinción de entre el 15 y el 37% de todas las especies terrestres de aquí a 2050. Estas son algunas de las cifras que recoge el libro colectivo Cambio global. Una mirada desde Iberoamérica, una publicación de LINCglobal en la que han participado una decena de investigadores e investigadoras del CSIC.

Las cascadas de Houpeton (Australia), póximas al Otway National Park, forman parte de un entorno de extraordinario valor ecológico por su gran biodiversidad. / David Iliff

La comunidad científica coincide en que vivimos en un periodo de extinción masiva de especies. Esta pérdida de biodiversidad es una de las consecuencias más perniciosas del denominado cambio global, referido al conjunto de transformaciones que la actividad humana está provocando a escala planetaria, y que ha llevado a algunas voces expertas denominar al actual momento como la Era del Antropoceno.

Pero este proceso comenzó hace mucho tiempo. Como explica el libro, “en los últimos 11.000 años (…), la humanidad se ha venido apropiando, de forma creciente y continuada, de los recursos biológicos y de la productividad natural de la tierra y el mar, para generar crecimiento y expandir las civilizaciones”. Como resultado, más de la mitad de la superficie habitable de la tierra ha sido significativamente modificada por la actividad humana. Hemos alterado la naturaleza, y por tanto la biodiversidad, a través de la agricultura, la silvicultura y la pesca; la sobreexplotación de las especies de valor comercial; la destrucción, conversión, fragmentación y degradación de hábitats; la introducción de especies exóticas; la contaminación del suelo, el agua y la atmósfera, etc. Nuestro modelo de “desarrollo” es insostenible, pues se apoya en la explotación de recursos naturales y en la generación de todo tipo de desechos sobre los sistemas naturales. Esa actividad frenética va acompañada de una mayor producción y consumo de energía, un aumento de contaminantes y un incremento de las temperaturas.

Las deforestaciones realizadas en la Amazonía ponen en peligro a muchas especies que habitan en esta región. / Aaron Martin

Pero, ¿qué efectos tiene la pérdida de la biodiversidad para la humanidad? Este concepto va mucho más allá de la diversidad de especies; se refiere a todas las variaciones de las formas de vida en una determinada región, lo que incluye también la diversidad genética, de formas, de atributos funcionales, de interacción entre especies e incluso de ecosistemas. Por ello, la pérdida de biodiversidad, en cualquiera de sus formas, tiene consecuencias muy perjudiciales para la humanidad a corto y a largo plazo. Sectores como la producción de alimentos, el suministro de agua potable y la producción de medicamentos dependen directamente de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos. Por ejemplo, la sobreexplotación de los océanos puede poner en peligro la pesca y afectar a la soberanía alimentaria de muchas comunidades, como sucede en la costa chilena, donde las pesquerías están prácticamente en colapso. También la deforestación y consiguiente pérdida de los bosques promueve la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera y puede alterar el ciclo hidrológico. Esta situación se observa en la Amazonía a través de los llamados ‘ríos voladores’, expresión que alude al vapor de agua generado por el bosque y que regula la precipitación en diferentes regiones del continente. Dicha regulación garantiza a su vez el agua necesaria para el consumo humano, la agricultura, la ganadería y la electricidad, de ahí que la pérdida de diversidad biológica sea tan nociva.

Junto a lo anterior, la obra se refiere a los efectos en el ecoturismo. Esta actividad, importante fuente de riqueza para muchas regiones, puede comprometerse si se pierde biodiversidad y se degradan los paisajes. Lógicamente, el deterioro del sector conllevaría la destrucción de empresas y puestos de trabajo relacionados con el turismo sostenible.

Aunque aún no conocemos el papel exacto de la biodiversidad en el mantenimiento de los procesos ecológicos, el debate científico en torno a esta cuestión se ha intensificado. Tanto es así que la ONU ha declarado el 22 de mayo Día Internacional de la Diversidad Biológica.

Como señala la obra Cambio global. Una mirada desde Iberoamérica, “asignar un valor a la biodiversidad no es sencillo, no podemos establecer un valor monetario, pero sin ninguna duda su mantenimiento y conservación son esenciales para el bienestar humano en el planeta”.

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¿Qué son y cómo funcionan los mercados de emisiones de CO2?

15 de junio de 2016

Por Mar Gulis (CSIC)

Emisiones de gases sobre el cielo de Madrid / M. Rodríguez Gutiérrez

En 2015, nuestro país aumentó las emisiones de C02 a la atmósfera, incumpliendo así sus compromisos internacionales en esta materia. Esta es una de las conclusiones del Informe sobre Cambio Climático elaborado por el Observatorio de Sostenibilidad. Uno de sus autores, el biólogo del CSIC Jorge Lobo, considera que esta situación se debe a nuestro “uso intensivo y abusivo de los combustibles fósiles”, sobre todo del carbón, mientras las energías renovables no acaban de despegar. Junto a ello, el investigador señala la ineficiencia del mercado de los derechos de emisión, un mecanismo que funciona a nivel internacional y que, aunque se concibió para luchar contra el calentamiento global, ha cosechado escasos resultados.

La web del Ministerio de Agricultura (MAGRAMA) explica que “el comercio de derechos de emisión es un instrumento de mercado persigue un beneficio medioambiental: que un conjunto de plantas industriales reduzcan colectivamente las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera”.

Para que el mecanismo funcione tiene que haber una autorización de emisión, es decir, un permiso otorgado a una instalación para que pueda emitir gases. Pero también existe el derecho a emitir, que se refiere a la cantidad de gases que podrán emitirse. Este derecho de emisión es transferible: se puede comprar o vender. Ahí está la clave.

Tal y como explica el MAGRAMA, “actualmente existen mercados de emisiones que operan en distintos países y que afectan a diferentes gases”. La Unión Europea puso en marcha en 2005 un mercado de CO2 que cubre, en los 28 Estados miembros, las emisiones de este gas de instalaciones como centrales térmicas, refinerías, cementeras o papeleras. Este régimen afecta a más de 10.000 instalaciones y a más de 2.000 millones de toneladas de CO2, según cifras del MAGRAMA, lo que supone “en torno al 45% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero en la UE”.

Sin embargo, en Bruselas se debate desde hace tiempo sobre cómo reformar este mercado. Teóricamente su objetivo es reducir las emisiones de gases con efecto invernadero y combatir así el cambio climático. Pero el propio Parlamento Europeo (PE) señala que “los desequilibrios entre la oferta y la demanda de los derechos de emisión está desincentivando las inversiones verdes”, es decir, la inversión de los Gobiernos en energías limpias que nos lleven a un modelo más sostenible y menos basado en los combustibles fósiles. Para que fuera eficaz, la compra-venta de derechos de emisión se debería realizar a un precio que anime a la industria “a buscar alternativas para ahorrar energía y reducir sus emisiones”, afirma el PE en su página web.

El PE afirma también que en la actualidad “el precio de mercado de estos permisos es muy bajo” porque la demanda se ha desplomado a raíz de la crisis económica. Por ejemplo, “en 2013 había un exceso de unos 2.000 millones de licencias comparado con las emisiones reales, que podría alcanzar los 2.600 millones en el horizonte de 2020”. Cada licencia concede a su titular el derecho de emitir una tonelada de CO2.

La apuesta por las energías renovables, como la eólica, es clave para ir hacia un modelo energético más sostenible / Steve Wilson

El investigador Jorge Lobo explica que “en las cumbres del clima se establecen unos derechos de emisión para cada país y después se deja operar al mercado libremente. Por ejemplo, un país concreto, con una cantidad de población, un PIB, etc., tiene unas capacidades de emisión determinadas; pero si por tener un desarrollo escaso o por hacer un uso intensivo de renovables o por la razón que sea no tiene esa capacidad de emisión, puede vender los derechos. Es decir, las toneladas de CO2 que puede emitir pero que no emite, se las puede vender a otro Estado”. Y añade: “Si esos derechos de emisión se ponen en el mercado y cotizan alto, a muchos países no les rentará adquirirlos, sino que preferirán reconvertir su industria o invertir en renovables. Pero si valen poco, puede compensar emitir CO2 porque luego compras esos derechos fuera”. Lobo considera que en el actual escenario de bajos precios, el comercio de emisiones, lejos de desincentivar a las industrias en el uso de combustibles fósiles, facilita el mantenimiento del modelo actual y con él las elevadas emisiones de CO2 a la atmósfera.

Para salir de esta situación ya en 2013 el PE votó a favor de una medida temporal para que algunas licencias programadas para 2014-2016 se retrasaran hasta 2019-2020. También se ha contemplado la creación de una reserva que reequilibre la oferta y la demanda. Si el exceso de oferta supera un determinado umbral, se retirarán licencias del mercado y se depositarán en la citada reserva hasta que, si cambian las circunstancias, se pongan de nuevo en circulación.

Sin embargo, investigadores como Lobo y otras voces críticas se muestran escépticos ante este tipo de medidas. En su opinión, la solución pasaría por incrementar la inversión en energías renovables para, poco a poco, ir hacia un modelo de economía baja en carbono y más sostenible a largo plazo.

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