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¿Cómo lograr las emisiones cero? La solución está en el subsuelo

Por Víctor Vilarrasa (CSIC)*

En pocos años, para poder cumplir con los objetivos climáticos del Acuerdo de París de limitar el aumento de temperatura por debajo de 2 °C, y preferiblemente por debajo de 1,5 °C, muchos de nuestros desplazamientos tendrán que hacerse en coches eléctricos. Tras circular sin emitir gases de efecto invernadero, será necesario cargar el automóvil. ¿Pero de dónde procederá la energía con la que lo carguemos?

Por descontado, tiene que ser de origen renovable para no emitir dióxido de carbono (CO2) por otro lado. La mayoría de las veces tendremos que cargar el coche de noche, cuando por razones obvias los paneles fotovoltaicos no pueden producir electricidad. Tampoco hay garantías de que el viento sople cada noche, ni de que haya oleaje. La energía hidroeléctrica podría proporcionar parte de la demanda, pero difícilmente podrá satisfacerla por completo dado que el agua es un bien preciado y escaso, y su consumo se prioriza frente a la producción de energía. La solución al problema está bajo nuestros pies.

Energía geotérmica

Central geotérmica de Nesjavellir (Islandia).

La Tierra es una fuente inagotable de energía geotérmica. En la corteza terrestre, la temperatura aumenta de media 30 °C por cada kilómetro a medida que nos dirigimos hacia el interior de la Tierra. Por lo tanto, en torno a los 4 kilómetros de profundidad respecto a la superficie acostumbramos a encontrar temperaturas superiores a los 100 °C. Si hacemos circular agua hasta esas profundidades y la devolvemos a la superficie una vez se ha calentado, produciremos vapor de agua, ya que el agua entra en ebullición a 100 °C y a presión atmosférica. Este vapor lo podemos utilizar para mover turbinas que generen electricidad sin emitir emisiones de gases de efecto invernadero.

El vapor de agua, después de turbinado, se enfría y se condensa, pero mantiene una temperatura elevada, cercana a los 80 °C. El agua caliente resultante se puede utilizar como fuente de calor para proporcionar calefacción a un gran número de viviendas, con lo que eliminaremos también las emisiones de CO2 asociadas a calentar nuestras casas en invierno.

Un almacén subterráneo de energía

En verano, la demanda de calor es menor, por lo que habrá un excedente que conviene almacenar. De nuevo, el subsuelo nos proporciona la solución. El excedente de agua caliente se puede inyectar o hacer circular por un intercambiado de calor en el subsuelo. Este proceso aumenta la temperatura del suelo, que puede almacenar el calor durante largos periodos de tiempo con unas pérdidas de energía pequeñas. Para recuperar el calor, no hay más que inyectar agua fría y dejar que ésta se caliente al circular por el suelo que hemos calentado previamente.

El calor no es la única fuente de energía que tendremos que almacenar en la transición hacia un sistema económico con emisiones netas de carbono nulas. De hecho, las fluctuaciones de las renovables, tanto en la producción a lo largo del día como entre las diferentes estaciones del año, exigen disponer de cantidades inmensas de almacenamiento para poder utilizar los excedentes en periodos en los que la producción sea menor que la demanda. El almacenamiento necesario no se podrá cubrir con baterías, por gigantes que las lleguemos a construir.

eneergía eólica

Uno de los mayores desafíos de las energías renovables son sus fluctuaciones.

Una solución que se plantea es producir combustibles que no contengan carbono, como el hidrógeno, a partir de los excedentes de energía renovable; y luego almacenarlos para utilizarlos en periodos de escasez de producción de este tipo de energía. Garantizar la demanda energética en esos periodos implicará almacenar millones de toneladas de hidrógeno. Uno de los mejores lugares para hacerlo son las capas permeables con alta porosidad del subsuelo, que permiten que el combustible se inyecte y recupere con facilidad.

Captura de CO2 bajo tierra

El reto de descarbonizar la economía va más allá de producir energía limpia con las renovables y electrificar los modos de transporte. Existen procesos industriales que difícilmente pueden dejar de emitir CO2, ya que este gas de efecto invernadero es el resultado de las reacciones químicas que tienen lugar en diversos procesos productivos. Por ejemplo, la fabricación de acero y cemento conlleva la emisión de CO2.

Las emisiones asociadas a procesos industriales representan el 20% de las emisiones actuales. La solución a estas emisiones vuelve a estar en el subsuelo. En este caso hay que capturar el CO2 antes de que sea emitido a la atmósfera, para lo que existen diferentes técnicas, y posteriormente inyectarlo en formaciones geológicas profundas para su almacenamiento permanente. Con esto, no estaríamos más que devolviendo el carbono a su lugar de origen, ya que el carbono que hemos emitido y seguimos emitiendo a la atmósfera proviene de la quema de combustibles fósiles, que hemos extraído y extraemos del subsuelo.

Campo de géiseres El Tatío (Chile).

Aunque hacemos vida sobre él, el hecho de no poder ver lo que hay en el subsuelo lo convierte en un gran desconocido. Y, como todo lo desconocido, produce temores y cierta desconfianza. Sin embargo, no nos podemos permitir excluir los recursos geológicos en el gran reto de alcanzar la neutralidad de carbono. No existe una única solución para conseguir la descarbonización y necesitamos de la contribución de todas las tecnologías disponibles.

Al igual que el resto de tecnologías, las relacionadas con el subsuelo no están exentas de riesgos, como por ejemplo la sismicidad inducida, desafortunadamente conocida en España por los terremotos del almacén de gas de Castor. La investigación científica en geoenergías pretende minimizar esos riesgos para poder contar con el subsuelo en la descarbonización. Los recursos geológicos, como origen del problema, deben formar parte también de la solución.

 

* 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 aumentar la viabilidad de las geoenergías.

Peces cada vez más ‘pezqueñines’: los efectos de la pesca

andrea-blogPor Andrea Campos-Candela (CSIC)*

Que tanta gente haya tarareado alguna vez el soniquete de la memorable cancioncilla “PEZqueñines no gracias, hay que dejarlos crecer”, refleja la importancia que tiene la concienciación del consumidor para el éxito de las medidas reguladoras de la pesca. Esta campaña tenía como objetivo evitar la pesca, comercialización y consumo de peces que no superaran una talla mínima específica según la especie. Trataba de asegurar así la supervivencia de los peces más pequeños, los más jóvenes. Pero, ¿dónde situar el límite? ¿Son siempre los peces pequeños los más jóvenes? ¿Cómo crece un pez? ¿Qué pasa realmente en el fondo de nuestros mares? La comunidad científica ha encontrado la respuesta a estas cuestiones en los otolitos.

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Pescar solo peces grandes puede provocar graves desequilibrios en la estructura de edad y talla de las poblaciones. / Youtube.

Los otolitos son unas estructuras calcáreas que se encuentran en el oído interno del pez, responsables de la audición y del equilibrio. Estas estructuras crecen diariamente por deposición de finas capas de carbonato cálcico, formando anillos similares a los anillos de los troncos de los árboles. Al igual que los humanos, ni todos los peces crecen de la misma manera, ni son igual de grandes a la misma edad, ni maduran al mismo tiempo. En las poblaciones de peces, como en las nuestras, existe gran variabilidad en los rasgos de vida entre individuos. Contando los anillos de crecimiento de los otolitos se puede saber cuántos años tiene un pez y, especialmente, cómo fue su crecimiento. Hay individuos que crecen muy rápido y siendo todavía muy jóvenes presentan cuerpos mucho más grandes que otros de crecimiento más lento.

En condiciones naturales crecer rápido y tener un cuerpo grande tiene muchísimas ventajas. Los peces de mayor tamaño son más difíciles de comer por parte de un depredador y pueden escapar más fácilmente; por eso presentan menor tasa de depredación y viven menos amenazados. Esto les permite alimentarse tranquilamente y adquirir mayores reservas de energía para resistir mejor a las épocas de escasez. Por otro lado, los individuos que a la misma edad son más pequeños, viven en continua amenaza y deben vigilar mientras comen para no ser comidos. Todavía más importante, la fecundidad de los peces aumenta exponencialmente con el tamaño de la hembra. Comparadas con las hembras más pequeñas y enjutas, las grandes hembras, gracias a sus efectos maternales (dedican mayor proporción de reservas a la reproducción), producen un mayor número de huevos que dan lugar a larvas con mejor aptitud biológica, crecimiento más rápido y más resistentes a las épocas de escasez. Estas larvas contribuirán mucho más a la dinámica y estabilidad natural de la población. Son las futuras generaciones.

La selectividad de la pesca

Pero cuando llegan los pescadores y lanzan anzuelos y redes las ventajas de tener un tamaño grande desaparecen. En ambientes afectados por la pesca la supervivencia de los peces más grandes disminuye, simplemente porque son pescados (la pesca selecciona a los más grandes). Cuando los pescadores se marchan, quedan en el fondo los individuos que fueron capaces de escapar a través de las redes gracias a su menor tamaño.

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Otolito de individuo adulto de ‘Serranus scriba’, especie marina de aguas costeras, vulnerable a la pesca recreativa. / Andrea Campos.

El estudio de los otolitos ha permitido revelar que muchas veces estos peces supervivientes de menor tamaño no son los más jóvenes e inmaduros, sino que se trata de peces adultos con un crecimiento lento. Dado que estos rasgos de vida presentan heredabilidad (parte de su variabilidad se debe a causas genéticas), los peces supervivientes de crecimiento lento tendrán descendencia de crecimiento lento también. Vamos, que de padres pequeños nacerán hijos pequeños.

Después de años y años de pesca, el tamaño de los peces en el mar es cada vez menor. Se pescan los más grandes y los supervivientes tienen una capacidad de crecimiento menor. Este proceso de selección artificial inducida por la pesca puede provocar graves desequilibrios en la estructura de edad y talla de las poblaciones de peces y, en los peores casos, un colapso irreversible de sus poblaciones.

La gestión pesquera necesita conservar a los peces más pequeños e inmaduros, como canta la canción, pero también a los más grandes y maduros, especialmente a las madres grandes para frenar el descenso en las poblaciones de peces y mantenerlas en condiciones óptimas que permitan su supervivencia y explotación sostenible. Para conseguir este gran reto se proponen varias opciones: limitar las tasas de explotación, aplicar límites de talla mínima y máxima, y establecer reservas marinas.

A día de hoy, probablemente las redes de reservas marinas sean la respuesta más efectiva para asegurar la supervivencia de los individuos más grandes y maduros. Estas reservas actuarían como centros de exportación de larvas que tendrán diversidad en tamaños y tasas de crecimiento, repoblando así las zonas explotadas y contrarrestando los efectos negativos de la selectividad de la pesca. Así podremos seguir disfrutando del delicioso ‘pescaíto frito’ a la orilla del mar por muchos años sin desencajar las piezas del ecosistema marino.

 

* Andrea Campos-Candela es investigadora del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (CSIC-UIB) y fue finalista del concurso de monólogos científicos Famelab 2016.