Las emisiones de lagos remotos de la meseta tibetana desafían el modelado climático global

Los sistemas complejos de la Tierra interactúan entre procesos atmosféricos, terrestres, hidrológicos, criológicos (hielo y nieve) y biológicos en bucles de retroalimentación. Comprender sus relaciones es importante para modelar sus impactos futuros, particularmente con respecto al cambio climático.

Se sabe que los gases afectan el clima, y ​​los óxidos nitrosos se consideran el tercer gas de efecto invernadero más importante después del dióxido de carbono y el metano. El óxido nítrico puede derivarse de actividades antropogénicas, como centrales eléctricas, vehículos, equipos de construcción y mucho más, pero también se encuentra en los lagos.

En general, el óxido nítrico en los lagos no se ha considerado un factor importante en la calidad del aire o en los modelos climáticos en comparación con las fuentes humanas, pero una nueva investigación reportada en Geociencia de la naturaleza centrado en lagos remotos en la meseta tibetana (la intersección del centro, sur y este de Asia) ha desafiado esta comprensión.

La meseta tibetana contiene miles de lagos y constituye aproximadamente la mitad de los ambientes lacustres dentro de China, y proporciona valiosos recursos hídricos a más de 2 mil millones de personas en China, India, Pakistán, Nepal, Bután, Tayikistán y Kirguistán. Estos lagos tienden a estar en regiones aisladas sin desagües, creando ambientes alcalinos (valor de pH de 9 a 12) y salinos (concentrados con sales y otros minerales).

Investigadores del Laboratorio de Estudios del Clima y Océano-Atmósfera de la Universidad de Pekín, China, y sus colaboradores han utilizado observaciones satelitales de 135 lagos de más de 50 km² (este tamaño necesario para el uso eficiente de los datos satelitales) para registrar emisiones totales de óxido nítrico de 1,9 toneladas métricas por hora, comparables a las emisiones de las megaciudades globales. Por ejemplo, Beijing emite 7,8 toneladas de óxido nítrico/hora, la ciudad de Nueva York 3 toneladas/hora, Londres 1,7 toneladas/hora y París 0,3 toneladas/hora. También superó las emisiones de los campos de cultivo. En los lagos del sur de la meseta tibetana, los niveles de dióxido de nitrógeno eran un 31,2 % más altos que los de su entorno inmediato a una distancia de 20 km.

Los diez principales lagos que emiten óxido nítrico coinciden con las regiones que experimentan la mayor urbanización y crecimiento de la población, lo que exacerba el calentamiento en toda la meseta tibetana. Extraordinariamente, el lago Qinghai tuvo emisiones tan altas (0,24 toneladas/hora) que son comparables a las producidas por una central eléctrica de carbón de 450 megavatios de capacidad.

La causa de niveles tan inusualmente altos de óxido nítrico de los lagos se ha atribuido a una combinación de procesos microbianos, junto con el calentamiento y derretimiento de los glaciares y el permafrost en la meseta (aunque otras fuentes también incluyen rayos y combustión). Dichos procesos convierten el óxido nítrico en dióxido de nitrógeno en la atmósfera, concretamente a nivel troposférico (hasta una media de 13 km sobre el nivel del mar), que es lo que miden los satélites.

El calentamiento de los lagos en verano se acelera cada década a un ritmo de 0,40 °C, y el derretimiento del hielo y el permafrost hace que los lagos crezcan en tamaño y abundancia en la meseta. La elevación de los lagos a 4,5 km a 5 km sobre el nivel del mar los hace propensos a los impactos más severos en la degradación de los glaciares y el permafrost. La ciclicidad estacional en las mediciones de dióxido de nitrógeno encontró que los valores máximos de verano eran el doble de los que ocurrían en invierno.

Dentro de estos lagos, bacterias particulares prosperan en los ambientes anóxicos (con poco oxígeno), convirtiendo el nitrógeno de fuentes naturales, escorrentías agrícolas y aguas residuales en amoníaco, que luego se convierte en nitritos (nitrificación) y, posteriormente, gas nitrógeno (desnitrificación), el último de los cuales crea óxido nítrico como subproducto.

La formación de óxido nítrico en cantidades tan grandes es problemática ya que contribuye al agotamiento de la capa de ozono, que forma un mecanismo de retroalimentación positiva para el cambio climático. A medida que la capa de ozono se daña aún más, más radiación solar puede penetrar hasta la superficie de la Tierra, calentando el planeta. Cuando el planeta emite calor, la capa de gases de efecto invernadero en constante crecimiento atrapa este calor, por lo que, en lugar de escapar al espacio, calienta aún más el planeta, creando un ciclo de retroalimentación positiva.

Si bien las emisiones de óxido nitroso de los lagos anteriormente se consideraban sin importancia en comparación con las fuentes antropogénicas, este informe sugiere que esa opinión debe cambiar. Los investigadores abogan por el modelado futuro del calentamiento global para incluir las emisiones de óxido nítrico de lagos y aguas continentales en todo el mundo para ayudarnos a comprender cómo todos los aspectos del sistema de la Tierra pueden afectar y verse afectados por el cambio climático.

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