El potencial de sumidero del carbono azul

Jun 22, 2020 | Uncategorized

El carbono, en forma principalmente de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) es el principal causante del cambio climático según las conclusiones de la comunidad científica reflejadas en los sucesivos informes de evaluación del cambio climático. En los documentos de fundamentación científica del último informe publicado, el Quinto Informe de Evaluación (AR5)(2014), el factor antropogénico se determinó como el principal agente causante del desequilibrio energético en el planeta, con el CO2 como principal contribución dentro de los gases de efecto invernadero, por encima de todos los demás gases juntos y muy por encima de cualquier otro factor (1).

En función de su origen y localización, el carbono se clasifica en cuatro categorías principales: negro (hollín), marrón (emisiones), verde (vegetación terrestre) y azul (2). El carbono azul es el carbono secuestrado por los manglares, las marismas salinas y las praderas marinas bajo el suelo, en la biomasa viva sobre el suelo (hojas, ramas, tallos), la biomasa viva subterránea (raíces) y la biomasa no viva (por ejemplo, la hojarasca y madera muerta) (3,4). No se incluyen en el concepto de carbono azul otros agentes de intercambio de carbono en los océanos como los corales, las algas, la fauna marina o el fitoplancton (5), si bien hay hallazgos que apuntan a que la importancia de este último no debe ser subestimada (6).

Los manglares son árboles, arbustos, palmeras o helechos terrestres, que generalmente excede de medio metro de altura. Viven en los ambientes costeros marinos y los márgenes de los estuarios localizados en áreas de climas tropicales y subtropicales, superando el nivel del mar en las zonas intermareales. El entramado de raíces aéreas que les caracteriza protege a estas zonas de la erosión, y constituye el principal aporte de carbono a las reservas situadas en el subsuelo (3,7).  

Las marismas de marea son humedales costeros inundados y drenados por el agua salada que traen las mareas. Son pantanosos, dado que el suelo puede estar compuesto de barro profundo y turba, la cual está saturada de agua, llena de raíces y muy esponjosa. Debido a que las marismas son inundadas regularmente por las mareas y contienen una gran cantidad de material vegetal en descomposición, los niveles de oxígeno en la turba pueden ser extremadamente bajos, una condición llamada hipoxia. Esto conduce a la fijación del carbono depositado por la abundante fauna y flora que puebla dichos ecosistemas, dominados por masas densas de plantas tolerantes a la sal como hierbas, hierbas o arbustos bajos. (3,8).

Las praderas marinas de fanerógamas (angiospermas) se encuentran entre los ecosistemas marinos más complejos y ricos del planeta. Son claves en el mantenimiento de la biodiversidad del ecosistema marino y se constituyen en centinelas biológicos de los cambios ambientales relacionados con el impacto del hombre en el ecosistema. El ciclo vital de las plantas que constituyen las praderas marinas es clave para la captura del carbono azul: el CO2 que queda disuelto en las aguas marinas en forma de bicarbonato (HCO3–), acidificando el medio, es el sustrato de la fotosíntesis llevada a cabo por estas plantas. No solo contribuyen a la fijación del carbono, sino que combaten los problemas ambientales relacionados con la acidificación del medio marino. En España se detecta la presencia de cinco especies: Zostera marina, Zostera noltii, Posidonia oceanica, Cymodocea nodosa y Halophila decipiens (9).

Distribución de los ecosistemas asociados al carbono azul en el mundo. Fuente: The Blue Carbon Initiative (http://thebluecarboninitiative.org category/about/blue-carbon/) ¿©? Alternativa: Nellemann

 

Algunos de los mayores ejemplos de reservas de carbono en sedimentos costeros incluyen las praderas de pastos marinos de Posidonia oceanica en la bahía de Portlligat (Girona) y los manglares en Belice, que han acumulado suelos ricos en carbono de más de 10 metros de espesor y tienen más de 6.000 años de antigüedad (10–12).

Pradera de Posidonia oceanica en Portlligat (Girona). Autor: M.A. Mateo. Licencia CC-BY

El carbono azul es capturado en periodos de tiempo cortos, similares a los ecosistemas terrestres, pero permanece almacenado durante mucho más tiempo, incluso milenios, debido a las condiciones anaerobias del suelo marino, que al estar cubierto con agua permanentemente la falta de oxígeno impide la liberación de CO2 debida al metabolismo de microorganismos aerobios, incapaces de desarrollarse en el subsuelo marino (3,11,13,14). Esto convierte al carbono azul en una herramienta de mitigación del cambio climático de primer orden, al garantizar la captura de carbono con una liberación a la atmósfera prácticamente nula, lo cual está lejos de lo que la mayor parte de ecosistemas terrestres puede proporcionar (5). Únicamente las turberas poseen características semejantes (15).

Ciclo del carbono en el medio marino.

Fuente: Blue Carbon – The Role of Healthy Oceans in Binding Carbon. Nellemann et al. 2009 (UNEP, FAO, IOC/UNESCO, IUCN, CSIC)

 

En los datos revisados por diversos autores, entre los que destaca el biólogo marino, Carlos Duarte, del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA), el carbono azul es responsable del secuestro anual de entre 114 y 131 megatoneladas de carbono al año. La capacidad máxima de estos ecosistemas en la actualidad se estima en 329 megatoneladas (16). Esto supone un 12,7% de todo el carbono captado por los océanos en 2017 (2.530 megatoneladas). Los océanos, a su vez, asumieron en su conjunto, el 23,2% de todo el carbono mundial, una cifra muy similar a la cantidad captada por los bosques,  11.750 megatoneladas (17).

 

Gráfica 1: Comparación del potencial de captura de carbono de los ecosistemas marinos y terresres, en gramos por metro cuadrado al año.

Fuente: Howard, 2017.

 

El carbono azul, si bien es uno de los principales contribuidores a la mitigación del cambio climático, presenta serias amenazas debida a la acción del hombre y al cambio climático. La actividad humana es un factor clave en el mantenimiento de los ecosistemas: en la actualidad, casi el 20% del área cubierta por manglares en 1980, ha desaparecido, al igual que el 29% del área total cubierta por zosteras marinas, y una tasa similar ha sido estimada para las marismas de marea, según diversos organismos de Naciones Unidas ONU (2). Los asentamientos humanos costeros, con la construcción de infraestructuras asociadas, que influyen en el deterioro y/o pérdida de hábitats de estas especies, y la eutrofización debida al exceso de nutrientes al medio marino, son dos de las principales amenazas para la vegetación encargada de la captación del carbono azul (9,18).

Algunas de las principales amenazas a los océanos tienen consecuencias previsibles sobre las praderas marinas (16):

  • Fusión del hielo marino ártico: cambios de índole desconocida en la circulación oceánica y la distribución de especies.
  • Estratificación de la columna de agua y pérdida de las bombas biológicas: menor llegada de nutrientes a las praderas marinas, que verían mermada su extensión y actividad
  • Migración de especies marinas que podrían esquilmar a las plantas fanerógamas
  • Acidificación del océano: reducción de la capacidad de disolver CO2 que impediría que las praderas marinas realizaran la fotosíntesis y fijaran el carbono

Las políticas y los mecanismos financieros que se emplean en muchos países para la mitigación del cambio climático pueden estimular una gestión costera efectiva que permita conservar y restaurar los ecosistemas costeros. El carbono azul ofrece la posibilidad de movilizar fondos al combinar las mejores prácticas en la gestión costera con los objetivos y las necesidades de mitigación del cambio climático. Si bien la mayoría de los estudios ponen el foco en la capacidad de absorción de carbono de estos ecosistemas, su principal valor se ha encontrado en el carbono que se libera cuando estos ecosistemas son perturbados, según Murray y cols. Fundamentalmente, la liberación del carbono contenido en el primer metro bajo la superficie del suelo marino en zonas de praderas marinas, marismas y manglares sería el fenómeno a evitar. El potencial de carbono que se evitaría liberar a la atmósfera en el planeta equivale, según las estimaciones más optimistas, al total de emisiones anuales de industria y energía de Alemania (19).

Gráfica 2: Promedios mundiales para reservas de carbono (carbono orgánico del suelo y biomasa viva) de los hábitats costeros esenciales del carbono azul, comparado con los bosques tropicales.

Fuente: Murray et al. 2011

 

La Blue Carbon Initiative es un programa global que trabaja para mitigar el cambio climático a través de la restauración y el uso sostenible de los ecosistemas costeros y marinos. La Iniciativa está coordinada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) y la Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (COI-UNESCO). Dicha iniciativa propone en un documento muy exhaustivo (3) las metodologías para la cuantificación de carbono en suelos marinos y vegetación. Dichas metodologías están adaptadas a los máximos estándares exigidos por el IPCC y pasan por la medición in situ de parámetros como el aumento del nivel de la superficie del suelo marino, la estimación de la biomasa de las especies vegetales marinas y la medición directa de flujos de CO2.

Los autores del informe “Blue Carbon – The Role of Healthy Oceans in Binding Carbon”, del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, presentaron cinco propuestas que deberían ser impulsadas por las distintas organizaciones internacionales para que el carbono azul sea una herramienta útil en la mitigación del cambio climático (16):

  1. Establecer un fondo global de carbono azul para la protección y gestión de los ecosistemas costeros y marinos y la captura de carbono oceánico
  2. Proteger de inmediato y con urgencia al menos el 80% de las praderas marinas, las marismas y los manglares que quedan, a través de una gestión eficaz
  3. Iniciar prácticas de gestión que reduzcan y eliminen las amenazas, respaldando al tiempo el sólido potencial de recuperación inherente en las comunidades de sumideros de carbono azul
  4. Mantener la seguridad de los alimentos y los medios de subsistencia de los océanos mediante la implementación de enfoques ecosistémicos integrales e integrados con el objetivo de aumentar la resiliencia de los sistemas humanos y naturales
  5. Implementar estrategias de mitigación win-win en los sectores oceánicos

 

Conocido lo anterior, conviene analizar como de viables y factibles son las iniciativas que se tomen con relación al carbono azul. Tras evaluar el potencial de captura de carbono de las repoblaciones de praderas oceánicas (con las que se llegaron a estimar capturas superiores a las 5 toneladas anuales de CO2 al plantar una hectárea de suelo marino con 5.000 plantas de Zostera marina, Duarte, Sintes y Marbà concluyeron que los costos de los programas de restauración de pastos marinos pueden recuperarse completamente con el total de CO2 capturado en sociedades con un impuesto al carbono, proporcionando servicios ecosistémicos adicionales derivados del papel de las algas marinas en la prestación de servicios ecosistémicos, como la mejora de la biodiversidad (20).

En España, la Comunidad Autónoma de las Islas Baleares, en su “Pla d’Acció de Mitigació del Canvi Climàtic a les Illes Balears 2013-2020”, está trabajando en la conservación de las praderas de Posidonia oceánica que caracterizan buena parte de su territorio, en especial las Islas Pitiusas (22).  

Las administraciones públicas y los agentes implicados en la emisión de gases de efecto invernadero podrían financiar las acciones futuras de conservación de los hábitats relevantes para el carbono azul acudiendo al mercado de derechos de emisión de la Unión Europea. Con las estimaciones del informe de Murray y cols. y los datos del Atlas de Praderas Marinas de España, la conservación de estos hábitats a nivel nacional puede reportar entre 7,8 y 22,4 millones de euros al año, con los precios actuales (9,19).

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA:

  1. Myhre G, Shindell D, Breon FM, Collins W, Fuglestvedt J, Huang J, et al. Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press; 2013.
  2. Solaun K, Larrea I, Genovés A, Muñoz MJ. BLUE CARBON. Propuestas para preservar el carbono azul [Internet]. Bilbao: Factor CO2; 2013 [cited 2018 Jun 15] p. 44. (Series CO2). Report No.: 4. Available from: https://www.factorco2.com/comun/docs/74-Series%20Factor%20CO2_Blue%20Carbon.pdf
  3. Howard J, Hoyt S, Isensee K, Telszewski M, Pidgeon E, editors. Coastal blue carbon: methods for assessing carbon stocks and emissions factors in mangroves, tidal salt marshes, and seagrasses. Arlington, VA, USA: Conservation International, Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO, International Union for Conservation of Nature; 2014.
  4. Mcleod E, Chmura G, Bouillon S, Salm R, Björk M, Duarte CM, et al. A blueprint for blue carbon: Toward an improved understanding of the role of vegetated coastal habitats in sequestering CO2. Front Ecol Environ. 2011 Dec 1;9.
  5. Howard J. Clarifying the role of coastal and marine systems in climate mitigation [Internet]. Blue Carbon Webinar; 2017 [cited 2018 Jun 15]; National Academy of Sciences, USA. Available from: http://dels.nas.edu/resources/static-assets/basc/miscellaneous/blue-carbon-webinar/howard.pdf
  6. Taylor AR, Chrachri A, Wheeler G, Goddard H, Brownlee C. A Voltage-Gated H+ Channel Underlying pH Homeostasis in Calcifying Coccolithophores. PLOS Biol. 2011 Jun 21;9(6):e1001085.
  7. US Department of Commerce NO and AA. What is a mangrove forest? [Internet]. [cited 2018 Jun 18]. Available from: https://oceanservice.noaa.gov/facts/mangroves.html
  8. US Department of Commerce NO and AA. What is a salt marsh? [Internet]. [cited 2018 Jun 18]. Available from: https://oceanservice.noaa.gov/facts/saltmarsh.html
  9. Ruiz JM, Guillén E, Ramos Segura A, Otero M, editors. Atlas de las praderas marinas de España [Internet]. Murcia-Alicante-Málaga: IEO/IEL/UICN; 2015 [cited 2018 Jun 18]. 681 p. Available from: http://www.ieo.es/documents/10192/26809/Atlas-praderas-marinas-de-Espa%C3%B1a-244-1.pdf/ee4e0dd6-e30c-443e-a6dd-14cc445068ad
  10. McKee K, Cahoon D, Feller I. Caribbean mangroves adjust to rising sea level through biotic controls on soil elevation change. Glob Ecol Biogeogr. 2007 Sep 1;16:545–56.
  11. Lo Iacono C, Mateo MA, Gràcia E, Guasch L, Carbonell R, Serrano L, et al. Very high-resolution seismo-acoustic imaging of seagrass meadows (Mediterranean Sea): Implications for carbon sink estimates. Geophys Res Lett. 2008 Sep 17;35(18):601–5.
  12. Serrano O, Lavery PS, Rozaimi M, Mateo MÁ. Influence of water depth on the carbon sequestration capacity of seagrasses. Glob Biogeochem Cycles. 2014 Sep 11;28(9):950–61.
  13. Duarte CM, Middelburg JJ, Caraco N. Major role of marine vegetation on the oceanic carbon cycle. Biogeosciences. 2005 Feb 1;2(1):1–8.
  14. Chmura GL, Anisfeld SC, Cahoon DR, Lynch JC. Global carbon sequestration in tidal, saline wetland soils. Glob Biogeochem Cycles [Internet]. 2003 Dec 10;17(4). Available from: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002GB001917
  15. Leifeld J, Menichetti L. The underappreciated potential of peatlands in global climate change mitigation strategies. Nat Commun. 2018 Mar 14;9(1):1071.
  16. Nellemann C, Corcoran E, Duarte C, Valdes L, De Young C, Fonseca L, et al., editors. Blue Carbon – The Role of Healthy Oceans in Binding Carbon. UNEP/FAO/IOC/UNESCO/IUCN/CSIC; 2009.
  17. Le Quéré C, Andrew RM, Friedlingstein P, Sitch S, Pongratz J, Manning AC, et al. Global Carbon Budget 2017. Earth Syst Sci Data. 2018 Mar 12;10(1):405–48.
  18. US Department of Commerce NO and AA. What is nutrient pollution? [Internet]. [cited 2018 Jun 18]. Available from: https://oceanservice.noaa.gov/facts/nutpollution.html
  19. Murray BC, Pendleton L, Jenkins WA, Sifleet S. Green Payments for Blue Carbon: Economic Incentives for Protecting Threatened Coastal Habitats [Internet]. Durham, North Carolina: Nicholas Institute for Environmental Policy Solutions at Duke University; 2011 Apr [cited 2018 Jun 18] p. 52. Available from: https://nicholasinstitute.duke.edu/environment/publications/naturalresources/blue-carbon-report
  20. Duarte CM, Sintes T, Marbà N. Assessing the CO2 capture potential of seagrass restoration projects. J Appl Ecol. 2013 Jul 24;50(6):1341–9.
  21. MacCord F. Estimating the size of the carbon sink represented by Posidonia oceanica meadows along the coasts of the Balearic Islands [Internet] [Proyecto Final de Investigación]. [Palma]: Universidad Internacional Menéndez Pelayo; 2010 [cited 2018 Jun 19]. Available from: https://imedea.uib-csic.es/master/cambioglobal/EJEMPLO%20DE%20PROYECTOS%20DE%20M%C3%81STER_/Master%20CG_UIMP_Fabiana%20MacCord%20(1).pdf
  22. Pla d’Acció de Mitigació del Canvi Climàtic a les Illes Balears 2013-2020 [Internet]. Govern de les Illes Balears. Conselleria de Agricultura, Medi Ambient i Territori. Direcció General de Medi Natural, Educació Ambiental i Canvi Climàtic; 2013 p. 159. Available from: http://www.caib.es/govern/rest/arxiu/2680089