MADRID, 2 Jun. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la NOAA y la Universidad de Colorado Boulder han ideado un método innovador para estimar las emisiones de dióxido de carbono de los combustibles fósiles utilizando muestras de aire ambiental y carbono-14, un isótopo utilizado durante décadas para datación en los yacimientos arqueológicos.
En un artículo publicado en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences', los científicos informan sobre la primera estimación a escala nacional de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) derivadas de combustibles fósiles obtenidas al observar CO2 y su radioisótopo natural, el carbono-14, de muestras de aire recolectadas por la Red de referencia global de gases de efecto invernadero de NOAA.
El carbono 14, o 14C, un isótopo muy raro de carbono creado en gran parte por los rayos cósmicos, tiene una vida media de 5.700 años. El carbono en los combustibles fósiles ha estado enterrado durante millones de años y, por lo tanto, carece por completo de 14C.
Un análisis de laboratorio cuidadoso puede identificar el grado de agotamiento de 14C del CO2 en muestras de aire discretas, lo que refleja la contribución de la combustión de combustibles fósiles y la fabricación de cemento (que tampoco tiene 14C), también conocida como la contribución del 'CO2 fósil'.
Al conocer la ubicación, la fecha y la hora en que se tomaron las muestras de aire, el equipo de investigación utilizó un modelo de transporte atmosférico para desenredar las variaciones de CO2 debido a la combustión de combustibles fósiles de otras fuentes y sumideros naturales, y rastreó las variaciones hechas por el hombre hasta las fuentes fósiles de CO2 en la superficie.
"Este es un método nuevo, independiente y objetivo para evaluar los inventarios de emisiones que se basa en lo que realmente observamos en la atmósfera", asegura en un comunicado el autor principal Sourish Basu, científico del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Colorado Boulder (CIRES) que trabajaba en NOAA durante el estudio y ahora es científico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
Si bien el vínculo entre las emisiones de CO2 fósil y el 14C atmosférico se conoce desde hace muchas décadas, la construcción de una estimación de emisiones a escala nacional basada en el 14C atmosférico requirió el desarrollo simultáneo de técnicas precisas de medición y un marco de estimación de emisiones, encabezado en gran medida durante los últimos 15 años por el científico de NOAA John Miller y el científico de la Universidad de Colorado Scott Lehman.
"El carbono 14 nos permite retirar el velo y aislar el CO2 emitido por la combustión de combustibles fósiles --explica Lehman--. Nos proporciona un marcador que podemos rastrear hasta las fuentes en el terreno. Luego podemos sumarlos y compararlos con otras estimaciones de emisiones en varias escalas de tiempo y espacio".
Calcular con precisión las emisiones de dióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles ha sido un reto para los científicos durante años. Los dos métodos principales en el uso actual (inventarios "de abajo hacia arriba" y estudios atmosféricos "de arriba hacia abajo" utilizados en campañas regionales) tienen sus pros y sus contras.
Las estimaciones "ascendentes", como las que se usan en el Inventario de la EPA de emisiones y sumideros de gases de efecto invernadero de Estados Unidos se desarrollan contando las emisiones de CO2 de diversos procesos y tipos de combustible, y luego aumentando las emisiones en función de los registros de uso de combustibles fósiles.
Por contra, las estimaciones "de arriba hacia abajo" se basan en cambios medidos en las concentraciones de gases emitidos en la atmósfera y patrones de viento que conectan las regiones fuente de superficie con las ubicaciones de medición.
Los inventarios ascendentes pueden proporcionar más detalles que los métodos descendentes, pero su precisión depende de la capacidad de rastrear todos los procesos de emisión y sus intensidades en todo momento, lo cual es una tarea intrínsecamente difícil con incertidumbres que no se cuantifican fácilmente.
Los estudios de arriba hacia abajo están limitados por la densidad de las mediciones atmosféricas y nuestro conocimiento de los patrones de circulación atmosférica, pero implícitamente representan todos los sectores posibles de la economía que emiten CO2.
El equipo construyó estimaciones de emisiones de CO2 fósiles de arriba a abajo anuales y mensuales para los Estados Unidos para 2010, el primer año con suficientes muestras atmosféricas para proporcionar resultados sólidos.
Como un punto de comparación, compararon sus números con estimaciones de abajo hacia arriba de un informe reciente de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) de las emisiones de 2010.
La estimación del equipo de las emisiones totales anuales de 2010 de fue un 5 por ciento más alta que la estimación central de la EPA. La nueva estimación también es significativamente más alta que la de otros inventarios comúnmente utilizados en la investigación global y regional de CO2.
Por otro lado, los resultados atmosféricos parecen estar de acuerdo con una actualización reciente del producto de datos de emisiones Vulcan de Estados Unidos desarrollado por investigadores de la Universidad del Norte de Arizona.
Como estas fueron las primeras estimaciones construidas utilizando el nuevo sistema de observación, los científicos advirtieron que deberían considerarse provisionales. Ahora están ocupados aplicando el método a las mediciones de los años siguientes, para determinar si las diferencias que ven son sólidas en el tiempo.
Según los científicos, uno de los beneficios de este enfoque es que, con una red ampliada de medición de 14C, existe el potencial para calcular las emisiones de diferentes regiones, información que aumentaría los totales nacionales de la EPA.