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GRUPO II IMPACTOS, VULNERABILIDAD Y ADAPTACIÓN
CAPÍTULO 2. AGUAS CONTINENTALES
Cole et ál. (2007) ponen en evidencia el papel de las aguas continentales como componentes activos del ciclo global de carbono.
Su importancia radica en que pueden presentar una productividad primaria comparativamente elevada con la de otros
ecosistemas, además de ser el “conducto o vía” para el transporte del carbono terrestre procedente de la cuenca, ya sea hacia los
sedimentos, hacia la atmósfera o bien hacia otros sistemas acuáticos.
En los ambientes acuáticos, los productores primarios son los encargados de incorporar el carbono inorgánico de la atmósfera
(CO 2
) y convertirlo en carbono orgánico. Posteriormente, los productores primarios (principalmente fitoplancton fotosintético
en la columna de agua) pueden agregarse y hundirse, o ser consumidos por productores secundarios (heterótrofos, transfiriendo
así una parte de este carbono al resto de la red trófica. Otra parte es oxidada y retorna eventualmente a la atmósfera. Estudios
realizados con trampas de sedimento, tanto en aguas marinas como continentales, revelan que solo entre 1 y 35 % del carbono
orgánico que se sintetiza en la zona fótica (iluminada) de la columna de agua llega a los sedimentos del fondo (Bloesch y Uehlinger,
1990; Eadie et ál., 1984).
La exportación del carbono orgánico particulado (COP) hacia los sedimentos depende principalmente del tamaño de la
partícula. Cuando la talla dominante es la pequeña (< 2 ó 5 μm, dependiendo del autor), las rutas principales que seguirá el
fitoplancton serán su reciclamiento en las capas superficiales y su inclusión en las cadenas alimenticias dentro de las redes tróficas.
Cuando la dominante es la talla grande, la ruta que seguirá será el hundimiento de las células no consumidas (Legendre,
1999). En este sentido, los florecimientos de fitoplancton tienen un papel importante en la exportación del carbono orgánico
particulado (COP), ya que al ser tanta la biomasa, ésta no puede ser consumida y/o remineralizada en su totalidad, por lo cual
se sedimenta en su mayoría hacia el fondo de los cuerpos acuáticos (Pesant et ál., 1998); de esta manera, el COP puede quedar
“secuestrado” en los sedimentos por un periodo largo de tiempo (> 100 años), lo cual quiere decir que el carbono, en un principio
atmosférico, está siendo retirado y almacenado a través de procesos físicos o biológicos, es decir, eliminado de la atmósfera y del
agua para permanecer en los sedimentos.
Cole, Caraco, Kling y. Kratz (1994) mencionan estudios que muestran, por un lado, que los lagos árticos son fuentes de CO 2
a la atmósfera como resultado de la gran cantidad de materia orgánica presente en la tundra; pero, por otro lado, se ha encontrado
que otros lagos, en este caso boreales y templados, son sumideros netos de carbono. Por lo anterior, los mismos autores
analizaron 1,835 lagos boreales, templados y tropicales -estos últimos poco representados por escasez de información-, encontrando
que el 87 % de las aguas superficiales estaban sobresaturados de CO 2
, indicando que los lagos son más bien fuentes y no
sumideros de carbono.
Dada esta situación en otras regiones del planeta, a continuación se hace un análisis de la información existente sobre el
tema que permita vislumbrar si los cuerpos acuáticos continentales mexicanos se pueden considerar predominantemente como
fuentes o sumideros de carbono.
4. Las aguas continentales como fuente de carbono
En regiones de elevada actividad geológica, como ocurre en amplias zonas de México, las aguas continentales se ven afectadas
por procesos influidos por el tectonismo y fenómenos asociados. Por ejemplo, los lagos volcánicos son fuente de emisiones de
dióxido de carbono (CO 2
), particularmente los de aguas ácidas. Pérez et ál. (2011) resaltan la importancia de revisar el proceso
de descarga de CO 2
a través del vulcanismo subaéreo. En México, los lagos volcánicos activos son casi inexistentes, por lo que
su contribución en CO 2
y consecuente efecto en el cambio climático es globalmente reducida. En este mismo estudio, Pérez et
ál. (2011) reportan las emisiones de CO 2
-en toneladas, t- del lago del volcán El Chichón con valores de 59.0 ± 2.5 a 164.0 ± 9.5 t
CO 2
día-1 lo que se refleja en de 724.82 a 1,484.54 t CO 2
km- 2 día -1 . Por su parte, las mediciones realizadas para el mismo lago por
Mazot y Taran (2009) indican un promedio de 164 ± 9.5 t CO 2
día -1 que -para el total de la superficie del lago, que es de 138,000
m2- representa aproximadamente 370 t CO 2
día-1, valores comparables a las de otras áreas volcánicas y geotérmicas alrededor
del mundo.
Por su efecto invernadero más acusado, de mayor relevancia resulta la emisión de metano (CH 4
) de los lagos y humedales
mexicanos, en particular de aquellos contaminados y de mayor desarrollo trófico (hipereutrófico), caracterizados por acumular
materia orgánica. Son pocos los estudios que evalúan las emisiones de CH 4
en lagos, estanques y pantanos tropicales y subtropicales
y aún menos los realizados en México. Particularmente, González-Valencia et ál. (2014) estimaron que el flujo global de
metano de los lagos mexicanos es de aproximadamente (en teragramos, Tg, 1 x 1012 g) 1.3 ± 0.4 Tg CH 4 año -1 , en un intervalo
diario de 5 a 5,000 mg CH 4
día -1 . Estas cifras constituyen el 20 % y el 4.4 % del total nacional de emisiones de CH 4
y gases de invernadero,
respectivamente.
Una cifra que resulta relevante es el factor de emisión procedente de las aguas residuales sin tratamiento que son vertidas
a los lagos y que es (en kilogramos de metano por cada kilogramo de demanda bioquímica de oxígeno) de 0.19 kg CH 4
kg -1
DBO5, el cual es superior al calculado por el IPCC (González-Valencia et ál., 2014). Lo anterior implica que los grandes volúmenes
de aguas residuales sin tratamiento que son liberadas en México resultan en emisiones de metano superiores a las estimadas
previamente.
Para lagunas costeras de Guerrero, Mendoza Mojica et ál. (2013) calcularon que Chautengo emite (en miligramos de metano
por m 2 y día) 15.4 mg CH 4
m-2 día -1 y 2,241.5 mg CO 2
m -2 día -1 , mientras que en Tres Palos las emisiones son de 1,483.3 mg CH 4
m -2 día -1 y 95 mg CO 2
m -2 día-1. La diferencia tan grande parece derivar del mayor grado de eutrofización y contaminación con
materia orgánica y nutrientes de Tres Palos.
Por otro lado, en el embalse eutrófico de Valle de Bravo (Valdespino-Castillo et ál., 2014) se estimó la emisión de CO 2
hacia la
atmósfera en un ciclo anual, basándose en el balance fotosíntesis/respiración del sistema. Los resultados (3.4 mg CO 2
m -2 día -1 )
son muy similares al promedio de emisión de diferentes lagos del planeta (3.5 mg CO 2
m -2 día -1 , St. Louis et ál., 2000). Sin embargo,
ambos trabajos resaltan la falta de datos sobre sistemas tropicales. En este estudio, la disminución del nivel del embalse (por
manipulación antrópica asociada con periodos de sequía) se relaciona con mayor mezcla, que intensifica la respiración durante
el periodo “normalmente” estratificado, dando como resultado un balance heterotrófico neto, o bien, donde domina la respiración
y, por ende, la emisión de carbono hacia la atmósfera. Lo anterior contrasta con lo encontrado por Balmer y Downing (2011),
quienes mencionan que los lagos ricos en nutrientes, en particular los pequeños y ricos en oxígeno derivado de la producción
primaria, pueden funcionar como sumideros netos de CO 2
.
5. Las aguas continentales como sumidero de carbono
El promedio de captura de CH 4
y de CO 2
en la laguna de Chautengo, en el Pacífico Mexicano, es de 8.7 mg CH 4
m -2 d -1 y 1001.7 mg
CO 2
m -2 d -1 , respectivamente; por otro lado, en la laguna de Tres Palos, Guerrero, los registros son de 127.7 mg CH 4
m -2 d -1 y 1,475
mg CO 2
m -2 d -1 , correspondientemente (Mendoza Mojica et ál., 2013), es decir, presentan un comportamiento variable en cuanto
a la emisión o captura de carbono.
Por otro lado, son muy escasos los estudios que se han realizado en lagos mexicanos para medir el flujo de carbono particulado
a los sedimentos, esto es, las tasas de exportación y potencial secuestro de carbono en aguas epicontinentales. El lago Alchichica
es la excepción y ha permitido evaluar la magnitud de este fenómeno. Oseguera et ál. (2011) midieron flujos de carbono
orgánico particulado (COP) en un intervalo de 65 a 451 mg m -2 d -1 (promedio 203 ± 93 mg m -2 d -1 ). Posteriormente, Oseguera et
ál. (2013) reportan los flujos de COP a lo largo de tres ciclos anuales. El intervalo de estas mediciones es superior al registrado en
el estudio pasado, con 116 a 621 mg m-2 d -1 (promedio 260 ± 125 mg m -2 d -1 ), lo que permite concluir que existen variaciones
interanuales en el proceso de exportación de carbono orgánico particulado (COP) en el lago.
Los valores registrados de los flujos de COP para el lago Alchichica resultan ser superiores a los reportados en otros lagos
de condición trófica similar (oligotróficos) e incluso superior (mesotróficos) y lo asocian al predominio de fitoplancton de talla
grande (> 35-50 μm). Adicionalmente, ambos trabajos (Oseguera et ál., 2011; Oseguera-Pérez et ál., 2013) mencionan que los
flujos de COP varían estacionalmente. Los flujos más intensos se presentaron asociados al florecimiento invernal de diatomeas
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