Los científicos tienen dificultades para explicar un incremento preocupante del metano atmosférico.Cada año, la actividad humana emite 50.000 millones de toneladas en ‘equivalente de dióxido de carbono’. Esta forma de medir refleja la importancia climática del CO2, que retiene el calor en la atmósfera durante siglos antes de descomponerse, comparado con otros gases de efecto invernadero de vida más corta.
Del total de esos 50.000 millones de toneladas, el 70% es dióxido de carbono propiamente dicho. La mitad de los 15.000 millones de toneladas restantes es metano. En la década pasada los niveles de metano se han disparado (ver gráfico), hasta el extremo de que la atmósfera contiene dos veces y media más cantidad de dicho gas de lo que contenía antes de la revolución industrial. A principios de este mes la America’s National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) confirmó otro fuerte incremento en 2017.
Esto es preocupante por dos razones. Primero, el metano tiene un gran potencial de calentamiento (retiene mucho calor). Aunque es mucho menos abundante que el dióxido de carbono y permanece en el aire por solo alrededor de una década, molécula a molécula su efecto en el calentamiento (calculado en un período de 100 años) es 25 veces mayor. Por tanto, es crítico mantener el metano bajo control si se debe mantener un incremento de temperatura en este siglo ‘considerablemente menor’ a 2ºC respecto a la época preindustrial, objetivo que se fijó en el acuerdo climático de París de 2015. La segunda preocupación es que es difícil explicar el incremento reciente de metano. Las explicaciones que han dado los científicos varían de preocupantes a escalofriantes. Es necesario un mayor grado de investigación para determinar el grado de preocupación adecuado.
El metano atmosférico en origen es biológico, pero parte de la acción biológica ocurrió hace mucho tiempo. El grueso de este metano antiguo llega a la atmósfera durante la producción y transporte de gas natural, del cual el metano es el principal componente. Una cantidad menor se filtra directamente a la atmósfera desde el terreno. Pero este metano fósil es sólo el 20% del total. El 80% restante se produce por microorganismos que descomponen la materia orgánica. Éstos, llamados metanógenos, habitan en los suelos, especialmente en los húmedos, así como en el tracto digestivo de rumiantes (y en menor medida en otros animales, incluyendo los humanos).
Labor detectivesca
El metano está compuesto por un solo átomo de carbono rodeado por cuatro de hidrógeno, que le dan al gas la fórmula química de CH4. Para determinar la procedencia de una pluma de metano los científicos toman una muestra y miden la proporción de carbono-13, un isótopo relativamente raro contenido en el elemento. El metano de los humedales o del ganado tiende a ser más bajo en carbono-13 que el de los gasoductos. Al crecer la concentración global de CH4 en los 80 y los 90, también lo hizo su contenido en carbono-13, llevando a los observadores a señalar a las oxidadas infraestructuras de gas de la Unión Soviética. Cuando el nivel se estabilizó a principios de este siglo, se apuntó a un mejor mantenimiento.
El incremento reciente de metano atmosférico es más misterioso. Una caída de carbono-13 apunta a que las fuentes biológicas están provocando el cambio. ¿Pero cuáles? Una gran preocupación es el Ártico. El suelo allí contiene el equivalente en metano a 2.3 veces todo el dióxido de carbono que la humanidad ha emitido desde el siglo XIX. Si se liberara podría provocar un nuevo estallido de calentamiento global. Pero el aire siberiano rico en metano (ver mapa de promedios de niveles atmosféricos de metano en enero de 2016), no muestra ningún indicio de crecimiento más acelerado que el del resto del mundo.
Algunos investigadores, como Hinrich Schaefer del New Zealand’s National Institute of Water and Atmospheric Research, consideran que el incremento de cabezas de ganado en India y China, junto con un mayor número de arrozales en el sudeste asiático son los responsables. Otros, incluyendo a Euan Nisbet de Royal Holloway, Universidad de Londres, señalan a los humedales tropicales que se han ido haciendo más húmedos y más cálidos, condiciones en las que prosperan los metanógenos.
John Worden, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en California, y sus colegas plantearon una explicación alternativa en un artículo publicado el año pasado en Nature Communications. Consideran que el descenso en los incendios forestales, que liberan metano aún más rico en carbono-13 que el gas natural, ha sido más pronunciado de lo que se creía anteriormente. Esto podría modificar el contenido global del isótopo lo suficiente para enmascarar un incremento en las emisiones relacionadas con el gas natural.
De estas tres posturas, la de Dr Worden es la más alentadora porque es más fácil reducir las fugas de gas natural que cambiar la dieta de los consumidores asiáticos. La teoría de los incendios también se enfrenta a otro enigma. Cuando se tienen en cuenta las emisiones anuales de todas las fuentes conocidas (incluyendo incendios), el cambio correspondiente en los niveles de metano a nivel planetario excede del registrado por NOAA y otros. Reduciendo las estimaciones de emisiones relacionadas con el fuego, sostiene Dr Worden, los números crecen. Los escépticos argumentan que este enfoque se basa en medidas por satélite de monóxido de carbono, que como el metano es un producto secundario de una combustión incompleta, pero que su disminución puede deberse a otras causas, como la transición hacia la eliminación de la gasolina con plomo.
La hipótesis de Dr Nisbet sobre los humedales tropicales es la más alarmante, ya que podría ser un indicio de un bucle de retroalimentación similar al ártico, por el cual el calentamiento global haría que emitieran más metano haciéndolos más cálidos y húmedos. Peor aún, esto podría estar ocurriendo al crecer los humedales. Desde 1979 los límites de las lluvias tropicales se han ido moviendo hacia los polos, unos 60-110 km por década según una estimación. Este es un resultado predecible y predicho del efecto invernadero, aunque podría deberse a una variación natural.
Por el sumidero
Hay otra posibilidad, apuntada por Alexander Turner de la Universidad de California, Berkeley. En lugar de poner el foco en las fuentes de metano, el Dr Turner presta atención a los sumideros. De manera concreta ha examinado los radicales hidroxilo, que son moléculas de agua despojadas de un átomo de hidrógeno. Estos compuestos volátiles actúan como un detergente atmosférico, barriendo el metano al reaccionar con él para crear CO2 y agua. Y elDr Turner cree que hay menos de los que solía haber.
Dado que aún no se ha inventado una forma de medir la concentración atmosférica de hidroxilos, éste investigador y sus colegas han llegado a su conclusión basándose en el uso de modelos informáticos. El descenso de hidroxilos, escribieron el año pasado en Proceedings of the National Academy of Sciences, es ‘la explicación matemática más probable’ para el incremento en niveles de metano después de 2006. La razón por la cual habría menguado el nivel de hidroxilos es una incertidumbre.
Como siempre en ciencia, se necesitan más estudios. Pero los estudiosos del metano pueden quejarse con cierta razón de que su trabajo despierta menos interés que el CO2. El año pasado el metano atmosférico fue objeto de 600 publicaciones revisadas por pares, frente a las 2.000 del CO2. Los trópicos están particularmente desatendidos manteniendo solo dos observatorios durante todo el año: una estación de NOAA en Hawaii y otra supervisada por Dr Nisbet en Isla Ascensión, una dependencia británica en el Atlántico Sur, que se mantiene con un presupuesto miserable. Transformarlo en un ‘observatorio 3D’, con drones que tomen muestras del aire a diferentes altitudes podría costar poco más de £50,000 ($70,000) anuales, según el Dr Nisbert que voló un dron de prueba con ese propósito en 2016.
Sin embargo, no es suficiente con mejores mediciones atmosféricas. Hacen falta también mejores registros de fuentes individuales de metano. El 11 de abril, el Environmental Defence Fund, una ONG, anunció sus planes de construir un satélite para identificar fuentes individuales de metano en el espacio. Stave Hamburg, el director científico de la organización, espera verlo en órbita en 2021. En un principio orientará su objetivo hacia instalaciones de petróleo y gas.
Una detección remota de este tipo podría arrojar luz sobre fugas en países ricos en gas pero pobres en datos como Rusia o Iraq, donde los inspectores no son bienvenidos o tienen miedo a aventurarse. Pero no puede reemplazar totalmente la toma de muestras in situ porque los isótopos de carbono no se pueden identificar a distancia. El año pasado el equipo de Dr Nisbet utilizó análisis de isótopos y modelos climatológicos para rastrear una nube de metano sobre el Mar del Norte no hasta una de sus muchas plataformas petrolíferas, sino hasta unas vacas en el condado de Lincolnshire.
Los países ricos ya refinan y actualizan sus inventarios de metano utilizando métodos semejantes, pero la mayoría de los países en desarrollo no lo hace, en parte porque las directrices de Naciones Unidas son tan laxas que son irrelevantes. Algunos científicos querrían tener inventarios robustos para tenerlos en cuenta como parte del Acuerdo de París. Consagrar estándares más duros para implementar el acuerdo de París, que debe ser discutido a fondo a finales de año, podría hacer más fácil la canalización de la financiación climática de Naciones Unidas y otras ayudas al desarrollo a zonas que no pueden permitirse una contabilización adecuada de metano. Pero muchos países podrían rechazar acciones que podrían limitar su autonomía.
Aunque los científicos discuten sobre hipótesis rivales, todos coinciden en que deben recortarse las emisiones de metano. La responsabilidad recae sobre todo en la industria de petróleo y gas. Algunos gigantes han dado pasos para limitar las emisiones fugitivas. BP, por ejemplo, ha reformado sus 10.000 plataformas americanas, salvo 145, con tuberías con menos fugas. Según un cálculo aproximado de Stephen Pacala de la Universidad de Princeton, si todos los productores mundiales de gas alcanzaran la tasa de fugas de BP de 0.2%, en lugar del promedio del 2% de la industria, se evitaría que aproximadamente unos 100 millones de toneladas de metano llegaran a la atmósfera cada año. Esto le ahorraría a la Tierra un calentamiento equivalente a recortar todo el dióxido de carbono emitido desde el siglo XIX en una sexta parte.
El metano no sustituirá al dióxido de carbono como principal preocupación climática mundial. Ni debería hacerlo: recortar el CH4 no es una alternativa a frenar el CO2. Pero ambas acciones son inevitables si se quiere que haya alguna opción de alcanzar el objetivo de París. Resolver el misterio del metano puede esperar un tiempo. Empezar a abordar el problema del metano no.
Traducción del artículo "The methane mistery" publicado el de abril de2018 en The Economist.