Humedales flotantes y cambio climático

Gloria Sánchez-Galván y Eugenia J. Olguín

Palabras clave: calentamiento global, servicio ecosistémico

 

Los Humedales Flotantes son una alternativa amigable con el ambiente para mejorar la calidad de agua en ríos, lagos, etc. También pueden proveer otros beneficios como  coadyuvar en la mitigación del calentamiento global a través de la captura de carbono atmosférico. 

La contaminación de agua y el calentamiento global son, actualmente, dos de los principales problemas y retos ambientales, generados por actividades antropogénicas. En México solo se trata el 63% de aguas residuales colectadas por el sistema de alcantarillado (1) mientras que el resto es descargado en ríos, lagos y el océano sin un tratamiento previo. Esto lleva a un vertido excesivo de nutrientes (nitrógeno y fósforo) y materia orgánica a cuerpos de agua  provocando su eutrofización, en la cual se reducen los niveles de oxígeno y se promueve el crecimiento excesivo de algas, entre otros efectos. Este fenómeno puede derivar en la pérdida de la función ecológica de dichos cuerpos de agua, además de representar un riesgo para la salud de la población, especialmente en cuerpos de agua ubicados en lugares recreativos. Por lo anterior, la implementación de estrategias amigables con el ambiente que  mejoren la calidad de agua de ríos y lagos resulta muy relevante.

Por otro lado, actividades como el uso de combustibles fósiles (petróleo) y la deforestación  han contribuido al cambio climático debido al incremento de gases efecto invernadero (GHG), en la atmósfera. El dióxido de carbono (CO2) es el principal gas que contribuye al cambio climático; su concentración en la atmósfera ha incrementado aproximadamente 40% desde la revolución industrial (2). Entre las diversas estrategias que existen para la mitigación del CO2 en la atmósfera, se encuentra el almacenaje y utilización de CO2 capturado por la biota autotrófica (algas, plantas, etc.) (3).

Una de las estrategias más recientes y prometedoras para la restauración de cuerpos de agua y el tratamiento de diversos tipos de agua es el uso de Humedales Flotantes (HF). Éstos son una estructura en la cual las plantas crecen flotando en la superficie del agua, con raíces colgando dentro de la columna de agua, las cuales absorben directamente los nutrientes. Además, los microorganismos presentes en las raíces forman biopelículas que también acumulan nutrientes y/o degradan contaminantes.  Estos sistemas son de alta eficiencia, con una fuerte adaptabilidad a la profundidad del agua, tienen un bajo costo de inversión y un mantenimiento simple (4).

Los Humedales Flotantes también pueden proveer los llamados servicios ecosistémicos que son las contribuciones directas o indirectas de los ecosistemas al bienestar humano. Los servicios ecosistémicos que proveen los humedales naturales incluyen el mejoramiento de la calidad de agua, captura de carbono atmosférico, hábitat para fauna y beneficios socioeconómicos  (5). La vegetación de los HF puede secuestrar grandes cantidades de carbono a medida que las plantas crecen, acumulando y almacenando carbono a través de la fotosíntesis. Por todo lo anterior, los HF resultan una alternativa amigable con el ambiente para mejorar por un lado la calidad de agua en ríos, lagos, etc. y además pueden proveer otros beneficios como coadyuvar en la mitigación del calentamiento global a través de la captura carbono atmosférico. 

En este contexto, el grupo de Biotecnología Ambiental del Instituto de Ecología, A.C., instaló Humedales Flotantes, en el Lago 1 (2013) y Lago 4 (2016), de “Los Lagos del Dique” de la Ciudad de Xalapa, Veracruz. Los resultados han mostrado, durante varios años, que este sistema ha mejorado la calidad de agua en términos de disminución en el contenido de nitrógeno (en forma de nitratos), coliformes fecales (patógenos) y aumento en el contenido de oxígeno disuelto (4). 

Recientemente también se ha demostrado que estos HF pueden secuestrar grandes cantidades de carbono atmosférico a medida que las plantas crecen. Durante casi dos años se ha evaluado la captura de carbono por las especies plantadas en los HF, Cyperus papyrus y Pontederia sagittata. Se ha encontrado que C. papyrus es 2.5 veces más eficiente en secuestrar carbono que P. sagittata (determinado en base a la productividad de biomasa aérea); esto claramente relacionado a una mayor productividad debida  a que su mecanismo para capturar CO2 de la atmósfera y realizar fotosíntesis es diferente y más eficiente al de P. sagittata. En resumen, la vegetación de estos HF puede secuestrar carbono a valores muy similares a los reportados en humedales naturales, especialmente para C. papyrus (88 ton C/ha)(6).

 

Referencias

  • 2.Geng, A., Yang, H., Chen, J., Hong, Y., 2017. Review of carbon storage function of harvested wood products and the potential of wood substitution in greenhouse gas mitigation. For. Policy Econ. 85, 192–200. https://doi.org/10.1016/J.FORPOL.2017.08.007.
  • 3.Kumar, M., Sundaram, S., Gnansounou, E., Larroche, C., Thakur, I.S., 2018. Carbon dioxide capture, storage and production of biofuel and biomaterials by bacteria: A review. Bioresource Technol. 247, 1059–1068. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.09.050.
  • 4.Olguín, E.J., Sánchez-Galván, G., Melo, F.J., Hernández, V.J., González-Portela, R.E., 2017. Long-term assessment at field scale of Floating Treatment Wetlands for improvement of water quality and provision of ecosystem services in a eutrophic urban pond. Sci. Total Environ. 584-585, 561-571. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.072.
  • 5.Xu, X., Chen, M.,  Yang, G., Jiang, B., Zhang,J. 2020. Wetland ecosystem services research: A critical review, Glob. Ecol. Conserv, 22. e01027. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2020.e01027.
  • 6.Jones, M.B., Kansiime, F., Saunders, M.J., 2018. The potential use of papyrus ( Cyperus papyrus L.) wetlands as a source of biomass energy for sub-Saharan Africa. GCB Bioenergy. 10(1), 4–11. https://doi.org/10.1111/gcbb.12392.

 

Imágenes

Foto 1. Humedales flotantes en lago 1 (INECOL)

Foto 2. Humedales flotantes en lago 4 (INECOL)

Foto 3. Cyperus papyrus (INECOL)

Foto 4. Pontederia sagittata (INECOL)

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