Los humedales son una parte importante del sistema de gestión del agua natural de la Tierra. El complejo sistema de plantas, suelo y vida acuática sirve como un reservorio que captura y limpia el agua. Sin embargo, a medida que las ciudades se expandieron, muchos humedales fueron drenados para la construcción.Además, muchas áreas de tierra en el Medio Oeste fueron drenados para aumentar los usos de la agricultura para alimentar un mundo en crecimiento.
El drenaje de humedales desconectó el flujo natural y la retención de agua, un sistema que funcionó bien durante milenios. Una solución para el drenaje de humedales fue reconstruir estos humedales en otra área más conveniente para los humanos. Estos se conocen como "humedales artificiales"En otros casos, los humedales construidos se construyen para reconstruir un área que ya no se usa para la agricultura".
La forma en que se construyen y gestionan estos humedales construidos puede tener un gran impacto ambiental. Karla Jarecke e investigadores de varias universidades han estado estudiando el impacto de los humedales en el metano de gases de efecto invernadero.
"Globalmente, los humedales son la mayor fuente natural de metano para la atmósfera", dice Jarecke. "El metano tiene un impacto mucho mayor que el dióxido de carbono en el calentamiento global, un impacto 25 veces mayor".
Tanto los humedales naturales como los construidos emiten metano. Debido a su naturaleza, los humedales son, después de todo, húmedos, los microbios y las plantas del suelo se ven obligados a metabolizar en condiciones anaeróbicas. Y esto conduce a la producción de metano.
Los microbios del suelo son responsables de la producción de metano en los humedales. El metano luego llega a la atmósfera a través de la difusión, el transporte a través del tejido vegetal y la liberación episódica de burbujas de gas. La estabilidad hidrológica de los suelos de los humedales, así como el transportela eficiencia a través de las plantas puede afectar la cantidad y la frecuencia con que se libera metano del suelo.
"Comprender las condiciones bajo las cuales se produce y libera metano en los humedales podría conducir a soluciones para reducir las emisiones de metano", dice Jarecke.
Pero estudiar grandes áreas como los humedales puede resultar imposible. Por lo tanto, Jarecke y sus colegas hicieron "mesocosmos" de humedales, cámaras al aire libre manejables donde las emisiones de metano podrían medirse más fácilmente. Los mesocosmos son áreas de investigación estructural que cierran la brecha entreestudios de laboratorio y grandes estudios de campo.
El estudio se centró en dos plantas de humedales comunes y su papel potencial en las emisiones de metano: algodoncillo de pantano y plátano del agua del norte. Se recogieron plantas y suelos de un humedal construido en Dayton, Ohio. Luego se transportaron a Lincoln, Nebraska para crear un humedalmesocosmos. El sitio de Dayton había sido drenado y utilizado anteriormente para la agricultura y fue reconstruido como humedal en 2012.
Los investigadores cosecharon plántulas de algodoncillo de pantano y plátano del agua del norte del humedal y las trasplantaron en suelos recolectados en tuberías de PVC. Cubrieron plantas individuales con cilindros acrílicos transparentes durante el muestreo de gases. Esto les ayudó a medir y cuantificar las emisiones de metano del suelo-mesocosmos vegetales. El estudio se realizó en el verano de 2013.
Además de comparar las emisiones de las dos especies de plantas, los investigadores estudiaron los efectos de la hidrología o la saturación del suelo ". Si bien los controles de la hidrología y las especies de plantas sobre las emisiones de metano se estudian individualmente bien, los dos rara vezestudiamos juntos ", dice Jarecke.
Este reciente estudio concluyó que el nivel y la saturación del agua influyeron más en las emisiones de metano que en el tipo de especies de plantas. Mientras que las emisiones de metano diferían entre los mesocosmos de laboratorio con plátano acuático y los mesocosmos con algodoncillo de pantano, las emisiones de metano no diferían en los mesocosmos de campo con cada uno de losdos especies. En el campo, la saturación del suelo tuvo un mayor efecto sobre las emisiones de metano.
Encontrar especies de plantas que reduzcan la producción de metano microbiano podría ser la clave para un mejor manejo de los humedales. Por ejemplo, las plantas que transportan oxígeno a la zona de enraizamiento pueden suprimir la producción de metano microbiano. Además, se necesita investigación futura para comprender cómo afecta la saturación variable del sueloemisiones de metano. Esta información podría ser valiosa para diseñar una topografía de humedal que cree condiciones hidrológicas para un mayor almacenamiento de carbono y una reducción de las emisiones de metano.
La investigación futura podría centrarse en períodos de tiempo más largos. "Las emisiones de metano probablemente cambien a medida que los humedales restaurados maduren", dice Jarecke. "La materia orgánica de los sistemas de raíces, plantas en descomposición y otros materiales se acumulará. Esto ayuda a restaurar la estabilidad hidrológica. Otra investigaciónindica que puede llevar unos pocos años restaurar los aspectos hidrológicos de un humedal restaurado. Sin embargo, los aspectos biogeoquímicos y de biodiversidad pueden tardar décadas o más en recuperarse ".
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Agronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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