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A la caza del metano

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Por Copernicus
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A pesar de nuestra obsesión con el dióxido de carbono, el metano puede ser un mejor aliado para luchar contra el cambio climático.

¿Qué tienen en común un campo de arroz, una vaca, un pantano y una mina de carbón? Puede que haya más de una respuesta, pero una es evidente: todos ellos producen metano, un gas menos famoso que el dióxido de carbono, pero infame debido a su capacidad para atrapar calor. Además, sus emisiones están aumentando, así que el mundo ha empezado a prestarle más atención. Los científicos y los gobiernos ven que con el metano se pueden conseguir resultados más rápidos para la mitigación del cambio climático. Pero, para hacer frente a este gas, hay que saber qué cantidad se libera a la atmósfera y quiénes son los culpables.

El metano puede provenir de numerosas fuentes, tanto naturales como de origen humano. Alrededor de un tercio de sus emisiones globales se originan en humedales, donde hay un enorme volumen de materia orgánica que libera este gas al descomponerse. La agricultura produce más de un cuarto de las emisiones antrópicas y contribuye más que cualquier otra fuente de origen humano, sobre todo a causa del ganado y de los cultivos en zonas inundadas. El metano es un producto secundario de los depósitos de estiércol y los eructos de los rumiantes, y en cultivos como el arroz lo producen bacterias que se descomponen bajo el agua. Otra cuarta parte de las emisiones a nivel mundial provienen de la industria del petróleo y el gas, que provoca frecuentes fugas de gas y libera metano. Y también existen otras fuentes, como la quema de biomasa y el deshielo del permafrost.

Pero lo que hace que el metano sea el segundo factor más importante de cambio climático es su capacidad para calentar la atmósfera: es unas 20 veces más potente por unidad que el dióxido de carbono. Liberar un kilo de metano equivale a lanzar 84 kilos de dióxido de carbono a la atmósfera, y, debido al rápido aumento de las emisiones de metano en el mundo, esto implica un calentamiento más intenso.

Según datos preliminares del Servicio de Cambio Climático de Copérnico (C3S), en 2020 el metano alcanzó sus mayores concentraciones desde que comenzaron los registros por satélite en 2003. El Global Carbon Project muestra que en 2017 se experimentó un aumento del 9 % con respecto a los años 2000-2006, y apunta a la agricultura y a la gestión de residuos como dos probables causas de esto. «Durante la pasada década, la gente se dio cuenta de que el metano estaba aumentando a gran velocidad, y esto es muy problemático», afirma el Dr. Drew Shindell, científico climático de la Universidad de Duke y autor principal de la Evaluación Global de Metano 2021 de la ONU.

Pero todavía se está debatiendo quiénes son los culpables. «Es muy probable que haya una gran influencia humana en ese incremento», afirma la Dra. Ilse Aben, científica sénior en el Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos (SRON) y coinvestigadora principal del instrumento TROPOMI, que hace mediciones de metano a bordo del satélite Sentinel-5P de Copérnico. «Sin embargo, siempre resulta difícil distinguir las emisiones naturales de las de origen humano».

El dióxido de carbono permanece en el aire durante 300 años, lo que hace que sea urgente reducir sus emisiones, mientras que el metano solo se mantiene ahí poco más de una década. Por lo tanto, reducir las emisiones de metano podría ofrecer resultados más rápidos para la mitigación climática. «Hemos visto que controlar el metano es algo atractivo y beneficioso», dice el Dr. Shindell sobre la evaluación de la ONU. «Por ejemplo, si se emprenden acciones para reducir el metano este año, veríamos que sus concentraciones cambiarían ya para el año que viene». Esta reducción podría ofrecer mejoras de salud inmediatas a las personas, ya que el metano contribuye a la contaminación: cuando se mezcla con gases de combustión en la atmósfera baja, reacciona para crear ozono que daña nuestro sistema respiratorio.

Sin embargo, el clima tardaría una década o más en ver los beneficios. «Pero eso sigue siendo muy rápido comparado con casi todas las demás cosas que podemos hacer para mitigar el cambio climático», dice el Dr. Shindell. Por ejemplo, si se reducen en un 45 % las emisiones de metano procedentes del petróleo y el gas en los próximos cuatro años, lo que equivale a cerrar 1300 centrales térmicas de carbón, el clima vería los resultados en los 20 años siguientes. A mayor escala, si se reduce a la mitad el metano de origen humano en el mundo para 2050, el calentamiento se aminoraría 0,2 °C en los 30 años siguientes, según afirma la Comisión Europea. «La población todavía no se ha hecho completamente a la idea, pero las ventajas son tan obvias que no debería ser muy difícil contar con el respaldo de la gente», dice el Dr. Shindell.

El Sentinel-5 Precursor de Copérnico es el primer satélite Sentinel que estudia la composición de la atmósfera. Se lanzó el 13 de octubre de 2017 y se espera que la misión dure siete años.
© ESA/ATG medialabEl Sentinel-5 Precursor de Copérnico es el primer satélite Sentinel que estudia la composición de la atmósfera. Se lanzó el 13 de octubre de 2017 y se espera que la misión dure siete años.

Las observaciones detalladas nos acercan al objetivo

La mitigación de las emisiones de metano está cogiendo impulso. La estrategia de reducción del metano de la Unión Europea busca impulsar la ambición de reducir en un 35-37 % las emisiones de los principales gases de efecto invernadero, sin contar el CO2, en la UE antes de 2030 (en comparación con los niveles de 2005). Para conseguirlo, quiere mejorar la vigilancia y los registros de las emisiones de metano, principalmente a través del Servicio de Vigilancia de la Atmósfera de Copérnico (CAMS, por sus siglas en inglés). A comienzos de este año, el Departamento de Estado de EE. UU. también anunció que invertiría 35 millones de dólares en REMEDY, un programa que desarrollará tecnologías para reducir las emisiones de metano en la industria del petróleo, el gas y el carbón. Además, los 45 países que generan las tres cuartas partes de las emisiones de metano del mundo forman parte de la Global Methane Initiative, que también se centra en la reducción de este gas en esos sectores.

Pero hay que hacer una vigilancia minuciosa para reducir el metano en su origen. Según explica la Dra. Aben, SRON usa muchas mediciones in situ de todo el planeta, gracias a personas que toman muestras de aire para su posterior análisis. «Esa red cuenta con unas 80 estaciones, y es bastante útil para hacer un seguimiento aproximado de los cambios del metano a escala mundial. Sin embargo, no llega a decirnos de dónde proviene».

Las emisiones de metano son más elusivas que las de dióxido de carbono, explica el Dr. Sergio Noce, investigador del Centro Euromediterráneo de Cambio Climático y colaborador del Global Carbon Project. «El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático nos dice que la incertidumbre sobre las emisiones de CO2 es inferior a la del metano, probablemente porque tenemos más información sobre la procedencia de ese CO2 y la red de vigilancia está mucho más desarrollada. En lo referente al metano, no hay datos precisos a escala mundial sobre las actividades que lo producen, y el muestreo no se distribuye homogéneamente […]. Sabemos mucho de algunos países y muy poco, o nada, de otros».

«Necesitamos una cobertura global, y ahí es donde entran en juego las observaciones por satélite», dice la Dra. Aben. «Las mediciones son un reto porque, una vez liberado, el metano se mezcla con el aire y viaja. Solo vemos la concentración media que hay en una zona concreta, pero el metano de esa medición podría provenir de otros lugares. Nos fijamos en las variaciones de estas concentraciones en todo el mundo y tratamos de localizar y estimar las emisiones». Sin embargo, el TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) puede proporcionar una visión mucho más detallada de las emisiones: recopila datos de zonas pequeñas, de 5 a 7,5 km, y ofrece hasta 40 millones de observaciones diarias. «Por primera vez, tenemos una cobertura mundial completa y observaciones de alta resolución», dice la Dra. Aben.

El TROPOMI es el instrumento de medición que viaja en el satélite Sentinel-5 Precursor de Copérnico, y está diseñado para monitorizar la contaminación del aire en todo el mundo.
© ESA/ATG medialabEl TROPOMI es el instrumento de medición que viaja en el satélite Sentinel-5 Precursor de Copérnico, y está diseñado para monitorizar la contaminación del aire en todo el mundo.

Saber quiénes son los mayores emisores de metano, los llamados «superemisores», es probablemente la información que más puede ayudar a la mitigación de estas emisiones. En la atmósfera también hay cantidades significativas de metano de origen natural, y sigue siendo difícil diferenciar la parte que es producto del hombre y la que proviene de fuentes naturales. «En algunos casos, es posible que haya infraestructuras de petróleo y gas cerca de humedales, por lo que es complicado saber exactamente de dónde sale el metano», explica la Dra. Aben. Así que sería útil saber quiénes son los superemisores.

TROPOMI busca exactamente esos puntos de origen considerados superemisores, como minas de carbón o fugas procedentes de la extracción de petróleo y gas. «Tratamos de centrarnos en los que más destacan y los analizamos más detalladamente. Buscamos los más obvios», añade la Dra. Aben. «Colaboramos con socios que usan satélites de menor tamaño, que pueden medir metano a escalas muy pequeñas». Una vez que TROPOMI detecta las emisiones a nivel mundial, informa sobre las ubicaciones que destacan, y los satélites de menor tamaño pueden estudiar áreas más pequeñas para identificar qué infraestructuras son las responsables.

En su plataforma Methane Watch, Kayrros, una start-up tecnológica europea, utiliza datos de la misión Sentinel-5P de Copérnico, información tomada in situ e inteligencia artificial para vigilar el metano a nivel mundial. También se centran en los superemisores y proporcionan datos a las empresas energéticas, al sector público y a muchos más. «Las empresas quieren entender mejor sus emisiones para cumplir con las regulaciones sobre mitigación y niveles de metano», dice Antoine Rostand, fundador y presidente de Kayrros. La compañía también trabajará con el Foro Internacional de la Energía, la mayor organización energética del mundo, para desarrollar una metodología de medición de metano. Esto permitirá que el sector energético rastree con mayor precisión los puntos calientes de este gas e incluya mejores metas de mitigación en sus planes para cumplir con los objetivos del Acuerdo de París.

Información sobre fugas de metano de Kayrros. Captura de pantalla de la plataforma de vigilancia Methane Watch.
© Plataforma KayrrosInformación sobre fugas de metano de Kayrros. Captura de pantalla de la plataforma de vigilancia Methane Watch.

La mejora de las observaciones por satélite y la reducción de la incertidumbre ayudarán a impulsar la mitigación de las emisiones, que es algo que no ha hecho más que comenzar. «Todavía tenemos que filtrar mucho los datos: solo podemos dar información sobre las emisiones de metano cuando no interfieren las nubes. Pero con los planes para nuevos satélites, y otros más pequeños diseñados para obtener mayores resoluciones, veremos que estos instrumentos mejorarán sus mediciones con el tiempo», dice la Dra. Aben.

Cuantificar las emisiones de metano sigue siendo un reto

A pesar de las observaciones, el aumento de las concentraciones de metano observado en 2020 sigue siendo controvertido. «En realidad, no tenemos una explicación», dice el Dr. Frederic Chevallier, científico del Laboratorio de Ciencias del Clima y el Medio Ambiente de Gif-sur-Yvette, Francia. El Dr. Chevallier considera que es difícil atribuir el aumento de estas concentraciones a un solo factor. La forma en la que las fuentes de metano de origen natural reaccionan al cambio climático también requiere más investigación —para averiguar si los cambios en las precipitaciones y la temperatura podrían provocar mayores emisiones de este gas—. «Algunos estudios muestran que los humedales liberan más metano cuando aumenta la temperatura», dice la Dra. Aben.

El Global Carbon Project dice que, si nos remontamos en el tiempo, no parece que las emisiones de las fuentes naturales de metano hayan estado muy por encima del promedio de 2000-2006. Pero, por otra parte, las emisiones de la agricultura, impulsadas por el aumento del consumo de carne roja, aumentaron aproximadamente un 12 % en 2017, y las de los combustibles fósiles se incrementaron en un 17 %.

El pozo en llamas de Darvaza, Turkmenistán. Los geólogos lo incendiaron intencionadamente para evitar las emisiones de gas metano, y se cree que ha estado ardiendo continuamente desde 1971.
© Getty ImagesEl pozo en llamas de Darvaza, Turkmenistán. Los geólogos lo incendiaron intencionadamente para evitar las emisiones de gas metano, y se cree que ha estado ardiendo continuamente desde 1971.

Reducir las emisiones de metano en el sector del petróleo y el gas es más fácil que convencer a la gente de que empiece a comer menos carne, al menos de momento. Las industrias extractivas cuentan con un abanico de nuevas tecnologías para reemplazar las infraestructuras más antiguas, reducir las fugas y recuperar el metano, así que necesitan información para identificar dónde deben tomar medidas. Las infraestructuras de producción pueden utilizar observaciones por satélite para detectar y solventar fugas que podrían haber pasado inadvertidas, lo que termina ahorrándoles dinero. «Pero siguen siendo reacios a tomar medidas de más calado hasta que la regulación del metano sea más clara», explica Antoine Rostand en Kayrros. Sin embargo, las cosas son más complejas en lo referente al ganado. Las estrategias de mitigación buscan cambiar la dieta de los rumiantes y mejorar la gestión de los desechos agroindustriales. Algunas soluciones incluyen procesos de digestión anaerobia para capturar el metano del estiércol, o agregan algas a la comida del ganado, que, según los investigadores, reducen en un 82 % el metano que producen estos animales.

Las mediciones siguen siendo de enorme importancia para impulsar cambios en los sectores que emiten más metano, especialmente porque, según estimaciones de la Agencia Internacional de la Energía, el 40 % de las emisiones podrían mitigarse sin costes adicionales. La última iniciativa de las Naciones Unidas y la Comisión Europea es un Observatorio Internacional de Emisiones de Metano; su objetivo es mejorar la vigilancia de este gas ofreciendo información más completa sobre las emisiones, que combina informes de empresas, datos obtenidos por satélite e investigación científica. «La gente se está dando cuenta de que puede hacer algo con estas mediciones», dice la Dra. Aben. «Esto está comenzando lentamente y llevará algún tiempo, pero está claro que tomará velocidad».