Las turberas en los trópicos almacenan grandes cantidades de carbono, pero la tala, las plantaciones, la construcción de carreteras y otras actividades han destruido grandes extensiones de estos ecosistemas en lugares como Indonesia y Malasia. Las formaciones de turba son esencialmente bosques permanentemente inundados, donde se acumulan hojas y ramas muertas porque el nivel freático impide su descomposición.

La acumulación de material orgánico le da a estas formaciones una forma de cúpula distintiva, algo elevada en el centro y estrechándose hacia los bordes. Determinar cuánto carbono contiene cada formación ha requerido un laborioso muestreo sobre el terreno, por lo que su cobertura ha sido limitada.

Ahora, investigadores del MIT y Singapur han desarrollado un análisis matemático de cómo se construyen y desarrollan las formaciones de turba, que permite evaluar su contenido y dinámica de carbono principalmente a partir de simples mediciones de elevación. Estos pueden llevarse a cabo mediante satélites, sin necesidad de muestreo en tierra. Este análisis, dice el equipo, debería permitir realizar evaluaciones más precisas y precisas de la cantidad de carbono que se liberaría con cualquier drenaje propuesto de las turberas y, a la inversa, cuántas emisiones de carbono podrían evitarse protegiéndolas.

La investigación se informa hoy en la revista Nature, en un artículo de Alexander Cobb, postdoctorado de la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología (SMART); Charles Harvey, profesor de ingeniería civil y ambiental del MIT; y seis personas más.

Aunque son las turberas tropicales las que corren mayor riesgo (porque son las que se drenan con mayor frecuencia para la extracción de madera o la creación de plantaciones de palma aceitera, acacia y otros cultivos), las nuevas fórmulas que el equipo derivó se aplican a las turberas de todo el mundo. mundo, desde Siberia hasta Nueva Zelanda. La fórmula requiere sólo dos entradas. El primero son los datos de elevación de un solo transecto de un domo de turba determinado, es decir, una serie de mediciones de elevación a lo largo de una línea recta arbitraria que cruza de un borde de la formación al otro. El segundo insumo es un factor específico del sitio que el equipo ideó y que se relaciona con el tipo de turbera involucrada y la estructura interna de la formación, que en conjunto determinan qué cantidad de carbono dentro permanece sumergido de manera segura en el agua, donde no puede ser oxidado.

"La saturación de agua impide que entre oxígeno y, si entra oxígeno, los microbios lo respiran, se comen la turba y la convierten en dióxido de carbono", explica Harvey.

"Hay una superficie interna dentro de la cúpula de turba debajo de la cual el carbono es seguro porque no se puede drenar, porque los ríos y cuerpos de agua que lo rodean son tales que se mantendrá saturado hasta ese nivel incluso si se cortan canales y se intenta drenarlo”, añade. Entre la superficie visible del pantano y esta capa interna se encuentra la “zona vulnerable” de turba que puede descomponerse rápidamente y liberar sus compuestos de carbono o secarse lo suficiente como para provocar incendios que también liberan carbono y contaminan el aire.

A través de años de muestreo y pruebas en el terreno, y análisis detallados que compararon los datos terrestres con los datos LIDAR satelitales sobre elevaciones de la superficie, el equipo pudo descubrir una especie de fórmula matemática universal que describe la estructura de domos de turba de todo tipo. y en todos los lugares. Lo probaron comparando los resultados previstos con mediciones de campo en varios lugares ampliamente distribuidos, incluidos Alaska, Maine, Quebec, Estonia, Finlandia, Brunei y Nueva Zelanda.

Estos pantanos contienen carbono que en muchos casos se ha acumulado durante miles de años, pero que puede liberarse en tan solo unos pocos años cuando se drenan los pantanos. “Si pudiéramos tener políticas para preservarlos, sería una tremenda oportunidad para reducir los flujos de carbono a la atmósfera. Este marco o modelo nos da la comprensión, el marco intelectual, para descubrir cómo hacerlo”, dice Harvey.

Mucha gente supone que las mayores emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la tala de estas tierras boscosas se deben a la descomposición de los propios árboles. "La idea errónea es que ese es el carbono que va a la atmósfera", dice Harvey. “En realidad es una cantidad pequeña, porque los verdaderos flujos a la atmósfera provienen del drenaje” de las turberas. "Luego, la reserva de carbono mucho más grande, que se encuentra bajo tierra debajo del bosque, se oxida y sale al aire, o se incendia y se quema".

Pero hay esperanza, afirma, de que gran parte de esta turbera drenada aún pueda recuperarse antes de que se libere todo el carbono almacenado. En primer lugar, dice, "hay que dejar de drenarlo". Esto se puede lograr represando los canales de drenaje. “Eso es lo bueno de este marco matemático: es necesario descubrir cómo hacerlo, dónde colocar las represas. Hay todo tipo de complejidades interesantes. Si simplemente se construye una represa en el canal, el agua puede fluir a su alrededor. Por lo tanto, descubrir cómo hacer esto es un excelente proyecto geométrico y de ingeniería”.

Si bien gran parte de las turberas del sudeste asiático ya han sido drenadas, el nuevo análisis debería permitir realizar evaluaciones mucho más precisas de las turberas menos estudiadas en lugares como la cuenca del Amazonas, Nueva Guinea y la cuenca del Congo, que también están amenazado por el desarrollo.

La nueva formulación también debería ayudar a que algunos programas de compensación de carbono sean más confiables, porque ahora es posible calcular con precisión el contenido de carbono de una turbera determinada. “Es cuantificable, porque la turba es 100 por ciento carbono orgánico. Entonces, si simplemente mides el cambio en la superficie subiendo o bajando, puedes decir con bastante certeza cuánto carbono se ha acumulado o perdido, mientras que si vas a una selva tropical, es prácticamente imposible calcular la cantidad de carbono subterráneo. , y también es bastante difícil calcular lo que hay en la superficie”, dice Harvey. "Pero esto es relativamente fácil de calcular con mediciones de elevación por satélite".

“Podemos girar la perilla”, dice, “porque tenemos este marco matemático de cómo la hidrología, la posición del nivel freático, afecta el crecimiento y la pérdida de turba. Podemos diseñar un esquema que cambiará las emisiones en una cantidad X, por Y dólares”.

El equipo de investigación incluyó a Rene Dommain, Kimberly Yeap y Cao Hannan de la Universidad Técnica de Nanyang en Singapur, Nathan Dadap de la Universidad de Stanford, Bodo Bookhagen de la Universidad de Potsdam, Alemania, y Paul Glaser de la Universidad de Minnesota. El trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación de Singapur a través del programa SMART, por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y la Oficina de Tecnología e Industria Espaciales de Singapur.