Ecosistemas de carbono azul: una estrategia para mitigar el cambio climático global

Autores:

Sahina Akter

Suman Nama

División de Manejo de Cosecha y Post Cosecha de Recursos Pesqueros sumancau2017@gmail.com

ICAR-Instituto Central de Educación Pesquera, Pinch Marg, Off Yari Road, Versova, Mumbai, India.

Publicación orginal: http://aquainternational.in/i/jan-2023.pdf

El calentamiento de la Tierra en las últimas décadas ha provocado un abrumador consenso entre científicos expertos en clima debido a que las actividades antropogénicas han aumentado la cantidad de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. Para mitigar el severo impacto del cambio climático necesitamos adoptar varias estrategias, entre ellas el carbono azul como estrategia esencial. El carbono azul es el carbono orgánico que ha sido capturado y secuestrado por plantas marino-costeras. Los ecosistemas de pastos marinos, manglares y marismas son altamente productivos y actúan como los mayores depósitos de carbono en los ecosistemas costeros (Nellemann et al., 2009; Sappal et al., 2016). Los ecosistemas costeros con vegetación (bosques de mangles, pastos marinos, marismas o pantanos) son desproporcionadamente más importantes en el secuestro de dióxido de carbono que los ecosistemas terrestres.

Estos ecosistemas son excelentes sumideros de carbono y brindan varios servicios ecosistémicos, como ser refugio para una variedad de fauna como peces, cangrejos y aves migratorias. Según varios investigadores, los ecosistemas de carbono azul tienen un gran potencial para secuestrar carbono dentro de su biomasa viva y en el suelo subterráneo (sedimentos), donde se puede encontrar raíces, hojarasca y madera muerta. Se estima que el potencial para secuestrar carbono azul es decenal a corto plazo en la biomasa y milenario en seis escalas de tiempo más largos en sedimentos (Duarte et al. 2005a; Lo Iacono et al. 2008; Mcleod et al. 2011). El océano desempeña un papel vital en la captura y el reciclaje del CO2 atmosférico y absorbe globalmente más de un tercio de las emisiones antropogénicas de CO2 a través de procesos biológicos, físicos y químicos debido al intercambio gaseoso en la interfaz entre el océano y la atmósfera (Siegenthaler y Sarmiento, 1993; Tamis y Foekema, 2015). Los ecosistemas costeros representan menos del 5% de la superficie total de la Tierra, pero tienen un rol significativo en la regulación global del ciclo de carbono (Twilley et al., 1992). Estos ecosistemas almacenan alrededor de 3418,5 toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente por hectárea (t CO2/ha) en su biomasa y carbono sedimentario.

Puntos Importantes

El cambio climático global incrementa las amenazas para las zonas costeras. El cambio climático provoca el aumento del nivel del mar, tsunamis, etc dañando los ecosistemas costeros. Los ecosistemas de carbono azul como los manglares y marismas tienen un enorme potencial para secuestrar el carbono atmosférico y mitigar el cambio climático global. Lamentablemente, actividades naturales y antropogénicas (destrucción de manglares para el cultivo de camarón) provocan una gran destrucción del ecosistema de carbono azul. Como resultado, el contenido de carbono atmosférico aumenta día a día y la Tierra se calienta. La conservación y protección de los ecosistemas de carbono azul mitigará las emisiones de CO2. La conservación de los ecosistemas de carbono azul también ayudará en la conservación de la biodiversidad, la protección de comunidades a lo largo de las zonas costeras, la conservación de pesquerías de gran valor, la prevención de la erosión y también la degradación de las comunidades adyacentes.

Este carbono azul costero brinda beneficios para la mitigación del cambio climático debido a su capacidad de almacenar carbono en condiciones adversas. Debido a esto, ha llamado la atención de la comunidad científica en general. Una porción significativa del carbono biogénico llega al lecho marino, donde puede ser enterrado y encerrado de manera efectiva fuera de la atmósfera durante escalas de tiempo prolongadas, constituyendo un sumidero de CO2 y contribuyendo en la mitigación del cambio climático (Bowler et al., 2009). La reunión del Comité de Biodiversidad OSPAR (BDC) en marzo de 2015, consideró que los ecosistemas de carbono azul tienen un potencial colosal para mitigar el cambio climático global en el área marítima OSPAR (OSPAR, 2015). Los ecosistemas marinos y costeros juegan un papel crucial en el secuestro y almacenamiento de carbono y mitigan el cambio climático global (Duarte et al., 2005a; Nelleman et al., 2009; Murray et al. 2011). Los hábitats costeros con vegetación están ampliamente distribuidos y se estima que son globalmente responsables del entierro de 120-329 Tg C/año, lo que representa al menos la mitad de la estimación más baja del entierro global de carbono en los sedimentos marinos (Nellemann et al., 2009). En los últimos años, los sumideros de “carbono azul” se están perdiendo a un ritmo crítico, y se requieren medidas urgentes para evitar una mayor degradación y pérdida de estos ecosistemas de carbono azul. Se debe dar una alta prioridad a la gestión de restauración y conservación para comprender los diferentes factores que influyen en la captura de carbono y mejorar la actividad científica para prevenir la degradación de estos ecosistemas.

Ecosistemas de carbono azul y biodiversidad: Los hábitats costeros de carbono azul son puntos calientes (hot spots en inglés) para la biodiversidad y brindan funciones ecosistémicas valiosas, lo que incluye tener una enorme capacidad de ser sumidero de carbono (Duarte et al., 2008, Duarte et al., 2009; Nellemann et al., 2009). Sin embargo, en los últimos años, la destrucción y degradación de este hábitat está aumentando debido a diferentes actividades antropogénicas. La restauración de estos hábitats da como resultado el desarrollo del carbono azul, así como la conservación de la biodiversidad de estos ecosistemas. Por lo tanto, la protección de los hábitats de carbono azul y la restauración a gran escala de sumideros de carbono azul perdidos es una estrategia beneficiosa o “win-win” para todos, ya que mitiga las emisiones de CO2, mejora los recursos costeros (Nellemann et al., 2009;) y la biodiversidad.

Ecosistemas de carbono azul y almacenamiento de carbono: Los ecosistemas de carbono azul eliminan el CO2 de la atmósfera a través de la fotosíntesis, devuelven algo a la atmósfera a través de la respiración y la oxidación, y almacenan el carbono restante en dos depósitos: biomasa viva (tanto sobre el suelo en la madera, las hojas y vegetación subterránea en raíces) y carbono orgánico del suelo. La tasa de secuestro de carbono es la cantidad total de carbono que se agrega a la biomasa y al suelo anualmente. Estos ecosistemas suelen tener una vegetación madura que mantiene una biomasa constante, y todo lo captado termina enterrado en la reserva de carbono del suelo. Los ecosistemas de carbono azul son puntos calientes para el secuestro de carbono porque convierten el CO2 en biomasa vegetal que se encuentra en ambientes de depósito, y los suelos tienen altas tasas de acumulación que dan como resultado el rápido entierro de materia orgánica en condiciones anóxicas, acumulando partículas de carbono tanto autóctonas como alóctonas (Kennedy et al., 2010; Saintilan et al., 2013; Donato et al., 2011; Lo Iacono et al., 2008; Serrano et al., 2016a).Las tasas anuales de secuestro de carbono varían en los diferentes hábitats costeros, como marismas o pantanos y manglares. El secuestro de carbono promedio es de 6 a 8 toneladas/ CO2e/ha/año. Los pastos marinos tienden a secuestrar carbono en aproximadamente 4 t CO2e/ha/año (Lewis et al. 2009).

La tasa de carbono almacenado en la biomasa viva de las praderas marinas es de 0.4 a 18.3 t CO2/ha, y en pantanos de 12 a 60 t CO2/ha. Los manglares mantienen 237563 t CO2/ha en biomasa viva. Sin embargo, la preservación a largo plazo y la acumulación continua de carbono en los suelos de marismas, manglares y pastos marinos dan como resultado la formación de depósitos ricos en materia orgánica de varios metros de espesor (Mateo et al., 1997; Donato et al., 2011). Según muchos investigadores, la tasa de almacenamiento y secuestro de carbono en los diferentes ecosistemas de carbono azul se muestra a continuación (Tabla 1). La tasa de almacenamiento de carbono en el suelo y la biomasa del ecosistema de carbono azul en pastos marinos es: 512 Mg CO2e/ha, marismas: 917 Mg CO2e/ha y manglares; 1028 Mg CO2e/ha. Los ecosistemas de carbono azul eliminan regularmente el CO2 de la atmósfera y lo secuestran en forma de carbono del suelo. La tasa promedio de secuestro de carbono de estos ecosistemas son pastos marinos: 138 gC/m2/año igual a 5.1 tCO /ha/año, marismas: 218 gC/m2/año igual a 8.0 tCO/ha/año, manglares: 226 gC/ m2/año igual a 8.3 t CO/ha/año.

Tabla 1: Extensión y reservas (stocks) de carbono y tasas de depósito dentro del metro superior del suelo de ecosistemas de pantanos, manglares y pastos marinos, y macroalgas C enterradas en el océano (Fuente: Serrano et al., 2019).

Factores que influyen en el almacenamiento de carbono azul en ecosistemas: El carbono orgánico secuestrado en ecosistemas de carbono azul alcanza el suelo marino y se cubre con una capa de sedimentos. El secuestro de carbono ocurre cuando la tasa de captación de sedimentos es más significativa que la tasa a largo plazo de la erosión, bioturbación y descomposición. Muchos factores influyen el secuestro de carbono, como factores bióticos y abióticos que actúan en la columna de agua, el dosel, suelo y la historia del paisaje y registros de variación del nivel del mar. Los otros factores se detallan en la Tabla 2.

Carbono azul y mitigación del cambio climático:

El almacenamiento de carbono en el ecosistema de carbono azul es una de las soluciones más baratas, seguras y cómodas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y promover la adaptación al cambio climático (Jones et al., 2012, Turner et al., 2009). Dos mecanismos primarios para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en esta pérdida continua de hábitats costeros y ecosistemas marinos son:

1) Conservar depósitos de carbono históricos.

2) Restaurar y reconstruir depósitos de carbono degradados.

Debido a la perturbación de los ecosistemas de carbono azul, la tasa a la que se pierde el carbono es mucho mayor que la tasa a la que se puede restaurar. Las otras ventajas de los ecosistemas de carbono azul son que los manglares actúan como barreras naturales, sirviendo como la primera defensa de las marejadas ciclónicas, estabilizando la costa, reduciendo riesgos para las comunidades

Tabla 2: Factores que influyen en el almacenamiento de carbono en los ecosistemas de carbono azul.

Factores:

1) Variabilidad espacial en la sedimentación

I. Mar abierto

II. Zonas costeras

III. Cañones submarinos

Influencia y discusión

La sedimentación es la velocidad a la que se hunden las partículas en suspensión y se acumulan en el suelo oceánico. La cantidad de sedimentos suspendidos y la tasa de deposición varían drásticamente en los diferentes sitios del océano como Tasa de sedimentación baja en mar abierto debido al viento

Zonas costeras - alta tasa de sedimentación debido al aporte de los ríos

Cañones submarinos: la tasa de almacenaje de carbono en los cañones submarinos es más significativa que la del talud continental adyacente.

2) Cambios humanos en los sistemas sedimentarios globales

I. Agricultura/preparación-limpieza de tierra

II. Presas

3) Densidad de la vegetación

Las diferentes actividades humanas han hecho que se modifique el ciclo de los sedimentos. El ciclo sedimentario global comenzó a cambiar cuando los humanos comenzaron a preparar y limpiar la tierra para la agricultura y construir represas. La limpieza de la tierra provoca un aumento en la tasa de erosión.

Las presas son trampas de sedimentos casi 100% eficientes.

La densidad de la vegetación en los manglares, praderas de pastos marinos y marismas es suficiente para cambiar los flujos de agua, lo cual es suficiente para reducir la erosión y aumentar la deposición de sedimentos porque ejercen un control primario sobre el almacenamiento de carbono a través de la producción de biomasa y el ciclo de nutrientes (Lavery et al., 2013; Serrano et al. 2014, 2016a; Kelleway et al., 2016a; Atwood et al., 2018; 2015)

4) Carga de nutrientes costeras (Barbier, 2007; Das y Vincent, 2009). Las praderas de pastos marinos también reducen la erosión de la costa al atrapar sedimentos en suspensión en sus sistemas de raíces (Barbier, 2007). Los ecosistemas costeros absorben contaminantes como metales pesados, nutrientes, materia en suspensión y patógenos, ayudan a mantener la calidad del agua, previenen la eutrofización y generan “zonas muertas”. Un ecosistema costero saludable también brinda diversas oportunidades recreativas, como el snorkel, la pesca recreativa, la navegación y el ecoturismo costero es uno de los sectores de más rápido crecimiento.

Tanto los ecosistemas de manglares como los de pastos marinos, que han estado sujetos a altas cargas de nutrientes, aumentan la tasa de captura y secuestro de carbono.

Amenazas al almacenamiento de carbono azul: las áreas de manglar, pastos marinos y pantanos ya se han perdido en las últimas décadas debido a la intervención de diferentes actividades humanas como la recuperación, deforestación, la ingeniería y la urbanización, la transformación en estanques de acuicultura (Green y Short 2003 Duarte et al. 2005b; Silliman et al. 2009. Durante las últimas décadas, el hábitat de pastos marinos disminuyó debido a la eutrofización costera, la sedimentación y el desarrollo (Green and Short 2003; Duarte et al. 2005b; Waycott et al. 2009), mientras que los hábitats de manglares y pantanos han sido dañados por dragados, rellenos, drenajes, cascadas tróficas y también por la introducción o invasión accidental de especies invasoras (Valiela et al. 2001; Alongi 2002; Silliman et al. 2005; 2009). El aumento del nivel y la temperatura de la superficie del mar debido al cambio climático es otra amenaza para el ecosistema costero que puede erosionar e inundar manglares y pantanos aumentando la profundidad del agua y reduciendo la disponibilidad de luz para apoyar la fotosíntesis (Björk et al. 2008; Woodroffe 1995; Silliman et al. 2009). La pérdida anual promedio mundial de pérdidas de ecosistemas de carbono azul reduce su capacidad de almacenamiento de carbono. Tiene graves implicaciones para las poblaciones humanas que dependen de estos ecosistemas para su alimentación, sustento y protección costera. Se deben abordar estrategias de conservación y gestión para proteger estos ecosistemas de carbono azul y controlar la dinámica del carbono en los sistemas costeros (Middleton y McKee, 2001; Kristensen et al., 2008).

Tabla 3: Políticas actuales necesarias para salvaguardar el carbono en los ecosistemas de carbono azul asociados (Fuente: Climate Focus, 2011; Conservación International, 2008; Pendleton et al., 2012).

Políticas y Oportunidades Descripción

Artículo 4 de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC)

Promover la gestión sostenible, la conservación y la mejora de los sumideros y depósitos de todos los gases de efecto invernadero, que incluyen al océano y otros ecosistemas marino-costeros.

Reducción de emisiones por deforestación Un marco para fomentar y financiar actividades que reducen las emisiones o mejorar las absorciones de GEI de actividades relacionadas con los bosques

Las Acciones de Mitigación Nacionalmente Apropiadas (NAMAs por su sigla en inglés)

Parte de los mecanismos de la CMNUCC para que los países en desarrollo accedan al financiamiento del carbono y brinden oportunidades para incluir actividades de cambio de uso de la tierra, conservación y restauración en los ecosistemas costeros en los esfuerzos nacionales de mitigación.

Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL)

Los países en desarrollo pueden obtener financiamiento para proyectos elegibles con un beneficio neto de GEI, que incluye la captura de CO2 de los bosques. El MDL ha aprobado una metodología de restauración de manglares a gran escala.

Mercado Voluntario de Carbono

Brinda la posibilidad de generar apoyo financiero para actividades de conservación o restauración de ecosistemas de carbono azul y proporciona un marco para contabilizar las reducciones de emisiones de GEI en humedales costeros, manglares, marismas y pastos marinos, deltas, llanuras aluviales, entre otros.

Políticas actuales para salvaguardar ecosistemas de carbono azul asociados al carbono: diferentes políticas incentivan las actividades de mitigación basadas en la naturaleza para los ecosistemas de carbono azul mediante diferentes políticas de carbono y mecanismos financieros. Se destacan algunos ejemplos abajo en la Tabla 3.

Conclusión: En los últimos años los ecosistemas de carbono azul han recibido atención internacional por su papel potencial en mitigar las emisiones de CO2. La conservación y protección de los ecosistemas de carbono azul ayudarán a mantener en el futuro el carbono global secuestrado y prevenir emisiones que relacionan a cambios de uso de la tierra. La conservación del carbono azul de los ecosistemas también ayudará en la conservación de la biodiversidad, protección de comunidades costeras, conservación de pesquerías, prevenir la erosión y también prevenir la degradación de comunidades adyacentes. Necesitamos crear una concienciación masiva sobre la importancia de los ecosistemas de carbono azul para que el ecosistema pueda sostenerse•

*Referencias pueden ser proporcionadas a petición