Se presentan dos trabajos científicos en la Asamblea General de la European Geosciences Union (EGU)

Se presentan dos trabajos científicos en la Asamblea General de la European Geosciences Union (EGU)

Del 17 al 22 de Abril tuvo lugar en Viena (Austria) la asamblea general de la European Geosciences Union (EGU). Tres investigadores del equipo LAO-IC3 asistieron a esta conferencia para presentar dos trabajos de investigación.

Se presentan dos trabajos científicos en la Asamblea General de la European Geosciences Union (EGU)

El trabajo titulado Mapping the isotopic signature of methane in South-Eastern Spain: complementing biogeochemical long-term research with short-term observations estuvo presente en la sesión que se dedicó a los trabajos desarrollados en relación a la integración de los balances de gases de efecto invernadero con el comportamiento de los ecosistemas terrestres y acuáticos (Towards integrating GHG budgets from terrestrial and aquatic ecosystems). En este trabajo se presentaron los resultados obtenidos en diversas campañas de muestreo que se realizaron por la zona sur de España, alrededor de 3 estaciones de la red ClimaDat (El Estrecho, Grazalema y Sierra de Segura).

Se recogieron 47 muestras de aire y se realizaron 5 transectos en coche con un equipo capaz de medir las concentraciones de metano de manera continua. El Greenhouse Gas Laboratory del Royal Holloway de la University of London (RHUL) determinó la concentración del metano presente en las muestras de aire recogidas, así como la composición isotópica (δ13C) del mismo. Esta colaboración fue establecida a través de una actividad de Acceso Transnacional (TNA, por sus siglas en inglés) del proyecto europeo InGOS. Los resultados preliminares indican, por ejemplo, que la composición isotópica del metano registrado cerca de la estación de Grazalema puede tener origen biogénico.

Los resultados que se presentaron sobre la variabilidad espacial de las concentraciones de metano hicieron énfasis en el hecho que las concentraciones de metano incrementaban al pasar cerca de balsas de almacenaje de estiércol y de plantas de depuración de aguas.

El otro trabajo, Air Enquirer’s Multi-Sensor Boxes as a Tool for High School Education and Atmospheric Research, estaba dedicado a la presentación de unos equipos multisensores diseñados por el grupo LAO-IC3 para realizar medidas atmosféricas asociadas al proyecto ClimaDat. Estos equipos han sido calibrados con el fin de asegurar que pueden usarse tanto en el ámbito de la educación como en el de la investigación básica de las ciencias de la tierra.

Si os interesa consultar más información sobre el programa de la asamblea general, podéis revisar el Programa de las sesiones.


Visita al laboratorio KASLAB (Polonia): medidas de metano en la nieve

Visita al laboratorio KASLAB (Polonia): medidas de metano en la nieve

Un grupo de cuatro investigadores del Institut Català de Ciències del Clima (IC3) realizó una actividad de investigación en el marco de las acciones de acceso transnacional (TNA, por sus siglas en inglés) a estaciones de medida de gases de efecto invernadero que participan en el proyecto europeo InGOS.

Los investigadores catalanes realizaron esta actividad entre los días 1 y 5 de Diciembre de 2015. Esta actividad se llevó a cabo en colaboración con la Universidad de Ciencias y Tecnología (AGH UST) de Cracovia, Polonia, bajo la supervisión del Dr. Jaroslaw Necki.

La acción de investigación se desarrolló en la estación de medida de gases de efecto invernadero que el grupo tiene en Kasprowy Wierch (49º14’N 19º59’E, 1989 m, Montes Tatra, sur de Polonia). Esta estación se conoce internacionalmente como KASLAB y está situada dentro de las instalaciones de una estación polaca de observación meteorológica del Instituto Meteorológico y de Gestión del Agua (IMGW).

El objetivo principal de la actividad era poner en marcha una metodología para determinar la composición isotópica del metano presente en la capa de nieve y determinar si existe un gradiente en profundidad. Además, se pretendía caracterizar la susodicha capa de nieve en términos de densidad y temperatura.

El equipo polaco ofreció la posibilidad de utilizar instrumentación diversa para la toma de muestras de nieve. Se tomaron dos tipos de muestras: (i) una muestra de 1L de nieve, que se dejó fundir durante más de 6 horas; (ii) 18 muestras de 60 mL de aire a tres niveles de profundidad (6 muestras por nivel).

Se utilizó un equipo de espectrometría láser G2201-i (Picarro®) capaz de analizar simultáneamente las concentraciones de metano y dióxido de carbono diferenciando su composición isotópica. Debido a las condiciones meteorológicas adversas (camino helado), las muestras se tuvieron que analizar en los laboratorios de Cracovia. El equipo de análisis no se pudo trasladar a la estación ya que, por su peso, el riesgo de que durante el traslado se cayera era muy alto.

En las siguientes fotografías se pueden apreciar distintas acciones realizadas durante la actividad: A) Toma de datos para determinar el perfil de temperaturas; B) Toma de muestras de aire en jeringas de 60 mL; C) Configuración en forma de árbol para el análisis de las jeringas utilizadas para la toma de muestras de aire; D) Muestra de nieve recogida en una jeringa de 1L.

Visita al laboratorio KASLAB (Polonia): Medidas de metano en la nieve

La metodología puesta a prueba se utilizará en estaciones ClimaDat de montaña (VAC3SSC3) para el estudio de la composición isotópica de los gases en condiciones de invierno.


1ª Conferencia Internacional del Proyecto Europeo InGOS

1ª Conferencia Internacional del Proyecto Europeo InGOS

La estación ClimaDat del Delta de l’Ebre se presenta en la conferencia final del Proyecto Europeo InGOS (Integrated non-CO2 Greenhouse gas Observing System).

Desde el 21 hasta el 24 de Septiembre investigadores del proyecto ClimaDat, promovido desde la Obra Social ‘laCaixa’ y coordinado por LAO-IC3, han estado en Utrecht junto a otros científicos debatiendo los resultados del proyecto europeo de infrastructura InGOS.

1ª Conferencia Internacional del Proyecto Europeo InGOS

Este proyecto europeo está centrado en el estudio de gases de efecto invernadero diferentes al dióxido de carbono (CO2), como son el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), el hexafluoruro de azufre (SF6), el hidrógeno (H2) y los halocarbonos (CFCs, por ejemplo). Las emisiones de estos gases son bastante inciertas a día de hoy y se prevé que su abundancia en la atmósfera aumentará en los próximos años. Por ello, mejorar los sistemas de observación de estos gases resulta clave para el desarrollo de políticas de mitigación del cambio climático.

Desde Abril de 2013 la estación ClimaDat situada en el Delta del Ebro (DEC3) forma parte de la red de estaciones incluidas en el proyecto InGOS. Los niveles de concentraciones medidas en el Delta del Ebro a lo largo de estos años se han presentado en esta conferencia e indican un acoplamiento entre las actividades agrícolas de la zona y los niveles de CH4, así como un aparente incremento anual de las concentraciones de N2O.


Análisis de la composición isotópica del metano en el tramo final del río Ebre, desde Amposta hasta Riumar

Análisis de la composición isotópica del metano en el tramo final del río Ebre, desde Amposta hasta Riumar

Este mes de agosto, en el marco del proyecto Caracterización ambiental del Delta de l’Ebre, se han hecho dos campañas (21 y 24 de agosto) en el río Ebro para medir las concentraciones de metano y caracterizar la composición isotópica de este gas.

Se ha recorrido el tramo final del río Ebre, que va desde Amposta hasta la zona de Riumar, con un equipo G2201-i (Picarro®) capaz de analizar simultáneamente las concentraciones de metano y dióxido de carbono diferenciando su composición isotópica.

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen una cantidad diferente de neutrones. La mayoría de los elementos químicos tienen más de un isótopo. En el caso del carbono, existen 3 isótopos: carbono 14 (14C), carbono 13 (13C) y carbono 12 (12C). El 14C es inestable mientras que el 13C y el 12C son estables. El carbono 13, menos abundante que el 12C, sirve para diferenciar el aporte de diversas fuentes (biogénicas o fósiles) al aumento de metano en la atmósfera. Más específicamente, en el caso del metano biogénico, según la composición isotópica se puede determinar si existen diferencias en los mecanismos por los cuales la biomasa asimila carbono o en los microorganismos que llevan a cabo la oxidación anaeróbica del metano.

Análisis de la composición isotópica del metano en el tramo final del río Ebre, desde Amposta hasta Riumar

En ocho puntos del recorrido se ha utilizado una cámara flotante para hacer medidas de flujo. También se han tomado datos sobre la salinidad y la profundidad de las aguas, y se han recogido muestras de agua a dos alturas (en superficie y a 2 m de profundidad) para ser analizadas a posteriori en un laboratorio de la Universidad de Ciencias y Tecnología de Cracovia (AGH UST).

Los investigadores están interesados en caracterizar la variabilidad de las concentraciones de metano a lo largo de la parte final del río Ebre, así como cuantificar el contenido de metano disuelto en el agua y determinar la composición isotópica del metano que se detecta en el río para poder compararla con la de los campos de arroz.

Se ha contado con la colaboración del Institut per al Desenvolupament de les Comarques de l’Ebre (IDECE), que nos ha facilitado una embarcación con patrón.


Posicionamiento de dosímetros en el Delta de l’Ebre para la medida de la radiación ambiental

Posicionamiento de dosímetros en el Delta de l’Ebre para la medida de la radiación ambiental

Uno de los objetivos del proyecto Caracterización ambiental del Delta de l’Ebre, realizado durante la segunda mitad del mes de agosto en el marco de la acciones de acceso transnacional (TNA, por sus siglas en inglés), es caracterizar los niveles de radiación ambiental que hay en el Delta de l'Ebre y ver si existen diferencias significativas según el tipo de suelo y la proximidad al río.

Las principales fuentes de radiación ambiental son la radiación cósmica y la terrestre. La radiación cósmica es capaz de atravesar la atmósfera y llegar al suelo. Las emisiones específicamente terrestres son debidas a la presencia de elementos radiactivos naturales que se encuentran en las rocas, el suelo, el agua, el aire, etc.

Se han colocado dosímetros de radiación ambiental (detectores termoluminescentes - TLD) en distintos puntos del Delta. Estos sensores (véase la figura adjunta) son pasivos e integradores, no requieren mantenimiento, están preparados para soportar diferentes condiciones meteorológicas y son aproximadamente del tamaño de una pila de botón.

Posicionamiento de dosímetros en el Delta de l’Ebre para la medida de la radiación ambiental

Gracias a la colaboración de diversas entidades y agricultores de la zona, se han podido colocar los dosímetros en distintos puntos: (i) campos de arroz del margen izquierdo, (ii) Estació Biològica del Canal Vell, (iii) instalaciones de Món Natura; (iv) en uno de los experimentos de la Estació Experimental de l'Ebre-IRTA.

Estos dosímetros permanecerán en cada ubicación durante 3 meses; pasado este periodo se recogerán para calcular la dosis de radiación ambiental recibida media.


La estación ClimaDat del Delta de l’Ebre, punto de partida para caracterizar la región desde una perspectiva ambiental

La estación ClimaDat del Delta de l’Ebre, punto de partida para caracterizar la región desde una perspectiva ambiental

Un grupo de estudiantes de la Universidad de Ciencias y Tecnología de Cracovia (AGH UST) ha visitado, del 17 al 28 de Agosto, la estación ClimaDat situada en el Delta de l’Ebre (DEC3).

El grupo de universitarios ha realizado un proyecto de investigación en el marco de las acciones de acceso transnacional (TNA, por sus siglas en inglés) a estaciones de medida de gases de efecto invernadero que participan en el proyecto europeo InGOS.

El Institut Català de Ciències del Clima (IC3), que participa en el proyecto InGOS a través del Laboratori de l’Atmosfera i els Oceans (LAO), ofrece la posibilidad de hacer colaboraciones científicas utilizando la instrumentación y la infraestructura de toma de muestras de la estación del Delta de l’Ebre (DEC3), integrada en la red ClimaDat y situada en el Parc Natural del Delta de l'Ebre (Estació Biològica del Canal Vell).

La estación ClimaDat del Delta de l’Ebre, punto de partida para caracterizar la región desde una perspectiva ambiental

El grupo de investigadores polacos, liderado por el Dr. Jaroslaw Necki y compuesto por 9 estudiantes de último año de ingeniería, ha aprovechado la experiencia del equipo científico del LAO, así como la infraestructura de la estación DEC3 y su ubicación, el Delta de l'Ebre, para realizar este proyecto.

La finalidad general del proyecto, titulado Caracterización ambiental del Delta de l’Ebre, es describir el Delta de l’Ebre desde una perspectiva ambiental centrada en 3 aspectos: la producción de metano, la radiación ambiental y el papel del arroz del Delta como fitoremediador. Los objetivos concretos han sido los siguientes:

  • Determinar la composición isotópica del metano presente en el Delta de l’Ebre y diferenciar entre el metano emitido por los arrozales y por los sedimentos del río y las lagunas
  • Monitorizar la radiación ambiental del Delta de l’Ebre y relacionarla con el flujo del gas trazador radón (222Rn)
  • Cuantificar la acumulación de elementos pesados y micronutrientes en distintas partes de las plantas de arroz

Investigación con drones en el Delta de l’Ebre

Investigación con drones en el Delta de l’Ebre

Los días 19 y 21 de Agosto se realizaron vuelos con un dron sobre campos de arroz de las parcelas de la Estació Experimental de l’Ebre – IRTA.

El dron utilizado para la toma de datos estaba equipado con un sensor multiespectral, un sensor espectrómetro y otro sensor para la medida simultánea de concentración de CO2, temperatura, humedad relativa, presión y luz.

Se prevé estudiar las imágenes generadas (ortofoto con datos crudos de reflectividad, imágenes con índices sobre el estado de la vegetación – NDVI y PCD) en los próximos meses. Se compararán los resultados obtenidos con los datos generados por el grupo de investigadores de Polonia que llevó a cabo el proyecto Caracterización ambiental del Delta de l’Ebre. Este grupo de investigadores, dentro del citado proyecto, realizó medidas en algunas parcelas de la Estació Experimental de l’Ebre - IRTA.

Se contrataron los servicios de la empresa catalana High Endurance Multipurpose Aerial Vehicles, S.L. (HEMAV) para la realización de los vuelos.


Efecto del acoplamiento entre los procesos naturales y las actividades humanas en el Delta de l’Ebre

Efecto del acoplamiento entre los procesos naturales y las actividades humanas en el Delta de l’Ebre

En la Conferencia Our Common Future Under Climate Change celebrada en París, los investigadores de Lao-IC3 han presentado los resultados anuales de las mediciones de gases de efecto invernadero en la estación ClimaDat del Delta de l'Ebre para mostrar el marco del acoplamiento entre procesos naturales y actividades humanas.

El hecho de que los trabajos agrícolas relacionados con el cultivo del arroz siguen un patrón estacional distinto al de otros cultivos de nuestra región, produce una variabilidad acusada en las concentraciones de gases de efecto invernadero, distinta de otras regiones. Asimismo la producción de metano sigue una pauta ligada a la inundación de los campos de arroz.

La gestión del agua debe integrar asimismo la conservación de la riqueza ornitológica, en cuanto que el Delta de l'Ebre es un punto esencial en la migración de las aves. La producción agrícola se integra con la conservación de la naturaleza en un frágil compromiso: la abundancia de agua es un factor crítico para la fauna, y está garantizada  por los trabajos agrícolas.

A este compromiso se añade ahora la necesidad de la gestión práctica sobre las condiciones que favorecen las emisiones de gases de efecto invernadero y las que las minimizan.

El conocimiento de las variaciones estacionales de gases atmosféricos en el Delta de l'Ebre durante la época de inundación es clave para ayudar a este proceso de mitigación de emisiones en el que todos los gobiernos están comprometidos.


Variaciones estacionales de gases atmosféricos en el Delta de l’Ebre

Variaciones estacionales de gases atmosféricos en el Delta de l’Ebre

Las series de datos de concentraciones atmosféricas de CO2 y CH4 medidas en la estación ClimaDat situada en el Delta de l’Ebre (DEC3), indican cómo los valores globales en nuestras latitudes (valores background o de fondo) varían según los distintos trabajos agrícolas.

Se puede observar que las fluctuaciones a medio plazo (estacionales) siguen un patrón relacionado con las prácticas agrícolas que se realizan durante la producción del arroz (cultivo predominante de la zona).

En lo que se refiere a las concentraciones atmosféricas de CH4, se observan dos períodos claramente diferenciados:

  • Concentraciones bajas, con valores cercanos al background: desde marzo hasta finales de junio.
  • Concentraciones altas: el período se alarga desde julio hasta el febreo siguiente.

El periodo de concentraciones altas está influido por dos condiciones que se concatenan con una cierta superposición:

  • Desde que se planta el arroz en abril, van creciendo plántulas de arroz y a principios de Julio ya están desarrolladas para empezar un período más largo de maduración. Ahora, el aerénquima de la planta (tejido formado por conductos celulares a lo largo del tallo que permiten el intercambio de gases con las raíces) favorece el transporte hacia la atmósfera del gas metano generado anaeróbicamente por las bacterias que se encuentran en el suelo inundado.
  • Ya en Septiembre, se realiza la siega y se dejan los campos con los restos de materia orgánica del arroz. La siega promueve concentraciones altas de CH4 en tanto que se crean concavidades en el lugar donde estaba plantado el arroz que favorecen la exhalación de metano. Debido al intenso consumo de oxígeno en su descomposición, la gran cantidad de materia orgánica residual favorece las condiciones anaeróbicas y a la vez sirve de sustrato para las bacterias que generan CH4.

En cuanto a las concentraciones de CO2, éstas siguen un patrón estacional clásico que varía desde concentraciones más altas en invierno hasta los mínimos encontrados a mitad de verano, para aumentar de nuevo durante la descomposición de la materia orgánica. Esto se explica considerando el estado de crecimiento de la vegetación, que substrae CO2 de la atmósfera para los procesos de producción primaria.

Mes a mes, la web ClimaDat muestra las concentraciones de estos dos gases, en el apartado de Datos para cada estación.


Our Common Future Under Climate Change

Our Common Future Under Climate Change

Distintos trabajos científicos del proyecto ClimaDat han sido presentados en la conferencia previa a la COP21 de París.

Desde el 7 de Julio hasta el día 10, los investigadores de ClimaDat, proyecto promovido desde la “Obra Social ‘laCaixa’” y que coordina Lao-IC3, han estado presentes en París junto a otros científicos debatiendo los resultados sobre cambio climático y sus implicaciones sociales.

La participación del equipo Lao–IC3 (Laboratori de l’atmosfera i els oceans – Institut Català de Ciències del Clima) en la Conferencia Our Common Future Under Climate Change se ha concretado en presentar resultados de la dinámica y la variabilidad de la distribución espacial de los gases de efecto invernadero en las distintas estaciones ClimaDat, en el efecto del acoplamiento entre procesos naturales y actividades humanas, como en el caso del Delta de l’Ebre, o de Gredos, en debatir el efecto de la agricultura y de la ganadería sobre dichos gases, y en mostrar las actividades de divulgación y educación que se llevan a cabo desde Lao-IC3.

Estas contribuciones redundan en un mejor conocimiento de los procesos relacionados con las emisiones de gases de efecto invernadero en las latitudes mediterráneas y juegan un papel importante en la divulgación a través de los proyectos educativos en los que participa el grupo de investigación.

La UNESCO y la UPMC (Université Pierre et Marie Curie)  acogen en sus instalaciones de París la Conferencia Científica Internacional  Our Common Future Under Climate Change. Las sesiones de la conferencia alientan a explorar y debatir la amplia gama de temas sobre cambio climático, desde los factores físicos a los impactos sociales y económicos. Mediante sesiones plenarias y paralelas más de 2000 participantes dan énfasis a cuestiones sobre el cambio climático con enfoques interdisciplinarios e integrativos.

Esta conferencia representa un punto de encuentro para la comunidad científica antes de la Cumbre del Clima COP21 que tendrá lugar también en París a finales de este año 2015. El objetivo principal de este futuro encuentro internacional será lograr un acuerdo mundial que defina las políticas climáticas mundiales y los acuerdos de cooperación internacional que han de llevarse a cabo a partir de 2020.

Our Common Future Under Climate Change