Del análisis realizado previamente se seleccionaron tres diferentes zonas del país para analizar su comportamiento como fuente y/o sumidero de CH4:
Noreste argentino: La zona del Chaco Húmedo, parte del Chaco Seco, la Mesopotamia y parte de la provincia de Santa Fe.
Gran parte de la zona cuyana (Mendoza, San Juan y La Rioja).
La provincia de Buenos Aires.
Éstas fueron seleccionadas por los siguientes factores:
Cantidad de datos satelitales sobre cada una de las regiones.
Diferencias climáticas.
Contrastes de cobertura superficial. Noreste argentino
La selección de estas zonas se realizó en función de los termotipos que describen la región, los que corresponden a climas infratemplado, termotemplado y termotropical, de acuerdo a la Figura 36. Un termotipo es un tipo climático que se calcula en función de la temperatura y que se relaciona con la presencia de determinadas comunidades vegetales o especies [J. Peralta de Andrés y J. M. Olano Mendoza, 1995].
48
Figura 36: a) Termotipos de Argentina. b) Selección de termotipos.
a) b)
A continuación se describen las zonas que engloban la selección realizada:
El Chaco Húmedo es una extensa región que abarca más de 12.000.000 de Ha. (120.000 km2) en este país. Ocupa aproximadamente la mitad este de las provincias de Chaco y
Formosa, y parte del norte de Santa Fe. El clima es templado húmedo, con una temperatura media anual de 22ºC y temperaturas absolutas que pueden alcanzar máximas superiores a 40ºC y mínimas bajo cero. Las precipitaciones siguen un marcado gradiente longitudinal, con registros máximos en el este, superiores a 1.300 mm (con valores de hasta 2.200 mm), que decaen en el oeste a 750 mm. El período de lluvias se concentra durante los meses de octubre a abril. El mínimo de precipitaciones se registra entre los meses de junio a agosto, en los que se presentan sequías y algunas heladas. Posee humedales que están ampliamente distribuidos por toda la región, y cubren más del 80% del territorio del Chaco Húmedo (con una superficie superior a las 9.750.000 ha), pero también con amplia representación en el Chaco Seco. Estos presentan, en general, un ciclo anual de recarga hídrica durante la época lluviosa de octubre a abril, seguido por un período de estiaje que se extiende durante la estación seca de mayo a septiembre. Por otra parte, se estima una
49 existencia ganadera superior a las 2.000.000 de cabezas [Guinzburg, R. y J. Adámoli, 2006]. Se calcula que, anualmente, se queman entre 2.000.000 y 4.000.000 de ha. de pastizales y sabanas en el Chaco Húmedo [Herrera et al., 2003].
La Mesopotamia abarca las provincias de Misiones, Corrientes y Entre Ríos cuya extensión ocupa 196.781 km² [wikipedia.com, 2016 a]. En el norte de esta región, el clima es húmedo y caluroso, con precipitaciones de 1.700 mm anuales. La zona correntina tiene clima subtropical con lluvias decrecientes del nordeste al sur, que se distribuyen de manera uniforme a lo largo del año. Este clima persiste en el norte de Entre Ríos y se vuelve más templado hacia el sur de la provincia [Burgos, J.J. y A.L. Vidal, 1951]. Se estima que el 57% de la región tiene uso ganadero, el 23% agrícola-forestal, el 8% con bosques naturales dedicados a la extracción de madera o leña, el 9% bajo algún régimen de conservación y el restante 3% con algún tipo de servicio o sin uso [Rau, N., 2012].
Se observa en la figura de la izquierda (Figura 36, a) que el termotipo termotemplado, además de la selección hecha, abarca la provincia de Buenos Aires, la cual fue descartada por las diferencias climáticas y superficiales que presenta con la Mesopotamia.
Mediante la utilización de la capa de termotipos seleccionados (Figura 36) se realizó una interpolación de los valores de anomalías de CH4 correspondientes a la zona de estudio para cada
estación, cuyos resultados se muestran en la Figura 37.
50
Figura 37: Mapas de interpolación de las anomalías de [CH4] por estación para el noreste argentino. a)
Invierno. b) Primavera. c) Verano. d) Otoño.
a)
b)
51 La interpolación generada presenta mapas de colores cuyo rango es de aproximadamente de -15 a 30 ppb, que se representa mediante una escala de color desde el azul (valores más bajos, negativos) hasta el rojo (valores más altos, positivos). Se observa que las estaciones con valores máximos de anomalías positivas de [CH4] son el verano y el invierno y durante las mismas casi la
totalidad de la zona se comporta como un emisor de CH4. En otoño y primavera la región presenta
un comportamiento más heterogéneo, con zonas de fuentes y sumideros distribuidas por toda el área.
Durante el verano los valores máximos se localizan en un radio alrededor de la unión de las provincias de Chaco y Corrientes y el sureste de Formosa. La presencia de gran cantidad de humedales en la zona podría ser la explicación a las anomalías halladas dado que durante las épocas de altas temperaturas, la actividad de las bacterias metanogénicas aumenta, al igual que las condiciones anaeróbicas del medio acuoso, lo que resulta en una mayor emisión de CH4 hacia la
atmósfera [Yadira, B. I., y Frédéric, 2012].
En el invierno no se encuentra una zona predominante de fuerte emisión de CH4, como ocurre en el
verano; las anomalías positivas abarcan casi toda la región con valores más bajos que en el verano. Este comportamiento puede atribuirse a la quema de pastizales, que se realiza en la zona, mayoritariamente durante la época invernal, donde se dan condiciones atmosféricas óptimas y el riesgo de sufrir incendios descontrolados es menor. Esta práctica se utiliza con el fin de remover pasto seco y no palatable, favorecer la diversidad de hierbas, recuperar el hábitat para la vida silvestre, entre otras cosas [Castillo J., et al., 2011]. La otra fuente común de aumento de la concentración de CH4 atmosférico en invierno son las fugas por redes de distribución de gas natural. La zona no presenta redes de esa clase [ENARGAS, 2013].
En primavera y otoño se observa una disminución en los valores de anomalías de [CH4]. En estas
estaciones, a diferencia de invierno y verano, las zonas neutras (concentraciones entre -0,5 y 0,5 ppb), representadas por el color blanco (Figura 36, b y c), ocupan grandes extensiones, mayormente en primavera. Estos resultados sugieren que procesos desarrollados durante estas estaciones se comportan como intermediarios entre las emisiones de invierno y verano.
Si bien el sector agrícola – ganadero es un importante contribuyente en la emisión de CH4 en el
noreste de nuestro país, su detección por sensores remotos es prácticamente imposible debido a dos factores:
Su área de extensión es muy grande y de baja densidad como para detectar los aportes de éste sector por mediciones puntuales.
No presenta una estacionalidad marcada, por lo cual no se puede ver una variación entre máximos y mínimos de concentración de CH4.
Este planteo se aplica también al análisis de las otras regiones seleccionadas.
En la tabla 7 se muestran los estadísticos de las anomalías de [CH4] según estación para el noreste
52 .Estadísticos noreste argentino
Estación N Media (ppb) Desvío estándar (ppb) Mínimo (ppb) Máximo (ppb)
Invierno(a) 695 4,983 12,031 -24,855 49,582
Primavera(b) 600 1,670 12,206 -27,220 49,538
Verano(a) 384 6,495 17,410 -27,993 82,824
Otoño(b) 554 0,374 15,859 -31,751 73,298
Tabla 7: Estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] según la estación para el noreste argentino.
Estaciones con distinto superíndice presentan diferencias estadísticamente significativas en los valores medios de las anomalías de [CH4].
A partir de la tabla 7 se confirma lo visualizado en las interpolaciones de la Figura 37: los valores medios máximos de anomalías de [CH4] se registran en el verano, seguidos por el invierno para
descender bastante hacia la primavera y otoño. El número de datos pertenecientes al verano (N) es bastante menor que la del resto de las estaciones; sin embargo, es posible obtener resultados representativos de la estación.
Las pruebas de K – W y G – H establecieron que no hay diferencias significativas en los valores medios de anomalías de CH4 entre el invierno y el verano, ni tampoco entre la primavera y el otoño.
Esto reafirma lo observado en los mapas de interpolación: durante los meses de invierno y verano, la región estudiada se comporta una gran fuente emisora de CH4 mientras que durante los meses
de primavera y otoño, la emisión decae a valores cercanos a cero. Este comportamiento de la región como fuente emisora durante dos estaciones contrastantes sugiere la presencia de varias fuentes de CH4 de diferente origen (biogénico y no biogénico), como las mencionadas previamente.
Provincia de Buenos Aires
Además de las razones mencionadas anteriormente para la elección de esta zona de estudio, se detallan a continuación algunas características que hacen más interesante el análisis de esta región:
Es la provincia más extensa del país (307.571 km²) ocupando el 11,06% de su superficie total.
Su población supera los 15,6 millones de habitantes (Censo 2010), con lo cual es la provincia más poblada del país (41 millones de habitantes). Del total de habitantes, 11,5 se ubican en el conurbano bonaerense.
El tamaño de los ambientes lagunares bonaerenses se encuentra en un intervalo muy amplio, oscilando sus dimensiones entre 0,01 ha y 15.000 ha. Las más comunes son las pequeñas lagunas con superficies entre 0,05 y 10 ha, cuyo número aproximado es de 146.000. Las más trascendentes y conocidas son las lagunas mayores a 10 ha, cuyo número alcanza las 10.500. En total, se han contabilizado alrededor de 160.000 lagunas (permanentes y temporarias) [Dangavs, 2005].
Las zona oriental (o este) es la más húmeda porque se producen las mayores precipitaciones (entre 1.100 y 1.200 mm anuales), concentradas entre los meses de octubre a marzo. Hacia el oeste, si bien también las precipitaciones están presentes a lo largo de todo el año, el clima es menos húmedo; los valores oscilan entre los 400 y 500 mm anuales [wikipedia.com, 2016 b].
En la Figura 38 se muestran los mapas de interpolación realizados para esta zona con los valores de anomalías de [CH4] según la estación del año. A diferencia de las interpolaciones realizadas para la
53
Figura 38: Mapas de interpolación de las anomalías de [CH4] según la estación para la provincia de Buenos
Aires. a) Invierno. b) Primavera. c) Verano. d) Otoño.
región anterior, el intervalo de los valores de anomalías de CH4 presentes en la región es un poco
superior y está comprendido entre -15 ppb (azul oscuro) y 35 ppb (rojo).
a)
b)
54 Se observan comportamientos similares en las anomalías de CH4 para todas las estaciones salvo para
el invierno. En esta estación, las anomalías positivas de [CH4] abarcan casi la totalidad de la
provincia, con máximos en el conurbano bonaerense que superan las 35 ppb, sugiriendo la presencia de fuentes emisoras de CH4 de origen no biogénico durante esta estación. Dichas fuentes
probablemente estén relacionadas con el uso del gas natural y las pérdidas que se ocasionan en la red de distribución, ya que es durante el invierno cuando se registran los picos de máximo consumo (calefacción). De acuerdo a la Segunda Comunicación Nacional (República Argentina, 2007), estas pérdidas contribuyen con un 12,6% de la emisión total de CH4 para el territorio argentino.
En las restantes estaciones (primavera, verano y otoño) los valores de las anomalías de [CH4] se
distribuyen en forma heterogénea con preponderancia a valores negativos (color azul), indicando la presencia de sumideros de CH4 en la región. Sin embargo, la zona del gran Buenos Aires siempre
permanece con valores positivos, en este caso dichas anomalías podrían explicarse por la presencia del estuario del Río de la Plata, dado que en general, los estuarios son responsables del 7-10% de la emisión total de CH4 por parte de los océanos, a pesar de representar sólo el 0.4% del área total
oceánica [Bange et al., 1994; Upstill-Goddard et al., 2000].
En la tabla 8 se muestran los estadísticos descriptivos de los valores de las anomalías de [CH4] para
la provincia de Buenos Aires.
Estadísticos de la Pcia. Bs As
Estación N Media (ppb) Desvío estándar (ppb) Mínimo (ppb) Máximo (ppb)
Invierno(a) 441 9,040 14,048 -34,157 87,333
Primavera(b) 398 0,245 10,654 -30,454 36,088
Verano(b) 451 -0,516 11,599 -33,749 50,731
Otoño(b) 446 -1,363 12,482 -42,151 45,712
Tabla 8: Estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] por estación para la provincia de Buenos Aires.
Estaciones con distinto superíndice presentan diferencias estadísticamente significativas en los valores de las anomalías de [CH4].
De los valores medios obtenidos para cada estación y a partir de las pruebas de varianzas de K – W y G – H, se verifica lo mencionado anteriormente: el invierno es la única estación que se diferencia significativamente de las demás por sus valores más altos de anomalías de CH4, el resto de las estaciones tiene una media cercana a 0 ppb o incluso menor.
Cuyo
La selección de esta zona cuyana se hizo en base a la cantidad de datos satelitales disponibles y teniendo en cuenta, además, el índice de aridez, que se muestra en la Figura 39.
55
Figura 39: Indices de Aridez para la Argentina [Bianchi, A. R., y Cravero, S. C., 2010]
Particularmente se seleccionó una zona árida porque como se vio anteriormente (Figuras 34 y 35), la región oeste del país presentó zonas con anomalías negativas, indicando la presencia de fuertes sumideros de CH4, coincidente con lo hallado previamente en Huarte, 2007 y 2010.
En la Figura 40 se presentan los resultados de las interpolaciones realizadas para los valores de anomalías de [CH4] en la zona de estudio, según estación.
56
Figura 40: Mapas de interpolación con las anomalías de [CH4] divididas por estación sobre la zona cuyana. a)
Invierno. b) Primavera. c) Verano. d) Otoño.
a) b)
57 De los resultados obtenidos, se puede inferir un comportamiento de sumidero de CH4 para toda la
región ya que las zonas que presentan valores de anomalías de [CH4] positivas son poco extensas
(ubicadas al noreste de la región) y su valores son bajos (menores a 15 ppb).
Se destacan valores muy bajos en las anomalías de CH4 para la época invernal y durante el otoño.
En ambos casos, los mapas presentan un intervalo de anomalías negativas mayor que para el resto de las estaciones (primavera y verano). Este comportamiento de sumidero de CH4 de la zona cuyana
podría atribuirse a los suelos que presentan baja humedad y alta porosidad, factores óptimos para una mejor oxidación del CH4 atmosférico gracias a una mayor difusividad en los suelos.
En la tabla 9 se presentan los estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] para la zona cuyana,
según la estación del año.
Estadísticos Cuyo
Estación N Media (ppb) Desvío estándar (ppb) Mínimo (ppb) Máximo (ppb)
Invierno(a) 330 0,108 13,452 -32,030 45,145
Primavera(b) 265 -3,804 10,506 -33,754 23,735
Verano(b)(c) 330 -2,992 13,843 -37,853 38,989
Otoño(a)(b)(c) 316 -1,893 12,783 -49,758 45,712
Tabla 9: Estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] divididas por estación para la Cuyo.
Estaciones con distinto superíndice presentan diferencias estadísticamente significativas en los valores medios de anomalías de [CH4].
Los valores de la tabla 9 confirman el comportamiento como sumidero de CH4 visto anteriormente
para toda la región dado que los valores medios de las anomalías de CH4 se encuentran muy cerca
o por debajo de las 0 ppb. Los desvíos estándar son altos, al igual que en las zonas de análisis anteriores, sin embargo las pruebas de K – W y G – H establecen que existen diferencias estadísticamente significativas entre las medias de las anomalías por estación, donde se diferencian fuertemente el invierno de la primavera. El otoño no presenta diferencias significativas con el resto de las estaciones, mientras que primavera y verano si lo hacen del invierno pero no entre sí.
Análisis de fuentes puntuales
Para el análisis de fuentes puntuales se utilizaron dos capas para ArcGIS que provee el Instituto Geográfico Nacional (IGN): una de ejidos urbanos y otra de coberturas de suelo, de manera de poder identificar fuentes de CH4 puntuales, tanto naturales (humedales) como antropogénicas (ciudades).
De la cobertura de suelo se utilizó solamente la información respecto a la ubicación de los espejos de agua para todo el territorio argentino. Mediante la herramienta Intersección entre las capas de anomalías de [CH4] y las mencionadas, se obtuvieron los siguientes mapas (ver Figura 41).
58 A pesar de que los puntos de intersección son muchos, los sitios que albergan una cantidad representativa de datos satelitales son escasos como para permitir un análisis puntual. Esto sucedió en el caso de las cuencas lagunares situadas en la Figura 41 – a, que no permitieron un análisis representativo de las mismas. En cambio en los puntos de intersección con ejidos urbanos, el numero fue mayor, seleccionándose aquellos centros urbanos donde el número de datos disponibles fue mayor a 100. A partir de estas consideraciones la selección se redujo a tres centros urbanos: el conurbano bonaerense, la ciudad de Tornquist, y una zona de bajos cercana a Pehuajó. En la Figura 42 se muestran las ubicaciones de los datos satelitales en los sitios seleccionados para el análisis puntual.
Figura 41: a) Intersecciones de datos satelitales y espejos de agua. b) Intersecciones de datos satelitales y ejidos urbanos.
59
Figura 42: Ubicación de los datos satelitales cercanos a las diferentes fuentes de CH4 puntuales seleccionadas.
a) b)
60 En la Figura 42 se puede observar con detalle la distribución y cantidad de los datos satelitales. Como se explicó en la Introducción del trabajo, en cada punto de medición se concentran en un radio aproximado de 10,5 Km, que corresponde a la huella de medición del satélite.
Conurbano bonaerense
En la tabla 10 se presentan los resultados estadísticos de las anomalías de [CH4] para el conurbano
bonaerense (Figura 42, a) según la estación del año.
Estadísticos Conurbano Bonaerense
Estación N Media (ppb) Desvío estándar (ppb) Mínimo (ppb) Máximo (ppb)
Invierno(a) 20 25,516 26,526 -17,286 87,333
Primavera(b) 17 7,021 13,634 -14,690 36,088
Verano(b) 22 8,640 14,922 -9,124 50,731
Otoño(b) 25 1,916 14,133 -26,033 28,323
Tabla 10: Estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] por estación para el conurbano bonaerense.
Estaciones con distinto superíndice presentan diferencias estadísticamente significativas en los valores medios de anomalías de [CH4].
De los resultados de la tabla se observa que la media en invierno fue muy superior a las demás (25 ppb), al igual que su desvío estándar. Esta diferencia se confirma además por las pruebas de K – W y G – H que arrojaron diferencias significativas entre las mediciones de invierno y el resto de las estaciones.
Estos resultados podrían sugerir que en esta zona el uso de gas natural como fuente para calefaccionar hogares. El segundo máximo de la zona de estudio corresponde al verano, lo que, al igual que para el análisis de la provincia de Buenos Aires, podría deberse a la presencia del estuario del Río de la Plata y los procesos de descomposición anaeróbica que ocurren en la zona en la época estival con la consecuente liberación de CH4 hacia la atmósfera.
En el año 2000 sólo el 10% de las emisiones del sector energía provinieron de la quema de combustibles, mientras que aproximadamente el 90% correspondió a emisiones fugitivas [Bariloche, F., 2005]. Esto nos da una idea de lo importante que son estas emisiones en nuestro país, sobre todo en las grandes urbes. También hay que tener en cuenta las emisiones provenientes de rellenos sanitarios, basurales y aguas residuales.
El bajo valor medio de otoño podría deberse a que en esa época del año el consumo de gas como método de calefacción en los hogares no es todavía importante y a su vez, las temperaturas ambiente son menores que en verano, con lo cual la actividad de las bacterias metanogénicas se ve reducida.
61 Tornquist
En la tabla 11 se presentan los resultados estadísticos de las anomalías de [CH4] ubicados cerca de
la localidad de Tornquist (Figura 41, b) separados por estación. Estadísticos Tornquist
Estación N Media (ppb) Desvío estándar (ppb) Mínimo (ppb) Máximo (ppb)
Invierno(a) 62 9,205 13,210 -34,157 36,912
Primavera(b) 36 -0,653 10,351 -20,433 24,485
Verano(b) 58 -1,170 10,673 -9,124 24,485
Otoño(b) 39 -3,092 13,234 -20,693 22,944
Tabla 11: Estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] por estación para la localidad de Tornquist.
Estaciones con distinto superíndice presentan diferencias estadísticamente significativas en los valores medios de las anomalías de [CH4].
Nuevamente y al igual que en el caso anterior, la media mayor se presentó en invierno, diferenciándose fuertemente de las medias de las demás estaciones del año, las cuales resultan todas negativas. Corroborando lo dicho previamente, las pruebas de K – W y G – H arrojaron diferencias significativas entre las mediciones de invierno y el resto de las estaciones.
Si bien no posee una gran población (6473 habitantes según Censo 2010), los altos valores invernales podrían deberse al consumo y pérdidas de gas natural utilizado como método para calefaccionar los hogares.
Otra hipótesis sobre estos altos valores de anomalías durante el invierno es que durante el invierno podría ocurrir algún proceso capaz de producir un cambio en la las características del suelo, reduciendo la difusión del CH4 hacia éste resultando en una [CH4] en la atmosfera mayor al resto de
las estaciones. Pehuajó
En la tabla 12 se presentan los resultados estadísticos de las anomalías de [CH4] ubicados cerca de
la localidad de Pehuajó, separados por estación.
Estadísticos Pehuajó
Estación N Media (ppb) Desvío estándar (ppb) Mínimo (ppb) Máximo (ppb)
Invierno(a) 74 9,324 11,277 -18,247 45,846
Primavera(b) 64 -0,767 8,349 -17,289 16,684
Verano(a)(b) 52 4,770 9,880 -16,298 35,223
Otoño(b) 67 -2,361 11,814 -33,352 25,682
Tabla 12: Estadísticos descriptivos de las anomalías de [CH4] por estación para la localidad de Pehuajó.