Turbera
Terreno de humedal sin cubierta forestal, dominado por plantas vivas formadoras de turba.
Variedad de tipos de pantanos en el Valle de Carbajal , Argentina
Avaste Fen , uno de los pantanos más grandes de Estonia
Un pantano de valle crea una superficie de suelo nivelado en una topografía que de otro modo sería espectacular. Pantano de Bigo superior, montañas Rwenzori , Uganda .

Una turbera es un tipo de humedal cuyos suelos están compuestos de materia orgánica proveniente de plantas en descomposición, formando capas de turba . Las turberas surgen debido a la descomposición incompleta de la materia orgánica, generalmente hojarasca de la vegetación, debido al encharcamiento y la posterior anoxia . [1] Las turberas son accidentes geográficos inusuales que se derivan principalmente de procesos biológicos más que físicos, y pueden adoptar formas características y patrones de superficie.

La formación de turberas está controlada principalmente por las condiciones climáticas, como la precipitación y la temperatura, aunque el relieve del terreno es un factor importante, ya que el encharcamiento se produce más fácilmente en terrenos más planos y en cuencas. [2] La formación de turba generalmente se inicia como una paludificación de bosques de suelo mineral, terrestralización de lagos o formación primaria de turba en suelos desnudos en áreas previamente glaciadas. [3] Una turbera que está formando turba activamente se llama turbera . Todos los tipos de turberas comparten la característica común de estar saturadas de agua, al menos estacionalmente con turba en formación activa , al mismo tiempo que tienen su propio ecosistema. [4]

Las turberas son el mayor depósito natural de carbono en la tierra. Con una superficie de unos 3 millones de km2 a nivel mundial, secuestran 0,37 gigatoneladas (Gt) de dióxido de carbono (CO2 ) al año. Los suelos de turba almacenan más de 600 Gt de carbono, más que el carbono almacenado en todos los demás tipos de vegetación, incluidos los bosques. Este importante almacenamiento de carbono representa alrededor del 30% del carbono del suelo del mundo , lo que subraya su importancia crítica en el ciclo global del carbono . [5] En su estado natural, las turberas proporcionan una variedad de servicios ecosistémicos , que incluyen la minimización del riesgo de inundaciones y erosión, la purificación del agua y la regulación del clima. [6] [3]

Las turberas se encuentran amenazadas por la recolección comercial de turba, el drenaje y la conversión para la agricultura (en particular, para el aceite de palma en los trópicos) y por los incendios, que se prevé que se volverán más frecuentes con el cambio climático . La destrucción de las turberas da lugar a la liberación de gases de efecto invernadero almacenados a la atmósfera, lo que agrava aún más el cambio climático.

Tipos

Para los botánicos y ecologistas, el término turbera es un término general para cualquier terreno dominado por turba hasta una profundidad de al menos 30 cm (12 pulgadas), incluso si ha sido completamente drenado (es decir, una turbera puede estar seca). Una turbera que todavía es capaz de formar turba nueva se llama turbera , mientras que las turberas drenadas y convertidas aún pueden tener una capa de turba, pero no se consideran turberas porque la formación de turba nueva ha cesado. [1]

Existen dos tipos de turbera: pantano y ciénaga . [2] Una turbera es una ciénaga que, debido a su ubicación elevada en relación con el paisaje circundante, obtiene toda su agua únicamente de la precipitación ( ombrotrófica ). [7] Una turbera está ubicada en una pendiente, plana o en una depresión y obtiene la mayor parte de su agua del suelo mineral circundante o del agua subterránea ( minerotrófica ). Por lo tanto, mientras que una turbera siempre es ácida y pobre en nutrientes, una turbera puede ser ligeramente ácida, neutra o alcalina, y pobre en nutrientes o rica en nutrientes. [8] Todas las turberas son inicialmente turberas cuando la turba comienza a formarse, y pueden convertirse en turberas una vez que la altura de la capa de turba llega por encima de la tierra circundante. Un lodazal es una ciénaga flotante (temblorosa), una turbera o cualquier turbera que se encuentre en una etapa de sucesión hidrosere o hidrarca (hidroseral), lo que da como resultado rendimientos de llenado de estanques bajo los pies. Los tipos ombrotróficos de lodazal pueden denominarse pantanos temblorosos (turberas temblorosas). Los tipos minerotróficos pueden denominarse con el término quagfen. [9]

Algunos pantanos también pueden ser turberas (por ejemplo: bosque pantanoso de turba ), mientras que las marismas generalmente no se consideran turberas. [2] Los pantanos se caracterizan por su dosel forestal o la presencia de otra vegetación alta y densa como el papiro . Al igual que los pantanos, los pantanos suelen tener un nivel de pH y una disponibilidad de nutrientes más altos que las turberas. Algunas turberas y pantanos pueden soportar un crecimiento limitado de arbustos o árboles en montículos . Una marisma es un tipo de humedal dentro del cual la vegetación está enraizada en el suelo mineral.

Distribución global

PEATMAP que muestra la distribución global de las turberas

Las turberas se encuentran en todo el mundo, aunque alcanzan su mayor extensión en las latitudes altas del hemisferio norte. Se estima que cubren alrededor del 3% de la superficie del planeta, [6] aunque estimar la extensión de su cobertura en todo el mundo es difícil debido a la precisión y las metodologías variables de los estudios de tierras de muchos países. [2] Las turberas se producen donde las condiciones son adecuadas para la acumulación de turba: principalmente donde la materia orgánica está constantemente anegada. Por lo tanto, la distribución de las turberas depende de la topografía , el clima, el material parental, la biota y el tiempo. [10] El tipo de turbera (pantano, ciénaga, pantano o ciénaga) también depende de cada uno de estos factores.

La mayor acumulación de turberas constituye alrededor del 64% de las turberas globales y se encuentra en las zonas templadas, boreales y subárticas del hemisferio norte. [11] Las turberas suelen ser poco profundas en las regiones polares debido a la lenta tasa de acumulación de materia orgánica muerta, y a menudo contienen permafrost y palsas . Grandes franjas de Canadá, el norte de Europa y el norte de Rusia están cubiertas por turberas boreales. En las zonas templadas , las turberas suelen estar más dispersas debido al drenaje histórico y la extracción de turba, pero pueden cubrir grandes áreas. Un ejemplo es la turbera de manta donde las precipitaciones son muy altas, es decir, en climas marítimos del interior cerca de las costas del noreste y sur del Pacífico, y el noroeste y noreste del Atlántico. En los subtrópicos, las turberas son raras y están restringidas a las áreas más húmedas.

Las turberas pueden ser extensas en los trópicos, típicamente debajo de la selva tropical (por ejemplo, en Kalimantan , la cuenca del Congo y la cuenca del Amazonas ). Se sabe que la formación de turba tropical ocurre en manglares costeros , así como en áreas de gran altitud. [3] Las turberas tropicales se forman en gran medida donde las altas precipitaciones se combinan con malas condiciones para el drenaje. [2] Las turberas tropicales representan alrededor del 11% de las turberas a nivel mundial (más de la mitad de las cuales se pueden encontrar en el sudeste asiático), y se encuentran más comúnmente en altitudes bajas, aunque también se pueden encontrar en regiones montañosas, por ejemplo en América del Sur, África y Papúa Nueva Guinea . [11] Indonesia, particularmente en las islas de Sumatra, Kalimantan y Papúa, tiene una de las turberas más grandes del mundo, con una superficie de aproximadamente 24 millones de hectáreas. Estas turberas juegan un papel importante en el almacenamiento global de carbono y tienen una biodiversidad muy alta. Sin embargo, las turberas en Indonesia también enfrentan grandes amenazas de deforestación e incendios forestales. [12] A principios del siglo XXI, se descubrió en la cuenca central del Congo el pantano tropical más grande del mundo , con una superficie de 145.500 km2 y que almacena hasta 10 13 kg de carbono. [13]

La superficie total de turberas ha disminuido a nivel mundial debido al drenaje para la agricultura, la silvicultura y la recolección de turba. Por ejemplo, se ha perdido más del 50% de la superficie original de turberas europeas, que es de más de 300.000 km2. [ 14] [ Aclaración necesaria ] Algunas de las mayores pérdidas se han producido en Rusia, Finlandia, los Países Bajos, el Reino Unido, Polonia y Bielorrusia. Un catálogo de la colección de investigación sobre turba de la Universidad de Minnesota Duluth proporciona referencias a investigaciones sobre turba y turberas en todo el mundo. [15]

Procesos bioquímicos

El ciclo del carbono en las turberas

Las turberas tienen una química inusual que influye, entre otras cosas, en su biota y en la salida de agua. La turba tiene una capacidad de intercambio catiónico muy alta debido a su alto contenido de materia orgánica: los cationes como el Ca 2+ se adsorben preferentemente en la turba a cambio de iones H + . El agua que pasa a través de la turba pierde nutrientes y pH . Por lo tanto, las turberas suelen ser pobres en nutrientes y ácidas a menos que la entrada de agua subterránea (que aporta cationes suplementarios) sea alta. [16]

Generalmente, cuando las entradas de carbono al suelo provenientes de materia orgánica muerta exceden las salidas de carbono a través de la descomposición de materia orgánica , se forma turba. Esto ocurre debido al estado anóxico de la turba anegada, que ralentiza la descomposición. [17] La ​​vegetación formadora de turba también suele ser recalcitrante (se descompone mal) debido al alto contenido de lignina y bajo contenido de nutrientes. [18] Topográficamente , la acumulación de turba eleva la superficie del suelo por encima de la topografía original. Las turberas pueden alcanzar alturas considerables por encima del suelo mineral subyacente o lecho rocoso : se han registrado comúnmente profundidades de turba de más de 10 m en regiones templadas (muchas turberas templadas y la mayoría de las boreales fueron eliminadas por capas de hielo en la última Edad de Hielo), y de más de 25 m en regiones tropicales. [7] Cuando la tasa absoluta de descomposición de la turba en el catotelmo (la zona inferior saturada de agua de la capa de turba) coincide con la tasa de entrada de turba nueva en el catotelmo, el fango dejará de crecer en altura. [8]

Almacenamiento de carbono y metanogénesis

A pesar de representar solo el 3% de las superficies terrestres de la Tierra, las turberas son colectivamente un importante depósito de carbono que contiene entre 500 y 700 mil millones de toneladas de carbono. El carbono almacenado dentro de las turberas equivale a más de la mitad de la cantidad de carbono que se encuentra en la atmósfera . [3] Las turberas interactúan con la atmósfera principalmente a través del intercambio de dióxido de carbono , metano y óxido nitroso , [1] y pueden dañarse por el exceso de nitrógeno de la agricultura o el agua de lluvia. [19] El secuestro de dióxido de carbono tiene lugar en la superficie a través del proceso de fotosíntesis , mientras que las pérdidas de dióxido de carbono ocurren a través de las plantas vivas a través de la respiración autótrofa y de la hojarasca y la turba a través de la respiración heterotrófica. [2] En su estado natural, las turberas son un pequeño sumidero de dióxido de carbono atmosférico a través de la fotosíntesis de la vegetación de turba, que supera su liberación de gases de efecto invernadero. Por otro lado, la mayoría de las turberas son generalmente emisores netos de metano y óxido nitroso. [20] Debido al secuestro continuo de CO 2 durante milenios, y debido a la mayor vida atmosférica de las moléculas de CO 2 en comparación con el metano y el óxido nitroso, las turberas han tenido un efecto neto de enfriamiento en la atmósfera. [21]

La posición del nivel freático de una turbera es el principal control de su liberación de carbono a la atmósfera. Cuando el nivel freático sube después de una tormenta, la turba y sus microbios quedan sumergidos bajo el agua, lo que inhibe el acceso al oxígeno, lo que reduce la liberación de CO2 a través de la respiración. La liberación de dióxido de carbono aumenta cuando el nivel freático desciende, como durante una sequía, ya que esto aumenta la disponibilidad de oxígeno para los microbios aeróbicos , acelerando así la descomposición de la turba. [22] Los niveles de emisiones de metano también varían con la posición del nivel freático y la temperatura. Un nivel freático cerca de la superficie de la turba brinda la oportunidad de que los microorganismos anaeróbicos prosperen.

Los metanógenos son organismos estrictamente anaeróbicos y producen metano a partir de materia orgánica en condiciones anóxicas por debajo del nivel freático, mientras que parte de ese metano es oxidado por metanótrofos por encima del nivel freático. Por lo tanto, los cambios en el nivel freático influyen en el tamaño de estas zonas de producción y consumo de metano. El aumento de las temperaturas del suelo también contribuye a un mayor flujo estacional de metano. Un estudio en Alaska descubrió que el metano puede variar hasta en un 300% estacionalmente con condiciones de suelo más húmedas y más cálidas debido al cambio climático. [23]

Las turberas son importantes para estudiar el clima pasado porque son sensibles a los cambios en el medio ambiente y pueden revelar niveles de isótopos , contaminantes, macrofósiles , metales de la atmósfera y polen. [24] Por ejemplo, la datación por carbono-14 puede revelar la edad de la turba. El dragado y la destrucción de una turbera liberarán el dióxido de carbono que podría revelar información irreemplazable sobre las condiciones climáticas pasadas. Muchos tipos de microorganismos habitan en las turberas, debido al suministro regular de agua y la abundancia de vegetación formadora de turba. Estos microorganismos incluyen, entre otros, metanógenos , algas, bacterias, zoobentos , de los cuales las especies de Sphagnum son las más abundantes. [25]

Sustancias húmicas

La turba contiene una cantidad sustancial de materia orgánica, donde predomina el ácido húmico . Los materiales húmicos pueden almacenar grandes cantidades de agua, lo que los convierte en un componente esencial en el entorno de la turba, contribuyendo a una mayor cantidad de almacenamiento de carbono debido a la condición anaeróbica resultante. Si la turbera se seca debido al cultivo y uso agrícola a largo plazo, bajará el nivel freático y la mayor aireación liberará posteriormente carbono. [26] Tras un secado extremo, el ecosistema puede sufrir un cambio de estado, convirtiendo la ciénaga en una tierra estéril con menor biodiversidad y riqueza. La formación de ácido húmico ocurre durante la degradación biogeoquímica de los restos de vegetación, residuos animales y segmentos degradados. [27] [ aclaración necesaria ] Las cargas de materia orgánica en forma de ácido húmico son una fuente de precursores del carbón. [ aclaración necesaria ] La exposición prematura de la materia orgánica a la atmósfera promueve la conversión de los orgánicos en dióxido de carbono que se libera en la atmósfera.

Uso por humanos

Extracción de turba de una turbera abandonada, South Uist , Escocia. Esta antigua turbera ya no produce turba porque la vegetación ha cambiado y, por lo tanto, no es una ciénaga.

Las turberas pueden contener registros de la conducta y los entornos humanos del pasado, que pueden adoptar la forma de artefactos humanos o registros paleoecológicos y geoquímicos . [3]

Las turberas son utilizadas por los seres humanos en los tiempos modernos para una variedad de propósitos, siendo los más dominantes la agricultura y la silvicultura, que representan alrededor de una cuarta parte del área mundial de turberas. [3] Esto implica cortar zanjas de drenaje para bajar el nivel freático con el propósito de mejorar la productividad de la cubierta forestal o para su uso como pasto o tierra de cultivo. [1] Los usos agrícolas de las turberas incluyen el uso de vegetación natural para el cultivo de heno o pastoreo, o el cultivo de cultivos en una superficie modificada. [2] Además, la extracción comercial de turba para la producción de energía se practica ampliamente en los países del norte de Europa, como Rusia, Suecia, Finlandia, Irlanda y los estados bálticos . [3]

Las turberas tropicales comprenden el 0,25% de la superficie terrestre de la Tierra, pero almacenan el 3% de todas las reservas de carbono del suelo y los bosques. [28] El uso de esta tierra por parte de los seres humanos, incluido el drenaje y la cosecha de los bosques de turba tropicales, da como resultado la emisión de grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. Además, los incendios que se producen en las turberas secadas por el drenaje de las turberas liberan aún más dióxido de carbono. El valor económico de una turbera tropical se derivaba antiguamente de las materias primas, como la madera, la corteza, la resina y el látex, cuya extracción no contribuía a grandes emisiones de carbono. En el sudeste asiático, las turberas se drenan y se talan para el uso humano por diversas razones, incluida la producción de aceite de palma y madera para la exportación, principalmente en países en desarrollo. [11] Esto libera el dióxido de carbono almacenado y evita que el sistema vuelva a secuestrar carbono.

Turberas tropicales

La distribución global de las turberas tropicales se concentra en el sudeste asiático, donde el uso agrícola de las turberas ha aumentado en las últimas décadas. Grandes áreas de turberas tropicales han sido taladas y drenadas para la producción de alimentos y cultivos comerciales como el aceite de palma. El drenaje a gran escala de estas plantaciones a menudo da como resultado hundimientos , inundaciones, incendios y deterioro de la calidad del suelo . La invasión a pequeña escala, por otro lado, está vinculada a la pobreza y está tan extendida que también tiene impactos negativos en estas turberas.

Los factores bióticos y abióticos que controlan las turberas del sudeste asiático son interdependientes. [2] Su suelo, hidrología y morfología son creados por la vegetación actual a través de la acumulación de su propia materia orgánica, creando un ambiente favorable para esta vegetación específica. Por lo tanto, este sistema es vulnerable a los cambios en la hidrología o la cubierta vegetal. [29] Estas turberas se encuentran principalmente en regiones en desarrollo con poblaciones empobrecidas y en rápido crecimiento. Estas tierras se han convertido en objetivos para la tala comercial , la producción de pulpa de papel y la conversión a plantaciones mediante tala rasa , drenaje y quema. [2] El drenaje de las turberas tropicales altera la hidrología y aumenta su susceptibilidad al fuego y la erosión del suelo, como consecuencia de los cambios en las composiciones físicas y químicas. [30] El cambio en el suelo afecta fuertemente a la vegetación sensible y la muerte de los bosques es común. El efecto a corto plazo es una disminución de la biodiversidad, pero el efecto a largo plazo, ya que estas invasiones son difíciles de revertir, es una pérdida de hábitat. El escaso conocimiento sobre la sensible hidrología de las turberas y la falta de nutrientes a menudo conducen al fracaso de las plantaciones, lo que genera una mayor presión sobre las turberas restantes. [2]

Biología y características de la turba

La vegetación de las turberas tropicales varía según el clima y la ubicación. Tres caracterizaciones diferentes son los bosques de manglares presentes en las zonas litorales y los deltas de agua salada, seguidos en el interior por los bosques pantanosos . Estos bosques se encuentran en el margen de las turberas con una flora rica en palmeras con árboles de 70 m de altura y 8 m de circunferencia acompañados de helechos y epífitas. El tercero, padang , de la palabra malaya e indonesia para bosque, consiste en arbustos y árboles altos y delgados y aparece en el centro de grandes turberas. [2] La diversidad de especies leñosas, como árboles y arbustos, es mucho mayor en las turberas tropicales que en las turberas de otros tipos. Por lo tanto, la turba en los trópicos está dominada por material leñoso de troncos de árboles y arbustos y contiene poco o nada del musgo sphagnum que domina en las turberas boreales. [2] Está solo parcialmente descompuesto y la superficie consiste en una gruesa capa de hojarasca. [2] La forestación en turberas conduce al drenaje y a pérdidas rápidas de carbono, ya que disminuye los aportes de materia orgánica y acelera la descomposición. [31] A diferencia de los humedales templados, las turberas tropicales albergan varias especies de peces. Se han descubierto muchas especies nuevas, a menudo endémicas, pero muchas de ellas se consideran amenazadas. [30] [32]

Gases de efecto invernadero e incendios

Imagen satelital de un pantano de turba tropical en llamas, Borneo . Solo en 1997, se quemaron 73.000 ha de pantano en Borneo , lo que liberó la misma cantidad de carbono que entre el 13 y el 40 % de las emisiones anuales medias mundiales de carbono de los combustibles fósiles . La mayor parte de este carbono se liberó de la turba, en lugar de la selva tropical suprayacente.

Las turberas tropicales del sudeste asiático cubren solo el 0,2% de la superficie terrestre del planeta, pero se estima que las emisiones de CO2 son de 2 Gt por año, lo que equivale al 7% de las emisiones globales de combustibles fósiles. [ 29] Estas emisiones aumentan con el drenaje y la quema de turberas y un incendio grave puede liberar hasta 4000 t de CO2 / ha. Los eventos de quema en turberas tropicales son cada vez más frecuentes debido al drenaje y la limpieza de tierras a gran escala y en los últimos 10 años, más de 2 millones de ha se quemaron solo en el sudeste asiático. Estos incendios duran típicamente entre 1 y 3 meses y liberan grandes cantidades de CO2 .

Indonesia es uno de los países que sufre incendios de turberas, especialmente durante años de sequía relacionada con el fenómeno ENSO , un problema cada vez mayor desde 1982 como resultado del desarrollo del uso de la tierra y la agricultura. [30] Durante el fenómeno de El Niño de 1997-1998, más de 24.400 km2 [ 2] de turberas se perdieron por incendios solo en Indonesia, de los cuales 10.000 km2 se quemaron en Kalimantan y Sumatra. La producción de CO2 se estimó en 0,81-2,57 Gt, equivalente al 13-40% de la producción mundial de ese año por la quema de combustibles fósiles. Indonesia ahora se considera el tercer mayor contribuyente a las emisiones globales de CO2 , causadas principalmente por estos incendios. [33] Con un clima más cálido, se espera que estos incendios aumenten en intensidad y número. Esto es resultado de un clima seco junto con un extenso proyecto de cultivo de arroz, llamado Mega Rice Project , iniciado en la década de 1990, que convirtió 1 Mha de turberas en arrozales . El bosque y la tierra fueron talados mediante quemas y 4000 km de canales drenaron el área. [34] La sequía y la acidificación de las tierras llevaron a una mala cosecha y el proyecto fue abandonado en 1999. [35] Proyectos similares en China han llevado a una inmensa pérdida de pantanos y ciénagas tropicales debido a la producción de arroz. [36]

El drenaje, que también aumenta el riesgo de quema, puede causar emisiones adicionales de CO2 de 30 a 100 t/ha/año si el nivel freático se reduce solo 1 m. [37] El drenaje de las turberas es probablemente la amenaza más importante y duradera para las turberas a nivel mundial, pero es especialmente frecuente en los trópicos. [30]

Las turberas liberan metano, un gas de efecto invernadero que tiene un gran potencial de calentamiento global . Sin embargo, los humedales subtropicales han mostrado una alta fijación de CO2 por mol de metano liberado, que es una función que contrarresta el calentamiento global. [38] Se sugiere que las turberas tropicales contienen alrededor de 100 Gt de carbono, [39] [30] correspondientes a más del 50% del carbono presente como CO2 en la atmósfera. [2] Las tasas de acumulación de carbono durante el último milenio fueron cercanas a 40 g C/m2 / año. [40]

Turberas del norte

Pantano boscoso en el Parque Nacional Lahemaa , Estonia . El 65% de los pantanos de Estonia se han visto gravemente afectados o dañados por la actividad humana en los últimos años. [41]

Las turberas del norte están asociadas con climas boreales y subárticos. [42] Las turberas del norte se formaron principalmente durante el Holoceno después del retroceso de los glaciares del Pleistoceno , pero en contraste, las turberas tropicales son mucho más antiguas. Se estima que las reservas totales de carbono de las turberas del norte son de 1055 Gt de carbono. [43]

De todos los países circumpolares del norte, Rusia tiene la mayor superficie de turberas, [42] y contiene la turbera más grande del mundo, la Gran Ciénaga de Vasyugan . [44] El humedal de Nakaikemi en el suroeste de Honshu, Japón, tiene más de 50.000 años y tiene una profundidad de 45 m. [2] La turbera de Philippi en Grecia tiene probablemente una de las capas de turba más profundas con una profundidad de 190 m. [45]

Impactos sobre el clima global

Según el Sexto Informe de Evaluación del IPCC , la conservación y restauración de humedales y turberas tiene un gran potencial económico para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero, proporcionando beneficios para la adaptación, la mitigación y la biodiversidad. [46]

Los humedales proporcionan un entorno en el que el carbono orgánico se almacena en plantas vivas, plantas muertas y turba, y se convierte en dióxido de carbono y metano. Tres factores principales dan a los humedales la capacidad de secuestrar y almacenar carbono: alta productividad biológica, nivel freático alto y bajas tasas de descomposición. Se necesitan condiciones meteorológicas e hidrológicas adecuadas para proporcionar una fuente abundante de agua para el humedal. Los suelos de humedales completamente saturados de agua permiten que se manifiesten las condiciones anaeróbicas , almacenando carbono pero liberando metano. [47]

Los humedales representan entre el 5 y el 8 % de la superficie terrestre de la Tierra, pero contienen entre el 20 y el 30 % de las 2500 Gt de carbono almacenado en el suelo del planeta. [48] Las turberas contienen las mayores cantidades de carbono orgánico del suelo de todos los tipos de humedales. [49] Los humedales pueden convertirse en fuentes de carbono, en lugar de sumideros, ya que la descomposición que ocurre dentro del ecosistema emite metano. [47] Las turberas naturales no siempre tienen un efecto de enfriamiento mensurable sobre el clima en un corto período de tiempo, ya que los efectos de enfriamiento del secuestro de carbono se compensan con la emisión de metano, que es un fuerte gas de efecto invernadero. Sin embargo, dada la corta "vida útil" del metano (12 años), a menudo se dice que las emisiones de metano no son importantes dentro de los 300 años en comparación con el secuestro de carbono en los humedales. Dentro de ese período de tiempo o menos, la mayoría de los humedales se convierten tanto en sumideros de carbono neto como en sumideros radiativos . Por lo tanto, las turberas dan lugar a un enfriamiento del clima de la Tierra durante un período de tiempo más largo, ya que el metano se oxida rápidamente y se elimina de la atmósfera, mientras que el dióxido de carbono atmosférico se absorbe continuamente. [50] A lo largo del Holoceno (los últimos 12.000 años), las turberas han sido sumideros terrestres persistentes de carbono y han tenido un efecto neto de enfriamiento, secuestrando entre 5,6 y 38 gramos de carbono por metro cuadrado por año. En promedio, se ha estimado que hoy en día las turberas del norte secuestran entre 20 y 30 gramos de carbono por metro cuadrado por año. [1] [51]

Las turberas aíslan el permafrost en las regiones subárticas, retrasando así el deshielo durante el verano, además de inducir la formación de permafrost. [50] A medida que el clima global continúa calentándose, los humedales podrían convertirse en importantes fuentes de carbono, ya que las temperaturas más altas causan mayores emisiones de dióxido de carbono. [52]

En comparación con las tierras de cultivo sin labrar, los humedales pueden secuestrar alrededor de dos veces más carbono. El secuestro de carbono puede ocurrir tanto en humedales construidos como en humedales naturales. Las estimaciones de los flujos de gases de efecto invernadero de los humedales indican que los humedales naturales tienen flujos menores, pero los humedales artificiales tienen una mayor capacidad de secuestro de carbono. La capacidad de secuestro de carbono de los humedales se puede mejorar mediante estrategias de restauración y protección, pero se necesitan varias décadas para que estos ecosistemas restaurados se vuelvan comparables en cuanto a almacenamiento de carbono a las turberas y otras formas de humedales naturales. [47]

Los estudios destacan el papel fundamental de las turberas en la conservación de la biodiversidad y la estabilidad hidrológica . Estos ecosistemas son hábitats únicos para diversas especies , incluidos insectos y anfibios específicos, y actúan como reservorios naturales de agua , liberando agua durante los períodos secos para sustentar los ecosistemas de agua dulce y la agricultura cercanos . [5]

Drenaje para agricultura y silvicultura

El intercambio de carbono entre las turberas y la atmósfera ha sido motivo de preocupación actual a nivel mundial en el campo de la ecología y los estudios biogeoquímicos. [2] El drenaje de las turberas para la agricultura y la silvicultura ha dado lugar a la emisión de una gran cantidad de gases de efecto invernadero a la atmósfera, sobre todo dióxido de carbono y metano. Al permitir que el oxígeno entre en la columna de turba dentro de una turbera, el drenaje altera el equilibrio entre la acumulación y la descomposición de turba, y la degradación oxidativa posterior da lugar a la liberación de carbono a la atmósfera. [53] Por tanto, el drenaje de las turberas para la agricultura las transforma de sumideros netos de carbono a emisores netos de carbono. [1] Aunque se ha observado que la emisión de metano de las turberas disminuye tras el drenaje, [20] la magnitud total de las emisiones del drenaje de las turberas suele ser mayor a medida que las tasas de acumulación de turba son bajas. El carbono de las turberas se ha descrito como "irrecuperable", lo que significa que, si se pierde debido al drenaje, no se podría recuperar en escalas de tiempo relevantes para la mitigación del cambio climático. [54] [55]

Cuando se lleva a cabo de tal manera que se preserve el estado hidrológico de una turbera, el uso antropogénico de los recursos de las turberas puede evitar importantes emisiones de gases de efecto invernadero . Sin embargo, el drenaje continuo dará lugar a una mayor liberación de carbono, lo que contribuirá al calentamiento global. En 2016, se estimó que las turberas drenadas representan alrededor del 10% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la agricultura y la silvicultura. [3]

Plantaciones de aceite de palma

Plantación de aceite de palma en Kunak, Malasia. Las turberas del sudeste asiático se están convirtiendo en plantaciones de aceite de palma, lo que libera hasta 76,6 toneladas de CO2 por hectárea. [56]

El aceite de palma se ha convertido cada vez más en uno de los cultivos más importantes del mundo. En comparación con otras alternativas, se considera que el aceite de palma es una de las fuentes más eficientes de aceite vegetal y biocombustible , ya que requiere solo 0,26 hectáreas de tierra para producir una tonelada de aceite. [56] Por lo tanto, el aceite de palma se ha convertido en un cultivo comercial popular en muchos países de bajos ingresos y ha brindado oportunidades económicas a las comunidades. Con el aceite de palma como principal exportación en países como Indonesia y Malasia, muchos pequeños agricultores han tenido éxito económico en las plantaciones de aceite de palma. Sin embargo, las tierras seleccionadas para las plantaciones suelen ser importantes depósitos de carbono que promueven ecosistemas con biodiversidad. [57]

Las plantaciones de aceite de palma han reemplazado gran parte de las turberas forestadas en el sudeste asiático. Se estima que en 2006 se deforestaron 12,9 millones de hectáreas, o aproximadamente el 47% de las turberas del sudeste asiático. [58] En su estado natural, las turberas están anegadas y los niveles freáticos son altos, lo que las convierte en un suelo ineficiente. [ Se necesita aclaración ] [56] Para crear un suelo viable para las plantaciones, las turberas de las regiones tropicales de Indonesia y Malasia se drenan y se limpian.

Los bosques de turberas explotados para la producción de aceite de palma sirven como depósitos de carbono sobre y bajo el suelo, que contienen al menos 42.069 millones de toneladas métricas (Mt) de carbono del suelo. [58] La explotación de estas tierras plantea muchas preocupaciones ambientales, a saber, mayores emisiones de gases de efecto invernadero , riesgo de incendios y una disminución de la biodiversidad. Se estima que las emisiones de gases de efecto invernadero de las plantaciones de aceite de palma en turberas se encuentran entre el equivalente a 12,4 (mejor caso) y 76,6 t de CO2 / ha (peor caso). [56] Las turberas tropicales convertidas en plantaciones de aceite de palma pueden seguir siendo una fuente neta de carbono para la atmósfera después de 12 años. [59]

En su estado natural, las turberas son resistentes al fuego. El drenaje de las turberas para las plantaciones de aceite de palma crea una capa seca de turba inflamable. Como la turba es densa en carbono, los incendios que se producen en turberas afectadas liberan cantidades extremas de dióxido de carbono y humo tóxico al aire. Estos incendios aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero y también causan miles de muertes cada año. [ cita requerida ]

La disminución de la biodiversidad debido a la deforestación y el drenaje hace que estos ecosistemas sean más vulnerables y menos resistentes al cambio. Los ecosistemas homogéneos corren un mayor riesgo de sufrir condiciones climáticas extremas y tienen menos probabilidades de recuperarse de los incendios.

Imagen satelital del incendio de turba en Ekaterimburgo, Rusia, en 2021

Incendios

Algunas turberas se están secando debido al cambio climático . [60] El drenaje de las turberas debido a factores climáticos también puede aumentar el riesgo de incendios, presentando un mayor riesgo de liberación de carbono y metano a la atmósfera. [3] Debido a su alto contenido de humedad natural, las turberas prístinas tienen un riesgo generalmente bajo de ignición de incendios. El secado de este estado anegado significa que la vegetación densa en carbono se vuelve vulnerable al fuego. Además, debido a la naturaleza deficiente de oxígeno de la vegetación, los incendios de turba pueden arder bajo la superficie causando una combustión incompleta de la materia orgánica y dando lugar a eventos de emisiones extremas. [3]

En los últimos años, la incidencia de incendios forestales en turberas ha aumentado significativamente en todo el mundo, particularmente en las regiones tropicales. Esto puede atribuirse a una combinación de clima más seco y cambios en el uso de la tierra que implican el drenaje de agua del paisaje. [1] Esta pérdida de biomasa resultante a través de la combustión ha llevado a importantes emisiones de gases de efecto invernadero tanto en turberas tropicales como boreales/templadas. [61] Se prevé que los incendios se vuelvan más frecuentes con el calentamiento y la desecación del clima global. [2]

Manejo y rehabilitación

El Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas destaca las turberas como ecosistemas clave que deben conservarse y protegerse. El Convenio exige a los gobiernos de todos los niveles que presenten planes de acción para la conservación y la gestión de los entornos de humedales. Los humedales también están protegidos en virtud de la Convención de Ramsar de 1971. [3]

A menudo, la restauración se lleva a cabo bloqueando los canales de drenaje en las turberas y permitiendo que la vegetación natural se recupere. [62] Los proyectos de rehabilitación que se llevan a cabo en América del Norte y Europa suelen centrarse en la rehumidificación de las turberas y la revegetación de especies nativas. Esto actúa para mitigar la liberación de carbono en el corto plazo antes de que el nuevo crecimiento de la vegetación proporcione una nueva fuente de hojarasca orgánica para alimentar la formación de turba en el largo plazo. [3] El PNUMA está apoyando la restauración de turberas en Indonesia. [63]

La extracción de turba está prohibida en Chile desde abril de 2024. [64]

Iniciativa mundial sobre turberas

La Iniciativa Mundial sobre las Turberas es un esfuerzo realizado por expertos e instituciones líderes formado en 2016 por 13 miembros fundadores en la COP de la CMNUCC en Marrakech, Marruecos. [65] La misión de la Iniciativa es proteger y conservar las turberas como la reserva de carbono orgánico terrestre más grande del mundo y evitar que se emita a la atmósfera.

Los miembros de la Iniciativa están trabajando juntos en sus respectivas áreas de especialización para mejorar la conservación, la restauración y la gestión sostenible de las turberas. Por lo tanto, la Iniciativa está contribuyendo a varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), al mantener las reservas de carbono en el suelo ( ODS 13 ), al evitar los impactos en la salud asociados con la grave contaminación del aire causada por la quema de turberas drenadas ( ODS 3 ), al proteger los ecosistemas relacionados con el agua y facilitar la mejora de la calidad del agua (ODS 6), y al garantizar la conservación de los ecosistemas y las especies amenazadas, protegiendo la vida en la tierra ( ODS 15 ). [66]

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