Usuario:Agucova/Metano atmosférico

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El metano atmosférico es el metano presente en la atmósfera de la tierra.[1]​ Las concentraciones de metano atmosférico son de interés porque es uno de los más gases de efecto invernadero más potentes en la atmósfera de la tierra. El metano atmosférico está aumentando.[2]​

El potencial de calentamiento global del metano a los 20 años es 84. [3]​ [4]​ Es decir, que durante un período de 20 años atrapa 84 veces más calor por unidad de masa que el dióxido de carbono (CO2) y 105 veces el efecto al tomar en cuenta las interacciones de los aerosoles. [5]​ Las concentraciones globales de metano pasaron de 722 partes por billón (ppb) en la época preindustrial a 1879 ppb para 2020, [6]​ un aumento en 2,5 veces y el valor más alto en al menos 800.000 años. [7]​ Su concentración es mayor en el hemisferio norte⁣, ya que la mayoría de las fuentes (tanto naturales como humanas) están ubicadas en tierra y el hemisferio norte tiene más masa terrestre. [8]​ Las concentraciones de metano varían a través de las estaciones, teniendo, por ejemplo, un mínimo en los trópicos nortes durante abril y mayo, principalmente debido a su eliminación por parte del radical hidroxilo. [9]​ El metano permanece en la atmósfera durante aproximadamente 9 años.[10]​

Al principio de la historia de la Tierra, el dióxido de carbono y el metano probablemente produjeron un efecto invernadero. El dióxido de carbono habría sido producido por volcanes y el metano por los primeros microbios. Durante este tiempo, apareció la vida más antigua de la Tierra. [11]​ Estas primeras bacterias aumentaron la concentración de metano al convertir hidrógeno y dióxido de carbono en metano y agua. El oxígeno no pasó a ser una parte importante de la atmósfera hasta que los organismos fotosintéticos evolucionaron más adelante en la historia de la Tierra. Sin oxígeno, el metano permaneció en la atmósfera más tiempo y en concentraciones más altas que en la actualidad. [12]​

Las fuentes conocidas de metano se encuentran predominantemente cerca de la superficie de la Tierra.[13]​ Dada la combinación con los movimientos atmosféricos verticales y la vida útil relativamente larga del metano, el metano se considera un gas bien mezclado. [14]​ En otras palabras, la concentración de metano se considera constante con respecto a la altura dentro de la troposfera. El sumidero dominante de metano en la troposfera es la reacción con los radicales hidroxilo que se forman por la reacción de los átomos de oxígeno singlete con el vapor de agua. [15]​ El metano también está presente en la estratosfera, donde la concentración de metano disminuye con la altura. [15]​

El metano como gas de efecto invernadero[editar]

El metano en la atmósfera de la Tierra es un fuerte gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global (GWP) 84 veces mayor que el CO2 en un período de 20 años; el metano no es un gas tan persistente como el CO2 (suponiendo que no haya cambios en las tasas de captura de carbono) y se reduce a aproximadamente un GWP de 28 durante un período de 100 años.[16]​ [17]​ [18]​ Esto significa que se pronostica que una emisión de metano tiene un impacto en la temperatura 28 veces mayor que una emisión de dióxido de carbono de la misma masa en un período de 100 años, suponiendo que no haya cambios en las tasas de secuestro de carbono. El metano tiene un gran efecto, pero por un período relativamente breve, teniendo una vida media estimada de 9,1 años en la atmósfera, [10]​ mientras que al dióxido de carbono se le da actualmente una vida media estimada de más de 100 años.

La concentración promedio global de metano en la atmósfera de la Tierra aumentó en aproximadamente un 150% de 722 ± 25 ppb en 1750 a 1803,2 ± 1,2 ppb en 2011. [19]​ A partir de 2011, el metano contribuyó un forzamiento radiativo de 0,48 ± 0,05 Wm −2, [20]​. Según la NOAA, la concentración de metano en la atmósfera ha seguido aumentando desde 2011 hasta una concentración global promedio de 1892.2 ppb a diciembre de 2020. [21]​

Fuentes naturales de metano atmosférico[editar]

Cualquier proceso que dé como resultado la producción de metano y su liberación a la atmósfera puede considerarse una "fuente". Dos procesos principales que son responsables de la producción de metano incluyen los microorganismos que convierten anaeróbicamente ciertos compuestos orgánicos en metano (metanogénesis), comunes en ecosistemas acuáticos y animales rumiantes. Otras fuentes naturales incluyen el derretimiento del permafrost, los humedales, las plantas y los clatratos de metano.

Metanogénesis[editar]

La mayoría de las emisiones ecológicas de metano se relacionan directamente con metanógenos que generan metano en suelos cálidos y húmedos, así como en el tracto digestivo de ciertos animales. Los metanógenos son microorganismos productores de metano. Para producir energía, utilizan un proceso anaeróbico llamado metanogénesis. Este proceso se utiliza en lugar de los procesos aeróbicos, o con oxígeno, porque los metanógenos no pueden metabolizarse en presencia de incluso pequeñas concentraciones de oxígeno. Cuando el acetato se descompone en la metanogénesis, el resultado es la liberación de metano en el entorno circundante.

La metanogénesis, el término científico para la producción de metano, ocurre principalmente en condiciones anaeróbicas debido a la falta de disponibilidad de otros oxidantes. En estas condiciones, ciertos organismos microscópicos, las arqueas, utilizan acetato e hidrógeno para descomponer los recursos esenciales en un proceso llamado fermentación.

Humedales[editar]

Los humedales generan aproximadamente el 20 % del metano atmosférico a través de las emisiones de los suelos y las plantas. [22]​ Los humedales contrarrestan la acción de hundimiento que normalmente ocurre con el suelo debido al alto nivel freático. El nivel de la capa freática representa el límite entre la producción de metano anaeróbico y el consumo de metano aeróbico. Cuando el nivel freático es bajo, el metano generado dentro del suelo del humedal tiene que salir a través del suelo y atravesar una capa más profunda de bacterias metanotróficas, reduciendo así las emisiones. El transporte de metano por las plantas vasculares puede pasar por alto esta capa aeróbica, aumentando así la emisión. [23]​ [24]​

Animales[editar]

Los animales rumiantes, particularmente las vacas y las ovejas, contienen bacterias en sus sistemas gastrointestinales que ayudan a descomponer el material vegetal. Algunos de estos microorganismos usan el acetato del material vegetal para producir metano, y debido a que estas bacterias viven en los estómagos e intestinos de los rumiantes, cada vez que el animal produce flatulencias o defeca también emite metano. Basado en un estudio en la región de las Montañas Nevadas, la cantidad de metano emitido por una vaca es equivalente a la cantidad de metano que pueden consumir alrededor de 3,4 hectáreas de bacterias metanotróficas . [25]​

Las termitas también contienen microorganismos metanogénicos en sus intestinos y algunos de estos microorganismos son tan únicos que no viven en ningún otro lugar del mundo, excepto en el tercer intestino de las termitas. Estos microorganismos también descomponen los componentes bióticos para producir etanol, así como subproductos de metano. Sin embargo, a diferencia de los rumiantes que pierden el 20 por ciento de la energía de las plantas que comen, las termitas solo pierden el 2 por ciento de su energía en el proceso.[26]​ Por lo tanto, comparativamente, las termitas no tienen que comer tanto como los rumiantes para obtener la misma cantidad de energía y emiten proporcionalmente menos metano.

Plantas[editar]

Las plantas vivas (por ejemplo, los árboles) han sido identificadas recientemente como una fuente potencialmente importante de metano, posiblemente siendo responsables de aproximadamente el 10 al 30 % del metano atmosférico. [27]​ Un artículo de 2006 calculó emisiones de 62 a 236 Tg a −1 y concluyó que "esta fuente recién identificada podría tener implicaciones importantes". [28]​ [29]​ Sin embargo, los autores subrayan que "nuestros hallazgos son preliminares con respecto a la fuerza de emisión de metano". [30]​

Estos hallazgos han sido cuestionados en un artículo de 2007 que encontró que "no hay evidencia de una emisión aeróbica sustancial de metano por parte de las plantas terrestres, como máximo el 0,3% de los valores publicados anteriormente". [31]​ [[Categoría:Gases de efecto invernadero]] [[Categoría:Atmósfera]] [[Categoría:Metano]] [[Categoría:Wikipedia:Páginas con traducciones sin revisar]]

  1. ↑ Dlugokencky, Ed (December 5, 2016). «Trends in Atmospheric Methane». Global Greenhouse Gas Reference Network. NOAA Earth System Research Laboratory. Consultado el 22 de diciembre de 2016. 
  2. ↑ «Methane in the atmosphere is surging, and that's got scientists worried». Los Angeles Times. March 1, 2019. Consultado el March 1, 2019. 
  3. ↑ Methane: The other important greenhouse gas Environmental Defence Fund
  4. ↑ Myhre, Gunnar et al. (2013). Stocker, T.F.; Qin, D.; Plattner, S.K., eds. Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. Cambridge, United Kingdom and New York, USA: Cambridge University Press. Consultado el 22 de diciembre de 2016. 
  5. ↑ Drew T. Shindell; Greg Faluvegi; Dorothy M. Koch; Gavin A. Schmidt; Nadine Unger; Susanne E. Bauer (2009). «Improved attribution of climate forcing to emissions». Science 326 (5953): 716-718. Bibcode:2009Sci...326..716S. PMID 19900930. doi:10.1126/science.1174760. 
  6. ↑ Earth System Research Laboratory Global Monitoring Division, NOAA, September 15, 2021
  7. ↑ IPCC AR5 WG1 (2013). «Climate Change 2013: The Physical Science Basis – Summary for Policymakers». Cambridge University Press. 
  8. ↑ Volodin, E. M. (May 2015). «Influence of methane sources in Northern Hemisphere high latitudes on the interhemispheric asymmetry of its atmospheric concentration and climate». Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics 51 (3): 251-258. Bibcode:2015IzAOP..51..251V. doi:10.1134/S0001433815030123. 
  9. ↑ Crevoisier, C. et al. (September 2012). «The 2007–2011 evolution of tropical methane in the mid-troposphere as seen from space by MetOp-A/IASI». Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 12 (9): 23731-23757. Bibcode:2012ACPD...1223731C. doi:10.5194/acpd-12-23731-2012. 
  10. ↑ a b Stocker, Thomas (ed.). Climate change 2013 : the physical science basis : Working Group I contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. New York. ISBN 978-1-10741-532-4. OCLC 881236891. 
  11. ↑ Gale, Joseph (2009). Astrobiology of Earth : the emergence, evolution, and future of life on a planet in turmoil. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-920580-6. 
  12. ↑ Pavlov, Alexander A. et al. (January 2003). «Methane-rich Proterozoic atmosphere?». Geology 31 (1): 87-90. Bibcode:2003Geo....31...87P. doi:10.1130/0091-7613(2003)031<0087:MRPA>2.0.CO;2. 
  13. ↑ Saunois, Marielle; Bousquet, Philippe; Poulter, Ben; Peregon, Anna; Ciais, Philippe; Canadell, Josep G.; Dlugokencky, Edward J.; Etiope, Giuseppe et al. (12 de diciembre de 2016). «The global methane budget 2000–2012». Earth System Science Data (en inglés) 8 (2): 697-751. Bibcode:2016ESSD....8..697S. ISSN 1866-3516. doi:10.5194/essd-8-697-2016. 
  14. ↑ Houghton, J.T., ed. (2001). Climate change 2001 : the scientific basis : contribution of Working Group I to the third assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0521807678. OCLC 46634335. 
  15. ↑ a b Warneck, Peter (2000). Chemistry of the Natural Atmosphere (en inglés). Academic Press. ISBN 9780127356327. 
  16. ↑ Wedderburn-Bisshop, Gerard et al (2015). «Neglected transformational responses: implications of excluding short lived emissions and near term projections in greenhouse gas accounting». The International Journal of Climate Change: Impacts and Responses. RMIT Common Ground Publishing. Consultado el August 16, 2017. 
  17. ↑ Stocker. «Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change». ipcc.ch. Cambridge University Press. Consultado el 19 October 2021. 
  18. ↑ Jain, Atul K.; Briegleb, Bruce P.; Minschwaner, K.; Wuebbles, Donald J. (1 de agosto de 2000). «Radiative forcings and global warming potentials of 39 greenhouse gases». Journal of Geophysical Research: Atmospheres (en inglés) 105 (D16): 20773-20790. Bibcode:2000JGR...10520773J. ISSN 0148-0227. doi:10.1029/2000jd900241. 
  19. ↑ Stocker. «Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change». 
  20. ↑ Stocker. «Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change». 
  21. ↑ Laboratory, US Department of Commerce, NOAA, Earth System Research (7 de septiembre de 2021). «ESRL Global Monitoring Division – Global Greenhouse Gas Reference Network». www.esrl.noaa.gov (en inglés estadounidense). Consultado el 16 de septiembre de 2021. 
  22. ↑ Bubier, Jill L.; Moore, Tim R. (December 1994). «An ecological perspective on methane emissions from northern wetlands». Trends in Ecology and Evolution 9 (12): 460-464. PMID 21236923. doi:10.1016/0169-5347(94)90309-3. 
  23. ↑ Macdonald, J. A. et al. (1998). «Methane emission rates from a northern wetland; response to temperature, water table and transport». Atmospheric Environment 32 (19): 3219-3227. Bibcode:1998AtmEn..32.3219M. doi:10.1016/S1352-2310(97)00464-0. 
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  25. ↑ Per this source:

     :Mason-Jones, David (2012). Should Meat be on the Menu?. Momentum. p. 103. ISBN 978-1743340608. 
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  28. ↑ Keppler, Frank; Hamilton, John T. G.; Brass, Marc; Rockman, Thomas (3 de noviembre de 2005). «Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions». Nature 439 (7073): 187-191. Bibcode:2006Natur.439..187K. ISSN 0028-0836. PMID 16407949. doi:10.1038/nature04420. 
  29. ↑ Hirsch, Tim (11 de enero de 2006). «Plants revealed as methane source». Archivado desde el original el October 13, 2006. Consultado el 7 de septiembre de 2006. 
  30. ↑ Keppler, Frank (18 de enero de 2006). «Global warming – the blame is not with the plants». EurekAlert! (American Association for the Advancement of Science). Archivado desde el original el September 1, 2006. Consultado el 6 de septiembre de 2006. 
  31. ↑ Duek, Tom A.; Ries de Visser; Hendrik Poorter; Stefan Persijn; Antonie Gorissen; Willem de Visser; Ad Schapendonk; Jan Verhagen et al. (30 de marzo de 2007). «No evidence for substantial aerobic methane emission by terrestrial plants: a 13C-labelling approach.». New Phytologist 175 (1): 29-35. PMID 17547664. doi:10.1111/j.1469-8137.2007.02103.x. 
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