El proyecto PISCO2 estudia los cambios producidos por incrementos de CO2 en el suelo, las comunidades de organismos edáficos y las plantas con el fin de poder predecir el efecto de posibles pequeñas fugas de CO2 en el suelo procedentes de los almacenamientos por captura de este gas. También, busca encontrar indicadores biológicos de dichos incrementos de CO2.
Las tecnologías de almacenamientos por captura de CO2, también conocidas como CAC o CCS, recogen el CO2 formado en procesos industriales y lo inyectan en forma fluida en almacenamientos geológicos a más de 800 metros de profundidad.
El CO2 queda retenido por las capas de roca por encima del emplazamiento y poco a poco queda imbuido en el sustrato llegando a mineralizarse.
Se trata de una tecnología prometedora que ya se está realizando en varios lugares del mundo y puede contribuir de forma importante a la estabilización del contenido de CO2 en la atmósfera.
Existen tres almacenamientos por captura de CO2 en funcionamiento desde hace años en los que se inyecta una media de dos millones de toneladas de CO2 al año.
También existen varios prototipos en investigación, sin que por ahora hayan existido accidentes o riesgos para la salud y el medio ambiente.
Es parecida a la tecnología de inyección de CO2 en yacimientos de petróleo para facilitar su extracción que se lleva realizando desde hace más de 40 años.
Si el CO2 fugara en gran cantidad y alcanzara la superficie debido a, por ejemplo, una falla o un terremoto podría crear unas condiciones asfixiantes porque es más denso que el aire y quedaría por debajo de éste no permitiendo a los organismos respirar el oxígeno.
Si bien es cierto, que para que fuera peligroso para la salud y el medio ambiente tendrían que darse, además, unas condiciones que lo mantuvieran en un lugar estanco porque si no sería dispersado por el viento fácilmente.
Por ello, los almacenamientos de CO2 por captura deberán tomar todas las medidas de prevención de fugas y disponer de todos los sistemas de detección de éstas fiables y necesarios para evitar acumulaciones de gas en la superficie que en caso de ser abundantes serían peligrosas pero que hasta ahora no se han reportado en los almacenamientos por captura de CO2 que se están llevando a cabo en diferentes lugares del mundo ni en otras tecnologías de inyección de CO2 bajo tierra.
Pueden consultar el siguiente link para más información y gráficos.
http://www.globalccsinstitute.com/content/how-ccs-works-storage
Las fugas intermitentes podrían detectarse por distintos métodos y éste es uno de los objetivos de PISCO2, encontrar métodos de detección del CO2 fiables y estudiar los efectos de posibles incrementos del CO2 en el suelo, en particular sobre las comunidades de organismos edáficos y las plantas.
Para ello, PISCO2 ha construido 24 mesocosmos artificiales con dos tipos distintos de suelo y que se han sometido a tres concentraciones de CO2.
Las muestras de suelo se han recogido periódicamente y se han analizado en el laboratorio estudiando el efecto del CO2 sobre las comunidades de bacterias, protozoos, invertebrados, plantas y líquenes.
En esta entrada del blog MasScience me voy a centrar en el efecto del CO2 sobre las comunidades de protozoos del suelo. Se observó que el CO2 no alteraba su abundancia pero que sí disminuía su diversidad.
Algunas especies de protozoos resultaban más resistentes que otras a dicho efecto estresante.
El efecto podía ser producido por el CO2 directamente o por los cambios de condiciones físico-químicas que causaba en el suelo.
Los protozoos forman parte de la cadena trófica del suelo por lo que cambios en sus comunidades afectan a las comunidades de bacterias e invertebrados. Los nutrientes del suelo también se ven modificados y esto influye en el crecimiento de las plantas.
Para los estudios de diversidad se midieron varios índices de biodiversidad: Shannon, Margalef y Equitabilidad.
También se estudió el ratio C/P; donde C son los protozoos ciliados de la clase Colpodea y P son los protozoos ciliados de la antigua clase Polyhymenophorea (clases actuales Spirotrichea y Heterotrichea).
¿Por qué se eligieron estas clases? Debido a sus distintas estrategias de supervivencia.
La clase Colpodea se considera que sigue una estrategia R mientras que la Polyhymenophorea una estrategia K.
La estrategia de supervivencia R se caracteriza por un alto porcentaje de fecundidad y tiempos de generación cortos. Es predominante cuando las condiciones del medio ambiente son adversas para los organismos.
La estrategia de supervivencia K, en cambio, presenta porcentajes de fecundidad bajos y tiempos de generación largos y se da en ambientes favorables.
Cuando el ratio C/P es mayor de uno significa que el ambiente es adverso porque hay muchos colpódidos R-estrategas. En cambio, cuando es menor que uno, indica que el ambiente es favorable porque hay más ciliados de la clase Polyhymenophorea K-estrategas.
Cuanto mayor es el ratio C/P más adverso es el ambiente.
Este ratio C/P aumentaba en las muestras sometidas a las mayores concentraciones de CO2.
La conclusión a la que llegamos es que incrementos de gas CO2 en el suelo causan condiciones desfavorables para la vida de las comunidades de protozoos edáficos.
Además, estudiamos el efecto de CO2 en zonas donde hay emisiones naturales de CO2.
Para eso fuimos a Campo de Calatrava donde antiguos volcanes todavía emiten gases calientes de los que el predominante es el CO2.
Es bonito ir a visitar las simas aunque peligroso. El CO2 se acumula cerca del suelo hasta una altura de un metro más o menos. Como es más denso que el O2 lo desplaza y se acumula.
Los animales que no sobrepasan el metro de altura mueren asfixiados por lo que cerca de las simas se pueden observar pájaros, lagartos e insectos muertos.
El CO2 a veces sale acompañado de agua por lo que hay pozas donde los lugareños se bañan y también beben pues el agua enriquecida con metales, liberados por el CO2 en el agua, tiene muchas propiedades beneficiosas.
En las pozas, el CO2 sale en forma de pequeñas burbujitas. Observamos en las muestras de suelo procedentes de Campo de Calatrava los mismos efectos del CO2 sobre los protozoos, la diversidad de ciliados disminuía con el incremento de CO2.
Futuras investigaciones se centrarán en estudiar el comportamiento de las especies de ciliados con respecto al incremento de CO2 y la búsqueda de especies bioindicadoras.
Referencias:
Bamforth, S.S., 1995. Interpreting soil ciliate biodiversity. Plant Soil 170, 159-164.
Bonkowski, M., 2004. Protozoa and plant growth: the microbial loop in soil revisited. New Phytol. 162, 617-631.
Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., Scheu, S., 2000. Microbial-Faunali interactions in the rhizosphere and effects on plant growth. Eur. J. Soil Biol. 36, 135-147.
Gabilondo R., Bécares E., 2014. The Effects of Natural Carbon Dioxide Seepage on Edaphic Protozoan Communities in Campo de Calatrava, Ciudad Real, Spain. Soil Biology and Biochemistry 68: 133-139. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.09.028
González, E., 1996. Secuencias eruptivas y formas de relieve en los volcanes del sector oriental del Campo de Calatrava (Macizo de Calatrava y flanco suroriental del domo de Almagro). In: García, J.L., González, E. (Eds.), Elementos del Medio Natural en la Provincia de Ciudad Real. UCLM, pp. 163-200.
González, E., Gosálvez, R., Becerra, R., Escobar, E., 2007. Actividad eruptiva holocena en el Campo de Calatrava (Volcán Columba, Ciudad Real, España). In: Resúmenes XII Reunión Nacional de Cuaternario, Avila, Spain.
Gosálvez, R.U., González, E., Becerra, R., Escobar, E., Morales, M., 2010. La conservación de los volcanes del Campo de Calatrava (Ciudad Real, España): hitos a considerar. In: González, E., Escobar, E., Becerra, R., Gosálvez, R.U., Dóniz, F.J. (Eds.), Aportaciones recientes en volcanología 2005-2008. Centro de Estudios Calatravos, UCLM, Ministerio de Ciencia y Tecnología, pp. 389-396.
Lüftenegger, G., Foissner,W., Adam, H., 1985. R-and k-selection in soil ciliates: a field and experimental approach. Oecologia 66, 574-579.
http://www.ecoticias.com/co2/62528/Arranca-proyecto-investigacion-suelos-CO2
http://www.globalccsinstitute.com/institute/news/ciuden%E2%80%99s-pisco2-project-commences
http://tecnoyciencia.com/2012/arranca-el-proyecto-de-investigacion-en-suelos-con-co2-de-ciuden
