Gas de pantano

Burbujas de metano, creadas por metanos, que están presentes en la pantano- más comúnmente conocida como gas de pantano.

La superficie de las marismas, pantanos y ciénagas es inicialmente vegetación porosa que se pudre para formar una costra que impide que el oxígeno llegue al material orgánico atrapado debajo. Esa es la condición que permite la digestión anaeróbica y la fermentación de cualquier materia vegetal o animal, que luego produce metano.

El metano atrapado puede escapar a través de cualquiera de las tres vías principales: por la difusión de moléculas de metano a través de una interfaz aire-agua, burbujeando fuera del agua en un proceso conocido como ebullición o mediante transporte mediado por plantas.

Formación de metano

El metano es el gas principal que compone el producto conocido coloquialmente como "gas de pantano". Gran parte del metano biogénico producido en la naturaleza se deriva de la escisión del acetato o de la reducción del dióxido de carbono con hidrógeno. El metano también puede ser producido por metanógenos, arqueas que producen metano en condiciones anóxicas, en un proceso conocido como metanogénesis. Los géneros metanogénicos Methanosarcina son comunes en ambientes pantanosos. Se sabe que ambos estimulan la producción de metano en los lodos acuáticos y utilizan acetato, metanol y trimetilamina como sustratos para la producción de metano.

Rutas de escape

Gas de metano escapando a través de tres rutas: ebullición (bubbling), transporte de planta mediada y difusión.

Los humedales globales son una de las mayores fuentes de metano atmosférico. Este metano, que se produce por la descomposición de la materia orgánica en un ambiente anóxico, se escapa a través de la difusión, un proceso que ocurre principalmente durante la noche, la ebullición o el transporte mediado por plantas.

El proceso de difusión está controlado por el paso de gas a través de la interfaz aire-agua. La difusión puede acelerarse e intensificarse mediante afloramientos, como el movimiento de remolinos turbulentos y procesos de enfriamiento. Por la noche, el calor se emite desde la superficie del agua por radiación. El agua superficial más fría se hunde, empujando hacia afuera el agua superficial más cálida y formando remolinos. Estos remolinos hacen circular el metano disuelto por toda la columna de agua y aumentan el flujo de metano a la atmósfera. Este proceso se denomina transporte hidrodinámico y representa más de la mitad de los flujos de metano nocturnos, así como el 32 % de las emisiones anuales de metano de los humedales.

La ebullición, también conocida como burbujeo, es un tipo de transporte unidireccional de gases desde sedimentos ricos en nutrientes a la columna de agua y luego a la atmósfera. Es un mecanismo importante para el intercambio de gases en los ecosistemas marinos costeros y de agua dulce y se sabe que alcanza su punto máximo durante el día y con temperaturas cálidas. Se ha informado que la ebullición es responsable del 45 % del flujo anual de metano en las marismas de agua dulce y que es más importante en los meses de verano durante el día y también puede desencadenarse por el aumento del viento.

Una de las especies de hierba más comunes en ambientes pantanosos es Spartina. Esta spartina y otras hierbas de pantano comunes utilizan un sistema de transporte de gas que se encuentra en los tallos y raíces de las plantas. El sistema de transporte de gas funciona por difusión gaseosa que se produce a través de las láminas de las hojas y luego desciende hasta las puntas más alejadas de las raíces de las plantas. Este sistema de transporte es suficiente para suplir todas las necesidades respiratorias aeróbicas de la base y también ayuda a airear el lodo circundante.

Impacto ambiental

Durante el último siglo, se ha perdido más del 50 % de los hábitats originales de marismas saladas de EE. UU. La mayor parte de esta pérdida puede atribuirse directamente a la actividad humana. Los impactos humanos directos que afectan negativamente a las marismas saladas incluyen: dragado, vertido de desechos, zanjas de rejilla, corte de canales, diques y cultivo de heno salado. Los impactos indirectos, como los proyectos de recuperación de tierras y la construcción de represas, que generalmente ocurren durante un período de tiempo más largo que los impactos directos, pueden provocar aún más daños que afectan las inundaciones de marea en la superficie del pantano, provocan cambios en el drenaje de los humedales, el retroceso de la costa, y reducir las tasas de acreción de marismas verticales. Los cambios en el nivel eustático del mar debido al aumento de los gases de efecto invernadero antropogénicos y los aerosoles de sulfato en la atmósfera también representan una amenaza a largo plazo para la estabilidad de varios hábitats de marismas saladas en la costa de los EE. UU.