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Medio ambiente | 2018-06-01

BIGA, “calculadora” de emisiones de la vegetación

Universidad Nacional de Colombia | Aunque existen herramientas similares, la creada por ingenieras de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales tiene en cuenta la topografía del terreno colombiano, lo que la convierte en una aliada ideal para estudiar la calidad del aire de las ciudades del país.

La densidad de plantas se constituye en una alta fuente de compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVB), sustancias que emiten las plantas y que rápidamente se transforman en la atmósfera e influyen en la calidad del aire.

Dichas sustancias representan una parte muy importante de la química atmosférica, la cual está compuesta por monoterpenos, sesquiterpenos e isoprenos, estos últimos los más abundantes, con un 53 % de las emisiones.

La profesora Beatriz Aristizábal Zuluaga, directora del grupo de trabajo académico en Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la U.N. Sede Manizales, explica que estos no son perjudiciales en sí mismos, pero como alcanzan niveles muy altos, allí se mezclan con otras sustancias presentes en la atmósfera generando contaminantes como el ozono.

“Todas las plantas emiten compuestos orgánicos volátiles; lo hacen porque reaccionan al estrés provocado por las plagas o la temperatura, y en las áreas urbanas como respuesta a los altos niveles de contaminación”, dice la docente.

Teniendo en cuenta que los modelos para calcular estos compuestos se desarrollan para otros países, las profesoras Zuluaga, Jeannette Zambrano y Jade Alexandra Li Ramírez, magíster en Ingeniería - Ingeniería Química, diseñaron BIGA, un modelo para calcular las emisiones provenientes de la vegetación considerando las altitudes o el gradiente altitudinal.

Este fue probado en Caldas, donde el 98,4 % del territorio está cubierto de vegetación: 35 % cultivos, 34 % pastos y 29 % bosques.

Para elaborar un primer inventario de emisiones de COVB, se consideró 2013 como año base y se usaron factores de emisión reportados en la literatura, que no son de Colombia ya que el país no tiene estos registros.

La magíster Li menciona que se escogió 2013 porque fue un periodo que no tuvo influencia de fenómenos como La Niña o El Niño, es decir que se consideró como un año normal. Los datos de temperatura y radiación solar fueron suministrados por el Centro de Datos e Indicadores Ambientales de Caldas (CDIAC).

Para determinar los efectos altitudinales se utilizó un modelo de elevación digital disponible del satélite Aster de la NASA, un mapa de uso y cobertura del suelo para Caldas a una escala 1:100.000, elaborado por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) para 2010, el más actualizado a la fecha de este estudio.

También se estimaron emisiones totales de isopreno, monoterpenos y otros COVB. Se evaluaron dos temporadas hidrológicas típicas de esta región, para lo cual se tomó un día de la temporada húmeda (29 de noviembre de 2013) y un día de la temporada seca (6 de enero de 2013), con cálculos de 24 horas para cada día.

Los cálculos permitieron cuantificar 21.200 toneladas de COVB emitidas en 2013: las emisiones en días de temporada seca son hasta un 35 % más altas que en días húmedos. De esta manera se demostró que las mayores emisiones se presentan en días secos, cuando la temperatura es más alta. Lo contrario sucede en épocas como la actual, predominio del fenómeno de La Niña, cuando la nubosidad aumenta y hace que la luz y la temperatura disminuyan, lo cual reduce las emisiones de COVB.

En cuanto a la vegetación, el 70 % de las emisiones se dan por los bosques, debido a que suelen tener mayor área foliar para emitir. En especial con isopreno los flujos aumentan entre la 1 y las 4 de la tarde, momento en que la radiación solar es mayor. Esto demuestra que las emisiones son proporcionales a la cantidad de luz.

Con los resultados obtenidos, BIGA se convierte en una aliada esencial en la formulación de políticas y estrategias apropiadas para reducir y controlar contaminantes; realizar programas de reforestación y planes de prevención, y sobre todo como guía para evaluar el efecto del uso y la cobertura del suelo en las emisiones de estos compuestos.

La primera versión de la herramienta, que ya tiene licencia, utiliza el software Matlab y un sistema de información geográfica (SIG) y se puede descargar en la sección I+D de la página del grupo de trabajo académico en Ingeniería Hidráulica y Ambiental (http://idea.manizales.unal.edu.co/gta/ingenieria_hidraulica/).

Las creadoras anuncian que ya están avanzando en una segunda versión en software libre Phython y con el SIG Qgis, para programar el modelo y visualizar los resultados.


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