Investigadores del Instituto de Ciencias Forestales de la Academia de Ciencias de Rusia, del Instituto de Física Atmosférica A.M. Obukhov de la Academia de Ciencias de Rusia y otras instituciones científicas han descubierto que algunas zanjas de drenaje (canales artificiales utilizados para drenar pantanos) pueden acumular carbono en el agua de los poros de los sedimentos del fondo, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. El agua en las zanjas de drenaje de las turberas bajas es rica en iones, lo que favorece la formación de carbonatos, que pueden unir carbono y eliminarlo del ciclo biológico de la materia. El estudio, financiado por la Fundación Científica de Rusia (RSF), se publicó en la revista International Geochemistry.

Las turberas ocupan aproximadamente el 3% de la superficie terrestre y desempeñan un papel importante en el ciclo global del carbono, almacenando grandes cantidades de carbono. Sin embargo, el drenaje y la extracción de turba alteran el equilibrio natural, el nivel freático desciende, la turba se descompone más rápidamente liberando dióxido de carbono, y las zanjas de drenaje se convierten en fuentes de metano. Aunque las zanjas de drenaje ocupan un área pequeña, las condiciones anóxicas en su fondo favorecen la metanogénesis, que es más activa durante los períodos cálidos. Sin embargo, las características del ciclo del carbono en las zanjas de drenaje y la magnitud de sus emisiones a la atmósfera en forma de CO₂ y CH₄ están poco estudiadas, lo que dificulta una evaluación precisa del impacto de los sistemas de drenaje en el clima y el medio ambiente.

Los científicos estudiaron la dinámica estacional de las emisiones de gases de efecto invernadero desde la superficie de las zanjas de drenaje en la turbera de Tarmansky (óblast de Tiumén) y las compararon con la composición química del agua. Analizaron datos modernos de la composición química del agua de las zanjas en 2024 y los compararon con datos de archivo de 1969 a 1971 (cuando el sistema de drenaje acababa de ponerse en funcionamiento). Los resultados mostraron que en el último medio siglo, la proporción de iones de cloruro y sodio ha aumentado significativamente, especialmente en verano, lo que puede explicarse por la concentración debida a la evaporación.

Evgenia Soldatova, investigadora principal del proyecto financiado por la Fundación Científica de Rusia, explicó que la composición química del agua en los canales está influenciada por varios procesos naturales, incluida la mineralización de la materia orgánica en la turbera, la disolución de minerales bajo la turbera, el intercambio iónico entre el sodio en el agua y el calcio y magnesio en el perfil del suelo y las rocas subyacentes, y el aumento de la evaporación en los últimos años debido al incremento de las temperaturas estivales, que también es un factor importante.

Uno de los hallazgos clave es que los carbonatos pueden precipitarse del agua de las zanjas de drenaje durante el verano. La abundancia de nutrientes minerales en las turberas bajas, el drenaje artificial y la concentración por evaporación crean condiciones favorables para la saturación de minerales en el agua. La precipitación de carbonatos excluye, al menos temporalmente, el carbono previamente disuelto en el agua del ciclo biológico de la materia.

Los investigadores también analizaron las variaciones estacionales en las emisiones de metano y dióxido de carbono desde la superficie del sistema de drenaje. En la mayoría de los cursos de agua, las emisiones aumentaron en verano en comparación con la primavera. Sin embargo, una zanja de drenaje que se secó por completo en verano mostró un flujo de gases de efecto invernadero anormalmente bajo en su superficie. Los sedimentos del fondo mantuvieron un estado saturado de agua, y el metano y el dióxido de carbono se acumularon en forma disuelta en el agua de los poros de estos sedimentos, sin llegar a la atmósfera. En verano, el flujo de gases de efecto invernadero en la superficie de esta zanja fue significativamente menor que en primavera.

Evgenia Soldatova afirmó que este patrón de emisiones atípico indica la necesidad de estudiar con más detalle los procesos de ocurrencia del carbono disuelto para evaluar con mayor precisión el papel de las zanjas de drenaje en el balance de carbono y desarrollar medidas más efectivas para la restauración de turberas drenadas. Planean investigar los procesos que afectan la migración del carbono disuelto y su acumulación en el agua de los poros de las turberas drenadas, así como los factores que controlan la precipitación de carbonatos a partir de soluciones acuosas.