Ammonia emissions from seabird colonies

Abstract

El artículo aborda la contribución que hace las colonias de aves marinas en las emisiones global de amoníaco (NH3). Estas colonias, que suelen estar ubicadas en islas o costas, generan grandes cantidades de excrementos que son ricos en nitrógeno. Este nitrógeno se transforma en amoníaco, un gas que puede tener efectos significativos en los ecosistemas circundantes y en la composición química de la atmosfera. Los autores del estudio realizaron mediciones en dos colonias de aves marinas en islas cerca de la costa de Escocia (“Isle of May” y “Bass Rock”) para cuantificar las emisiones de amoníaco. Se utilizaron dos métodos basados en mediciones de la concentración atmosférica realizadas cerca de las islas. El primer método fue el de la ratio de trazador (RT), que consistía en liberar una cantidad conocida de hexafluoruro de azufre (SF6), un gas trazador, desde la ubicación de la colonia y, a continuación, medir las concentraciones atmosféricas de NH3 y SF6 en lugares situados a sotavento de la colonia. La estimación de las emisiones se calculó a partir de la relación entre las concentraciones de SF6 y NH3 multiplicada por la tasa de liberación de SF6. El segundo método utilizó la modelación inversa (MI) para estimar las emisiones de NH3. Para ello, se aplicó un modelo de dispersión atmosférica de penacho gaussiano a las emisiones de las dos islas y se ajustó el término de fuente del modelo para que las concentraciones estimadas coincidieran con las concentraciones de NH3 medidas. Debido a la ubicación marina de las fuentes de NH3, fue necesario realizar mediciones de la concentración atmosférica desde un barco. En total, se realizaron 25 transectos marinos a sotavento de las dos islas. Las concentraciones de amoníaco se midieron utilizando un sistema AMANDA (Ammonia Measurement by Annular Denuder sampling with on-line Analysis). Este sistema pasa el aire ambiente sobre una solución ácida, que captura el NH3 en el aire. La solución resultante se analiza químicamente para estimar la cantidad de NH3 capturada del aire. Las concentraciones de SF6 se midieron muestreando periódicamente el aire ambiente en bolsas de fluoruro de polivinilideno, que posteriormente se analizó mediante cromatografía de gases. Las dos técnicas proporcionaron estimaciones bastante sólidas de las emisiones de las colonias. Las estimaciones de emisiones de NH3 para la “Isle of May” fueron de 8,0 kg NH3 hora-1 (RT) y 4,5 kg NH3 hora-1 (MI) y las de “Bass Rock” fueron de 30,8 kg NH3 hora-1 (RT) y 26,1 kg NH3 hora-1 (MI). Acoplando estos resultados experimentales a un modelo bioenergético de aves marinas, los autores pudieron generalizar los resultados, y combinando esta información con una base de datos mundial de aves marinas, obtuvieron una estimación de las emisiones mundiales de NH3 de las aves marinas de 242 Gg NH3 año-1. Los resultados sugieren que el 44% de estas emisiones globales proceden de dos especies de pingüinos antárticos. Este análisis sugiere que las emisiones de NH3 de las colonias de aves marinas representan la mayor fuente puntual de emisión de NH3 del planeta, mucho mayor que cualquier fuente antropogénica. Los resultados también señalan la importancia de estas emisiones biogénicas de NH3 y su dispersión y depósito en la dinámica de la vegetación de los ecosistemas terrestres costeros en lugares remotos, así como el impacto que estas emisiones tienen en la composición atmosférica y la formación de partículas en estos lugares.