Las técnicas nucleares contribuyen a medir el cambio climático
Las técnicas nucleares e isotópicas pueden ayudar a estudiar sistemas terrestres y acuáticos, vigilar las emisiones de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono (CO2), el óxido nitroso (N2O) y el metano (CH4), con el objetivo de evaluar los efectos del cambio climático en el medio ambiente.
Las técnicas isotópicas permiten recopilar datos para determinar, vigilar y gestionar las fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero y así comprender qué relación guardan con los cambios que suceden en la tierra, los océanos y toda la atmósfera.
Los átomos de cada elemento químico tienen un número característico de protones, neutrones y electrones. Los átomos con el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones se denominan isótopos y aunque tienen prácticamente las mismas propiedades químicas que el elemento original, su masa y sus propiedades físicas son distintas.
Se pueden diferenciar isótopos estables que no emiten radiación e isótopos inestables y radiactivos que sí emiten radiación.
Diversas técnicas nucleares para medir las cantidades y proporciones de isótopos y rastrear su origen, historia, fuentes e interacciones en el medio ambiente.
¿Qué aplicaciones tiene? A continuación, se exponen algunas de ellas:
Reducir las emisiones en agricultura
Un 25% de las emisiones de gases de efecto invernadero se origina en la agricultura, por ejemplo, cuando el ganado y los fertilizantes químicos liberan metano y óxido nitroso, que es un gas que contribuye al calentamiento global 300 veces más que el dióxido de carbono y que, en exceso, puede contaminar la tierra y el agua dulce.
Los isótopos y las técnicas nucleares pueden ayudar a determinar la cantidad de fertilizante que absorben las plantas y así, reducir la cantidad de fertilizante aplicado y el volumen de óxido nitroso emitido.
Reforzar la producción de cultivos
El cambio climático ha generado condiciones de extrema sequedad en muchos países y, por ello, es importante comprender cómo la sequía afecta al crecimiento de los cultivos bajo estas nuevas circunstancias.
Con los isótopos se puede evaluar el estado y movimiento del agua en el suelo y buscar métodos más baratos y eficaces para abastecer de agua a los cultivos y, a la vez, ahorrar este tan preciado recurso.
Por otro lado, la irradiación gamma y la de rayos X, que aceleran el proceso natural de modificación genética, se utilizan en el fitomejoramiento por inducción de mutaciones para desarrollar nuevas variedades de cultivo resistentes o tolerantes a la sequía, la salinidad, la enfermedad y las plagas. Se tratan las semillas y otros materiales vegetales para inducir modificaciones genéticas similares a las de las mutaciones espontáneas, lo que da como resultado variedades mejoradas de alto rendimiento y cultivos mejor adaptados a los cambios climáticos.
Estudio de los océanos
El océano absorbe el 25% del dióxido de carbono liberado a la atmósfera, lo que permite almacenar en él 50 veces más este gas que en la atmósfera. Esto provoca la acidificación de los océanos, que puede afectar o incluso destruir a los organismos marinos.
Técnicas nucleares e isotópicas permiten evaluar la capacidad del océano para almacenar carbono, el impacto de la acidificación en los organismos marinos, la evolución de la acidez en los océanos y las consecuencias en futuros escenarios climáticos, así como, entender el ciclo del carbono, incluidas las fuentes y el destino de la materia orgánica.
Comprender las reservas de agua
El cambio climático afecta tanto a las fuentes de lluvia mundiales como a la distribución de esta lluvia y esto influye en el caudal fluvial y en la recarga de aguas subterráneas.
La hidrología isotópica sirve para comprender cómo se recargan los acuíferos de aguas subterráneas y cuán vulnerables pueden ser al cambio climático. Estos datos ayudan a proteger y conservar los sistemas de aguas subterráneas. Asimismo, examina la composición isotópica del hidrógeno y el oxígeno en el agua y cómo ésta es única según el momento y el lugar en el que se produjo la lluvia de la que procede. Esta técnica permite rastrear el origen de ese elemento y proteger así su fuente.
Otros isótopos se utilizan para determinar la edad del agua que se encuentra en distintos sistemas acuíferos de forma que los científicos pueden discernir la mejor manera de gestionar el abastecimiento de agua para garantizar su sostenibilidad a largo plazo.
