El gas de pantano , también conocido como gas de ciénaga o gas de turbera , es una mezcla principalmente de metano y pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno , dióxido de carbono y trazas de fosfina que se produce de forma natural en algunas marismas , pantanos y ciénagas geográficas .
La superficie de pantanos, ciénagas y ciénagas está formada inicialmente por vegetación porosa que se va pudriendo hasta formar una costra que impide que el oxígeno llegue a la materia orgánica atrapada 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 tres vías principales: por difusión de moléculas de metano a través de una interfaz aire-agua, burbujeando fuera del agua en un proceso conocido como ebullición , o a través del transporte mediado por plantas. [1]
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 por 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 los entornos de pantanos. Se sabe que ambos estimulan la producción de metano en lodos acuáticos y utilizan acetato , metanol y trimetilamina como sustratos para la producción de metano. [2]
Los humedales del mundo son una de las mayores fuentes de metano atmosférico . Este metano, que se produce por la descomposición de materia orgánica en un entorno anóxico , se escapa por difusión , un proceso que ocurre principalmente durante la noche, por ebullición o por transporte a través de plantas.
El proceso de difusión está controlado por el paso de gas a través de la interfaz aire-agua. [1] La difusión puede acelerarse e intensificarse por el afloramiento , como el movimiento de los remolinos turbulentos, y los procesos de enfriamiento. Por la noche, la superficie del agua emite calor por radiación. El agua superficial más fría se hunde, empujando el agua superficial más cálida hacia afuera 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 nocturnos de metano, así como el 32% de las emisiones anuales de metano de los entornos de humedales. [3]
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 a temperaturas cálidas. Se ha informado que la ebullición es responsable del 45% del flujo anual de metano en los pantanos de agua dulce [3] y que es más importante en los meses de verano durante el día y también puede ser desencadenada por el aumento del viento.
Una de las especies de pasto más comunes en los ambientes pantanosos es la espartina . Esta espartina y otras hierbas comunes de los pantanos 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 mediante difusión gaseosa que se produce a través de las láminas de las hojas y luego se desplaza hacia abajo hasta las puntas más alejadas de las raíces de la planta. Este sistema de transporte es suficiente para satisfacer todas las necesidades respiratorias aeróbicas de las raíces del pasto y también ayuda a airear el lodo circundante. [4]