Distribución espaciotemporal de metano en la capa superficial en embalses tropicales andinos
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Resumen
Los embalses tropicales andinos pueden ser fuentes significativas de metano ({CH4}), pero los procesos que controlan su dinámica en la capa superficial son poco comprendidos. Este estudio analizó la producción, transporte y emisión del {CH4} en la capa superficial de mezcla del embalse Porce III (Antioquia, Colombia) mediante balances de masa, a partir de cinco campañas de campo (2018-2019), que integraron variables fisicoquímicas, hidrometeorológicas y concentraciones de {CH4}. Los resultados mostraron una marcada variabilidad espaciotemporal de {CH4}, influenciada por la estratificación térmica, régimen de vientos, los caudales regulados por la operación en cascada del embalse Porce II y la actividad biológica. Las concentraciones superficiales oscilaron entre 2,3 y 26,4 μg/L, con un evento atípico en febrero de 2019 que alcanzó 7,536 μg/L, asociado a un bloom fitoplanctónico y limitación de fósforo. Los balances de masa de metano indicaron que el intercambio atmosférico y la producción neta de metano fueron los términos dominantes. Se identificó producción neta de metano positiva en condiciones de alta oxigenación (>80% saturación) y pH alcalino (>8,3), evidenciando la posible existencia de producción óxica de metano en el embalse. Este estudio constituye una aproximación detallada a la dinámica de metano en un embalse tropical andino y sienta bases para futuras investigaciones sobre producción óxica de metano y su impacto en emisiones de gases de efecto invernadero. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Tropical Andean reservoirs can be significant sources of methane ({CH4}), but the processes controlling its dynamics in the surface layer are poorly understood. This study analyzed the production, transport and emission of {CH4} in the surface mixed layer of the Porce III reservoir (Antioquia, Colombia) through mass balances based on five field campaigns (2018-2019), which integrated physicochemical and hydrometeorological variables, as well {CH}_{4}\ concentrations. The results showed marked spatiotemporal variability of {CH4}, influenced by thermal stratification, wind regime, regulated flows from the cascading operation of Porce II reservoir, and biological activity. Surface concentrations ranged from 2,3 y 26,4μg/L, with an atypical event in February 2019 reaching 7536 μg/L, associated with a phytoplankton bloom and phosphorus limitation. Methane mass balances indicated that atmospheric exchange and net methane production were the dominant terms. Positive net methane production was identified under conditions of high oxygenation (>80% saturation) and alkaline pH (>8,3), evidencing the possible existence of oxic methane production in the reservoir. This study provides a detailed approach to methane dynamics in an Andean tropical reservoir and lays the groundwork for future research on oxic production.