1 ENCISO, H.1, FISCHER, T.2, AIUPPA, A.3, GARZÓN, G.11 Servicio Geológico Colombiano, Dirección Técnica de Laboratorios, Grupo de Investigación FISQUIM 2 Universidad de Nuevo México, Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias, EEUU 3 Universidad de Palermo, Departamento de Ciencias de la Tierra y el Mar, ITALIA INICIATIVA DE MONITOREO E INVESTIGACIÓN DE LA DESGASIFICACIÓN DEL CARBONO PROFUNDO: DCO-DECADE RESUMEN Durante largos períodos de tiempo (~Ma) la biosfera, los océanos y la atmósfera han funcionado como una exosfera hacia donde fluye el CO2 proveniente del manto terrestre, utilizando a los volcanes como su principal medio de transporte. A pesar de las incertidumbres en el conocimiento de la emisión del CO2 desde el interior de la Tierra, es claro que estas emisiones naturales resultan eclipsadas frente a las emisiones antropogénicas iniciadas desde la industrialización en el siglo XVIII, lo cual ha llevado a un rápido incremento del CO2 atmosférico. MANTO TECTÓNICA DE PLACAS ZONA DE SUBDUCCIÓN FLUJO DE LAVA ERUPCIÓN VOLCÁNICA FULERENOS El Observatorio del Carbono Profundo DCO (Deep Carbon Observatory) creado en la última década, es una comunidad global de científicos de múltiples disciplinas descubriendo los secretos internos de la Tierra a través de investigaciones de la vida, la energía y la química fundamental del carbono. DECADE (Deep Carbon Degassing) es una comunidad de vulcanólogos tejiendo una red de estaciones permanentes para la medición de los flujos del CO2 de los volcanes más activos de la Tierra. Se han desarrollado estrategias de medición del CO2 en los volcanes, utilizando un sistema MultiGas [1], mediante el cual se puede establecer la relación CO2/SO2. Instalando sistemas MultiGas en el mismo lugar donde la red global NOVAC (Red para la Observación de los Cambios Volcánicos y Atmosféricos) tiene instaladas las estaciones escanDOAS, se pueden derivar los flujos de CO2 por relación con los datos de SO2 de la red NOVAC. Los volcanes colombianos Galeras y Nevado del Ruiz están incluidos entre los 33 volcanes monitoreados por la red NOVAC y entre los 7 volcanes actualmente monitoreados por la red DCO-DECADE. Para el cálculo de las emisiones de CO2 de los tres volcanes más activos en la última década en Colombia, se tomó como base un promedio histórico [2] de la relación CO2/SO2 y se tomó un promedio de los flujos de SO2 de los sistemas escanDOAS y movilDOAS de la red NOVAC. El carbono en la Tierra es materia de investigación multidisciplinaria. De los 88 elementos químicos de larga vida existentes en nuestro planeta, el carbono es especial, pues además de ser la base de todas las biomoléculas, contribuye de gran manera para el bienestar y la sostenibilidad de la vida en nuestro planeta, incluyendo la especie humana. El ciclo del carbono cerca de la superficie terrestre ejerce un rol importante en la salud de los ecosistemas, la disponibilidad de energía de bajo costo y de manera especial en la recuperación del medio ambiente. El presente trabajo se enfoca principalmente en el rol que el vulcanismo terrestre juega para la producción de CO2 impactando la atmósfera y los océanos. Las fuentes de CO2 volcánico pueden ser divididas en varias categorías tanto por desgasificación directa o difusa en arcos activos y volcanes de rift; como por desgasificación exclusivamente difusa en volcanes inactivos o sobre estructuras intrusivas plutónicas con asociaciones de metamorfismo de la corteza. El conocimiento de las emisiones naturales de CO2 está en su infancia y se requieren muchos esfuerzos para adelantar detalladas contribuciones desde distintos ambientes para lograr una mejor evaluación del efecto que los gases ejercen en el Cambio Climático. Se ha reportado que la concentración de CO2 en la atmósfera terrestre cambió 90 ppm (de 190 a 280 ppm) por dinámica natural en los últimos 140,000 años; mientras que en sólo 250 años desde la revolución industrial, la variación ha sido de 280 a 400 ppm (120 ppm) por emisiones antropogénicas. Esta situación resalta la importancia de comprender mejor el Ciclo Natural del Carbono Profundo, pues de esta manera podremos explicarme mejor cómo evoluciona la perturbación antropogénica en la atmósfera terrestre. Se plantea describir cómo funcionan las redes globales NOVAC y la iniciativa DECADE (Deep Carbon Degassing) del Observatorio del Carbono Profundo – DCO y se describirán sus principales avances en materia de monitoreo e investigación de la desgasificación del carbono profundo. NOVAC Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change https://www.novac-project.eu/ RED PARA LA OBSERVACIÓN DE LOS CAMBIOS VOLCÁNICOS Y ATMOSFÉRICOS DCO Deep Carbon Observatory https://deepcarbon.net/ OBSERVATORIO DEL CARBONO PROFUNDO – Comunidad de Reservas y Flujos – Iniciativa DECADE Observatorio del Carbono Profundo DCO (https://deepcarbon.net) Grupo de Investigación FISQUIM (http://fisquim.narod.ru) fuente: https://deepcarbon.net/page/dco-science-network RED NOVAC 2015 ESTRATEGIAS DE MEDICIÓN CON DOAS MULTIGAS EN EL NEVADO DEL RUIZ MAPA DE PARTICIPANTES EN DCO La cuantificación de los flujos del CO2 combinado con estudios isotópicos de δ13CO2 en los volcanes más activos de nuestro planeta permite definir el aporte de gases profundos y su ciclo. Hasta hace poco tiempo se venía estudiando el ciclo del carbono global enfocado principalmente en la atmósfera, los océanos y en general en los ambientes superficiales de la corteza terrestre, lo cual ha permitido obtener gran información. Contrariamente, es muy poco lo que se conoce del Ciclo del Carbono Profundo, pues no se habían iniciado cuantificación en forma automatizada, como la que ha iniciado DECADE. Ha sido por lo tanto muy limitado el conocimiento del interior profundo, el cual puede contener más de un 90% de todo el carbón presente en nuestro planeta. Por esto, estas cuantificaciones globales nos ayudará a acercanos más en nuestro intento por resolver algunas preguntas como: ● Cuánto carbono hay en el interior profundo de nuestro planeta? ● Dónde se hayan los depósitos más grande de carbono en el interior profundo? ● Cómo se moviliza el carbono entre los depósitos profundos? ● Hay importantes flujos de carbono del interior profundo hacia la superficie de la Tierra? ● Cuál es la naturaleza y la cantidad de vida microbiana profunda? ● Hay fuentes abióticas profundas de metano e hidrocarburos? ● La química orgánica profunda juega algún rol importante en el origen de la vida? VOLCÁN GALERAS VOLCÁN NEVADO DEL HUILA VOLCÁN NEVADO DEL RUIZ Los datos colectados de los gases del interior de la Tierra en los 14 volcanes activos en el territorio colombiano se caracterizan por que el vapor de agua es el principal componente, seguido del CO2 y del SO2. El SO2 es una especie volátil más soluble en el magma que el CO2 y por esto se le estudia para hacer seguimiento del transporte del cuerpo magmático en períodos previos a su exolución a superficie. El CO2 es un gas de efecto invernadero, utilizado en vulcanología como trazador de transporte magmático a profundidad. Al procesar los datos colectados de CO2 y SO2 volcánicos, se encontraron que las relaciones CO2/SO2 son variables, sin embargo en el presente trabajo se calcularon valores promedios, indicando que los volcanes Galeras y Nevado del Ruiz se aproximan a 3.0; mientras que para el Nevado del Huila el CO2 duplica al SO2. Fotografía aérea del Sureste de Manizales, Caldas Seleccionando los máximos flujos de SO2 registrados en las estaciones permanentes de la red NOVAC en los volcanes Galeras y Nevado del Ruiz; y los calculados a partir de las densidades de columnas con un sistema carDOAS en el área de influencia del volcán Nevado del Huila, se estimaron flujos de CO2 volcánico a partir de las relaciones CO2/SO2. Estos estimativos indican significativas emisiones a la atmósfera de gas CO2 en períodos de alta actividad volcánica para estos tres volcanes colombianos, cuyos valores superan las diez mil toneladas diarias. Referencias ● Aiuppa, A., Robidoux, P., Tamburello, G., Conde, V., Galle, B., Avard, G., Bagnato, E., De Moor, J.M., Martínez, M., Muñóz, A., Gas measurements from the Costa Rica-Nicaragua volcanic segment suggest possible along-arc variations in volcanic gas chemistry. Earth Planet. Sci. Lett., 407, pp ● Faber, E., Morán, C., Poggenburg, J., Garzón, G., Teschner, M Continuous gas monitoring at Galeras Volcano, Colombia: first evidence. In: P. Hellweg, M. Calvache, S. Falsaperla (Editors), Understanding volcanoes through multiparameter measurement and their interpretation: In memory of Bruno Martinelli. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 125(1-2): ESTIMATIVOS DE FLUJOS POR PERÍODOS ERUPTIVOS DIÓXIDO DE CARBONO EN LA TROPOSFERA MAYO 2013