Objectiu

Realitzar el seguiment de la concentració de CO₂ en l’aire a dues estacions de la zona d’Aigüestortes per ampliar el coneixement del cicle del carboni als Pirineus i avaluar-ne els factors que influeixen en la variabilitat observada a escala espacial i diferents escales temporals.

Mètodes bàsics

Àrea d'estudi: dues estacions del node LTER-Aigüestortes (LTER-sigles angleses de recerca ecològica a llarg termini).

A l’estació de l’Estany Llong (ELL) es va mesurar la concentració de CO₂ atmosfèric de forma presencial cada 15 dies, entre els anys 2008 i 2014, utilitzant instrumentació d’alta precisió.

A l’estació del Centre de Recerca d’Alta Muntanya (CRAM) entre els anys 2010-2014, es van prendre mesures en continu cada minut mitjançant un sensor de menor precisió.

A totes dues estacions es van mesurar altres variables meteorològiques: temperatura de l’aire, humitat relativa, pressió atmosfèrica, i direcció i velocitat del vent. Es va quantificar la taxa de creixement anual, la variabilitat estacional així com l’amplitud diürna. Els resultats obtinguts van ser comparats amb dades de referencia NOAA de la capa límit atmosfèrica i marina (MBL-sigles angleses de Marine Boundary Layer), així com amb valors obtinguts d’altres estudis de monitoreig.

Resultats principals

El cicle anual de la concentració de CO₂ a l’estació ELL segueix al mateix patró i amplitud que els valors MBL, el que indica l’absència de qualsevol influència antropogènica o natural en aquesta estació remota. La variabilitat en el creixement anual d’aquestes dues series de dades també segueix una tendència similar, amb un valor mitjà de creixement de 2,18 i de 2,20 ppm CO₂/any, respectivament. No s’ha observat una influència significativa ni de la direcció ni de la velocitat del vent en la concentració de CO₂ atmosfèric en aquest indret.

A l’estació CRAM, el cicle diürn de concentració de CO₂ mostra una variabilitat segons l’estació de l’any; mentre que a l’estiu, coincidint amb la taxa màxima de respiració i fotosíntesis de l’ecosistema l’amplitud diürna és màxima, a l’hivern aquesta amplitud es veu molt reduïda. El vent, en funció de la seva direcció i de la situació de les fonts i embornals locals, influeix també en la concentració de CO₂ atmosfèric i es magnifica durant el dia, quan l’activitat fotosintètica és major, el vent més freqüent i el transit de vehicles mes alt. De nit amb la reducció del trànsit, el CO₂ atmosfèric prové principalment dels processos de respiració i el vent no hi té una influència significativa. L’efecte del vent també es major a l’estiu, coincidint amb valors baixos de CO₂ degut a l’activitat fotosintètica. L’amplitud del cicle diürn de CO₂ aixímateix està exponencialment relacionada amb la temperatura.

Els valors de CO₂ mesurats a l’hivern a les dues estacions, ambdues cobertes per neu, no difereixen, però en canvi a l’estiu són mes baixos al CRAM que a l’estació ELL. La diferencia observada als mesos d’estiu sembla estar relacionada per la composició i la major taxa fotosintètica de la vegetació dels voltants de l’estació del CRAM en comparació amb la que es troba als voltants de l’estació ELL.

Conclusions

La comparació dels resultats obtinguts en aquest estudi amb les dades de referència MBL i d’altres llocs d’Europa, indiquen la idoneïtat de l’estació ELL com a lloc remot de referència.

Les dades obtingudes en continu al CRAM, demostren la influència de la direcció del vent respecte a la localització de fonts i embornals de CO₂ local. La proximitat del túnel de Vielha al nord de l’estació de monitoreig fa augmentar la concentració de CO₂ fins a 5 ppm respecte al valor mitjà durant el dia. Per altra banda, la major amplitud del cicle diürn de CO₂ durant l’estiu es relaciona directament amb la temperatura, ja que determina en gran mesura la fotosíntesi i la respiració de la coberta vegetal.

La combinació de les dues series temporals, una obtinguda en un entorn remot amb una periodicitat menor però amb mesures d’alta precisió i l’altra a un lloc més influenciat per les emissions locals, amb menor precisió de mesura però major periodicitat temporal, han resultat un plantejament útil per estudiar el balanç de CO₂ en ecosistemes d’alta muntanya.