Balance de carbono

SECUESTRO Y EMISIÓN DE CARBONO
DE UN HUMEDAL EUTROFIZADO A NIVEL
DE MESOCOSMOS
Victor Augusto Lizcano Sandoval
Posgrado en ingeniería sanitaria y ambiental
Santiago de Cali
2016

CONTENIDO
 INTRODUCCIÓN
 OBJETIVOS
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS
 CONCLUSIONES
 RECOMENDACIONES Y
AGRADECIMIENTOS

INTRODUCCIÓN
HUMEDALES
Servicios ecosistémicos
Regulación de inundaciones
Recarga de acuíferos
Alta biodiversidad
Abarcan en 6% de la superficie
terrestre (Li, T. et al., 2010)
Regulación del ciclo
biogeoquímico del carbono
20-25% de las emisiones de
Metano (Li, T. et al., 2010)
4% de las emisiones globales de
Dióxido ce carbono (Huttunen,
J. T. et al., 2003)
15% del carbono almacenados
en suelos(Reddy, K. R. et al.,
2008)

OBJETIVOS
 General:
 Evaluar el secuestro y emisión de carbono a nivel de mesocosmos de un humedal
eutrofizado.
 Específicos:
 Evaluar los flux de CO2 y CH4 a nivel de mesocosmos de un humedal eutrofizado
con y sin presencia de plantas acuáticas.
 Comparar la relación de los flux de CO2 y CH4 con la producción primaria neta, el
carbono orgánico disuelto, la demanda química de oxigeno, la temperatura
superficial del agua y el porcentaje de carbono orgánico, en un humedal
eutrofizado a nivel de mesocosmos con y sin presencia de plantas acuáticas.
 Plantear un balance de masa que indique las entradas, salidas y la acumulación
de carbono para un humedal eutrofizado a nivel de mesocosmos con y sin
presencia de plantas acuáticas.

METODOLOGÍA
Ubicación geográfica
Montaje de unidades experimentales
Toma de muestras y procesamiento
Análisis estadístico

UBICACIÓN GEOGRÁFICA
UNIVERSIDAD DEL VALLE
LAGUNA DE SONSO

MONTAJE DE UNIDADES
EXPERIMENTALES
M1: Mesocosmos sin plantas acuáticas ; M2: Mesocosmos con plantas acuáticas
 Dimensiones de los mesocosmos:
65 x 33 x 47 cm (base x profundidad
x altura).
 Dimensiones del sello hidráulico: 74
x 39 x 3 cm (base x profundidad x
altura).
 Dimensiones de la cámara estática:
41x 76,8 x 22 cm (base x
profundidad x altura).
 Caudal afluente y efluente: 6,5 L/d
 Altura de sedimentos: 10 cm
 Altura lamina de agua: 30 cm
 TRH: 10 días
Planta empleada para el experimento: Eichhornia crassipes

Compuestos empleados Compuestos del agua sintética
Concentración de los
compuestos en el agua sintética
(mg/L)
Macronutrientes
KH2PO4 PO4
3-
0,12
NH4Cl NH4
+
2,02
KNO3 NO3
-
0,5
CaCO3 Ca2+
0,24
MgCl2 x 6H2O Mg2+
0,04
FeSO4 x 7H2O SO4
2-
0,2
Micronutrientes
FeCl3 x 6H2O Fe3+
0,1
CuCl2 Cu2+
0,025
MnCl2 x 4H2O Mn2+
0,1
ZnCl2 Zn2+
0,1
Na2MoO4 x
2H2O
MoO4
2-
0,024
H3BO3 BO3
-
0,01
Elementos traza
CoCl2 x 6H2O Co2+
0,024
Na2SeO3 x 5H2O Na+
0,026
NiCl2 x 6H2O Ni2
+
0,02
Carbono C6H12O6
COD 26,25
DQO 70
PREPARACIÓN DEL AGUA SINTÉTICA
MONTAJE DE UNIDADES
EXPERIMENTALES

 PREPARACIÓN DE SEDIMENTOS Y PLANTAS ACUÁTICAS
MONTAJE DE UNIDADES
EXPERIMENTALES

MONTAJE DE UNIDADES
EXPERIMENTALES
 MONTAJE DE MESOCOSMOS
En 10 días se alcanzó la transparencia total a disco secchi y las plantas presentaron
poca variación en cuanto a su textura.

TOMA DE MUESTRAS Y
PROCESAMIENTO
 Los muestreos se realizaron entre los meses de Agosto y
Noviembre del año 2013.
 Los muestreos se realizaron en horarios comprendidos entre
las 11:00 a.m. y la 1:00 p.m.
 Adicionalmente se adelanto una campaña de monitoreo de
tres días con el propósito de observar la variación día noche
de los flux de CO2 y de CH4.
 FASE EXPERIMENTAL

 EQUIPOS Y MÉTODOS ANALITICOS
Parámetros fisicoquímicos Método o equipo empleado Método o equipo empleado
pH Electrodo pH Sentix 41-3
Medidor Multiparámetro WTW modelo
3400i
OD Electrodo Cellox 325
3400i
ORP Electrodo Redox
3400i
Temperatura del agua Electrodo Cellox 325
3400i
Temperatura del ambiente Termómetro digital DT8220 Lixe
DQO Método de reflujo cerrado
APHA (2005)
Código 5220 C
COD
Método de combustión a alta
temperatura
APHA (2005)
Código 5310 B
Alcalinidad Total Método titulométrico
APHA (2005)
Código 2320 A
Carbonatos Método titulométrico
APHA (2005)
Código 4500 CO2 D
Bicarbonatos Método titulométrico
APHA (2005)
Código 4500 CO2 D
Nitratos
Método de detección
espectrofotométrico
Código 4500-NO3
-
B
Nitritos Método calorimétrico
APHA (2005)
Código 4500-NO2
-
B
N. Amoniacal Método titulométrico
APHA (2005)
Código 4500-NH3 C
Fosfatos Método ácido ascórbico
APHA (2005)
Código 4500-PA
Carbono orgánico sed. Método de Walkley y Black IGAC (1993)

Figura 14 . Toma de muestra de GEI mediante el uso de cámaras estáticas
MEDICIÓN DE GASES:
TOMA DE MUESTRAS Y
PROCESAMIENTO
𝒋 𝑮𝑬𝑰 =
𝒅𝑪
𝒅𝒕
×
𝑽
𝑨
×
𝟏𝟒𝟒𝟎 𝒎𝒊𝒏
𝒅
=
𝒅𝑪
𝒅𝒕
× 𝒉 ×
𝟏𝟒𝟒𝟎 𝒎𝒊𝒏
𝒅

𝐏𝐏𝐍 =
∆𝑶 𝟐
∆𝒕
×
𝟏𝟐
𝟑𝟐
×
𝟏
𝑪𝑭
×
𝑽 𝑪
𝑨 𝑪
× 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝑹 𝒎𝒐 = −
∆𝑶 𝟐
∆𝒕
×
𝟏𝟐
𝟑𝟐
×
𝟏
𝑪𝑭
×
𝑽 𝑪
𝑨 𝑪
× 𝟏𝟎𝟎𝟎
TOMA DE MUESTRAS Y
PROCESAMIENTO
MÉTODO DE LAS BOTELLAS CLARA
– OSCURAS Y BIOMASA
∆𝐁𝐢𝐨𝐦𝐚𝐬𝐚 = 𝐁𝒊𝒐𝒎𝒂𝒔𝒂 𝑭𝒊𝒏𝒂𝒍 − 𝐁𝒊𝒐𝒎𝒂𝒔𝒂𝐢𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 × 𝟎. 𝟓
Considerando lo propuesto por Gunnarsson et al. (2007), Mander et al.
(2008) y Qi Sun et al. (2013).

BALANCE DE MASA:
𝐕
𝒅𝒄
𝒅𝒕
= 𝐐 𝑪𝒊𝒆 + 𝑪 𝒐𝒆 − 𝑪𝒊𝒔 − 𝑪 𝒐𝒔 + 𝐀 ∆𝐣𝑪𝑶 𝟐 ×
𝟏𝟐
𝟒𝟒
+ 𝐣𝐂𝑯 𝟒 ×
𝟏𝟐
𝟏𝟔
+ 𝒎𝑪 𝒈 + 𝒎𝑪 𝒑
Autores considerados:
(Coletti, J. et al., 2011; Eadie, B. et al., 1976; Mander, Ü. et al., 2008;
Sharifi, A. et al., 2013; Yang, H. et al., 2008)
TOMA DE MUESTRAS Y
PROCESAMIENTO
M1

𝑽
𝒅𝒄
𝒅𝒕
= 𝑸 𝑪𝒊𝒆 + 𝑪 𝒐𝒆 − 𝑪𝒊𝒔 − 𝑪 𝒐𝒔 + 𝑨 ∆𝒋𝑪𝑶 𝟐 ×
𝟏𝟐
𝟒𝟒
+ 𝒋𝑪𝑯 𝟒 ×
𝟏𝟐
𝟏𝟔
+ 𝒎𝑪 𝒈 + 𝒎𝑪 𝒑
𝒎𝑪 𝒑 = 𝐣𝑪𝑶 𝟐−𝐢𝐧_𝒑𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 ×
𝟏𝟐
𝟒𝟒
−
∆𝐁𝒊𝒐𝒎𝒂𝒔𝒂
∆𝒕
− 𝑹 𝑷 × 𝐀 Ecuación
𝐣𝑪𝑶 𝟐−𝐢𝒏 𝐜Á𝒎 𝒆𝒔𝒕
= 𝐣𝑪𝑶 𝟐−𝐢𝐧_ 𝒑𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 + 𝐣𝑪𝑶 𝟐−𝐢𝐧_𝑷𝑷𝑵
𝑅 𝑃 = 𝑗𝐶𝑂2−𝑠𝑎𝑙𝑒_𝑐á𝑚_𝑒𝑠𝑡 ×
12
44
− 𝑅 𝑚𝑜
M2
BALANCE DE MASA:
TOMA DE MUESTRAS Y
PROCESAMIENTO

 ANÁLISIS ESTADÍSTICO:
Se aplicó una prueba estadística no paramétrica (Mann-
Whitney) para probar si los flux de CO2 y CH4 en M1 y M2
fueron significativamente diferentes de un nivel de
significancia α=0.05. Igualmente, se realizaron diagramas
de caja, series de tiempo y modelos de regresión lineal y
exponencial, este último para conocer la relación del
CO2 y CH4, con otros parámetros fisicoquímicos medidos
durante el experimento. En todos los análisis estadísticos
se utilizó el software de versión libre R Project For
Statistical Computing versión 3.1.0., Microsoft Office Excel
2013 y Minitab 16 Statistical Software.
D.23
TOMA DE MUESTRAS Y
PROCESAMIENTO

Eficiencias de eliminación:
M1: NO2 (85,71%); NO3 (38%); NH4
+ (84,50%); DQO (39,43%); COD (68%)
M2: NO2 (93,88%); NO3 (34%); NH4
+ (89,11%); DQO (32,71%); COD (76,76%)
Parámetros
*M1 y M2
Concentracion
es de entrada
*M1 *M2
Concentraciones de
salida
Concentraciones de
salida
Nitritos (µg/L) 49 ± 2 7 ± 4 3 ± 1
Nitratos (mg/L) 0,50 ± 0,10 0,31 ± 0,10 0,33 ± 0,20
Nitrógeno amoniacal
(mg/L)
2,02 ± 0,10 0,31 ± 0,20 0,22 ± 0,10
DQO (mg/L) 70± 0,54 42,40 ± 22 47,10 ± 12,30
COD (mg/L) 26,3 ± 0,10 8,40 ± 2,30 6,10 ± 1,60
*M1: Mesocosmos sin plantas acuáticas; M2: Mesocosmos con plantas acuáticas
RESULTADOS
 CALIDAD DEL AGUA

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%deeliminación
M1
M2
NO2
- NO3
- NH4
+
DQO COD
RESULTADOS
Parámetros *M1 *M2 Observación
NO2
-
0-0,012 mg/L (Me= 0,007; s=0,004 ; n=10)
0,001-0,006 mg/L (Me= 0,003; s= 0,001; n =
10)
p>0,05, se acepta H1
NO3
-
0,20-0,60 mg/L(Me= 0,30; s= 0,12; n= 25) 21,5-0,80 mg/L (Me= 0,30; s= 0,18; n= 25) p>0,05, se acepta H0
NH4
+
0,14-0,72 mg/L (Me= 0,28; s=0,10; n=10) 0,10-0,35 mg/L (Me= 0,21; s=0,08; n=10) p>0,05, se acepta H0
COD 5,80-11,97 mg/L (Me= 6,41 ; s= 2,29 ; n=10) 5,78-11,20 mg/L (Me= 7,48 ; s=1,64 ; n=10) p>0,05, se acepta H0
DQO 25-102,50 mg/L (Me= 46,25 ; s= 21,94 ; n=10) 35-75 mg/L (Me= 50 ; s= 12,25 ; n=10) p>0,05, se acepta H0
Mínimo-Máximo (Mediana; Desviación estándar; tamaño de la muestra)

RESULTADOS

T. Ambiente 23,5-30,4 ºC (Me= 27,8; s=1,8 ; n=25) 23,3-30,7 ºC (Me= 27,9; s=1,9; n = 25) p>0,05, se acepta H0
T. Superficie agua 22-27,5 ºC (Me= 24,5; s=1,5; n=25) 21,5-27,4 ºC (Me= 24,9; s=1,7; n=25) p>0,05, se acepta H0
T. Superficie sed. 20,8-25,7 ºC (Me= 23; s=1,1; n=25) 20,9-25,9 ºC (Me= 23,5; s=1,3; n=25) p>0,05, se acepta H0
Radiación 23,4-85 Cal/cm2
(Me=60,7 ; s=16,1 ; n=25) 8,5-82 cal/cm2
(Me= 60,3 ; s=17,9 ; n=25) p>0,05, se acepta H0
ORP 116-387 mV (Me=312 ; s= 90,5 ; n=25) 107-410 mV (Me= 302 ; s= 89,5 ; n=25) p>0,05, se acepta H0
O.D. 1,24-4,13 mg/L (Me= 2,5 ; s= 0,8 ; n=25) 0,54-3,84 mg/L (Me= 2,6 ; s= 0,8 ; n=25) p>0,05, se acepta H0
Carbonatos 0,07-0,67 mg/L (Me= 0,21; s= 0,23 ; n=25) 0,06-0,53 mg/L (Me= 0,16 ; s= 0,18 ; n=25) p>0,05, se acepta H0
Bicarbonatos 173,9-212,9 mg/L (Me= 179,9 ; s= 8,3 ; n=25) 130,5-166,8 mg/L (Me=139,1 ; s=7,1 ; n=25) P<0,05, se acepta H1
Alcalinidad Total 174,6-213,1 mg/L(Me180,6; s=8,2 ; n=25) 130,9-166,9 mg/L (Me=139,7 ; s=7 ; n=25) P<0,05, se acepta H1
pH 6,7-8,2 (Me= 6,9; s=0,3 ; n=25) 6,2-8 (Me= 6,7; s=0,3 ; n=25) P<0,05, se acepta H1
CO2 Disuelto 0,5-16 mg/L(Me=2,8 ; s=3,2 ; n=25) 0,5-23,6 mg/L (Me=13,1 ; s=5,8 ; n=25) P<0,05, se acepta H1
Mínimo-Máximo (Mediana; Desviación estándar; tamaño de la muestra)
RESULTADOS

Condiciones moderadamente
aeróbicas:
M1: 2,5 mg O2/L
M2: 2,6 mg O2/L
60 cal/cm2-h
Para M1 y M2
T. Ambiente:
28 ºC para M1 y M2
T. Superficie:
25 ºC para M1 y M2
T. Superficie sedimentos: 23 ºC para M1 y M2
pH M1: 6,9
pH M2: 6,7 CO3
2- M1: 0,21 mg CaCO3/L
CO3
2- M2: 0,16 mg CaCO3/L
HCO3
- M1: 179,9 mg CaCO3/L
HCO3
- M1: 139,1 mg CaCO3/L
A. Total M1: 180,6 mg CaCO3/L
A. Total M2: 139,7 mg CaCO3/L
CO2 M1: 2,8 mg/L
CO2 M2: 13,1 mg/L
Tomado y editado de Reddy et. al , (2008)
Figura 37 . Comportamiento de parámetros fisicoquímicos en los mesocosmos
RESULTADOS

 GASES DE EFECTO INVERNADERO:
 DIÓXIDO DE CARBONO (CO2):
-300
-200
-100
0
100
200
300
14/08/2013
24/08/2013
03/09/2013
13/09/2013
23/09/2013
03/10/2013
13/10/2013
23/10/2013
02/11/2013
12/11/2013
22/11/2013
FluxdeCO2(mgm-2h-1)
Fecha
M1
M2
RESULTADOS
Los flux de CO2
obtenidos en este
experimento, estuvieron
en un rango entre -247 y
288 mg.m-2.h-1 de CO2
(mediana = 76; DE =
153,50; n = 16) para M1
y en un rango entre -93
y 154 mg.m-2.h-1 de CO2
(mediana = 12; DE =
87,80; n = 16) para M2.
p = 0,56.

y = -73,07ln(x) + 236,93
R² = 0,9114
-250
-150
-50
50
150
250
0 50 100 150 200 250
FluxdeCO2(mgCO2m-2h-1)
PPN (mg C m-2 h-1)
M1
y = -72,96ln(x) + 219,51
R² = 0,7821
-250
-150
-50
50
150
250
0 50 100 150 200 250
FluxdeCO2(mgCO2m-2h-1)
PPN (mg C m-2 h-1)
M2
GASES DE EFECTO INVERNADERO:
DIÓXIDO DE CARBONO (CO2):
RESULTADOS

GASES DE EFECTO INVERNADERO:
DIÓXIDO DE CARBONO (CO2):
RESULTADOS
y = 686,01ln(x) - 636,38
R² = 0,8906
-250
-150
-50
50
150
250
0 3 6 9 12 15
FluxCO2(mgCO2m-2L-1)
CO2 Disuelto (mg CO2 L-1)
M1
y = 309,14ln(x) - 677,73
R² = 0,8676
-250
-150
-50
50
150
250
0 3 6 9 12 15
FluxCO2(mgCO2m-2L-1)
CO2 Disuelto (mg CO2 L-1)
M2

RESULTADOS
PPN
0,40-257 mg m-2
h-1
(Me= 5,90; s= 90,10 ; n=
15)
4,11-70,52 mg m-2
h-1
(Me= 10,14; s= 22,82 ;
n= 15) P= 0,78, se acepta H0
CO2 Disuelto 1,88-3,96 mg/L (Me= 2,71; s= 0,59; n= 16) 6,63-14,52 mg/L (Me= 9,59 ; s= 2,78; n= 16) P < 0,05, se acepta H1

y = 835,2ln(x) - 3296,3
R² = 0,9507
-250
-150
-50
50
150
250
40 45 50 55 60 65 70 75
FluxCO2(mgCO2m-2h-1)
DQO (mg O2 L-1)
M1
y = 634,92ln(x) - 2505,2
R² = 0,8911
-250
-150
-50
50
150
250
40 45 50 55 60 65 70 75
DQO (mg O2 L-1)
M2
y = 401,14ln(x) - 2913,5
R² = 0,8864
-250
-150
-50
50
150
250
200 900 1600 2300 3000
DQO Sedimentos (mg O2 L-1)
M1
y = 208,82ln(x) - 1443,5
R² = 0,9003
-250
-150
-50
50
150
250
200 900 1600 2300 3000
DQO Sedimentos (mg O2 L-1)
M2
RESULTADOS

y = 70,91x - 598,71
R² = 0,937
-250
-150
-50
50
150
250
5 7 9 11 13
COD (mgC L-1)
M1
y = 28,079x - 194,6
R² = 0,8879
-250
-150
-50
50
150
250
5 7 9 11 13
COD (mgC L-1)
M2
y = 50,127x - 633,9
R² = 0,8022
-250
-150
-50
50
150
250
7 9 11 13 15 17
%CO
M1
y = 43,752x - 581,63
R² = 0,7101
-250
-150
-50
50
150
250
7 9 11 13 15 17
%CO
M2
RESULTADOS

*Mínimo-Máximo (Mediana; Desviación estándar; tamaño de la muestra)
DQO 40,50-72,85 mg/L (Me= 56,52; s= 9,70 ; n= 16) 45,00-68,74 mg/L (Me= 51,73; s=7,57; n = 16) P= 0,78, se acepta H0
DQO Sedimentos 750-2827 mg/L (Me= 1781; s= 528; n= 14) 708-2067 mg/L (Me= 1419 ; s= 517; n= 14) P= 0,063, se acepta H0
COD 5,02-11,72 mg/L (Me= 9,58; s= 2,09; n= 16) 3,76-12,41 mg/L (Me= 7,55; s= 2,95; n= 16) P= 0,46, se acepta H0
%CO 8,41-16,90 % (Me= 15,17 ; s= 2,44 ; n= 15) 10,65-17,40 % (Me= 13,97 ; s= 1,73 ; n= 15) P= 0,87, se acepta H0
RESULTADOS

CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2 CO2
CO2
CO2 CO2
ZONA ANAERÓBICA
ZONA AERÓBICA
CONSUMO DE OXÍGENO Y DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
LIBERACIÓN DE CO2
O2
O2 O2
O2
O2
Estimulación de la
actividad microbiana
RESULTADOS

y = 1360,8ln(x) - 4319,2
R² = 0,8731
-250
-150
-50
50
150
250
20 22 24 26 28 30
Temperatura (ºC)
M1
y = 928,2ln(x) - 2917,4
R² = 0,6989
-250
-150
-50
50
150
250
20 22 24 26 28 30
Temperatura (ºC)
M2
La temperatura medida en la superficie
del agua no presentó diferencias
significativas (p=0,96) entre M1 y M2.
Los rangos de temperatura oscilaron
entre 20,74 y 30,23 ºC.
RESULTADOS

0
1
2
3
4
5
6
14/08/2013
24/08/2013
03/09/2013
13/09/2013
23/09/2013
03/10/2013
13/10/2013
23/10/2013
02/11/2013
12/11/2013
22/11/2013
FluxdeCH4(mgm-2h-1)
Fecha
M1
M2
 METANO (CH4):
RESULTADOS
 Presentó rangos
entre 0,15 a 5,86
mg m-2 h-1 de CH4
(mediana = 1,19;
DE = 1,89; n = 16)
para M1, y entre
0,10 a 5,82 mg m-2
h-1 de CH4
(mediana = 0,69;
DE = 1,87; n = 16)
para M2. (p =
0,50).

y = 0,2402x - 8,9617
R² = 0,9516
0
1
2
3
4
5
6
7
40 45 50 55 60 65 70
FluxCH4(mgCH4m-2h-1)
DQO (mg O2 L-1)
M1
y = 0,3888x - 17,929
R² = 0,7527
0
1
2
3
4
5
6
7
40 45 50 55 60 65 70
DQO (mg O2 L-1)
M2
y = 0,0035x - 2,3415
R² = 0,8558
0
1
2
3
4
5
6
7
700 1200 1700 2200 2700
DQO en sedimentos (mg O2 L-1)
M1
y = 0,0011x - 0,5249
R² = 0,3956
0
1
2
3
4
5
6
7
700 1200 1700 2200 2700
DQO en sedimentos (mg O2 L-1)
M2
RESULTADOS

y = 1,0239x - 5,4137
R² = 0,8428
0
1
2
3
4
5
6
7
3 5 7 9 11 13
COD (mg C L-1)
M1
y = 0,1767x - 0,8406
R² = 0,4903
0
1
2
3
4
5
6
7
3 5 7 9 11 13
COD (mg C L-1)
M2
y = 0,025e0,3549x
R² = 0,718
0
1
2
3
4
5
6
7
8 10 12 14 16
FluxCH4(mgm-2h-1)
Carbono orgánico (%)
M1
y = 0,0395e0,2836x
R² = 0,5955
0
1
2
3
4
5
6
7
8 10 12 14 16
FluxCH4(mgm-2h-1)
Carbono orgánico (%)
M2
RESULTADOS

y = 0,8962x - 19,561
R² = 0,7078
0
1
2
3
4
5
6
7
20 22 24 26 28 30
Temperatura (ºC)
M1
y = 0,4679x - 9,5733
R² = 0,7993
0
1
2
3
4
5
6
7
20 22 24 26 28 30
Temperatura (ºC)
M2
Tomado de Xing et al., (2005)
RESULTADOS
 Estimula el
crecimiento de
organismos
metanogénicos
(Yang et al.,
2014).
 Mayor
disponibilidad de
materia orgánica
una mayor
producción de
CH4

 METANO (CH4):
RESULTADOS
y = 137,29x + 1,0326
R² = 0,9775
0
1
2
3
4
5
6
7
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04
CH4 Disuelto (mg CH4 L-1)
M1
y = 159,91x + 1,5408
R² = 0,3615
0
1
2
3
4
5
6
7
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04
CH4 Disuelto (mg CH4 L-1)
M2
Tamado de Reddy et al., (2008)
Presentó rangos entre
0,0015 y 0,0350 mg CH4
L-1 (mediana=0,0089;
DE= 0,0133; n= 8) y
entre 0,0005 y 0,0170
mg CH4 L-1
(mediana=0,0097; DE=
0,0067; n= 8). (p=0,74) .

Eichhornia
crassipes
Al inicio del
experimento
Al final del
experimento
Ganancia
Peso total seco
(gramos)
42,6 121 78.4
Número de
individuos
6 11 5
X 6 X 11
85 días
0,92 g biomasa día-1
Mitsch et al. (2013) y Jahangir et al. (2014).
 BALANCE DE MASA
RESULTADOS

RESULTADOS
Corresponde a los ingresos y salidas
anuales de carbono a lo largo del eje
vertical en M1 y M2. 1. Corresponde
al carbono acumulado en los
sedimentos; 2. Corresponde al
carbono emitido como CO2; 3.
Corresponde al carbono capturado
como CO2; 4. Corresponde al carbono
emitido como CH4.
41% de diferencia

Cout: 65,47 mg C/hCin: 92,71 m C/h
CCO2: 0,53 mg C/h
C: 27,68 mg C/h
Cg: 3,78 mg C/h
6600000 m2
Embalse de Susqueda
Valores ajustados al área de los
mesocosmos
Palau et al., (2010)
Cout: 3,32 mg C/hCin: 13,56 mg C/h
∆C: 0,78 mg C/h
Cg: 10,30 mg C/h
32000000 m2
Lago Donghu
Valores ajustados al área de los
mesocosmos
Yang et al., 2008)
RESULTADOS

RESULTADOS
0
2
4
6
8
10
12
M1 M2 E. Susqueda L. Donghu L. Ontario
mgC/h
Cuerpos de agua

0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100
GramosdeCO2-C
Años
M1 M2 Metano_M1 Metano_M2
GramosdeCH4-C
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100
GramosdeCarbono
Años
M1 M2
RESULTADOS

RESULTADOS
 VARIACIÓN DIURNA DE CO2
Hora 0 = 12:00 p.m en M1 y M2
CO2 DÍA
-504,20 y -20,20 mg.m-2
.h-1
(Me= -193; s=
37,50; n= 10)
-207,9 y -3 mg.m-2
.h-1
(Me= -65,30; s= 70,40;
n= 10) P= 0,78, se acepta H1
CO2 NOCHE 8 y 1522 mg.m-2
.h-1
(Me= 80; s= 541; n= 9)
60,70 y 758,50 mg.m-2
.h-1
(Me= 96,70; s=
240,8; n= 9) P= 0,063, se acepta H0

RESULTADOS
 VARIACIÓN DIURNA DE CH4
Flux diario de CH4. Hora 0 = 12:00 p.m. en M1 y M2
CH4 DÍA 0,023 y 5,21 mg.m-2
.h-1
(Me= 0,42; s= 0,62; n=
10)
0,006 y 4,51 mg.m-2
.h-1
(Me= 0,52; s= 1,39; n=
10)
P= 0,79, se acepta H0
CH4 NOCHE
0 y 1,59 mg.m-2
.h-1
(Me= 0,002; s= 0,53; n= 9) 0 y 3,32 mg.m-2
.h-1
(Me= 0,007; s= 1,14; n= 9) P= 0,93, se acepta H0

CONCLUSIONES
 Las plantas acuáticas tienden a incrementar en mayor proporción
las tasas de acumulación de carbono en los sedimentos a diferencia
de los humedales con poca presencia de vegetación.
 Aunque los humedales son considerados como notables fuentes de
metano, gran parte de esas emisiones son parcialmente afectadas
por procesos de oxidación debido a las moderadas
concentraciones de oxígeno disuelto presentes en la columna de
agua del humedal.
 No se observaron diferencias significativas en las emisiones de GEI
para ambos mesocosmos. Lo cual se explica por las condiciones
semejantes en cuanto a calidad de agua y por la presencia de
microalgas y plantas acuáticas.
 Las alta densidad de plantas acuáticas repercute notablemente en
la población algal de los humedales incrementando la
concentración de CO2 disuelto. Esto es debido a la baja incidencia
de la radiación solar en la columna de agua de estos.

RECOMENDACIONES Y
AGRADECIMIENTOS
 Aunque los estudios realizados sobre dinámica de carbono y emisiones de
GEI en humedales naturales en Colombia aún son incipientes, se recomienda
desarrollar investigaciones en campo y a nivel de laboratorio que expliquen
el aporte de CO2 y CH4 que realizan los humedales por procesos de
transporte por ebullición y difusión. Esto permite dar una explicación más a
fondo de los procesos que están ocurriendo dentro del humedal en la
generación de GEI.
 El autor agradece a la Universidad del Valle y al proyecto financiado por
Colciencias mediante la convocatoria No 569 de 2012 “Secuestro y emisión
de gases de efecto invernadero en humedales estratégicos del Valle del
Cauca - Contrato 0389-2013” por el apoyo económico para la realización de
este trabajo de investigación.

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