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Luciana Vanni Gatti

Luciana Vanni Gatti: En la ruta del carbono

Léo RamosLa imagen de una nuez de Brasil, enmarcada por un amanecer en el municipio de Senador Guiomard (estado de Acre), ocupó el primer plano en la portada de la edición del 6 de febrero de la revista científica inglesa Nature, una de las más prestigiosas del mundo. El árbol tropical simbolizaba la Amazonia, el tema central de un artículo cuya autora principal es Luciana Vanni Gatti, de 53 años, coordinadora del Laboratorio de Química Atmosférica del Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen). Gatti y los coautores del trabajo calcularon lo que llamamos balance de carbono de la selva amazónica ‒una comparación entre la cantidad de carbono en forma de dióxido de carbono (CO2) que emite y absorbe la cuenca Amazónica‒ en dos años consecutivos en que se registraron temperaturas superiores al promedio de los últimos 30 años con el agregado de una significativa variación en el régimen pluvial.

Edad:
53 años
Especialidad:
Química atmosférica
Estudios:
Facultad de Filosofía, Ciencias y Letras de Ribeirão Preto, Universidad de São Paulo (USP)
National Oceanic and Atmospheric Administration (posdoctorado)
National Center of Atmospheric Research (posdoctorado)
Institución:
Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares

El año 2010 estuvo signado por una sequía extrema y 2011 por lluvias superiores al nivel de precipitación media. “Notamos que la Amazonia se comportó como una fuente de carbono durante el año seco, cuando también tuvimos en cuenta los incendios”, dice Gatti, quien compartió la autoría del artículo con Emanuel Gloor, de la Universidad de Leeds, Inglaterra, y John Miller, de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos. “Pero en el año húmedo, su balance de carbono fue casi neutro: la cantidad emitida y la captada fueron más o menos equivalentes”. Los datos del estudio sobre gases atmosféricos se obtuvieron mediante una iniciativa dirigida desde 2010 por la científica brasileña, cuyo trabajo de investigación forma parte del Amazonica (Amazon Integrated Carbon Analysis), un gran proyecto internacional coordinado por Gloor. Cada dos semanas, unos pequeños aviones alzan vuelo desde cuatro localidades amazónicas (Santarém, Alta Floresta, Rio Branco y Tabatinga) y recogen muestras del aire a lo largo de un perfil vertical descendente, entre 4,4 kilómetros de altura y 200 ó 300 metros del suelo. Esas muestras se envían al laboratorio de Gatti en el Ipen, donde se determina el contenido de gases de efecto invernadero, entre otros. En este caso se estudiaron el CO2, el monóxido de carbono (CO) y el hexafluoruro de azufre (SF6).

Los resultados han sido caratulados como preocupantes, puesto que sugieren que la capacidad de la Amazonia para absorber CO2 de la atmósfera, el principal gas de efecto invernadero, parece estar relacionada con la cantidad de lluvias. En los años secos, como fue 2010, se suscitan más incendios en áreas selváticas y también en las que han sido taladas, que liberan grandes cantidades de CO, y el estrés hídrico aparentemente reduce los niveles de fotosíntesis en las plantas y provoca que extraigan menor cantidad de CO2 de la atmósfera. En esta entrevista, Gatti habla acerca de los resultados y las implicaciones de su estudio, y nos comenta un poco su trayectoria.

¿Usted esperaba que el trabajo fuese a parar a la portada de la revista Nature?
Esperaba que saliera, no tanto por su calidad, sino por la importancia del tema, pero no imaginaba que fuese tapa. Asisto a muchos congresos y encuentro a gente de todo el mundo hablando de la Amazonia. No tienen idea de lo que es la región. Nunca vinieron acá y están elaborando modelos, extrapolando datos locales como si fueran representativos de toda la región. Veo modelos con resultados muy disímiles, que muestran una Amazonia desde gran captadora hasta gran emisora de CO2. La Amazonia marca la diferencia en el balance global del carbono. Por eso es de crucial importancia determinar cuál es su peso en ese balance. ¿De qué se habla más en la actualidad? Del cambio climático. El planeta se está volviendo hostil para el ser humano. No obstante, nuestra idea inicial era publicar en la revista Science.

¿Por qué?
Ése era mi objetivo porque Lewis [Simon, investigador de la Universidad de Leeds] publicó en 2010 un paper en Science con ciertas conclusiones que deseábamos refutar. Dijo que la Amazonia había emitido aquel año el equivalente a la quema de combustibles fósiles de todo Estados Unidos. Era un trabajo elaborado con base en un modelo y había arribado a un resultado muy exagerado. Quería publicar en Science para responderle a Lewis. Llegamos a enviarle a la revista una versión de nuestro artículo, por entonces, tan sólo con datos de 2010, un año muy seco. Se trataba de un trabajo que determinaba el balance de carbono de aquel año. La revista Science declaró que era un trabajo relevante, pero que tenía un cariz demasiado técnico, que no concordaba con su línea editorial. Ni siquiera les remitieron el artículo a referees para que lo analizasen, y nos sugirieron  que se lo enviemos a una revista más especializada. Sin embargo, cuando analizamos los datos de 2011, nos topamos con una situación completamente diferente a la de 2010. La deducción con respecto al porqué de los efectos tan diferentes sobre el balance de carbono en 2010 y 2011 fue lo que le agradó del paper a la revista Nature. Por eso es que estoy a favor de los estudios de larga duración. Si lo hubiera difundido en 2010, creerían que la Amazonia se comporta de aquel modo todos los años.

En su editorial, Nature dijo que los resultados del artículo son una mala noticia. ¿Coincide con ese análisis?
En efecto. Es una noticia muy triste. No esperábamos que la Amazonia registrara un resultado tan bajo de absorción de carbono. Nunca alguien midió eso de la forma que lo hicimos ahora. Existen varios trabajos que, a partir de un dato local, extrapolan un promedio para toda la región. Pero, ¿eso tiene validez? Ya sabemos que dentro de la Amazonia hay muchas variaciones.

¿Cuál era el consenso con respecto al balance de carbono en la región?
Se calculaba que la Amazonia captaba alrededor de medio petagramo de carbono por año. Todos creen que la Amazonia es un gran sink [vertedero] de carbono. Pero en 2010, a causa del estrés hídrico, las plantas realizaron menos fotosíntesis y su mortalidad aumentó. Entonces la selva absorbió en promedio tan sólo 0,03 petagramo de carbono. El valor es similar al margen de error del estudio. A causa de las quemas intencionales y los incendios forestales, la Amazonia emitió 0,51 petagramo de carbono (510 millones de toneladas de carbono). Por lo tanto, en el balance de carbono la emisión fue mucho mayor que la absorción. Es una horrible noticia. En 2011, que fue más húmedo, el balance fue prácticamente neutro [la selva emitió 0,3 petagramo de carbono, pero absorbió 0,25 petagramo, ocho veces más que en el año anterior].

¿La cantidad de lluvias es el factor principal para entender el balance de carbono en la Amazonia?
No tanto. Nuestro estudio revela que la disponibilidad de agua es un factor más importante que la temperatura. Es un aspecto importante. Pero eso no significa que la temperatura no lo sea. La gran diferencia entre 2010 y 2011 fue la cuestión hídrica, aunque ella también está relacionada con la variación de la temperatura. Resulta difícil brindar una respuesta definitiva. Ese dato indica que no puede elaborarse un modelo de previsión del clima teniendo en cuenta solamente el aumento de la temperatura. Es preciso tener en cuenta todas las consecuencias de ese aumento de la temperatura. Un modelo muy simplista no se ajustaría a lo que sucederá en el futuro.

¿La sequía de 2010 y las lluvias de 2011 fueron anormales para la Amazonia?
No podemos afirmar que la lluvia de 2011 fue extrema, porque no sobrepasó el máximo histórico. Fue un año lluvioso, por encima del promedio, pero no infrecuente. Es una cuestión de definición. Hubo otros años con niveles similares de precipitaciones. La sequía de 2010 fue extrema, inusitada, por debajo del mínimo histórico. Con todo, no puedo afirmar que la capacidad de absorción en 2011 equivale a la media de un año lluvioso. En 2010, la selva había sufrido mucho con la sequía y, para el año siguiente, la vegetación aún podría estar acusando el impacto de semejante estrés. Los sucesos de un año pueden influir en el año siguiente. Podría suceder que, luego de un año lluvioso, el secuestro de carbono sea mayor si lo siguiera un segundo año también lluvioso.

Los datos de un año no deben analizarse en forma aislada.
¡Exacto! Por eso, debemos realizar estudios a largo plazo. Cuando participé en las campañas y noté que existía esa variabilidad año a año, desistí de ese tipo de estudios. Creo que resulta ventajoso congregar [en campañas] a varios investigadores pertenecientes a diversas áreas, donde los estudios de unos son complementarios a los de otros. Los avances en algunos aspectos del conocimiento ocurren a menudo en ese tipo de contexto, pero no en el sentido de establecer un valor significativo que represente a toda la Amazonia. En ese aspecto hay muchas variables. No alcanza con estudiar un mes de la estación seca y otro de la lluviosa creyendo que esos lapsos son representativos de todo lo que ocurre en el período de sequía y en el húmedo pretendiendo extender ese resultado para todo el año. Tales cifras podrían ser el doble o la mitad de lo real, por ejemplo. Durante los 10 años que demandó nuestro estudio en Santarém, observé esa gran variabilidad. Soy muy perfeccionista. Si deduzco que mis resultados podrían estar muy equivocados, no me doy por satisfecha.

Tan sólo con los datos de dos años, ¿se pueden obtener conclusiones certeras sobre el balance de carbono en la Amazonia?
Como 2010 fue tan diferente de 2011, llegamos a la conclusión que ni con cuatro o cinco años, que era nuestro plan original, obtendremos una media que lo defina. Ahora estamos buscando recursos para financiar la continuidad de ese proyecto por un lapso de una década. ¿Un promedio de 10 años es suficiente? Si, los estudios sobre el ciclo del carbono son más concluyentes si se realizan por decenios. Pero lo importante es comprender que la Amazonia está siendo alterada, tanto por el hombre como por el clima, al cual también lo está modificando el ser humano. Entonces, lo que tomamos como un resultado promedio podría ser diferente de lo ocurrido durante la década pasada o en la anterior. Presentaremos un proyecto para proseguir con ese estudio. Pero más allá de los recursos para registrar las mediciones, también necesitamos los medios que nos permitan contar con un equipo para conducir el proyecto. Soy la única empleada del Ipen que trabaja en el proyecto, al resto se le paga por los proyectos involucrados en ese estudio. Y sin este equipo tan bien ensamblado, no existiría este increíble proyecto. Es un enorme esfuerzo que involucra a varias personas.

Algunos estudios sugieren que el incremento de los gases de efecto invernadero puede propiciar que algunas plantas aumenten su fotosíntesis. A largo plazo, ¿podría eso alterar el balance de carbono en la Amazonia?
No sólo eso. Es cierto que una mayor concentración CO2 en la atmósfera estimula a las plantas a aumentar su fotosíntesis. Pero hay otros mecanismos. En un contexto de estrés hídrico, la raíz absorbe menos agua. El vegetal disminuye su metabolismo y entonces absorbe menos carbono. Lo que sí sabemos es que al disminuir la disponibilidad de agua la selva ve reducida su capacidad de absorción de carbono.

¿Cómo es que el aire recogido en cuatro puntos de la Amazonia puede representar a la atmósfera de toda esa enorme región?
En cualquiera de esos sitios, las muestras recogidas en los vuelos representan a una masa de aire que atravesó varios lugares de la Amazonia, desde la costa brasileña hasta el sitio de recolección y, en el caso de Santarém, incluso de algunos sectores del nordeste. Si le demandó siete días llegar hasta el punto de recolección, representa una semana y no tan sólo el momento en que se la obtuvo. Contiene todo el historial del camino que recorrió a través de la Amazonia durante esos siete días, de todas las emisiones y absorciones que se sucedieron en ese trayecto. Por lo tanto, no estamos recogiendo una muestra del aire del momento. Estamos recabando el historial de una columna de aire que recorrió todo ese camino desde la costa brasileña. Calculamos el recorrido que realiza cada masa de aire hasta el punto de recolección en cada altura registrada.

¿Ese método plantea limitaciones?
La mayor limitación es haber recogido muestras sólo hasta los 4,4 kilómetros de altura. Lo que ocurre por encima de eso se encuentra fuera de nuestra área de registro. Una nube convectiva puede conducir el aire que se encuentra debajo hacia su cima y viceversa. Esto podría producir que nuestra columna de aire sea parcialmente elevada hasta una altitud mayor a nuestro límite de vuelo. En tal caso, perderíamos información. Ésta es la mayor fuente de error en nuestro método. Lo ideal sería que volemos hasta los 8 ó 12 kilómetros de altura. Lo empezamos a hacer al comienzo de 2013 en el punto de estudio cercano a Rio Branco y los resultados son muy alentadores. En ese rango de altitud, no notamos una variación anual tan significativa que indique un gran error. Eso es algo muy alentador.

¿Los cuatro sitios de recolección de muestras de aire se comportan de igual modo?
El punto cercano a Santarém es el más distinto en cuanto a los resultados. Pensemos en su área de influencia. Todo el litoral presenta una gran densidad de población. En ese lugar de la región amazónica tenemos la mayor relación entre superficie y población. Los datos que hemos recogido allí son afectados por la influencia urbana, antropogénica y por combustibles fósiles que en otras localizaciones de la Amazonia no aparecen tanto. Incluso sufriría la influencia de la contaminación proveniente de las ciudades del nordeste. A veces, durante la estación húmeda, registramos en ese punto emisión de carbono, mientras en los otros tres sitios que monitoreamos se registra absorción.

¿Cómo se explica esa diferencia?
La causa podrían ser las actividades humanas en las cercanías de Santarém. Las Guayanas se encuentran por encima del ecuador. Cuando Brasil atraviesa su estación lluviosa, allá se transita la estación seca. También están las quemas y las actividades antrópicas en las ciudades cercanas de nuestro litoral. Me sugirieron que cese con las mediciones en Santarém, porque no representa a la Amazonia. Pero tengo registrado un historial de 14 años. Brasil no cuenta con otro historial de mediciones similar. Si dejáramos de tomar los registros en Santarém… Se me plantea un dilema.

¿Pero Santarém no representa a un sector importante de la Amazonia oriental?
En la zona de influencia de Santarém, el 40% es selva. Si se considera la superficie que ocupa toda la selva amazónica, Santarém representa una “tajadita”, entre comillas porque en realidad es gigante, del 20%. Recién descubrimos eso cuando pasamos a estudiar el otro lado de la Amazonia. Las muestras obtenidas con el avión son el resultado de todo lo que sucedió con el aire antes de que llegue allí. Excepto el monóxido de carbono, que proviene de los incendios en la selva, no puede saberse cuál es el aporte de cada fuente de carbono. En el caso de Santarém, ese abordaje no funciona muy bien. Creemos que una parte del monóxido de carbono es emanada por la quema de otras biomasas, tal vez de combustibles fósiles, y no básicamente de la quema de vegetación forestal.

¿Cómo inició su trabajo en la Amazonia?
Participé en el LBA [el Experimento de Gran Escala de la Biosfera-Atmósfera en la Amazonia] desde el comienzo, en 1998. Realicé trabajo de campo. Hace 10 años, comencé con las mediciones sistemáticas en Santarém. Hasta entonces, las muestras de los perfiles del aire se enviaban a Estados Unidos para su análisis en un laboratorio de la Noaa [National Oceanic and Atmospheric Administration]. En 2004 monté un laboratorio en el Ipen y las muestras dejaron de enviarse a Estados Unidos. Mi laboratorio es una réplica del laboratorio del Noaa, el mejor laboratorio del planeta sobre gases de efecto invernadero. Construí todo en forma idéntica e importamos una réplica del laboratorio de ellos. Lo pusimos todo en cajas y lo trajimos acá. Absolutamente todo, desde un mouse hasta una estantería. Todo el sistema embalado. Podemos medir CO2, CH4, N2O, CO, SF6 y H2. Al laboratorio lo pagó la NASA y lo utilizamos en el LBA. Todo lo que aprendí del área fue con el equipo de la Global Monitoring Division de la Noaa. Pasé tres años allí. Siempre trabajamos en conjunto: ellos poseen acceso al Magic, que es nuestro sistema de análisis. Todo se hace en colaboración con ellos. Son 10 años trabajando con estos tipos. Soy hija de ellos. Después de 2004 logramos una mayor frecuencia de mediciones en Santarém. Aquel año, volamos tanto en la estación seca como en la lluviosa por primera vez. También intentamos realizar mediciones en Manaos, pero en tres años de recolectar datos, en uno tuvimos problemas de autorización de vuelo y al año siguiente con los análisis de CO2. Entonces se acabó el dinero. Como sólo tenía los datos de un año completo, nunca publiqué esos informes. Pero eso es un error que debo corregir. Nos quedamos trabajando solamente en Santarém hasta 2009, cuando obtuvimos dinero de la FAPESP y de la Nerc [la agencia del Reino Unido para la financiación de investigaciones] y comenzamos a realizar mediciones en otros tres sitios.

Cuando los estudios se limitaban a Santarém, ¿se pudo arribar a alguna conclusión?
Notamos que en la Amazonia hay una gran variabilidad en el balance de carbono durante la estación lluviosa. En 2010 publicamos esos datos en un paper. Nos dimos cuenta de que de nada sirve realizar un estudio de uno o dos años de duración. Tienen que ser varios años. Ésa fue la primera lección importante que aprendí con ese estudio.

¿Cuál es el paso siguiente del trabajo en la Amazonia?
El cálculo del balance de carbono en 2012 y 2013. Ya poseemos los datos. En el año 2012, por ejemplo, fue un intermedio entre 2010 y 2011. Llovió en forma desmedida en el sector noroeste y en el resto hubo una sequía mayor que la de 2010. Por eso me gusta recabar datos desde el avión, lo que nos permite calcular el resultado [de las emisiones y absorciones de carbono]. Si uno trabajara solamente con una torre de emisión y ésta se hallara en el lado seco, tendría una conclusión. Si estuviera en el sector lluvioso, arribaría a otra. Con la clase de datos que utilizamos, podemos tener todo en cuenta y determinar qué predominó. El cálculo de todo implica establecer una media. Y, por término medio, 2012 fue seco en toda la cuenca. En cuanto al número de focos de incendio, se registró una cifra intermedia entre 2010 y 2011.

Usted trayectoria su carrera lejos de la química atmosférica. ¿Cómo fue al principio?
Realicé iniciación científica y el máster en electroquímica. Pero sentía una gran frustración y me planteaba de qué me serviría. Entonces se realizó en Brasil la primera reunión de química ambiental, organizada en Campinas por Wilson Jardim [docente de la Unicamp], en 1989. Fui ahí y me encantó. Eso era lo que quería hacer con mi vida.

¿De dónde es usted?
Nací en Birigui, pero me fui de la ciudad a los 3 años. Viví un buen tiempo en Cafelândia, que por entonces contaba con 11 mil habitantes. Allá, todos se conocen. Por eso soy así. Converso con todo el mundo. También gesticulo bastante. Mis alumnos dicen que, si me atan las manos, no puedo dar clases. El portero del Ipen ni siquiera me pide el credencial de identificación. Son cosas de pueblerino. Un paulistano podría hallarse sólo en medio de una multitud. Desde Cafelândia, mi familia se mudó a Ribeirão Preto, porque mi papá no quería que sus hijos se fueran de casa para estudiar. Eligió una ciudad con muchas facultades y trasladó a toda su familia hacia allá. Él trabajaba como representante en la filial brasileña de Mobil Oil. Para él era lo mismo residir en Cafelândia que en Ribeirão Preto. Lo gracioso es que mi hermana se fue a Campinas, yo a la Federal de São Carlos, mi hermano al FEI de São Bernardo y la única que se quedó en casa fue mi tercera hermana. Tuve un problema de salud y debí regresar a la casa de mis padres antes de graduarme. Me trasladé a la USP de Ribeirão, pero ahí, la carrera de química tenía casi el doble de créditos [puntos mínimos obligatorios de cada asignatura] que la Federal de São Carlos. Me insumió otros tres años y medio hacer lo que me restaba, que tan sólo requería uno y medio en la Federal. Para todo había prerrequisitos. Pero resultó muy bueno, porque en São Carlos solamente estudié bien durante el primer año. Luego comencé a militar en un partido semiclandestino, como dirigente estudiantil. Hacía más política de lo que estudiaba. Nos prohibían asistir a clases. Cuando se acercaba la fecha de los exámenes, fotocopiaba los apuntes de los amigos, pasaba la noche estudiando y por la mañana, sin haber dormido, asistía, hacía la prueba y aprobaba. Pero imaginen cómo me quedaba la cabeza. Aunque prácticamente tuve que hacer toda la carrera de nuevo. ¿Qué clase de profesional sería yo si no hubiera tenido que rehacer la carrera y aprendido a estudiar mucho?

¿Cómo eran las clases en la USP?
Abandoné el movimiento estudiantil, que me había decepcionado bastante. Yo quería un mundo más justo. Pero tuve un novio que pertenecía a la dirección nacional del partido revolucionario. Corté la relación con él, y se vengó valiéndose de su poder. Comprendí que el problema no se hallaba en el modo de producción, comunista o socialista, sino en el nivel evolutivo del ser humano. Entonces decidí que la única persona a la que podía cambiar era a mí misma. Me volví zen y espiritual, y comencé mi revolución interna. Comprendí que no podía cambiar el mundo, pero podía convertirme en una mejor persona. Ahí comencé mi carrera, prácticamente de cero, porque en la USP de Ribeirão Preto es muy duro. Si no se estudia, no se aprueba. Hice la iniciación científica, obtuve una beca de la FAPESP, me fui involucrando y apasionando con la química ambiental.

¿Qué tal fue su doctorado?
Hice lo que pude. Cuando comencé el doctorado con [Antonio Aparecido] Mozeto, era para trabajar sobre compuestos reducidos de azufre, ya en el área de los gases. En aquel entonces, nadie trabajaba con gases. Sólo había uno en Brasil, Antonio Horácio Miguel, que trabajaba en el área, pero se había ido al exterior. Yo tenía que hacer todo. Por ejemplo, tenía que desarrollar un modelo con tubo de permeación. Tuve que construir el tubo, comprar el líquido para permear y todo lo demás. Cuando logré que todo funcione y coloqué el tubo dentro del cromatógrafo, el dispositivo falló. El profesor había adquirido un cromatógrafo para medir compuestos de azufre que había sido concebido por un profesor de la Universidad de Colorado. El proyecto vino fallado por completo. Poseía una cruceta de acero inoxidable, con un mechero que, cuando quema, produce hidrógeno y agua. La llama calentó la cruceta y derramó agua en la fotomultiplicadora, quemando el aparato. Duró un día. El problema radicaba en que ya hacía dos años que yo estaba haciendo eso y necesitaba un nuevo aparato para desarrollar el doctorado. Entonces, Wilson Jardim me preguntó por qué creía yo que nadie trabajaba con gases en el país. “¡Es un trabajo durísimo! El único que lo hacía se fue a trabajar al exterior. Déjalo y haz otra cosa”, me dijo. Pero para entonces yo había perdido dos años y era la única docente de la Federal de São Carlos sin doctorado. Entonces un profesor me dijo que yo aún estaba en período de prueba y que, si no hacía cualquier doctorado de un año para refrendar el título, no pasaría del período de prueba. Inmediatamente me aboqué a un tema que podía desarrollar y que no me avergonzara hacerlo. Analicé el sedimento del fondo de las lagunas cercanas al río Mogi-Guaçu. Apliqué análisis que se utilizan en trabajos con aerosoles para descubrir el origen de los sedimentos y también para datarlos. Así es posible conocer la cronología de ocupación de la cuenca de los ríos. Concluí el doctorado en la Federal de São Carlos e me dediqué a la química atmosférica, que era lo que anhelaba, un área carente entre los investigadores brasileños.

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