Núria Catalán: “D’aquí a unes dècades, part del carboni que tenim emmagatzemat en els sediments dels llacs s’haurà emès cap a l’atmosfera”

Com gairebé tothom que vol dedicar-se professionalment a la ciència has viscut i t’has format a l’estranger: dels Estats Units a Suècia passant per França. Un cop a casa, i amb un contracte Ramón i Cajal has aconseguit, finalment, l’estabilitat laboral desitjada?

Ha estat un llarg camí. Finalment, ara compto amb un contracte Ramón i Cajal y he guanyat una plaça com a investigadora científica al CSIC. Abans, però, cada dos anys m’ha tocat canviar d’institució per la poca durada dels contractes laborals en ciència. Sempre m’ha agradat viatjar, i vivint a l’estranger m’ho he passat molt bé. Així i tot, aquesta inestabilitat porta a moments durs. Per exemple, en el meu cas no viatjava sola; als Estats Units m’hi va acompanyar la meva parella, però amb la covid no va poder tenir feina. Compaginar-ho tot, sovint, és complicat. A més, planificar la carrera és difícil perquè tot sovint canvien els requisits de les beques que condueixen a l’estabilització.      

Per dedicar-te professionalment a la ciència i guanyar-t’hi bé la vida, calen sacrificis?

No sento que hagi fet un sacrifici com a tal, però sí que la meva realitat és molt diferent a la d’una altra persona que no es planteja viure i treballar a l’estranger per tenir un sou digne. Per exemple, a l’hora de comprar-se un pis. És complicat fer-ho, primer per la durada dels nostres contractes i després, sabent que potser per feina hauràs de canviar de país al cap de dos anys. En aquest sentit, tot plegat acaba sent una loteria.

La teva recerca es basa en l’estudi del processament del carboni a través dels d’ecosistemes d’aigua dolça i la seva evolució en resposta al canvi climàtic. Què et va motivar a investigar el cicle del carboni?

L’any 2007 es va publicar un article rellevant sobre la importància de les aigües dolces en el cicle del carboni. Fins aleshores, el paper dels rius i llacs al cicle del carboni es considerava irrellevant. S’entenia com que existeix carboni en els ecosistemes terrestres, al sòl, i que el que arribava als rius i als llacs era simplement transportat fins al mar. Ara sabem que rius i llacs tenen un paper rellevant en el cicle del carboni. 

Per què?

Perquè quan estàs estudiant models globals de canvi climàtic i vols saber quines són les fonts reals de carboni, si els rius i els llacs no fessin res, simplement actuessin com una canonada, la magnitud dels fluxos de carboni serien diferents. Del carboni que va arribant dels sistemes terrestres (com sòls i boscos) als rius i llacs, n’hi ha una part que s’enterra al sediment, on romandrà milers d’anys si no és pertorbat. N’hi ha una altra part que es respira, i s’emet cap a l’atmosfera com a CO2 o CH4. Així, el 2007 es quantificaven que d’uns 2.7 petagrams de carboni que sortien dels ecosistemes terrestres cap als rius n’arribava només un 0.9 al mar. La resta estaven als sediments o a l’atmosfera.Aquesta estima no ha parat de créixer des d’aleshores.

Quina relació té tot plegat amb el canvi climàtic?

Ara sabem que hem de representar aquest fluxos als models del sistema Terra amb els que s’estudia el canvi climàtic. A més, implica que si pertorbem  l’entrada de C des de sistemes terrestres, d’una banda, no només canvien les aportacions que els arriben i també com es processarà. És a dir, si 5 petagrams de carboni entren als rius en comptes de 2.9, se’n processarà més quantitat (amb les subseqüents emissions a l’atmosfera). I si, a més, augmentes la temperatura, el material que arriba es processarà més ràpid pels bacteris.  El carboni que s’emetrà i el que queda als sediments anirà canviant.

Podem dir que els bacteris són els responsables de la transformació del carboni als rius i llacs?

Majoritàriament, sí. Els processos de respiració de matèria orgànica són els més importants i els bacteris són clau en aquesta tasca.    

Quant a la investigació, quines metodologies o eines s’utilitzen? 

Continuant amb el mateix guió, el que ens interessa saber és la velocitat i com es transforma el carboni. És a dir, perconèixer les emissions de gasos d’efecte hivernacle, de manera global, ens interessa saber quina és la velocitat d’emissió de CO2 i de metà a l’atmosfera. Per conèixer la respiració bacteriana, cal fer incubacions, ja siguin in situ al llac, al riu o al laboratori, per quantificar com de ràpid es transforma aquest carboni. Un cop hem recollit aquestes dades empíriques fem modelització matemàtica per calcular la velocitat de degradació. A més, també observem  els canvis en la qualitat de la matèria orgànica, avaluant per exemple el color de l’aigua. 

En què consisteix aquesta observació del color de l’aigua?

Amb això mirem quin carboni entra als ecosistemes i com es transforma des d’un punt de vista de composició química.  En aquest cas hem de detectar quins compostos són els que li estan donant aquest color. Per fer-ho, es fan servir tècniques d’espectroscòpia òptica i d’espectrometria de masses. Aquestes tècniques ens permeten saber quins elements de rellevància hi ha més enllà del carboni. Quant a la caracterització molecular, ens permet saber una mica si és un carboni que es degradarà fàcilment o no, o bé si és un carboni que interaccionarà amb contaminants o metalls.      

Quina és la velocitat de recanvi d’aquest carboni orgànic en els sistemes aquàtics?

El carboni terrestre no tindrà la mateixa rellevància ni destí si es queda en els sediments o si és transportat. El que roman als sediments, al final, és com si estigués en una capsa on es va emmagatzemant. Es retira carboni de l’atmosfera i es fica en una capsa tancada durant milers d’anys. En el context actual d’emergència climàtica, és molt important tenir en compte les capses on el temps de residència del carboni és major. Per tant, els sediments són un reservori molt important. A més, als sediments dels llacs hi tenim tant de carboni com als sediments dels oceans. En canvi, el temps de residència del carboni dissolt als rius i llacs és de 2,4 anys.          

M’imaginava que el procés era més ràpid.

[Somriu] Sí, però tot dependrà del còmput global que hàgim calculat. Per una banda, en funció del context climàtic i, per altra, si el temps de residència és major o menor que el del CO2 a l’atmosfera.                

Com està influint aquest procés en plena emergència climàtica i la sequera?

L’impacte és molt evident. Què passa als sediments quan es perd la làmina d’aigua? Ens hem d’imaginar que la tapa de la capsa és l’aigua, és a dir, quan tu tens una làmina d’aigua, el sediment no té oxigen. Si no hi ha oxigen, es preserva. Aleshores, quan obrim la tapa de la capsa, és a dir, quan desapareix l’aigua pel context de sequera…

Què succeeix? 

Que ja hi ha oxigen i es pot respirar. I això és el que comencen a fer els bacteris amb el carboni. Així, aquest reservori de carboni s’emet a l’atmosfera. Aleshores es tracta de quantificar a quina velocitat perdem aquest carboni un cop obrim la tapa. El primer que vàrem fer va ser començar a mesurar emissions de diòxid de carboni dels sediments secs. 

D’algun lloc concret?

A través d’un experiment de col·laboració global, vam comptabilitzar fins a 214 llocs d’arreu del món on es van mesurar emissions de gasos en sediments secs de llacs, rius, embassaments i basses.

Amb les mesures a la mà, quines conclusions es van treure?

Al la majoria de llocs les emissions des dels sediments secs eren més altes que les de llocs amb làmina d’aigua. També fa anys que estudiem la llacuna de Gallocanta, a l’Aragó, per mesurar emissions i pèrdua de carboni sedimentari a diferents espais del llac i, des de fa poc, al mar d’Aral.

Quins són els resultats de l’estudi fet a Gallocanta?

Que la pèrdua de carboni és gran. En el cas de Gallocanta és molt interessant. Passem de tenir un sediment negre de molt de carboni al centre del llac a sediments que estan exposats a l’exterior i secs, que tenen molt poc de carboni orgànic. Així que, d’aquí a unes dècades, la major part de carboni que tenim emmagatzemat s’emetrà cap a l’atmosfera. 

Això és té en compte en el càlcul de les emissions de carboni globals actuals?

Actualment, no. El més important és continuar investigant com d’important és, i com es produeix l’assecament d’un llac o d’un embassament, que és molt diferent. En un embassament, com que es produeixen canvis de nivells d’aigua anuals, els sediments s’exposen més sovint, ja que el nivell varia, i podem esperar que el carboni es vagi perdent de manera anual o estacional.      

Personalment, quin record en guardes, del mar d’Aral?

D’entrada, mai havia estat en un lloc tan remot, i això que he estat a la Patagònia o a Groenlàndia. Va ser una experiència molt bèstia i inoblidable. 

Hi ha altres mars que corren el risc d’assecar-se?

Malauradament, sí. La situació del mar Caspi és preocupant, perquè té una superfície molt àmplia que és molt plana, i té molts números que això passi. A Bolívia n’hi ha un cas semblant. També hi ha les mulleres, que també corren perill, en especial a l’Àrtic, i a més són sistemes que tenen més carboni del món.

La classe política està a l’alçada quant al canvi climàtic?

No, no ho està. Però a més, fent autocrítica, crec que la mateixa societat no ho demanem, hi ha altres problemàtiques que passen per davant. En aquest sentit, cal que la ciutadania generi aquesta demanda i fer que estigui present en el debat polític.