Análisis de la emisión de gases nitrogenados y carbonados de efecto invernadero en humedales artificiales del sistema francés: caso Cuenca, Ecuador

Abstract

Los humedales artificiales de flujo vertical tipo francés son una solución basada en la naturaleza que representa una alternativa sostenible para el tratamiento de aguas residuales, aunque estos, debido al flujo constante de materia orgánica y de nutrientes, pueden generar cantidades considerables de gases de efecto invernadero (GEI), como dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), cuya contribución al cambio climático en contextos locales es poco conocida. En Cuenca, Ecuador, se operan humedales artificiales piloto tipo francés en Ucubamba, pero no existen estudios exhaustivos sobre sus emisiones. Por esta razón, esta investigación tiene como objetivo evaluar y caracterizar dichas emisiones, correlacionándolas con condiciones operacionales y meteorológicas, para proponer estrategias de mitigación. El estudio se basa en un enfoque no experimental descriptivo y correlacional, por medio de un análisis de datos preexistentes mediante estadística descriptiva. Los resultados indicaron que las mayores tasas de emisión se presentan durante la fase de alimentación, con flujos promedios de CO2 y CH4 significativamente más altos en el humedal parcialmente saturado, en comparación con el humedal no saturado. En cuanto al ciclo del nitrógeno, las condiciones de saturación parcial favorecieron procesos de desnitrificación incompleta, generando emisiones promedio de N2O de 45 mg m-2 d-1, valor que supera ampliamente los rangos reportados en literatura internacional para sistemas similares. En la variación espacial, se identificaron zonas críticas de emisión en las zonas cercanas a la entrada del afluente. Al ser comparados con otros sistemas, los humedales artificiales presentaron niveles de gases carbonados notablemente inferiores a las lagunas de estabilización, y a otras tecnologías de tratamiento, consolidándose como una opción más limpia. Por lo tanto, se recomienda que la optimización de los ciclos de alimentación y descanso, y el control riguroso del nivel de saturación del lecho se incluyan como medidas de mitigación importantes para reducir la huella climática de los humedales artificiales de tipo francés.