Emisiones biogénicas de monoterpenos en el parque nacional natural Tayrona, Santa Marta (Colombia)

Abstract

Los monoterpenos y otros compuestos orgánicos volátiles emitidos por la vegetación (emisiones biogénicas) juegan un papel significativo en la química troposférica por su participación en la formación de oxidantes fotoquímicos (p.e. ozono troposférico). Es así como la estimación de emisiones biogénicas resulta útil para establecer valores aproximados de la concentración, fundamental en la elaboración de programas de mejoramiento de calidad del aire. El objetivo del trabajo consistió en estimar las emisiones biogénicas de monoterpenos en el Parque Nacional Natural Tayrona, seleccionado por contar con áreas de vegetación autóctona de la región tropical con escasa o nula intervención antropogénica. Se aplicaron sensores remotos para la clasificación de cobertura vegetal, obteniendo la distribución espacial de la vegetación típica e identificando las familias de mayor dominancia. Las emisiones de monoterpenos se calcularon en 3,54 x 104 kg d-1, representadas 60% por la familia Leguminosae, 37,4% por la familia Euphorbiaceae, 2,4% por la familia Anacardiaceae y menos de 1% por las familias Rubiaceae y Polygonaceae. Durante las horas de sol en el área del parque (de las 6 a las 18 horas) se registraron las mayores temperaturas diarias y las más altas tasas de emisión de monoterpenos (59,6%); la cuarta parte de las emisiones ocurren entre las 10 y las 15 horas (24,2%), periodo en el que la radiación solar presenta máximos diarios y establece condiciones críticas para la formación de oxidantes fotoquímicos. La influencia de los vientos en la distribución espacio-temporal de las emisiones en el ambiente y la información de la rosa de vientos, evidencia que el 26% de las masas de aire proceden del N y el 15% del NE en el último trimestre del año, situación que podría favorecer la dispersión de monoterpenos a centros urbanos próximos al parque natural, pudiendo alterar la química atmosférica local con la formación de oxidantes fotoquímicos.

Monoterpenes and other volatile organic compounds emitted by vegetation (biogenic emissions) play a significant role in tropospheric chemistry because of their participation in the formation of photochemical oxidants (i.e. troposfheric ozone). This is how the estimation of biogenic emissions is useful for determining approximate values of monoterpenes concentration, which is essential in developing programs to improve air quality. The aim of this work was to estimate biogenic emissions of monoterpenes in the Tayrona National Park, that was selected because of the presence of native vegetation of the tropics with little or no human interference. Remote sensing was applied for classification of vegetation, coverage obtaining the spatial distribution of the typical vegetation and identifying the most dominant families. Monoterpenes emissions were estimated at 3.54 x 104 kg d-1, represented 60% of the Leguminosae family, 37.4% of the Euphorbiaceae family, 2.4% of the Anacardiaceae family and less than 1% of Rubiaceae and Polygonaceae families. During daylight hours in the park area (from 6:00 a.m. to 6:00 p.m.) the highest daily temperatures were registered and the highest emission rates of monoterpenes (59.6%); one fourth of the emissions occur between 10:00 a.m. and 3:00 p.m. (24.2%), period in which solar radiation presents daily maximums and establishes critical conditions for the formation of photochemical oxidants. The influence of winds on the spatial-temporal distribution of emissions shows that 26% of the air mass come from the N and 15% of NE in the last quarter of year, a situation that could favor the spread of monoterpenes to urban centers near the natural park, which could alter the local atmospheric chemistry with the formation of photochemical oxidants.