Monitoreo isotópico de 13C en CO2 y CH4 atmosféricos en el Valle Central de Costa Rica

Abstract

Este trabajo presenta un análisis semanal de la composición isotópica de carbono (Junio 2017 – Enero 2018) del dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) en una atmósfera urbana tropical (Valle Central, Costa Rica). Los valores de δ13C registrados para el CO2 y CH4 oscilaron entre los -12,2 ‰ y -5,9 ‰, y entre los -51,6 ‰ y -46,3 %, respectivamente. Las concentraciones atmosféricas de CO2 y CH4 variaron desde los 384,2 ppmv y hasta los 528,5 ppmv, y entre los 1,860 ppmv y 2,613 ppmv respectivamente. La variación espacial para los valores de δ13C y para las concentraciones de CO2 y CH4, se vio influenciada por la estabilidad atmosférica y los patrones de circulación de las masas de aire en el área metropolitana. Se registraron valores bajos de δ13C y altas concentraciones en el área suroeste del valle durante la época más lluviosa (Septiembre-Noviembre). Las regresiones lineales preliminares entre el recíproco de las concentraciones de CO2 y valores de δ13C registrados, indican que las emisiones de CO2 en el Valle Central de Costa rica se deben probablemente a procesos de respiración y combustión de combustibles fósiles, aunque por otro lado, también se detectó CO2 enriquecido con 13C, ligado a desgasificación volcánica. Bajo condiciones atmosféricas estables, los datos de CH4 parecen reflejar una influencia de emisiones cercanas a los sitios de muestreo. Estos resultados preliminares basados en técnicas isotópicas, demuestran el potencial de llevar a cabo estudios atmosféricos en zonas urbanas tropicales con distintas características en el terreno y de condiciones atmosféricas.

This work presents a weekly analysis of the isotopic composition of carbon (June 2017 - January 2018) from carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) in an urban atmosphere tropical (Central Valley, Costa Rica). The δ13C values ​​recorded for CO2 and CH4 ranged between -12.2 ‰ and -5.9 ‰, and between -51.6 ‰ and -46.3%, respectively. The atmospheric concentrations of CO2 and CH4 ranged from 384.2 ppmv and up to 528.5 ppmv, and between 1,860 ppmv and 2,613 ppmv respectively. Spatial variation for δ13C values ​​and for CO2 and CH4 concentrations, it was influenced by the atmospheric stability and circulation patterns of air masses in the area metropolitan. Low δ13C values ​​and high concentrations were recorded in the area southwest of the valley during the rainiest season (September-November). Regressions Preliminary linear lines between the reciprocal of CO2 concentrations and δ13C values recorded, indicate that CO2 emissions in the Central Valley of Costa Rica are due to probably to processes of respiration and combustion of fossil fuels, although for On the other hand, CO2 enriched with 13C was also detected, linked to volcanic degassing. Under stable atmospheric conditions, the CH4 data appears to reflect an influence of emissions near sampling sites. These preliminary results based on isotopic techniques, demonstrate the potential of conducting atmospheric studies in areas Tropical urban areas with different characteristics in the terrain and atmospheric conditions