INTERCAMBIO DE ENERGÍA Y FLUJOS DE CARBONO EN UN ENTORNO URBANO DE LA CIUDAD DE MÉXICO
El rápido crecimiento urbano y la modificación del uso de suelo alteran significativamente los procesos de intercambio de energía y carbono en la superficie, modificando fenómenos como la isla de calor urbana y las emisiones de gases de efecto invernadero. Este trabajo presenta resultados de un monitoreo continuo de tales intercambios (marzo 2023 – mayo 2024) realizado mediante la técnica de eddy covariance, con un sistema de medición instalado sobre una torre a 30 m de altura en el campus principal de la UNAM, en la Ciudad de México. Se analizaron flujos turbulentos de calor sensible (H), calor latente (LE) y dióxido de carbono (Fc), con el objetivo de caracterizar su variabilidad estacional, diurna y su respuesta a condiciones meteorológicas extremas.
El periodo de estudio estuvo marcado por condiciones excepcionalmente cálidas y secas, influenciadas por el evento de El Niño, que favorecieron el predominio de H sobre LE con picos máximos de H superando los 400 W/m², particularmente durante los eventos de olas de calor. En contraste, LE se mantuvo bajo en la estación seca y solo aumentó significativamente en la temporada húmeda (junio-septiembre) impulsado por la disponibilidad hídrica y la mayor actividad vegetal. El análisis de los ciclos diarios promedio mostró una clara estacionalidad en la partición de energía y una marcada influencia de la disponibilidad hídrica en LE y la razón de Bowen. El almacenamiento de calor en la superficie urbana (ΔQs), estimado como residual del balance de energía, representó una fracción considerable de la radiación neta, con una liberación nocturna sostenida (~70 W/m²) que probablemente contribuyó al calentamiento de la capa límite superficial. Se identificó un patrón de histéresis entre ΔQs y Rn, consistente con la inercia térmica de los materiales urbanos.
El sitio actuó como fuente neta de CO₂. El flujo de CO₂ presentó una alta variabilidad a lo largo del periodo de estudio con valores que oscilaron entre –30 y +50 µmol m⁻² s⁻¹ con un promedio de 2.5 μmol m⁻² s⁻¹. El ciclo diurno del flujo presentó un patrón bimodal, con picos de emisión coincidentes con las horas pico de tránsito vehicular y actividad académica. El pico matutino ocurrió alrededor de las 8:30 h (~5 μmol m⁻² s⁻¹) y el vespertino entre las 19:00 y 20:30 h (5-6 μmol m⁻² s⁻¹). Entre las 10:00 a 14:00 h se registraron valores promedio negativos de CO₂ (hasta -2.3 μmol m⁻² s⁻¹), indicando ligera captura de carbono por fotosíntesis, aunque insuficiente para compensar las emisiones generadas en otros momentos del día.
Se observaron diferencias en las emisiones de CO₂ entre fines de semana y días entresemana. Estacionalmente, la mayor captura de CO₂ se presentó durante la estación húmeda, asociada al incremento de biomasa vegetal y radiación solar. Finalmente, a escala mensual, julio y diciembre mostraron una importante disminución en el flujo de CO₂, coincidiendo con los periodos vacacionales, lo que evidencia la influencia de la actividad antropogénica en las emisiones locales.