Los recursos hídricos fluctuarán cada vez más y serán cada vez más difíciles de predecir en las regiones dominadas por la nieve en todo el hemisferio norte a finales de este siglo, según un nuevo estudio integral sobre el cambio climático dirigido por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR).
El equipo de investigación descubrió que, incluso en las regiones que siguen recibiendo aproximadamente la misma cantidad de precipitaciones, el flujo de la corriente se volverá más variable e impredecible. A medida que la capa de nieve retroceda en un futuro más cálido y no proporcione una escorrentía confiable, la cantidad y el momento de los recursos hídricos dependerán cada vez más de los episodios periódicos de lluvia.
«Los administradores del agua estarán al antojo de los eventos de precipitación individuales en lugar de tener un tiempo de anticipación de cuatro a seis meses para anticipar el deshielo y la escorrentía», dijo Will Wieder, científico de NCAR y autor principal. «Los sistemas de gestión del agua en las regiones dominadas por la nieve se basan en la previsibilidad de la capa de nieve y la escorrentía, y gran parte de esa previsibilidad podría desaparecer con el cambio climático».
Las observaciones muestran que la capa de nieve ya se está derritiendo antes e incluso está disminuyendo en muchas regiones. Esta disminución será tan pronunciada hacia el final del siglo que la cantidad de agua contenida en la capa de nieve al final de un invierno promedio en partes de las Montañas Rocosas de EE. UU. podría caer en picado en casi un 80 por ciento, encontraron los científicos.
Es probable que los cambios en la escorrentía y el flujo de la corriente tengan un impacto en cascada en los ecosistemas que dependen del agua confiable de la nieve, advierte el estudio. Aunque los cambios no serán uniformes en todas las regiones, más días sin nieve y temporadas de crecimiento más largas ejercerán presión sobre los recursos hídricos, secando los suelos en muchas áreas y aumentando el riesgo de incendios.
El estudio asume que las emisiones de gases de efecto invernadero continúan a un ritmo elevado (escenario conocido como SSP3-7.0). Wieder dijo que los impactos más severos en la capa de nieve, la escorrentía y los ecosistemas probablemente se evitarían si la sociedad redujera con éxito las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los científicos se basaron en un conjunto avanzado de simulaciones por computadora para completar los detalles sobre el futuro de los recursos hídricos, mostrando hasta qué punto los cambios en la temperatura y la precipitación alterarán la acumulación de nieve y los patrones de escorrentía en el hemisferio norte. Aunque investigaciones anteriores analizaron los impactos del cambio climático en la disponibilidad de agua, el nuevo estudio se centra en la creciente variabilidad de los recursos hídricos.
El estudio se publica la semana del 18 de julio en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. Fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., que es el patrocinador de NCAR.
Una carrera con previsibilidad
Muchas regiones de la Tierra dependen de la acumulación de nieve durante el invierno y el posterior derretimiento en la primavera y el verano para regular la escorrentía y el flujo de agua. Durante años, sin embargo, los científicos han advertido que la capa de nieve se volverá más delgada y se derretirá antes a medida que más precipitaciones durante los meses más fríos caen en forma de lluvia en lugar de nieve, y que el derretimiento ocurre a veces durante el invierno en lugar de la temporada de escorrentía de primavera.
Para determinar cómo la reducción de la capa de nieve afectará la variabilidad de los recursos hídricos, Wieder y sus coautores recurrieron a un poderoso modelo climático basado en NCAR: el Modelo del sistema comunitario de la Tierra, versión 2. Se basaron en una base de datos de simulaciones creada recientemente, conocida como el Gran Conjunto CESM2, para comparar un período pasado (1940-1969) con un período futuro (2070-2099). Las simulaciones se ejecutaron en la supercomputadora Aleph en la supercomputadora del Instituto de Ciencias Básicas en Busan, Corea del Sur.
Los resultados iluminan hasta qué punto se producirán cambios generalizados en el momento y la extensión de los flujos de agua en gran parte del mundo para el año 2100. Habrá un promedio de unos 45 días más sin nieve al año en el hemisferio norte, suponiendo un alto nivel de gases de efecto invernadero. emisiones Los mayores aumentos ocurrirán en latitudes medias que son regiones marítimas relativamente cálidas y de latitudes altas que están influenciadas por cambios en el hielo marino.
Muchas regiones que dependen más de las relaciones predecibles entre la capa de nieve y la escorrentía experimentarán la mayor pérdida de previsibilidad debido a una fuerte disminución en los pulsos confiables de la escorrentía primaveral. Estas regiones incluyen las Montañas Rocosas, el Ártico canadiense, el este de América del Norte y Europa del Este. Los autores advierten que esto complicará sustancialmente la gestión de los recursos de agua dulce, tanto para la sociedad como para los ecosistemas.
«Estamos en una carrera con la previsibilidad en lo que respecta al flujo de la corriente porque estamos tratando de mejorar nuestros pronósticos a través de mejores datos, modelos y comprensión física, pero estos esfuerzos están siendo cancelados por la rápida desaparición de nuestro mejor predictor: la nieve». dijo Flavio Lehner, profesor de ciencias de la tierra y la atmósfera en la Universidad de Cornell y coautor del estudio. «Podría ser una carrera que perderemos, pero estamos tratando de ganarla, y es por eso que necesitamos estudiar estos temas».
Aunque la escorrentía reducida dará como resultado condiciones de suelo más secas durante el verano en gran parte del hemisferio norte, las simulaciones mostraron que ciertas regiones, incluidas el este de Asia, el Himalaya y el noroeste de América del Norte, mantendrán la humedad del suelo debido al aumento de las precipitaciones.
«Las métricas relacionadas con la nieve son fundamentales para informar la gestión de la sociedad de los preciosos recursos hídricos», dijo Keith Musselman, hidrólogo de la Universidad de Colorado Boulder y coautor del estudio. «A medida que las agencias de servicios públicos y obras civiles planifican nuevos embalses y otra infraestructura para adaptarse a un clima cambiante, debemos abordar preguntas básicas de investigación sobre las características cambiantes de la capa de nieve invernal y el flujo de agua resultante en el que hemos confiado durante mucho tiempo».