Cambios en el ciclo global del agua ligados a temperaturas altas

Nubes tropicales sobre el Océano Atlántico. - LUKAS JONKERS

   MADRID, 2 Nov. (EUROPA PRESS) -

   Una reconstrucción de cambios históricos en el clima a partir de los datos hidroclimáticos vincula las alteraciones en el ciclo global del agua con temperaturas más altas.

   El trabajo del equipo del proyecto Iso2k de los Cambios Globales del Pasado (PAGES), dirigido por Bronwen Konecky, de la Universidad Washington da un paso importante hacia la reconstrucción de la historia global del agua en los últimos 2.000 años.

   Utilizando pruebas geológicas y biológicas conservadas en archivos naturales --incluidos 759 registros paleoclimáticos diferentes de corales, árboles, hielo, formaciones de cuevas y sedimentos distribuidos por todo el mundo-- los investigadores demostraron que el ciclo global del agua ha cambiado durante periodos de temperaturas más altas y más bajas en el pasado reciente.

   "El ciclo global del agua está íntimamente ligado a la temperatura global", afirma Konecky, profesor adjunto de Ciencias de la Tierra, Medio Ambiente y Planetarias en Artes y Ciencias de la Universidad de Washington y autor principal del estudio.

   "Hemos descubierto que durante los periodos de tiempo en que la temperatura cambia a escala global, también se observan cambios en la forma en que el agua se desplaza por el planeta", explica en un comunicado.

   El ciclo del agua es complejo, y las precipitaciones, en particular, presentan variaciones geográficas mucho más drásticas que la temperatura del aire. Esto ha dificultado a los científicos evaluar cómo han cambiado las precipitaciones en los últimos 2.000 años.

   "Decidimos empezar con los registros de isótopos del agua porque reflejan señales holísticas y porque están registrados en todo tipo de archivos naturales diferentes --apunta Konecky--. Se trata de un primer paso hacia la reconstrucción de los patrones de sequía o precipitaciones a escala global durante los últimos 2.000 años".

   El ciclo global del agua es vasto y está entrelazado. El agua se evapora de la superficie de la Tierra, asciende a la atmósfera, se enfría y se condensa en forma de lluvia o nieve en las nubes, y vuelve a caer a la superficie en forma de precipitaciones.

   Cada molécula de agua que forma parte del ciclo tiene una determinada "huella dactilar" isotópica, o composición, que refleja pequeñas variaciones en el peso atómico de los átomos de oxígeno e hidrógeno que componen la molécula. Así, cada molécula de agua puede ser más pesada o más ligera.

   Con este nuevo estudio, los científicos descubrieron que cuando la temperatura global es más alta, la lluvia y otras aguas ambientales se vuelven más pesadas isotópicamente. Los investigadores interpretaron estos cambios isotópicos y determinaron su cronología sintetizando datos procedentes de una amplia variedad de fuentes de archivos naturales de los últimos 2.000 años de historia de la Tierra.

   El equipo del proyecto PAGES Iso2k --que incluye a más de 40 investigadores de 10 países-- recopiló, cotejó y, en ocasiones, digitalizó conjuntos de datos de cientos de estudios para construir la base de datos que utilizaron en su análisis. Al final obtuvieron 759 conjuntos de datos de series temporales distribuidos por todo el mundo, lo que representa la mayor base de datos integrada del mundo de registros indirectos de isótopos del agua.

   Ensamblar señales procedentes de distintos tipos de archivos naturales puede ser como juntar manzanas y naranjas. Sin embargo, Konecky y el equipo del proyecto sabían que los isótopos del agua registran señales climáticas de formas específicas en distintos archivos naturales. Ensamblados con cuidado, este hilo conductor podría ayudarles a comparar un anillo de árbol con un núcleo de hielo.

   "Cada archivo es diferente --explica Konecky--. Para complicar aún más las cosas, los conjuntos de datos de distintos archivos son generados por distintas comunidades científicas con su propia terminología, normas y materiales de referencia. Creamos campos de descripción de datos (metadatos) para la base de datos que traducen las particularidades de cada registro a una lengua común que permite comparar las variaciones de un archivo con las de otro. Este proceso nos llevó años", prosigue.

   El equipo organizó sesiones de trabajo conjunto a horas intempestivas para adaptarse a los husos horarios de Hawai, Japón, Australia, Europa y otros lugares. "Incluso pasamos una Nochevieja trabajando en la base de datos y los análisis que dieron lugar a este artículo", recuerda Konecky.

   Las relaciones a escala mundial entre la temperatura y la composición isotópica de determinadas aguas ambientales, como el agua de mar y el hielo glaciar, se reconocen desde hace tiempo a medida que el planeta entra y sale de los ciclos glaciares. También están bien establecidas las relaciones a escala local con la temperatura en escalas temporales de minutos a meses.

   Pero este estudio aporta la primera prueba de que la temperatura y la composición isotópica de las aguas ambientales van de la mano en escalas temporales intermedias, es decir, de décadas a siglos.

   Se trata de un ajuste rápido, apunta Konecky. "A medida que el planeta se calienta y se enfría, afecta al comportamiento del agua cuando sale de los océanos y al vigor de sus movimientos a través de la atmósfera --explica--. Las señales isotópicas de estas aguas son muy sensibles a los cambios de temperatura".

   Los científicos descubrieron que la temperatura media global de la superficie ejerció una influencia coherente en la composición isotópica de las precipitaciones globales y del "agua meteórica" (agua de lagos, ríos y deshielos) a lo largo de los últimos 2.000 años.

   Los cambios observados se debieron a los procesos de evaporación y condensación de los océanos, con valores más bajos durante el periodo conocido como la Pequeña Edad de Hielo (1450-1850) y valores más altos tras el inicio del calentamiento del clima provocado por el hombre en torno a 1850.

   En cuanto al impacto concreto de estos cambios sobre las precipitaciones y la disponibilidad de agua en el futuro, es demasiado pronto para predecir quién ganará y quién perderá. Pero los datos de este estudio de los últimos 2.000 años sugieren que es probable que se produzcan más cambios en el ciclo del agua a medida que la temperatura global siga aumentando. Junio, julio y agosto de 2023 fueron los meses más calurosos registrados en nuestro planeta.

   "La forma en que el agua se comporta cuando sale de los océanos y se desplaza por la atmósfera y llueve, ese comportamiento se ve fuertemente impactado por los cambios en la temperatura atmosférica", concluye Konecky.