Sabemos que el Ártico se está calentando: ¿qué efecto tendrán en su medio ambiente los cambios en los caudales de los ríos?

Sabemos que el Ártico se está calentando: ¿qué efecto tendrán en su medio ambiente los cambios en los caudales de los ríos?

Sabemos que el Ártico se está calentando: ¿qué efecto tendrán en su medio ambiente los cambios en los caudales de los ríos?

Michael Rawlins está recopilando muestras de datos de Arctic Stream. Crédito: Universidad de Massachusetts Amherst

Científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst combinaron recientemente datos satelitales, observaciones de campo y modelos numéricos sofisticados para mapear cómo cambiarán 22,45 millones de kilómetros cuadrados del Ártico en los próximos 80 años.

Como se esperaba, la región en general será más cálida y húmeda, pero los detalles (un 25 % más de escorrentía, un 30 % más de escorrentía superficial y un Ártico meridional cada vez más seco) ofrecen una visión aún más clara de cómo responderá el paisaje. Cambio climático. Los resultados fueron publicados en la revista. criósfera.

El Ártico se define por la presencia de permafrost, una capa permanentemente congelada encima o debajo de la superficie de la Tierra. Ese permafrost impulsa todo, desde la escorrentía estacional hasta la descarga de agua dulce en las lagunas costeras y la cantidad de carbono del suelo que fluye hacia el océano.

Pero el Ártico se está calentando entre dos y media y cuatro veces más rápido que el promedio mundial, lo que significa que enormes cantidades de suelo rico en carbono en regiones de permafrost se están derritiendo, liberando su carbono a los ríos y a la atmósfera cada año. El derretimiento está intensificando el ciclo del agua en el Ártico: un ciclo continuo de precipitación, escorrentía y evaporación que determina en parte el medio ambiente de la región.

La parte superior del permafrost que se derrite cada verano se llama capa activa, y es de particular interés para Michael Rawlins, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Terrestres, Geológicas y Climáticas de la UMass Amherst y autor principal del artículo. A medida que el Ártico se calienta, la capa activa se espesa, y Rawlins quería saber cómo ese espesamiento, combinado con el calentamiento y un ciclo del agua intensificado, afectaría el medio ambiente terrestre del Ártico.

Rawlins ha pasado los últimos 20 años construyendo y perfeccionando su modelo de balance hídrico del permafrost, que tiene en cuenta el derretimiento y la congelación estacional del permafrost y cómo eso afecta la escorrentía, las vías de las aguas subterráneas, los flujos de los ríos y otros aspectos de la hidrología de la región.

Para hacer esto, Rawlins se asoció con la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., el Departamento de Energía de EE. UU., la NASA y Ambarish Karmalkar, profesor asistente de investigación en la UMass Amherst y ahora profesor asistente de geología en la Universidad de Rhode Island, para completar la investigación. . .

Sabemos que el Ártico se está calentando: ¿qué efecto tendrán en su medio ambiente los cambios en los caudales de los ríos?

Crédito: Universidad de Massachusetts Amherst

Karmalkar es un experto en el uso de modelos climáticos globales, y él y Rawlins utilizaron escenarios de precipitación y temperatura de ambos para imaginar dos posibilidades diferentes para el futuro: las emisiones de gases de efecto invernadero y el caso moderado de calentamiento global. ; y un escenario de altas emisiones y calentamiento.

Luego, Rawlins introdujo los datos del modelo climático en su modelo de equilibrio hídrico del permafrost, y lo que descubrió fue que el derretimiento del permafrost y el engrosamiento de la capa activa, dice Rawlins, «actuaron como un cubo gigante», cambiando fundamentalmente la hidrología de la región. .

«Una capa activa más gruesa crea un cubo más grande para recoger agua», dice Rawlins. «Nuestro trabajo muestra que a medida que se intensifican las precipitaciones, el agua se almacena en suelos descongelados durante períodos de tiempo más largos y luego se libera a través de canales subterráneos en lugar de fluir inmediatamente a ríos y arroyos».

Un estudio muestra cómo el derretimiento del suelo aumenta la escorrentía hacia los ríos en el otoño porque el suelo no se congelará en un mundo más cálido. De aquí a 2100, la tasa anual de flujo de agua subterránea aumentará hasta un 30%.

Además, este aumento del flujo se produce principalmente en las zonas septentrionales del Ártico. Parte del exceso de agua se origina por la evaporación de un Océano Ártico cada vez más libre de hielo. Y las partes meridionales del Ártico se calientan tanto que la evaporación y la respiración de las plantas devuelven gran parte del exceso de precipitación a la atmósfera, lo que da como resultado un paisaje general más seco.

Todo esto tiene varias implicaciones para el Ártico: los ríos del norte, especialmente los más grandes de la región, el Ob, el Yenisei, el Lena y el Mackenzie, ven proporcionalmente más agua proveniente de sus tramos septentrionales. Debido a que hay más carbono en el suelo en el norte del Ártico, es probable que gran parte de él, congelado durante miles de años, fluya a través de ríos hacia el Océano Ártico.

El aumento de la descarga afecta la dinámica del hielo marino costero, altera la ecología de las lagunas árticas y afecta el almacenamiento de agua dulce en los océanos, lo que podría ralentizar la Circulación Meridional de Inversión del Atlántico (AMOC), que es responsable de mantener el clima templado del norte de Europa.

Es necesario hacer más trabajo, dice Rawlins. «Se necesitan más observaciones de campo de ríos pequeños y medianos cerca de la costa ártica para comprender cómo el calentamiento cambia el transporte de agua dulce de la tierra al océano y viceversa, afectando el medio ambiente ártico y la flora, la fauna y las poblaciones nativas que llaman hogar de la región.»

Más información:
Rawlins, MA et al., Cambios de régimen en la hidrología terrestre del Ártico manifestados por los efectos del calentamiento climático, criósfera (2024) DOI: 10.5194/tc-18-1033-2024. tc.copernicus.org/articles/18/1033/2024/

Proporcionado por la Universidad de Massachusetts Amherst

referencia: Sabemos que el Ártico se está calentando: ¿qué efecto tendrán en su medio ambiente los cambios en los caudales de los ríos? (2024, 5 de marzo) Consultado el 5 de marzo de 2024 en https://phys.org/news/2024-03-arctic-river-environment.html.

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