Las sequías y las inundaciones pueden alterar la vida cotidiana, dañar los ecosistemas y ejercer presión sobre las economías locales y globales. Los científicos de la Universidad de Texas en Austin se propusieron comprender mejor estos extremos hídricos estudiando cómo se desarrollan y se propagan por todo el planeta. Su trabajo apunta a una poderosa fuerza climática que vincula regiones distantes de maneras sorprendentes.
Un nuevo estudio publicado en Avances AGU muestra que durante los últimos 20 años, ENSO, un patrón climático recurrente en el Océano Pacífico ecuatorial que incluye El Niño y La Niña, ha desempeñado el papel principal en impulsar cambios extremos en el almacenamiento total de agua en todo el mundo. Los investigadores también descubrieron que ENSO tiende a alinear estos extremos de modo que diferentes continentes experimentan condiciones inusualmente húmedas o secas al mismo tiempo.
Por qué son importantes los extremos sincronizados
Según la coautora del estudio Bridget Scanlon, profesora investigadora de la Oficina de Geología Económica de la Escuela de Geociencias Jackson de UT, comprender estos patrones globales tiene consecuencias en el mundo real.
«Observando la escala global, podemos identificar qué áreas están simultáneamente húmedas o simultáneamente secas», dijo Scanlon. «Y eso, por supuesto, afecta la disponibilidad de agua, la producción de alimentos, el comercio de alimentos, todas estas cosas globales».
Cuando varias regiones enfrentan escasez o excesos de agua a la vez, los impactos pueden afectar la agricultura, el comercio y la planificación humanitaria.
Midiendo toda el agua de la Tierra
El almacenamiento total de agua es un indicador climático clave porque representa todas las formas de agua en una región. Esto incluye ríos y lagos, nieve y hielo, humedad del suelo y agua subterránea debajo de la superficie. Al centrarse en este panorama completo, los investigadores pueden comprender mejor cómo se mueve y cambia el agua con el tiempo.
El estudio es uno de los primeros en examinar los extremos del almacenamiento total de agua junto con ENSO (El Niño-Oscilación del Sur) a escala global. Este enfoque hizo posible ver cómo las condiciones extremas de humedad y sequía están conectadas a través de grandes distancias, dijo el autor principal Ashraf Rateb, profesor asistente de investigación en la oficina.
«La mayoría de los estudios cuentan los eventos extremos o miden su gravedad, pero por definición los extremos son raros. Eso proporciona muy pocos puntos de datos para estudiar los cambios a lo largo del tiempo», afirmó Rateb. «En cambio, examinamos cómo los extremos están conectados espacialmente, lo que proporciona mucha más información sobre los patrones que provocan sequías e inundaciones a nivel mundial».
Los satélites revelan cambios ocultos en el agua
Para estimar el almacenamiento total de agua, los científicos se basaron en mediciones de gravedad de los satélites GRACE y GRACE Follow-On (GRACE-FO) de la NASA. Estos datos permiten a los investigadores detectar cambios en la masa de agua en áreas de entre 300 y 400 kilómetros de ancho, aproximadamente el tamaño de Indiana.
El equipo clasificó los extremos húmedos como niveles de almacenamiento de agua por encima del percentil 90 para una región determinada. Los extremos secos se definieron como niveles por debajo del percentil 10.
Su análisis mostró que una actividad inusual de ENSO puede empujar a partes del mundo muy separadas a condiciones extremas al mismo tiempo. En algunas regiones, El Niño está vinculado a extremos secos, mientras que en otras las mismas condiciones secas están asociadas con La Niña. Los extremos húmedos tienden a seguir el patrón opuesto.
Ejemplos del mundo real en todos los continentes
Los investigadores señalaron varios casos sorprendentes. A mediados de la década de 2000, El Niño coincidió con una sequía severa en Sudáfrica. Otro episodio de El Niño estuvo relacionado con la sequía en el Amazonas durante 2015-2016. Por el contrario, La Niña en 2010-2011 trajo condiciones excepcionalmente húmedas a Australia, el sureste de Brasil y Sudáfrica.
Más allá de los eventos individuales, el estudio también identificó un cambio más amplio en el comportamiento global del agua alrededor de 2011-2012. Antes de 2011, las condiciones inusualmente húmedas eran más comunes en todo el mundo. Después de 2012, los extremos secos comenzaron a dominar. Los investigadores atribuyen este cambio a un patrón climático duradero en el Océano Pacífico que influye en cómo ENOS afecta el agua global.
Llenar los vacíos en los registros satelitales
Debido a que los datos de GRACE y GRACE-FO no son continuos, incluido un intervalo de 11 meses entre misiones en 2017-2018, el equipo utilizó modelos probabilísticos basados en patrones espaciales para reconstruir los períodos faltantes de extremos de almacenamiento total de agua.
Aunque el registro del satélite cubre sólo 22 años (2002-2024), aún revela cuán estrechamente están vinculados los sistemas climáticos y hídricos en toda la Tierra, dijo JT Reager, científico adjunto del proyecto para la misión GRACE-FO en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y gerente del Programa de Disciplina del JPL para el Ciclo del Agua y la Energía.
«Realmente están capturando el ritmo de estos grandes ciclos climáticos como El Niño y La Niña y cómo afectan las inundaciones y sequías, que son algo que todos experimentamos», dijo Reager, que no participó en el estudio. «No es sólo el Océano Pacífico el que hace lo suyo. Todo lo que sucede allí parece terminar afectándonos a todos aquí en la tierra».
Preparándose para los extremos, no sólo para las carencias
Scanlon dijo que los hallazgos subrayan la necesidad de repensar cómo la sociedad habla sobre los desafíos del agua. En lugar de centrarse únicamente en la escasez, afirmó, es fundamental planificar las oscilaciones entre exceso y escasez de agua.
«A menudo escuchamos el mantra de que nos estamos quedando sin agua, pero en realidad se trata de gestionar extremos», dijo Scanlon. «Y ese es un mensaje bastante diferente».
La investigación fue financiada por la Escuela de Geociencias de UT Jackson.
El clima de la Tierra está experimentando cambios extremos, como sequías e inundaciones, que pueden tener un impacto significativo en la vida cotidiana, los ecosistemas y las economías locales y globales. Un equipo de científicos de la Universidad de Texas en Austin ha estado estudiando cómo se desarrollan y se propagan estos extremos hídricos por todo el planeta, y han descubierto que un patrón climático recurrente en el Océano Pacífico ecuatorial, conocido como ENSO (El Niño-Oscilación del Sur), desempeña un papel clave en la impulsión de cambios extremos en el almacenamiento total de agua en todo el mundo.
ENSO incluye dos fenómenos climáticos: El Niño y La Niña. El Niño se caracteriza por un calentamiento anormal de las aguas superficiales del Océano Pacífico ecuatorial, mientras que La Niña se caracteriza por un enfriamiento anormal. Estos cambios en la temperatura del océano pueden tener un impacto significativo en el clima de todo el mundo, incluyendo sequías e inundaciones.
El estudio, publicado en Avances AGU, utilizó datos de satélites para estimar el almacenamiento total de agua en todo el mundo durante los últimos 20 años. Los científicos descubrieron que ENSO tiende a alinear los extremos de modo que diferentes continentes experimentan condiciones inusualmente húmedas o secas al mismo tiempo. Esto puede tener un impacto significativo en la agricultura, el comercio y la planificación humanitaria, ya que varias regiones pueden enfrentar escasez o excesos de agua al mismo tiempo.
El almacenamiento total de agua es un indicador climático clave porque representa todas las formas de agua en una región, incluyendo ríos y lagos, nieve y hielo, humedad del suelo y agua subterránea debajo de la superficie. Al centrarse en este panorama completo, los investigadores pueden comprender mejor cómo se mueve y cambia el agua con el tiempo.
El estudio utilizó mediciones de gravedad de los satélites GRACE y GRACE Follow-On (GRACE-FO) de la NASA para estimar el almacenamiento total de agua. Estos datos permiten a los investigadores detectar cambios en la masa de agua en áreas de entre 300 y 400 kilómetros de ancho, aproximadamente el tamaño de Indiana.
Los científicos clasificaron los extremos húmedos como niveles de almacenamiento de agua por encima del percentil 90 para una región determinada, mientras que los extremos secos se definieron como niveles por debajo del percentil 10. Su análisis mostró que una actividad inusual de ENSO puede empujar a partes del mundo muy separadas a condiciones extremas al mismo tiempo.
El estudio identificó varios casos sorprendentes, como la sequía severa en Sudáfrica en 2005, que coincidió con un episodio de El Niño, y la sequía en el Amazonas en 2015-2016, que estuvo relacionada con otro episodio de El Niño. Por otro lado, La Niña en 2010-2011 trajo condiciones excepcionalmente húmedas a Australia, el sureste de Brasil y Sudáfrica.
Más allá de los eventos individuales, el estudio también identificó un cambio más amplio en el comportamiento global del agua alrededor de 2011-2012. Antes de 2011, las condiciones inusualmente húmedas eran más comunes en todo el mundo, mientras que después de 2012, los extremos secos comenzaron a dominar. Los investigadores atribuyen este cambio a un patrón climático duradero en el Océano Pacífico que influye en cómo ENSO afecta el agua global.
El estudio también destacó la importancia de considerar los extremos de almacenamiento de agua en la planificación y gestión del agua. La coautora del estudio, Bridget Scanlon, profesora investigadora de la Oficina de Geología Económica de la Escuela de Geociencias Jackson de UT, dijo que «comprender estos patrones globales tiene consecuencias en el mundo real» y que «es fundamental planificar las oscilaciones entre exceso y escasez de agua».
En resumen, el estudio destaca la importancia de considerar los extremos de almacenamiento de agua en la planificación y gestión del agua, y subraya la necesidad de repensar cómo la sociedad habla sobre los desafíos del agua. En lugar de centrarse únicamente en la escasez, es fundamental planificar las oscilaciones entre exceso y escasez de agua. El estudio también destaca la importancia de la investigación y el monitoreo continuo del clima y los recursos hídricos para entender mejor los patrones y tendencias globales y para desarrollar estrategias efectivas para gestionar los extremos hídricos.
La investigación fue financiada por la Escuela de Geociencias de UT Jackson, y los resultados tienen implicaciones importantes para la planificación y gestión del agua a escala global. El estudio también destaca la importancia de la colaboración internacional y la coordinación para abordar los desafíos globales del agua y el clima.
En conclusión, el estudio es un ejemplo de cómo la investigación científica puede ayudar a entender mejor los patrones y tendencias globales del clima y los recursos hídricos, y cómo esta comprensión puede informar la planificación y gestión del agua para abordar los desafíos globales del agua y el clima. La importancia de considerar los extremos de almacenamiento de agua en la planificación y gestión del agua es fundamental para desarrollar estrategias efectivas para gestionar los extremos hídricos y asegurar la disponibilidad de agua para las generaciones futuras.