La tierra tiene muchos signos de influencia humana, desde un calentamiento que supera las temperaturas preindustriales hasta un aumento del nivel del mar. Agregue a esa lista, ahora, la influencia humana en la sincronización del ciclo del agua de la Tierra, revelado por un nuevo estudio dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía de EE. UU.

La investigación, publicado esta semana en la revista Naturaleza Cambio Climático , elimina capas de ruido climatológico para descubrir una señal clara:de 1979 a 2019, los aumentos de los gases de efecto invernadero y las reducciones de los aerosoles generados por el hombre provocaron un retraso de aproximadamente cuatro días en las lluvias estacionales sobre las tierras tropicales y el Sahel. El retraso podría significar un retraso en la producción de cultivos, olas de calor exacerbadas, e incendios forestales empeorados, entre otras consecuencias.

"El calentamiento global que hemos visto ya se ha atribuido a las actividades humanas con gran confianza, "dijo la científica atmosférica Ruby Leung, quien fue coautor del estudio. "Pero, históricamente, no hemos tenido mucho éxito en identificar la huella de la actividad humana en el ciclo hidrológico. Este estudio muestra que, sí, el inicio tardío de las lluvias monzónicas, junto con el calentamiento futuro proyectado por modelos climáticos, ya ha surgido ".

Más humedad

Irónicamente, el retraso de la lluvia es causado por una atmósfera cada vez más húmeda. A medida que los gases de efecto invernadero calientan la superficie de la Tierra, más vapor de agua llega a la atmósfera. Esta humedad adicional aumenta la cantidad de energía necesaria para calentar la atmósfera a medida que la primavera se convierte en verano. que puede cambiar el tiempo de las estaciones lluviosas.

"Cuando hay más vapor de agua en la atmósfera, se vuelve más parecido al océano, ", dijo el científico de la Tierra y primer autor Fengfei Song." Y sabemos que el océano tarda más en calentarse que la atmósfera. Más humedad significa que la atmósfera tardará más en absorber energía y producir lluvia ".

Aerosoles generados por humanos, como las partículas producidas por la quema de combustibles fósiles, tienden a reflejar la luz del sol. Estos enfrían la atmósfera y socavan la tendencia al calentamiento causada por los gases de efecto invernadero.

Pero, a medida que las concentraciones de aerosoles continúan disminuyendo debido a los esfuerzos por mejorar la calidad del aire, algo de ese efecto refrescante se pierde, que intensifica tanto el calentamiento como el retraso de las lluvias monzónicas en las últimas décadas, según el estudio.

Si las concentraciones de aerosoles continúan disminuyendo y las concentraciones de gases de efecto invernadero continúan aumentando, el retraso se extenderá en el futuro, dijo Leung. Los autores del estudio proyectan que, a finales de siglo, la temporada de lluvias podría retrasarse más de cinco días en las tierras tropicales del norte y más de ocho días en el Sahel.

"Para las regiones de los monzones, como la India, con una economía agraria, "dijo Leung, "un inicio tardío de las lluvias de verano podría devastar la producción de cultivos y poner en peligro el sustento de grandes poblaciones, a menos que los agricultores reconozcan y se adapten a los cambios a largo plazo en medio de la fecha de inicio del monzón, que es muy variable ".

¿Qué es el ciclo hidrológico?

La mayor parte del agua de la Tierra se encuentra dentro del océano. La luz del sol calienta el mar y parte de esa agua se eleva desde la superficie en forma de vapor. Ese vapor de agua junto con el agua transpirada de las plantas y el agua evaporada del suelo, puede condensarse y producir nubes y lluvia cuando se encuentra con aire ascendente.

Las corrientes de aire ascendentes son más fuertes en los trópicos, donde la radiación solar es más fuerte. Mire nuestro planeta desde el espacio y verá el producto de estos fuertes, corrientes de aire ricas en humedad:la banda de lluvia característica de la Tierra, vigoroso con tormentas y aguaceros, rodeando el planeta alrededor de su centro.

A medida que cambian las estaciones y el Sol migra entre hemisferios, la banda de lluvia se mueve. Cuando la banda llegue a tierra marca el inicio de la temporada de los monzones, entregando un amplio suministro de agua tanto para los bosques tropicales como para las grandes poblaciones que viven dentro y cerca de ellos.

En un mundo calentado por la actividad humana, una atmósfera más cargada de humedad almacena más energía, retrasando el movimiento de la banda de lluvia y el inicio de las lluvias monzónicas.

Una señal entre ruido

Los investigadores proyectaron por primera vez el retraso de la lluvia a través de modelos climáticos hace aproximadamente una década. Ser capaz de señalar el retraso dentro del registro de observación, sin embargo, resultó desafiante. No se mide simplemente la precipitación global; la dificultad, dijo Leung, es doble.

Primero, Desenredar la influencia humana de la variabilidad del clima de un día a otro o de un año a otro en el clima de la Tierra es un trabajo arduo. Piense en tratar de identificar la onda de audio característica de una sola voz en una grabación llena de conversaciones de fondo.

"La temperatura y la precipitación no son iguales todos los años, ", dijo Leung." Hay una gran cantidad de variabilidad ".

El segundo desafío surge de la recopilación de datos. Donde el registro histórico de la temperatura global es de larga data, rico en datos y medido directamente, el registro de precipitación global es relativamente corto y está cargado de incertidumbre.

Los satélites miden la precipitación global indirectamente al detectar la energía reflejada por las nubes y las gotas de lluvia, que imbuye un grado de incertidumbre. El uso generalizado de satélites comenzó a fines de la década de 1970, dejando un récord de solo varias décadas.

El descubrimiento de la señal de retardo enterrada en el ruido de la variabilidad climática se produjo cuando los datos de precipitación global se volvieron cada vez más disponibles y los modelos climáticos se volvieron más sólidos. Mediante el uso de ocho conjuntos de datos de observación combinados con 243 simulaciones realizadas a través de múltiples modelos, Los autores del estudio finalmente pudieron demostrar que las lluvias se habían retrasado en la primavera en el hemisferio norte.

Gran parte del cambio estacional se produjo como resultado del desarrollo económico posterior a la Segunda Guerra Mundial que trajo consigo un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y, después, una reducción de las emisiones de aerosoles a partir de la década de 1980, según el estudio. La actividad humana no fue el único impulsor del retraso, sin embargo. Variabilidad decenal de la temperatura de la superficie del mar, entre otros factores, también puede haber contribuido al cambio estacional.