Arroyos Los ríos y lagos que se alimentan de la nieve derretida en todo el oeste de EE. UU. ya se están agotando a mediados de julio de 2021, para gran preocupación de los agricultores, biólogos e hidrólogos de la nieve como yo. Esto no es sorprendente en California, donde los niveles de nieve durante el invierno anterior estaban muy por debajo de lo normal. Pero también es cierto en Colorado y las Montañas Rocosas, que en general recibió una cantidad normal de nieve. Pensarías que si hubiera una cantidad normal de nieve, tendrías mucha agua corriente abajo, ¿Derecha?

Hace más de un siglo, científico de la nieve James Church de la Universidad de Nevada, Reno, comenzó a examinar cómo la cantidad de nieve en las montañas se relacionaba con la cantidad de agua en los ríos alimentados por la nieve derretida. Pero como los hidrólogos han aprendido durante las muchas décadas desde entonces, las correlaciones entre la nieve y los caudales de los ríos no son perfectas. Asombrosamente, Hay muchas cosas que los investigadores desconocen sobre cómo la capa de nieve está conectada a los ríos.

Por supuesto, un invierno seco dará como resultado caudales escasos en primavera y verano. Pero hay otras razones por las que la nieve de las montañas no llega a un río debajo. Un área de investigación creciente está explorando cómo las sequías pueden conducir a suelos crónicamente secos que absorben más agua de lo normal. Esta agua también rellena el agua subterránea debajo.

Pero otra forma menos estudiada en que se puede perder la humedad es mediante la evaporación directa a la atmósfera. Así como la cantidad de nieve varía cada año, también lo hace la pérdida de agua al aire. En las condiciones adecuadas, más nieve puede desaparecer en el aire que la que se derrite en los ríos. Pero la forma en que las nevadas y la pérdida de humedad en el aire se relacionan con los niveles de agua en ríos y lagos es una parte importante y no bien entendida del ciclo del agua. particularmente en años de sequía.

Perder humedad al aire

Hay dos formas en que la humedad se puede perder en la atmósfera antes de que llegue a un arroyo o río.

El primero es por evaporación. Cuando el agua absorbe suficiente energía del sol, las moléculas de agua se convertirán en un gas llamado vapor de agua. Este vapor de agua flotante se almacena en el aire. La mayor parte de esta evaporación ocurre en la superficie de los lagos, del agua en el suelo o cuando la nieve se derrite y el agua fluye sobre rocas u otras superficies.

Otra forma en que se puede perder humedad en la atmósfera es una con la que quizás esté menos familiarizado:la sublimación. La sublimación es cuando un sólido se convierte directamente en gas; piense en el hielo seco. Lo mismo le puede pasar al agua cuando la nieve o el hielo se convierten directamente en vapor de agua. Cuando el aire es más frío que helado, La sublimación ocurre cuando las moléculas de hielo y nieve absorben tanta energía que saltan la forma líquida y saltan directamente a un gas.

Varias condiciones atmosféricas pueden conducir a una mayor evaporación y sublimación y, finalmente, menos agua que llega a arroyos y arroyos. El aire seco puede absorber más humedad que el aire húmedo y extraer más humedad del suelo a la atmósfera. Los fuertes vientos también pueden llevar humedad al aire y alejarla del área donde cayó inicialmente. Y finalmente, el aire más cálido es y más sol que brilla, cuanta más energía esté disponible para que la nieve o el agua se conviertan en vapor. Cuando obtiene combinaciones de estos factores, como cálido, vientos secos en las Montañas Rocosas llamados vientos Chinook:la evaporación y la sublimación pueden ocurrir bastante rápido. En un seco dia ventoso, hasta alrededor de dos pulgadas de nieve pueden sublimarse en la atmósfera. Eso se traduce en aproximadamente una piscina de agua por cada área de nieve del tamaño de un campo de fútbol.

La sublimación es misteriosa

Es relativamente fácil medir cuánta agua fluye a través de un río o en un lago. Y utilizando satélites y estudios de nieve, los hidrólogos pueden obtener estimaciones decentes de la cantidad de nieve que hay en una cadena montañosa. Midiendo la evaporación, y especialmente la sublimación, es mucho más difícil de hacer.

Hoy en día, los investigadores suelen estimar la sublimación indirectamente utilizando ecuaciones físicas y modelos meteorológicos y de viento. Pero hay muchas incertidumbres e incógnitas en estos cálculos. Adicionalmente, Los investigadores saben que la mayor pérdida de humedad por sublimación ocurre en el terreno alpino por encima de la línea de árboles, pero los científicos de la nieve rara vez miden la profundidad de la nieve allí. Esto se suma a la incertidumbre en torno a la sublimación porque si no sabe con cuánta humedad comenzó un sistema, es difícil saber cuánto se perdió.

Finalmente, el clima y las profundidades de la capa de nieve varían mucho de un año a otro. Todo esto hace que medir la cantidad de nieve que cae y luego se pierde en la atmósfera es increíblemente difícil.

Cuando los científicos hayan podido medir y estimar la sublimación, han medido pérdidas de humedad que van desde un pequeño porcentaje hasta más de la mitad del total de nevadas, dependiendo del clima y del lugar donde te encuentres. E incluso en un lugar la sublimación puede variar mucho de un año a otro dependiendo de la nieve y el clima.

Cuando la humedad se pierde en la atmósfera, eventualmente caerá a la superficie como lluvia o nieve. Pero eso podría estar en el otro lado de la Tierra y no es útil para las áreas afectadas por la sequía.

Conocimientos importantes

Es difícil decir cuán importante es la pérdida de humedad a la atmósfera para el ciclo total del agua en una cadena montañosa determinada. Los sistemas automatizados de monitoreo de nieve, especialmente en elevaciones altas por encima de la línea de árboles, pueden ayudar a los investigadores a comprender mejor lo que está sucediendo con la nieve y las condiciones que causan pérdidas a la atmósfera.

La cantidad de agua en los ríos, y cuando aparece el agua, influye en la agricultura, ecosistemas y cómo viven las personas. Cuando hay escasez de agua, ocurren problemas. Con el cambio climático que conduce a más sequías y clima variable, llenar un vacío de conocimiento del ciclo del agua como el que rodea a la sublimación es importante.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.