Un nuevo estudio brinda la primera evidencia observacional de que la selva amazónica del sur desencadena su propia temporada de lluvias utilizando el vapor de agua de las hojas de las plantas. El hallazgo ayuda a explicar por qué la deforestación en esta región está relacionada con la reducción de las precipitaciones.

El estudio analizó los datos de vapor de agua del espectrómetro de emisión troposférica (TES) de la NASA en el satélite Aura, junto con otras mediciones satelitales, para mostrar que al final de la estación seca, Las nubes que se acumulan sobre el sur del Amazonas se forman a partir del agua que se eleva desde el propio bosque. La investigación se publica en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).

Ha sido un misterio por qué comienza la temporada de lluvias cuando lo hace en el Amazonas al sur del ecuador. En la mayoría de las regiones tropicales, dos factores controlan el momento de la temporada de lluvias:los vientos monzónicos (un cambio estacional de dirección en los vientos predominantes) y la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ), un cinturón de vientos alisios convergentes alrededor del ecuador que se desplaza hacia el norte o el sur con las estaciones. El sur del Amazonas experimenta ambos. Pero no ocurren hasta diciembre o enero, mientras que la temporada de lluvias comienza actualmente a mediados de octubre, dos o tres meses antes. Entonces, ¿qué desencadena el aumento de las precipitaciones?

El científico Rong Fu de UCLA, un líder de los nuevos esfuerzos de investigación, publicó un artículo en 2004 que sugiere que el aumento de la evaporación del agua de las hojas, un proceso conocido como transpiración, podría ser la causa. "No teníamos pruebas contundentes, ", dijo." Especulamos que la humedad provenía de la vegetación porque las mediciones satelitales mostraron que la vegetación se volvió más verde al final de la estación seca ".

Las plantas más verdes son un indicador probable de un mayor crecimiento y transpiración de las plantas, pero no definitivo. También, Las mediciones de color no pueden mostrar cuánto vapor de agua se mueve de las plantas a la atmósfera o si se eleva lo suficiente en la atmósfera para formar nubes y lluvia. Así que la especulación siguió siendo solo eso, hasta ahora.

John Worden del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, desarrolló una técnica de análisis de datos para TES que permitió a Fu, primer autor del estudio, Jonathon Wright (Universidad de Tsinghua, Beijing) y sus colegas para identificar la fuente de humedad. La técnica distingue entre el hidrógeno y su isótopo más pesado, el deuterio, que se combina con el oxígeno para producir agua pesada. Los isótopos más ligeros se evaporan más fácilmente que los isótopos más pesados. Eso significa que el vapor de agua que se evaporó a la atmósfera tiene menos deuterio que el agua líquida. Por ejemplo, El vapor de agua que se evaporó del océano tiene menos deuterio que el agua que todavía está en el océano.

Agua que transpiran las plantas, por otra parte, tiene la misma cantidad de deuterio que el agua que todavía está en el suelo:la planta succiona el agua del suelo como una pajita, independientemente del isótopo que contenga el agua. Eso significa que el vapor de agua que transpira de las plantas tiene más deuterio que el vapor de agua evaporado del océano.

Esta diferencia es la clave que permitió a los científicos desentrañar el misterio de la temporada de lluvias. Los dos isótopos tienen diferentes "firmas" espectrales que se pueden medir desde el espacio con el instrumento TES. Las mediciones mostraron que, durante la transición de la estación seca a la húmeda, el agua transpirada se convierte en una fuente de humedad significativa para la atmósfera, y en particular para la troposfera media, donde el vapor de agua en aumento proporciona el combustible necesario para comenzar la temporada de lluvias.

"Lo que mostramos es que durante la estación seca el agua de la vegetación se bombea a la troposfera media donde puede convertirse en lluvia, "dijo Worden, coautor del nuevo artículo.

El hallazgo plantea otra pregunta:¿Por qué las plantas comienzan a crecer y a transpirar más durante la estación seca? antes de que aumente la lluvia? Eso sigue siendo un tema de investigación, Dijo Fu. "Esta puede ser la forma en que los bosques optimizan su crecimiento. Al final de la estación seca, las plantas todavía reciben el sol, y podrían anticipar la próxima temporada de lluvias porque están adaptados a la estacionalidad de la lluvia ".

Esa estacionalidad ha ido cambiando en las últimas décadas, sin embargo. La temporada de lluvias en el sur de la Amazonía comienza ahora casi un mes más tarde que en la década de 1970. Existe evidencia de que si la estación seca del Amazonas dura más de cinco a siete meses, el bosque ya no recibirá suficiente lluvia cada año para mantener vivos los árboles, y la región pasará de los bosques a las llanuras cubiertas de hierba. Sobre una gran fracción del sur del Amazonas, la estación seca es ahora sólo unas pocas semanas más corta en promedio que este umbral de transición. Ya ha habido algunos daños irreversibles en el bosque. La pérdida de un importante ecosistema forestal amazónico podría aumentar las sequías brasileñas y potencialmente alterar los patrones de lluvia en lugares tan lejanos como Texas.

Las razones del retraso en el inicio de la temporada de lluvias no se comprenden completamente, pero el nuevo estudio agrega evidencia a la idea de que la deforestación está jugando un papel. La reducción de los árboles disponibles para producir humedad reduciría naturalmente la capacidad de formación de nubes del bosque. Si la deforestación ralentizó el aumento de la transpiración hasta el punto de que ya no podría desencadenar una temporada de lluvias, las lluvias no empezarían hasta que llegara la ZCIT a finales de año.

El hallazgo destaca cuán estrechamente conectado está el ecosistema de la selva tropical con el clima, Dijo Fu. "El destino de la selva amazónica del sur depende de la duración de la estación seca, pero la duración de la estación seca también depende de la selva tropical ".