La interacción entre la salinidad del agua superficial y el cambio climático en el centro de Nueva York es el tema de un artículo reciente de investigadores de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Syracuse.

Kristina Gutchess, un doctorado candidato en Ciencias de la Tierra, es el autor principal de un artículo en la prestigiosa revista Ciencia y Tecnología Ambiental (Publicaciones ACS). Sus coautores en Syracuse incluyen a Laura Lautz, el profesor Jesse Page Heroy y presidente de ciencias de la Tierra, y Christa Kelleher, profesor asistente de ciencias de la Tierra.

Otro coautor es el Ph.D. de Gutchess. supervisor, Profesor asociado Zunli Lu.

Completan el grupo Li Jin G'08, profesor asociado de geología en SUNY Cortland; José L. J. Ledesma, investigador postdoctoral en ciencias acuáticas y evaluación en la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas; y Jill Crossman, profesor asistente de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente en la Universidad de Windsor (Ontario).

El documento se basa en el estudio del grupo sobre el impacto de la sal de deshielo de la Interestatal 81 y otras carreteras y carreteras circundantes en la cuenca del río Tioughnioga. Gutchess dice que sus hallazgos la hacen "cautelosamente optimista" sobre las futuras concentraciones de cloruro de agua superficial de la cuenca.

"La aplicación a largo plazo de sales para carreteras ha provocado un aumento en el nivel de salinidad del río, "dice Gutchess, que estudia los procesos que afectan la calidad de las aguas superficiales y subterráneas. "Si bien se han utilizado varios modelos para evaluar los posibles impactos futuros de las prácticas continuas de deshielo, no han incorporado diferentes escenarios climáticos, que se proyecta que impactarán la hidrogeología en el siglo XXI ".

El equipo de Gutchess combinó varios enfoques computacionales con un riguroso trabajo de campo y análisis de laboratorio para simular las concentraciones de cloruro de agua superficial en el Tioughnioga, una gran cantidad de profundo, Afluente de 34 millas del río Chenango, que fluye a través de los condados de Cortland y Broome.

En el centro de su experimento fue INCA (abreviatura de "INtegrated CAtchment"), una plataforma de modelado de cuencas hidrográficas semidistribuidas que evalúa los problemas relacionados con el cambio ambiental. Gutchess calibró el modelo para un histórico, o línea de base, período (1961-1990), y usó los resultados para hacer proyecciones para tres intervalos de 30 años:2010-39, 2040-69 y 2070-99.

Basado en las proyecciones del modelo, la salinidad de las ramas este y oeste de Tioughnioga comenzará a disminuir en 20-30 años. "Una tendencia de calentamiento gradual entre 2040 y 2099 conducirá a reducciones en las nevadas y las aplicaciones de sal asociadas, causando que la salinidad [del río] caiga. Para el 2100, Las concentraciones de cloruro de agua superficial deben estar por debajo de los valores de la década de 1960, "Dice Gutchess.

Esta es una noticia potencialmente importante para una parte del país que ha experimentado un aumento de las concentraciones de cloruro en las aguas superficiales desde la década de 1950. cuando comenzó la salazón en la carretera.

Sal, o cloruro de sodio, es el producto químico para descongelar más comúnmente utilizado en el país, esparcirse a un ritmo de más de 10 millones de toneladas al año.

En el estado de Nueva York, un evento típico de invierno requiere de 90 a 450 libras de sal por milla de carril. El tráfico de vehículos recoge alrededor del 10 por ciento de los residuos; el resto ingresa a las cuencas hidrográficas adyacentes en forma de escorrentía, poniendo en peligro los ecosistemas terrestres y los recursos de agua potable.

El estudio hidrogeológico de Gutchess es uno de los pocos que combinan la variabilidad climática a largo plazo y el manejo de la salinidad. El marco del modelo INCA permitió a su equipo evaluar la respuesta de la corriente en 16 escenarios futuros diferentes, teniendo en cuenta el clima, uso del suelo y manejo de la nieve.

"INCA se desarrolló originalmente para evaluar las fuentes de nitrógeno en las cuencas hidrográficas de un río principal de un solo cauce, "Jin dice." Aquí, modificamos el modelo para incorporar una nueva estructura de múltiples ramas, permitiéndonos simular estimaciones diarias de concentraciones de cloruro en la corriente. También permitimos diferencias en las prácticas de salazón entre las áreas rurales y urbanas ".

Según INCA, La sal para carreteras representa más del 87 por ciento de la salinidad de Tioughnioga. Prácticas actuales de deshielo, combinado con una mayor urbanización, probablemente aumentará su salinidad, Pero sólo por un tiempo, gracias en parte al clima cambiante.

Según Lu, el estudio sugiere que los impactos climáticos no siempre son negativos en una región específica:"Es importante comprender los matices del cambio climático en diferentes tiempos y escalas geográficas. En última instancia, este proyecto nos ayudará a gestionar nuestros recursos de forma más eficaz, a medida que nos adaptamos a los cambios futuros ".

Con un guiño y un asentimiento él añade, "Al mismo tiempo, no debemos hacer declaraciones generales sobre el cambio climático. Nadie está exento de sus efectos, pro o contra ".

Gutchess es miembro de EMPOWER, un programa de formación para graduados de agua y energía en Syracuse patrocinado por la National Science Foundation y dirigido por Lautz. El apoyo adicional para la investigación de Gutchess proviene del nuevo campus de la Universidad como un programa de Laboratorio para la Sostenibilidad. Al graduarse en mayo, ella comenzará la investigación postdoctoral en Yale.