Un nuevo global Un estudio satelital de la distribución del agua dulce de la Tierra encontró que las áreas húmedas de la Tierra se están volviendo más húmedas, mientras que las áreas secas se están volviendo más secas. Los datos sugieren que este patrón se debe a una variedad de factores, incluidas las prácticas humanas de gestión del agua, el cambio climático causado por el hombre y los ciclos climáticos naturales.

El equipo de investigación dirigido por la NASA, que incluía a Hiroko Beaudoing, un especialista de la facultad en el Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre de la Universidad de Maryland (ESSIC), utilizó 14 años de observaciones de la misión Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) para rastrear las tendencias globales en el agua dulce en 34 regiones de todo el mundo.

El estudio, publicado en el 17 de mayo, Número 2018 de la revista Naturaleza , también incorporó datos de precipitación satelital del Proyecto de Climatología de Precipitación Global dirigido por ESSIC; Imágenes Landsat de la NASA y el Servicio Geológico de EE. UU. mapas de riego; e informes publicados sobre actividades humanas relacionadas con la agricultura, operaciones mineras y de embalses. El período de estudio se extiende desde 2002 hasta 2016.

"Esta es la primera vez que evaluamos cómo está cambiando la disponibilidad de agua dulce, en todas partes de la tierra, utilizando observaciones satelitales, "dijo Matt Rodell, autor principal del artículo y jefe del Laboratorio de Ciencias Hidrológicas del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Un objetivo clave fue distinguir los cambios en el almacenamiento de agua terrestre causados ​​por la variabilidad natural:períodos húmedos y períodos secos asociados con El Niño y La Niña, por ejemplo, de las tendencias relacionadas con el cambio climático o los impactos humanos, como bombear agua subterránea de un acuífero más rápido de lo que se repone ".

El agua dulce está presente en los lagos, ríos tierra, nieve, agua subterránea y hielo glacial. Su pérdida en las capas de hielo de los polos, atribuida al cambio climático, tiene implicaciones para el aumento del nivel del mar. En tierra, es uno de los recursos más esenciales de la Tierra para el agua potable y el riego. Si bien el suministro de agua de algunas regiones es relativamente estable, otros normalmente experimentan aumentos o disminuciones. Pero el estudio actual reveló un patrón nuevo y angustioso.

"Lo que estamos presenciando es un cambio hidrológico importante, "dijo el coautor James Famiglietti del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA." Vemos, por primera vez, un patrón muy distintivo de las áreas de tierra húmeda del mundo que se vuelven más húmedas, esas son las latitudes altas y los trópicos, y las áreas secas en el medio se vuelven más secas. Incrustados dentro de las áreas secas, vemos múltiples puntos calientes como resultado del agotamiento de las aguas subterráneas ".

Famiglietti señaló que, si bien la pérdida de agua en algunas regiones está claramente impulsada por el calentamiento del clima, como las capas de hielo que se derriten y los glaciares alpinos, Tomará más tiempo antes de que otros patrones puedan atribuirse inequívocamente al cambio climático.

"El patrón de mojarse-ponerse-mojarse, Los modelos del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático predice que se seca cada vez más seco para finales del siglo XXI, pero necesitaremos un conjunto de datos mucho más largo para poder decir definitivamente que el cambio climático es responsable de la aparición de un patrón similar en los datos de GRACE, "Famiglietti dijo." Sin embargo, la trayectoria actual es ciertamente motivo de preocupación ".

Los satélites gemelos GRACE, lanzado en 2002 como una misión conjunta con el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), midió con precisión la distancia entre los dos satélites para detectar cambios en el campo de gravedad de la Tierra causados ​​por movimientos de masa en el planeta de abajo. Usando este método, GRACE rastreó las variaciones en el almacenamiento de agua terrestre en escalas de tiempo mensuales a anuales hasta que su misión científica finalizó en octubre de 2017.

Sin embargo, las observaciones del satélite GRACE por sí solas no podrían decirle a Beaudoing, Rodell, Famiglietti y sus colegas lo que estaba provocando una aparente tendencia.

"Examinamos la información sobre las precipitaciones, agriculture and groundwater pumping to find a possible explanation for the trends estimated from GRACE, " said Beaudoing, who also has a joint appointment at NASA Goddard.

One of the big causes of groundwater depletion across the board was agriculture, which can be complicated by natural cycles as seen in California, Famiglietti said. Decreases in freshwater caused by the severe drought from 2007 to 2015 were compounded by groundwater withdrawals to support the farms in the state's Central Valley.

Southwestern California lost 4 gigatons of freshwater per year during the same period. A gigaton of water is the equivalent of the mass of water in 400, 000 Olympic swimming pools. A majority of California's freshwater comes in the form of rainfall and snow that collects in the Sierra Nevada as snowpack and then is managed through a series of reservoirs as it melts. When natural cycles led to dry years, causing diminished snowpack and surface waters, people relied on groundwater more heavily.

Downward trends in freshwater seen in Saudi Arabia also reflect agricultural pressures. From 2002 to 2016, the region lost 6.1 gigatons per year of stored groundwater. Imagery from the Landsat series of satellites shows the growth of irrigated farmland in the arid landscape from 1987 to the present, which explains the increased drawdown.

Natural cycles of rainy and dry years can also cause a trend in the 14-year data record that is unlikely to persist, Rodell said. An example is the western Zambezi basin and Okavango Delta, a vital watering hole for wildlife in northern Botswana. In this region, terrestrial water storage increased at an average rate of 29 gigatons per year from 2002 to 2016. This wet period during the GRACE mission followed at least two decades of dryness. Rodell believes this is a case of natural variability that occurs over decades in this region of Africa.

The researchers found that a combination of natural and human pressures can lead to complex scenarios in some regions. Previously undocumented water declines occurred in northwestern China in Xin Jiang province. This region, about the size of Kansas, is bordered by Kazakhstan to the west and the Taklamakan desert to the south and encompasses the central portion of the Tien Shan Mountains.

Rodell and his colleagues had to piece together multiple factors to explain the disappearance of 5.5 gigatons of terrestrial water storage per year in Xin Jiang Province. Less rainfall was not the culprit. Additions to surface water were also occurring from climate change-induced glacier melt and the pumping of groundwater out of coal mines. But these additions were more than offset by depletions caused by an increase in water consumption for the irrigation of cropland and evaporation of river water from the desert floor.

The successor to GRACE, called GRACE Follow-On, a joint mission with the German Research Centre for Geosciences (GFZ), is at Vandenberg Air Force Base in California undergoing final preparations for launch.

El trabajo de investigación, "Emerging Trends in Global Freshwater Availability, " Matthew Rodell, James Famiglietti, David Wiese, J.T. Reager, Hiroko Beaudoing, Felix Landerer and Min-Hui Lo, was published in the journal  Naturaleza  on May 17, 2018.