Los Grandes Lagos de América del Norte contienen aproximadamente una quinta parte del agua dulce superficial del mundo. En Mayo, se establecieron nuevos récords de niveles altos de agua en los lagos Erie y Superior, y ha habido inundaciones generalizadas en todo el lago Ontario por segunda vez en tres años. Estos eventos coinciden con precipitaciones persistentes e inundaciones graves en gran parte del centro de América del Norte.

Tan recientemente como en 2013, Los niveles de agua en la mayoría de los Grandes Lagos eran muy bajos. En ese momento algunos expertos propusieron que el cambio climático, junto con otras acciones humanas como el dragado de canales y desviaciones de agua, causaría que los niveles de agua sigan bajando. Este escenario suscitó una gran preocupación. Más de 30 millones de personas viven dentro de la cuenca de los Grandes Lagos, y muchos dependen directamente de los lagos para beber agua, uso industrial, envío comercial y recreación.

Pero desde 2014 el problema ha sido el exceso de agua, no muy poco. La marea alta plantea tantos desafíos para la región, incluida la erosión de la costa, daño a la propiedad, desplazamiento de familias y retrasos en la siembra de cultivos de primavera. El gobernador de Nueva York, Andrew Cuomo, declaró recientemente el estado de emergencia en respuesta a las inundaciones alrededor del lago Ontario y pidió mejores decisiones de planificación a la luz del cambio climático.

Como investigadores especializados en hidrología y ciencias del clima, Creemos que las transiciones rápidas entre niveles de agua extremadamente altos y bajos en los Grandes Lagos representan la "nueva normalidad". Nuestro punto de vista se basa en las interacciones entre la variabilidad climática global y los componentes del ciclo hidrológico regional. Aumento de las precipitaciones, la amenaza de períodos recurrentes de alta evaporación, y una combinación de eventos climáticos tanto rutinarios como inusuales, como estallidos de aire frío extremo, están colocando a la región en un territorio inexplorado.

Calcular el presupuesto de agua de los lagos

Los niveles actuales de agua en los Grandes Lagos están estableciendo récords. El lago superior, el lago de agua dulce más grande de la Tierra por superficie, superó su récord de 602.82 pies para el mes de mayo, y está a punto de establecer un nuevo récord para el mes de junio. Lago Erie, el noveno lago más grande del mundo por superficie, superó no solo su nivel récord de agua para el mes de mayo, sino también su récord de nivel de agua mensual de todos los tiempos de 574.28 pies, que ha estado en pie desde junio de 1986.

Estos extremos son el resultado de cambios en el presupuesto de agua de los Grandes Lagos:el movimiento de agua dentro y fuera de los lagos. Los niveles de agua en los lagos fluctúan con el tiempo, influenciado principalmente por tres factores:lluvia y nieve sobre los lagos, evaporación sobre los lagos, y la escorrentía que ingresa a cada lago desde la tierra circundante a través de afluentes y ríos. La escorrentía se ve afectada directamente por las precipitaciones sobre la tierra, cubierta de nieve y humedad del suelo.

Las interacciones entre estos factores generan cambios en la cantidad de agua almacenada en cada uno de los Grandes Lagos. Por ejemplo, a fines de la década de 1990, la temperatura del agua superficial en los lagos Superior y Michigan-Huron aumentó aproximadamente 2 grados C. El agua se evapora más rápidamente cuando hace más calor, y durante este período, las tasas de evaporación estuvieron casi un 30% por encima de los niveles promedio anuales. Los niveles de agua en el lago Michigan-Huron cayeron a los niveles más bajos jamás registrados.

Then in 2014 the Midwest experienced an extraordinary cold air outbreak, widely dubbed the "polar vortex." The lakes froze and evaporation rates dropped. Como resultado, water levels surged.

At roughly the same time, precipitation was increasing. The 2017 Lake Ontario flood followed a spring of extreme overland precipitation in the Lake Ontario and Saint Lawrence River basins. The 2019 flood follows the wettest U.S. winter in history.

What do these trends mean for water levels? In addition to the current onset of record highs, water levels in Lake Erie have been rising earlier in spring and declining earlier in fall. More winter precipitation is falling, often as snow. The snow is melting earlier in response to rising temperatures and shorter winters. The resulting runoff is then amplified in years like 2019 with large springtime rains. The net effect of this combination of hydrological events is that Lake Erie's current water levels are much higher than usual for this time of year.

El papel del cambio climático

Great Lakes water levels have varied in the past, so how do we know whether climate change is a factor in the changes taking place now?

Precipitation increases in winter and spring are consistent with the fact that a warming atmosphere can transport more water vapor. Converting water from vapor to liquid and ice releases energy. Como resultado, increased atmospheric moisture contributes to more precipitation during extreme events. Es decir, when weather patterns are wet, they are very wet.

Changes in seasonal cycles of snowmelt and runoff align with the fact that spring is coming earlier in a changing climate. Climate models project that this trend will continue. Similar, rising lake temperatures contribute to increased evaporation. When weather patterns are dry, this produces lower lake levels.

Wet and dry periods are influenced by storm tracks, which are related to global-scale processes such as El Niño. Similar, cold air outbreaks are related to the Arctic Oscillation and associated shifts in the polar jet stream. These global patterns often have indirect effects on Great Lakes weather. It is uncertain how these relationships will change as the planet warms.

Tools for better forecasts

Rapid changes in weather and water supply conditions across the Great Lakes and upper Midwest are already challenging water management policy, engineering infrastructure and human behavior. We are undoubtedly observing the effects of a warming climate in the Great Lakes, but many questions remain to be answered.

The Great Lakes are, collectively, a critical water resource. Government agencies and weather forecasters need new tools to assess how future climate conditions may affect the Great Lakes water budget and water levels, along with better shorter-term forecasts that capture changing conditions.

Innovative techniques, such as incorporating information from snow and soil moisture maps into seasonal water supply forecasts, can help capture a full picture of what is happening to the water budget. The bigger point is that past conditions around the Great Lakes are not a reliable basis for decision-making that will carry into the future.

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