El agua y sus movimientos dentro o entre la atmósfera, la tierra y el océano definen el ciclo global del agua y son fundamentales para el sistema climático. Casi todos los fenómenos meteorológicos y climáticos están relacionados de alguna manera con el ciclo del agua. Los ejemplos incluyen lluvias extremas durante tormentas eléctricas, huracanes y ciclones tropicales, inundación, sequías, y aumento del nivel del mar.

Ahora, el ciclo del agua está cambiando de manera importante a medida que cambia el clima. La teoría y los modelos sugieren que a medida que la Tierra se calienta, se amplifica el ciclo global del agua, es decir., más agua se evapora del océano, y consecuentemente, la precipitación está aumentando, así como. Sin embargo, la confirmación observacional de esta predicción ha sido difícil, dado que los cambios pasados ​​del ciclo del agua se observaron de manera deficiente debido a la dificultad de medir la evaporación y precipitación a escala global y la complejidad de su variabilidad espacial y temporal.

El nuevo estudio, publicado en el Diario del clima , supera muchas de las limitaciones anteriores y deriva una nueva estimación del cambio del ciclo del agua basada en datos de salinidad desde 1960. A partir de esto, proporcionaron nuevas pruebas sólidas de que el ciclo global del agua se ha amplificado sustancialmente en los últimos 50 años, confirmando la teoría y los modelos. El estudio está dirigido por Lijing Cheng del Instituto de Atmosférico de la Academia de Ciencias de China, que colaboró ​​con un grupo de científicos internacionales del Centro Nacional de Investigación Atmosférica, NOSOTROS.; ETH Zurich; Universidad de St. Thomas, NOSOTROS.; Universidad del Estado de Pensilvania, NOSOTROS.

"El cambio de salinidad del océano se puede utilizar para estimar el cambio del ciclo del agua porque revela la modificación de los intercambios globales de agua dulce superficial:la evaporación lleva agua dulce del océano a la atmósfera y aumenta la salinidad del océano; la precipitación pone más agua dulce en el océano y reduce la salinidad. Como consecuencia, los cambios de salinidad integran efectos en áreas amplias y proporcionan un excelente indicador del cambio del ciclo del agua, "dijo Lijing Cheng.

"Sin embargo, dado que los conjuntos de datos de salinidad anteriores muestran graves sesgos o deficiencias, necesitábamos mejores datos de salinidad. Este estudio proporciona nuevos campos de salinidad cuadriculados mensuales para los 2000 metros superiores desde 1960, ", Dijo John Abraham." Para realizar la interpolación a través de intervalos y regiones de datos dispersos, el método utiliza información sobre la covariabilidad espacio-temporal de la salinidad extraída de las simulaciones históricas de modelos climáticos acoplados. Luego, el método se verifica rigurosamente ".

"El nuevo producto es claramente más confiable para examinar los cambios de salinidad a largo plazo, ya que mostramos que esta nueva reconstrucción de salinidad tiene una continuidad mucho mejor a través de cambios en el sistema de observación (desde altímetros en satélites y flotadores de perfiles (Argo) en el océano, ", dijo el coautor Kevin Trenberth de NCAR." Los nuevos datos demuestran que el patrón de salinidad existente se ha amplificado. En otras palabras, 'lo fresco se vuelve más fresco, y lo salado se vuelve más salado 'en gran parte del océano. También, mostramos, por primera vez, que la tendencia de la salinidad promedio de la profundidad del océano de cero a 2000 metros indica un renacimiento en casi todo el Océano Pacífico, amplia salinificación en el Atlántico de latitudes bajas y medias, refrescante pronunciado en el Atlántico norte, y contrastes entre el norte y el sur del océano Índico ".

El cambio de salinidad es espacialmente complicado. Este estudio utiliza un índice simple para sintetizar estos cambios, denominado índice de contraste de salinidad (SC), que se define como la diferencia entre la salinidad promediada en las regiones de alta y baja salinidad. "Esta métrica proporciona un medio simple pero poderoso de sintetizar los cambios observados en el patrón de salinidad, "dijo Nicolas Gruber, coautor de este estudio de ETH. "Demostramos que el patrón de salinidad de cero a 2000 metros se ha amplificado en un 1,6% y la salinidad de la superficie se ha amplificado en un 7,5%. También mostramos que este aumento se debe a la influencia humana, y esta señal antropogénica ha superado la variabilidad de fondo natural ".

Se ha compilado una estimación mejorada del cambio del ciclo global del agua basada en los nuevos datos de salinidad, métricas de contraste de salinidad y simulaciones de modelos. Muestra que el ciclo del agua ya se ha amplificado entre un 2 y un 4% por grado Celsius desde 1960 (Figura 1). "Nuestro resultado basado en el océano es ampliamente consistente con muchas estimaciones recientes basadas en la atmósfera y refuerza la evidencia de que el ciclo global del agua se ha intensificado con el calentamiento global, "dijo John Fasullo de NCAR, NOSOTROS.

Este resultado tiene importantes implicaciones para el clima futuro. En un mundo calentado por + 2 ° C (el límite superior del objetivo del Acuerdo de París), el ciclo del agua se amplificará en un 4 ~ 8%. Esta amplificación será aún más fuerte si los impactos de los aerosoles son más pequeños en el futuro que en la actualidad (es decir, si se puede controlar la contaminación del aire). Como consecuencia, habrá una evaporación más fuerte:las regiones más secas se volverán aún más secas y aumentarán aún más las probabilidades de empeoramiento de la sequía.

Las sequías afectan al ganado y los cultivos y aumentan el riesgo de incendios forestales a veces mortales en muchas regiones. incluidos los EE. UU., Porcelana, Australia, Brasil y otros países, planteando graves riesgos para la seguridad alimentaria y la salud humana. También habrá un riesgo mucho mayor de lluvias intensas y extremas. Las tormentas más intensas causan problemas importantes como inundaciones extremas en todo el mundo. La lluvia asociada con ciclones tropicales y huracanes continuará creciendo y aumentará los daños no solo a las comunidades costeras y pequeñas islas, pero también tierra adentro (como en el huracán Isaías).

"Este estudio es un avance significativo en el campo, "dijo Michael Mann de la Universidad Estatal de Pensilvania, EE.UU .:"Primero, el nuevo, Las estimaciones más precisas de los cambios de salinidad proporcionan una mejor base para la comparación con las simulaciones de modelos climáticos. En segundo lugar, el índice de contraste de salinidad proporciona una medida clave del impacto del cambio climático en el ciclo hidrológico global del agua y ayuda a distinguir la señal. Descubrimos que se necesita un poco más de una década para aislar la señal del cambio climático del ruido de fondo en esta métrica en particular, sugiriendo que debería ser utilizado más ampliamente por la comunidad de investigación climática ".