Lago Mead, a lo largo del río Colorado. Crédito:Servicio de Parques Nacionales
Para investigar el impacto de los seres humanos en los recursos de agua dulce, Los científicos han realizado ahora el primer recuento global de los niveles de agua fluctuantes en los lagos y embalses de la Tierra, incluidos los que antes eran demasiado pequeños para medirlos desde el espacio.
La investigación, publicado el 3 de marzo en la revista Naturaleza , confió en el hielo de la NASA, Satélite 2 de elevación de nubes y tierra (ICESat-2), lanzado en septiembre de 2018.
ICESat-2 envía 10, 000 pulsaciones de luz láser cada segundo hasta la Tierra. Cuando se refleja en el satélite, esos pulsos brindan mediciones de altura de la superficie de alta precisión cada 28 pulgadas (70 centímetros) a lo largo de la órbita del satélite. Con estos billones de puntos de datos, los científicos pueden distinguir más características de la superficie de la Tierra, como pequeños lagos y estanques, y realizar un seguimiento a lo largo del tiempo.
Los científicos utilizaron estas medidas de altura para estudiar 227, 386 cuerpos de agua durante 22 meses y descubrió que, de temporada en temporada, el nivel del agua en los lagos y estanques de la Tierra fluctúa en promedio alrededor de 8,6 pulgadas (0,22 m). Al mismo tiempo, el nivel del agua de los embalses manejados por humanos fluctúa en promedio casi cuatro veces esa cantidad, alrededor de 34 pulgadas (0,86 m).
Si bien los lagos y estanques naturales superan en número a los reservorios gestionados por humanos en más de 24 a 1 en su estudio, Los científicos calcularon que los embalses constituían el 57% de la variabilidad global total del almacenamiento de agua.
"Comprender esa variabilidad y encontrar patrones en la gestión del agua realmente muestra cuánto estamos alterando el ciclo hidrológico global, "dijo Sarah Cooley, hidrólogo de teledetección en la Universidad de Stanford en California, quien dirigió la investigación. "El impacto de los seres humanos en el almacenamiento de agua es mucho mayor de lo que esperábamos".
En lagos y estanques naturales, los niveles de agua suelen variar con las estaciones, llenándose durante los períodos de lluvia y drenando cuando hace calor y está seco. En embalses, sin embargo, los administradores influyen en esa variación:a menudo almacenan más agua durante las temporadas de lluvia y la desvían cuando está seca, que puede exagerar la variación estacional natural, Dijo Cooley.
Cooley y sus colegas también encontraron patrones regionales:los reservorios varían más en el Medio Oriente, Africa del Sur, y el oeste de Estados Unidos, mientras que la variación natural en lagos y estanques es más pronunciada en las zonas tropicales.
Los resultados preparan el escenario para futuras investigaciones sobre cómo la relación entre la actividad humana y el clima altera la disponibilidad de agua dulce. A medida que las poblaciones en crecimiento imponen más demandas de agua dulce, y el cambio climático altera la forma en que el agua se mueve a través del ciclo hidrológico, estudios como este pueden iluminar cómo se gestiona el agua, Dijo Cooley.
"Este tipo de conjunto de datos será muy valioso para ver cómo está cambiando la gestión humana del agua en el futuro, y qué áreas están experimentando el mayor cambio, o experimentar amenazas a su almacenamiento de agua, "Dijo Cooley." Este estudio nos proporciona una línea de base realmente valiosa de cómo los seres humanos están modulando el ciclo del agua a escala global ".
Los métodos de los investigadores se basaron en una segunda misión satelital, también — Landsat, la misión de décadas supervisada conjuntamente por la NASA y el Servicio Geológico de EE. UU. El equipo utilizó derivado de Landsat, mapas bidimensionales de masas de agua y sus tamaños, proporcionándoles una base de datos completa de los lagos del mundo, estanques y embalses. Luego, ICESat-2 agregó la tercera dimensión:altura del nivel del agua, con una incertidumbre de aproximadamente 4 pulgadas (10 cm). Cuando esas mediciones se promedian en miles de lagos y embalses, la incertidumbre cae aún más.
Aunque la misión de ICESat-2 se centra en el agua congelada de la criosfera de la Tierra, La creación de productos de datos de alturas de agua no congeladas también formaba parte del plan original, según Tom Neumann, Científico del proyecto ICESat-2 en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Ahora, con el satélite en órbita, Los científicos están detectando más lagos y embalses más pequeños de lo que se había anticipado anteriormente; en este estudio detectaron estanques de la mitad del tamaño de la Piscina Reflectante del Monumento a Lincoln.
"Ahora podemos medir todos estos lagos y embalses con la misma 'regla, ' una y otra vez, ", Dijo Neumann." Es un gran ejemplo de otra aplicación científica que permiten estas medidas de altura. Es increíblemente emocionante ver qué preguntas puede investigar la gente con estos conjuntos de datos ".