Impacto del clima en la química de los ríos en los Estados Unidos

Un modelo conceptual de un reactor hidrobiogeoquímico de cuenca hidrográfica bajo diferentes climas. El agua se origina a partir de la precipitación y viaja a través de vías de flujo subterráneo y corredores fluviales antes de salir por las desembocaduras de los ríos. A lo largo de sus trayectorias de flujo, el agua moviliza solutos al interactuar con raíces, microbios, suelo y rocas. Por lo tanto, la dinámica de las concentraciones de solutos en el agua almacenada (Vw) está regulada principalmente por dos procesos en competencia:la adición de solutos por entrada externa (I) y la producción de solutos por reacciones (R) en suelos, rocas y arroyos, y la exportación de solutos por descarga (QC) (Ecuación 2). Los aportes externos pueden ocurrir, pero a menudo son insignificantes en cuencas hidrográficas naturales con un impacto mínimo. Bajo un clima más cálido, algunos lugares se volverán más áridos, lo que conducirá a una menor descarga de ríos (Q = P – ET) y exportación de solutos (QC); algunos lugares se volverán más húmedos, lo que resultará en concentraciones de soluto más bajas pero flujos de exportación de soluto más altos a los ríos. Las cuencas hidrográficas funcionan principalmente como reactores productores de solutos en climas cálidos y áridos, y como transportadores exportadores de solutos en climas húmedos y fríos. Crédito:El futuro de la Tierra (2022). DOI:10.1029/2021EF002603

Los ríos fluyen a través de muchos tipos de terreno, interactuando con el suelo, las rocas, los microbios y las raíces. Por lo tanto, el agua del río lleva firmas de todo con lo que interactúa, y su química refleja la respuesta de la zona crítica, la región del planeta que se extiende desde la copa de los árboles hasta el fondo del agua subterránea, al cambio climático. Es probable que la química de los ríos cambie con el calentamiento del clima; sin embargo, la mayoría de los estudios de investigación relacionados con el clima se han centrado en los cambios en el caudal de los ríos.

Ahora, Li et al. centrarse en los cambios en la química de los ríos y la calidad del agua bajo un clima cambiante. Investigaron la influencia del clima en la química a largo plazo de los ríos en los Estados Unidos contiguos, recopilando más de 400 000 puntos de datos de 506 ríos con impactos humanos mínimos para identificar patrones de 16 componentes químicos comunes de los ríos (solutos).

Para todas las áreas geográficas de los Estados Unidos, el equipo encontró que las concentraciones de 16 solutos disminuyen con el aumento de la descarga media del río, que es la cantidad de agua precipitada (lluvia y nevada) que termina en arroyos y ríos. Este hallazgo contradice la percepción común de que la química del río está controlada principalmente por la abundancia de materiales locales en la zona crítica. En cambio, la química del río está controlada primero por la descarga del río y luego por la abundancia de materiales con los que interactúa el agua.

Las condiciones climáticas cambiantes, incluidas las temperaturas más altas, pueden influir no solo en la descarga del río, sino también en los tipos de materiales de la zona crítica que interactúan y se disuelven en las aguas. Los autores dicen que en lugares que se vuelven más secos, como las partes occidentales de los Estados Unidos, se espera que aumenten las concentraciones medias, y la magnitud del aumento depende de la sensibilidad de los solutos a los cambios en la descarga. En lugares que se vuelven más húmedos, es probable que las concentraciones medias disminuyan, pero las cargas, o las tasas de exportación de solutos que salen de los ríos, pueden aumentar con más agua.

A medida que cambia el clima, el aumento de las concentraciones de soluto tendrá implicaciones para la gestión del agua y los esfuerzos de tratamiento y puede requerir una infraestructura de tratamiento renovada o aumentada. Estos cambios también pueden tener impactos significativos en la salud de los ecosistemas acuáticos. + Explora más