Un estudio dirigido por investigadores de la NASA proporciona nuevas estimaciones sobre la cantidad de agua que circula por los ríos de la Tierra, el ritmo al que desemboca en el océano y las fluctuaciones de ambas cifras a lo largo del tiempo, información crucial para comprender el ciclo del agua en el planeta y gestionar sus reservas de agua dulce. Los resultados también ponen de relieve regiones agotadas por el uso intensivo de agua, como la cuenca del río Colorado en Estados Unidos, la cuenca del Amazonas en Sudamérica y la cuenca del río Orange en el sur de África.
Para el estudio, que acaba de publicarse en Nature Geoscience, los investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California, utilizaron una novedosa metodología que combina mediciones de caudalímetros con modelos informáticos de unos 3 millones de segmentos fluviales de todo el mundo.
Los científicos estiman que el volumen total de agua en los ríos de la Tierra de media entre 1980 y 2009 fue de 539 millas cúbicas (2.246 kilómetros cúbicos). Esto equivale a la mitad del agua del lago Michigan y aproximadamente al 0,006% de toda el agua dulce, que a su vez representa el 2,5% del volumen mundial. A pesar de su pequeña proporción de toda el agua del planeta, los ríos han sido vitales para el ser humano desde las primeras civilizaciones.
Aunque los investigadores han realizado numerosas estimaciones a lo largo de los años sobre la cantidad de agua que fluye de los ríos al océano, las estimaciones del volumen de agua que los ríos retienen colectivamente -conocido como almacenamiento- han sido pocas y más inciertas, dijo Cédric David del JPL, coautor del estudio.
David comparó la situación con gastar dinero de una cuenta corriente sin conocer el saldo. No sabemos cuánta agua hay en la cuenta, y el crecimiento de la población y el cambio climático complican aún más las cosas, dijo David. Hay muchas cosas que podemos hacer para gestionar cómo la estamos utilizando y asegurarnos de que hay agua suficiente para todos, pero la primera pregunta es: ¿cuánta agua hay? Eso es fundamental para todo lo demás.
Las estimaciones del artículo podrían compararse con los datos del satélite internacional Surface Water and Ocean Topography (SWOT) para mejorar las mediciones del impacto humano en el ciclo del agua de la Tierra. Lanzado en diciembre de 2022, SWOT está cartografiando la elevación del agua en todo el planeta, y los cambios en la altura de los ríos ofrecen una forma de cuantificar el almacenamiento y la descarga.
El estudio identificó la cuenca del Amazonas como la región con mayor almacenamiento fluvial, con unos 850 kilómetros cúbicos de agua, aproximadamente el 38% de la estimación mundial. La misma cuenca es también la que más agua vierte al océano: 6.789 kilómetros cúbicos al año. Esto supone el 18% del vertido mundial al océano, que alcanzó una media de 37.411 kilómetros cúbicos anuales entre 1980 y 2009.
Aunque no es posible que un río tenga una descarga negativa -el enfoque del estudio no tiene en cuenta el flujo aguas arriba-, es posible que en algunos segmentos del río salga menos agua de la que entra. Eso es lo que descubrieron los investigadores en partes de las cuencas de los ríos Colorado, Amazonas y Orange, así como en la cuenca del Murray-Darling, en el sureste de Australia. Estos caudales negativos indican sobre todo un intenso uso humano del agua.
En estos lugares vemos las huellas de la gestión del agua, explica la autora principal, Elyssa Collins, que realizó el análisis como becaria del JPL y estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en Raleigh.
Durante décadas, la mayoría de las estimaciones sobre la cantidad total de agua de los ríos de la Tierra se basaban en una cifra de las Naciones Unidas de 1974, y ningún estudio ha ilustrado cómo ha variado con el tiempo. Según David, ha sido difícil obtener mejores estimaciones debido a la falta de observaciones de los ríos del mundo, sobre todo de los más alejados de las poblaciones humanas.
Otro problema ha sido que hay muchos más aforadores que controlan los niveles y caudales de los grandes ríos que de los pequeños. También hay una gran incertidumbre en las estimaciones de la escorrentía terrestre, es decir, el agua de lluvia y de deshielo que desemboca en los ríos.
El nuevo estudio partía de la premisa de que la escorrentía que fluye hacia y a través de un sistema fluvial debería ser aproximadamente igual a la cantidad que miden los aforadores aguas abajo. En los casos en que los investigadores encontraron incoherencias entre la escorrentía simulada a partir de tres modelos de superficie terrestre y las mediciones de aforos tomadas en aproximadamente 1.000 lugares, utilizaron las mediciones de los aforos para corregir las cifras de escorrentía simuladas.
A continuación, modelaron la escorrentía a través de los ríos en un mapa global de alta resolución elaborado a partir de datos de elevación del terreno e imágenes del espacio, incluidas las de la Shuttle Radar Topography Mission de la NASA. Con este método se obtuvieron tasas de descarga que se utilizaron para estimar el almacenamiento medio y mensual de cada río y de todos los ríos del planeta.
El uso de una metodología coherente permite comparar los caudales y la reducción de la población entre distintas regiones. De este modo, podemos ver en qué parte del mundo se almacena la mayor cantidad de agua de los ríos, o en qué parte del mundo se vierte la mayor cantidad de agua de los ríos en los océanos, explica Collins, que ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.
Fuentes
NASA | Collins, E.L., David, C.H., Riggs, R. et al. Global patterns in river water storage dependent on residence time. Nat. Geosci. (2024). doi.org/10.1038/s41561–024–01421–5
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