Un nuevo estudio dirigido por científicos de la Facultad de Ciencia y Tecnología Schmid de la Universidad Chapman proporciona las primeras estimaciones globales completas de la cantidad de agua almacenada en las plantas de la Tierra y el tiempo que tarda esa agua en fluir a través de ellas. La información es una pieza faltante del rompecabezas para comprender el ciclo global del agua y cómo ese ciclo se ve alterado por los cambios en el uso de la tierra y el clima.
El estudio , publicado el 9 de enero en la revista Nature Water, encuentra que la vegetación de la Tierra almacena alrededor de 786 km3 de agua, solo alrededor del 0,002% de la cantidad total de agua dulce almacenada en la Tierra.
El estudio también revela que el tiempo que tarda el agua en fluir a través de las plantas (denominado tiempo de tránsito o rotación) y regresar a la atmósfera es uno de los más rápidos del ciclo global del agua , y varía desde solo cinco días en las tierras de cultivo hasta 18 días en los bosques de acículas perennes.
El tránsito del agua a través de las plantas es particularmente rápido en tierras de cultivo, pastizales y sabanas. Los resultados subrayan el papel dinámico de la vegetación en el ciclo del agua. En comparación con la media mundial de 8,1 días que tarda el agua en atravesar las plantas desde su entrada hasta su salida, se estima que el agua de los lagos tarda 17 años y el agua de los glaciares 1.600 años.
«Sabemos desde hace mucho tiempo que la mayor parte del agua que regresa desde el suelo a la atmósfera lo hace a través de las plantas, pero hasta ahora no sabíamos realmente cuánto tiempo tardaba esa agua en pasar por ellas», dijo el autor principal del estudio, el Dr. Andrew Felton, quien llevó a cabo el trabajo como parte de una beca del Departamento de Agricultura de los EE. UU. mientras estaba en la Universidad Chapman y ahora es profesor en la Universidad Estatal de Montana.
«Nuestros resultados muestran que el tránsito del agua a través de las plantas ocurre en el orden de días, en lugar de meses, años o siglos, como ocurre en otras partes del ciclo del agua».
El equipo de investigación señala que al combinar las estimaciones del tránsito del agua a través de las plantas con el tránsito del agua a través de la atmósfera (alrededor de 8 a 10 días) y el tiempo de tránsito del agua a través del suelo antes de ser absorbida por las plantas (alrededor de 60 a 90 días), pueden comenzar a estimar la cantidad completa de tiempo que tarda una gota de agua en moverse a través del ciclo del agua terrestre.
«Las plantas son la parte olvidada del ciclo global del agua», dijo Felton. «En muchos casos, las plantas ni siquiera están representadas en los diagramas del ciclo del agua, lo cual es irónico porque ya sabemos que desempeñan un papel fundamental en el retorno del agua del suelo a la atmósfera».
Para generar las estimaciones, el equipo de investigación calculó primero la cantidad de agua almacenada en las plantas utilizando datos de la misión satelital Soil Moisture Active Passive Mission (SMAP) de la NASA, que proporcionó estimaciones de alta resolución del agua en los suelos. La misión SMAP originalmente consideró que las plantas interferían con las mediciones de humedad del suelo y estaba corrigiendo su presencia.
Los investigadores de Chapman descubrieron que esas correcciones contenían información valiosa para comprender el ciclo del agua. El equipo combinó estimaciones del almacenamiento de agua de las plantas con estimaciones de vanguardia de las tasas a las que el agua sale de las plantas para determinar el tiempo de tránsito del agua a través de la vegetación. El resultado fueron cinco años de estimaciones mensuales del almacenamiento de agua y el tiempo de tránsito con una resolución espacial de 9 km 2 .
El equipo de investigación también descubrió que el tiempo de tránsito del agua a través de la vegetación variaba considerablemente según los diferentes tipos de cobertura terrestre, clima y estaciones. El tiempo de tránsito del agua a través de las tierras de cultivo era significativamente y consistentemente el más rápido, ya que el agua transitaba a través de las plantas en menos de un día durante el pico de la temporada de crecimiento.
«Una observación importante es que las tierras de cultivo de todo el mundo tienden a tener tiempos de tránsito muy similares y muy rápidos», dijo el Dr. Gregory Goldsmith, autor principal y profesor asociado de Ciencias Biológicas en la Universidad Chapman. «Esto indica que el cambio en el uso de la tierra puede estar homogeneizando el ciclo global del agua y contribuyendo a su intensificación al reciclar más rápidamente el agua de vuelta a la atmósfera, donde puede convertirse en eventos de lluvias intensas».
«Los resultados sugieren que el tiempo de tránsito del agua a través de las plantas probablemente sea muy sensible a eventos como la deforestación, la sequía y los incendios forestales, que cambiarán fundamentalmente el tiempo que tarda el agua en fluir a través del ciclo del agua», dijo Felton.
Más información: Andrew J. Felton et al., Estimaciones globales del almacenamiento y el tiempo de tránsito del agua a través de la vegetación, Nature Water (2025). DOI: 10.1038/s44221-024-00365-9
