Las montañas cubiertas de nieve no solo se ven majestuosas, sino que también son vitales para un delicado ecosistema que ha existido durante decenas de miles de años.
por Theresa Duque, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
La escorrentía del agua de montaña y el deshielo fluyen hacia los arroyos, ríos, lagos y océanos, y hoy en día, alrededor de una cuarta parte del mundo depende de estas «torres de agua» naturales para reabastecer los embalses río abajo y los acuíferos subterráneos para el suministro de agua urbano, riego agrícola y soporte del ecosistema.
Pero este valioso recurso de agua dulce está en peligro de desaparecer. El planeta ahora es alrededor de 1,1 grados Celsius (1,9 grados Fahrenheit) más cálido que los niveles preindustriales, y las capas de nieve de las montañas se están reduciendo.
El año pasado, un estudio codirigido por Alan Rhoades y Erica Siirila-Woodburn, científicos investigadores del Área de Ciencias Ambientales y de la Tierra del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), descubrió que si el calentamiento global continúa en el escenario de altas emisiones, baja Los inviernos sin nieve se convertirán en algo habitual en las cadenas montañosas del oeste de los EE. UU. en 35 a 60 años.
Ahora, en un estudio reciente de Nature Climate Change , un equipo de investigación dirigido por Rhoades descubrió que si el calentamiento global alcanza alrededor de 2,5 grados centígrados en comparación con los niveles preindustriales, las cadenas montañosas en las latitudes medias del sur, la región andina de Chile en particular, enfrentarán un futuro con poca o ninguna nieve entre los años 2046 y 2051, o 20 años antes que las cadenas montañosas en las latitudes medias del norte, como Sierra Nevada o las Montañas Rocosas. (La nieve baja o nula ocurre cuando el máximo anual de agua almacenada como capa de nieve se encuentra dentro del 30 % inferior de las condiciones históricas durante una década o más).
Los investigadores también encontraron que las condiciones de poca o ninguna nieve surgirían en las latitudes medias del sur con un tercio del calentamiento que en las latitudes medias del norte.
«Estos hallazgos son bastante impactantes. Asumimos que ambas regiones en los hemisferios sur y norte responderían de manera similar al cambio climático , y que los Andes serían más resistentes dada su gran elevación», dijo Alan Rhoades, científico investigador de hidroclima en Berkeley Lab. Área de Ciencias Ambientales y de la Tierra y autor principal del nuevo estudio. «Esto demuestra que no todos los grados de calentamiento tienen el mismo efecto en una región que en otra».
En otro hallazgo importante, los investigadores descubrieron que un futuro tan bajo o sin nieve coincide con aproximadamente un 10% menos de escorrentía en las montañas en ambos hemisferios, durante los años húmedos y secos.
«Si espera un 10 % menos de escorrentía, eso significa que hay al menos un 10 % menos de agua disponible cada año para rellenar los embalses en los meses de verano, cuando la agricultura y los ecosistemas montañosos más lo necesitan», dijo Rhoades.
Tal disminución de la escorrentía sería particularmente devastadora para las regiones agrícolas que ya están resecas por sequías de varios años.
La sequía actual de California está entrando en su cuarto año. Según el Monitor de Sequía de EE. UU., más del 94 por ciento del estado se encuentra en una sequía severa, extrema o excepcional. La disminución de los suministros de agua subterránea y los pozos municipales en todo el estado están afectando gravemente al Valle de San Joaquín, el corazón agrícola del estado.
Y Chile, que exporta aproximadamente el 30% de su producción de fruta fresca cada año, y gran parte de ella se envía a los Estados Unidos, se encuentra en medio de una sequía histórica de 13 años.
Ahorro de nieve y agua dulce al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero
Pero el nuevo estudio también sugiere que la nieve baja o nula en las cadenas montañosas de latitud media del norte y del sur se puede prevenir si el calentamiento global se limita esencialmente a 2,5 grados Celsius (4,5 grados Fahrenheit), dijeron los investigadores.
Su análisis se basa en modelos del sistema terrestre que simulan los diversos componentes del clima, como la atmósfera y la superficie terrestre, para identificar cómo los ciclos del agua de las montañas podrían seguir cambiando durante el siglo XXI y qué niveles de calentamiento podrían dar lugar a un cambio generalizado. y un futuro persistente con poca o ninguna nieve a lo largo de la Cordillera estadounidense, una cadena de cadenas montañosas que se extiende por la «columna vertebral» occidental de América del Norte, América Central y América del Sur.
Los investigadores utilizaron recursos informáticos en el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética (NERSC) de Berkeley Lab para procesar y analizar los datos recopilados por investigadores climáticos de todo el mundo a través de CASCADE (Calibrated & Systematic Characterization, Attribution, & Detection of Extremes) del Departamento de Energía. proyecto. (Los datos posteriores al análisis del estudio están disponibles para la comunidad de investigación en NERSC).
Lo más cercano a lo que Rhoades y su equipo consideraron como «condiciones episódicas de poca o ninguna nieve» ocurrió en California entre 2012 y 2016. La falta de nieve y las condiciones de sequía en estos años demostraron la vulnerabilidad de nuestro suministro de agua y, en parte, , condujo a la aprobación de la Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas de California, nuevos enfoques para las prácticas de gestión del agua y la agricultura, y cortes de agua obligatorios, dijo Rhoades
Todavía no se ha producido nieve persistente baja o nula (10 años seguidos), pero Rhoades dijo que los administradores del agua ya están pensando en ese futuro. «Están colaborando con científicos para idear estrategias para administrar los recursos hídricos de manera proactiva en lugar de reactiva para los peores escenarios si no podemos mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero para evitar ciertos niveles de calentamiento. Pero la mejor estrategia sería prevenir más calentamiento mediante la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero «, dijo.
Para estudios futuros, Rhoades planea continuar examinando y ejecutando nuevas simulaciones de modelos del sistema terrestre a una resolución aún mayor «para brindar un contexto espacial más amplio de cuándo y dónde podría ocurrir la pérdida de nieve y qué la causa», dijo, e investigar cómo cada grado de el calentamiento podría cambiar otros impulsores clave del ciclo montaña-agua, como la ubicación de llegada a tierra y la intensidad de los ríos atmosféricos, y las respuestas de los ecosistemas de montaña.
También planea continuar trabajando con los administradores de agua a través del proyecto HyperFACETS para identificar formas en que podamos prepararnos mejor para un futuro con poca o ninguna nieve a través de nuevas estrategias de gestión, como el fortalecimiento de la infraestructura contra sequías e inundaciones y la recarga de acuíferos gestionados.
Rhoades es optimista, citando investigaciones de otro estudio dirigido por Berkeley Lab que encontró que alcanzar cero emisiones netas de dióxido de carbono de la energía y la industria para 2050 se puede lograr mediante la reconstrucción de la infraestructura energética de EE. UU. para que funcione principalmente con energía renovable.
“Solo se requiere la voluntad y la iniciativa para invertir recursos financieros al nivel de urgencia que exige el cambio climático, lo que significa que debemos comenzar a hacerlo hoy”, dijo.
Más información: Alan M. Rhoades et al, Emergencia asimétrica de poca o ninguna nieve en las latitudes medias de la Cordillera Americana, Nature Climate Change (2022). DOI: 10.1038/s41558-022-01518-y
