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Monitoreo de las corrientes de los EE. UU. para los impactos del desarrollo de la tierra y el cambio climático


En uno de los primeros días templados de febrero, Emily Bernhardt de Duke y su equipo de ecología de arroyos se pusieron sus botas de agua y se aventuraron a las orillas bordeadas de sicómoros de New Hope Creek.


por Robin Smith, Universidad de Duke


El arroyo serpentea a través de partes de Chapel Hill y Durham antes de desembocar en el lago Jordan, el principal suministro de agua potable para el centro de Carolina del Norte.

Bernhardt se metió en el arroyo poco profundo y sumergió un sensor de gas en el agua. Ella y sus colegas han estado monitoreando las fluctuaciones en el oxígeno y el dióxido de carbono que ocurren cuando estos gases son absorbidos y liberados por algas, insectos, peces y otros organismos de la corriente mientras se dedican a la actividad de la vida: fotosintetizar, crecer, digerir, descomponerse.

«Esta ‘inhalación y exhalación’ de todos los organismos que viven en un río es una especie de pulso de una corriente», dijo Bernhardt. «Es una medida fundamental de la energía que entra y sale del sistema».

Tradicionalmente, tales estudios se han basado en mediciones de una pequeña cantidad de corrientes tomadas durante unas pocas horas o días, esencialmente una instantánea. La dificultad es que la irregularidad y la agitación son las normas para los arroyos, dijo el ex postdoctorado de Duke, Phil Savoy.

El caudal puede cambiar de un día a otro e incluso de un minuto a otro con las estaciones y las tormentas. Los organismos que viven en el río deben lidiar con flujos que van desde un goteo hasta un torrente.

«En un día cualquiera, puede ir a su arroyo local y puede estar seco o puede estar inundando las orillas», dijo Savoy.

Ahora, gracias a la moderna tecnología de sensores, los científicos pueden rastrear automáticamente los signos vitales de flujo las 24 horas del día, los siete días de la semana, en el transcurso de semanas y meses. Los datos se cargan en un portal web público donde cualquiera puede visualizarlos o descargarlos.

«Es como que te tomen el pulso una vez en el consultorio del médico en lugar de usar un Fitbit», dijo Bernhardt.

En un artículo publicado el 14 de febrero en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , Bernhardt, Savoy y colegas de otras nueve instituciones analizaron al menos un año de datos de 222 ríos en los Estados Unidos: serpenteando a través de los desiertos de Arizona, corriendo a través de Bosques lluviosos de Puerto Rico, serpenteando a través de tierras de cultivo en el Medio Oeste.

Los sensores registraron oxígeno disuelto, dióxido de carbono, luz y otros datos cada cinco minutos, de día y de noche, durante los cambios de estación, las inundaciones y las sequías. La esperanza es que el seguimiento continuo los acerque a comprender el «pulso» de los arroyos y cómo su capacidad para sustentar la vida podría cambiar con el desarrollo de la tierra y el cambio climático .

Bernhardt se reunió con el resto de su laboratorio río arriba donde estaban recolectando efímeras y otros insectos. Allí, arrancó un puñado de hojas caídas y una roca cubierta de una sustancia viscosa de color marrón verdoso llamada perifiton, una mezcla de algas y microbios que se adhiere a las rocas y ramitas en el lecho del arroyo.

Seguimiento del pulso de los ríos de nuestra nación
De izquierda a derecha: Spencer Rhea, Jonny Behrens, Audrey Thellman, Wes Slaughter, Emily Bernhardt, Nick Marzolf, Amanda DelVecchia, miembros del laboratorio de Bernhardt. Crédito: Véronique Koch, Universidad de Duke.

«Esta es la base de la red alimentaria», dijo Bernhardt. «Muchos bichos se ganan la vida con esto».

Periphyton captura la energía del sol y la usa para crecer. Insectos, caracoles y mejillones se alimentan de las algas perifiton, y los peces cazan y consumen los insectos.

Lo que suceda con la vida de los arroyos probablemente dependerá de cómo la actividad humana cambie la cantidad de luz solar que llega al agua y la estabilidad del flujo, informan los autores del estudio.

En New Hope Creek, frondosos sicómoros, hayas y liquidámbares dan sombra a los bordes durante gran parte del año, formando un dosel que limita la luz que puede llegar a los tramos más estrechos del arroyo.

Los cambios en las precipitaciones provocados por el cambio climático (sequías intensas o inundaciones repentinas) pueden secar o destruir las algas y otros organismos que forman la base de la red alimentaria, dijo Bernhardt.

En este día, el agua moteada por el sol que gorgoteaba sobre las rocas y los rápidos creaba una escena plácida. «Pero hace tres semanas estaba furioso», dijo Bernhart.



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