Durante mucho tiempo se prestó poca atención a la temperatura del suelo.
por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes
A diferencia de lo que ocurre con las temperaturas del aire cerca de la superficie, apenas se disponía de datos fiables debido a que las mediciones eran mucho más complejas. Un equipo de investigación dirigido por el Centro Helmholtz de Investigación Ambiental (UFZ) ha descubierto no sólo que las temperaturas del suelo y del aire pueden diferir, sino también que el cambio climático tiene un impacto mucho mayor en la intensidad y frecuencia de los extremos de calor en el suelo que en El aire.
Según un estudio publicado recientemente en Nature Climate Change , esto es especialmente cierto en Europa Central.
Para el estudio, el equipo de investigación, coordinado por la Dra. Almudena García-García, científica de teledetección de la UFZ, recopiló datos de una amplia gama de fuentes: datos de estaciones de medición meteorológica, satélites de teledetección, el conjunto de reanálisis de datos ERA5-Land y simulaciones. de modelos del sistema terrestre. Los investigadores incorporaron estos datos al índice TX7d, que se define como el promedio de la temperatura máxima diaria en la semana más calurosa del año. Refleja la intensidad de los extremos de calor (es decir, qué tan altas pueden ser las temperaturas extremas ).
De este modo, los investigadores calcularon el índice para la capa superior del suelo de 10 cm de espesor y para el aire cercano a la superficie a una altura de hasta 2 m para los años 1996 a 2021. En dos tercios de las 118 estaciones meteorológicas evaluadas, La tendencia a los calores extremos es más fuerte en el suelo que en el aire.
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“Esto significa que los extremos de calor se desarrollan mucho más rápido en el suelo que en el aire”, García-García, autor principal del estudio. Según los datos disponibles, esto es especialmente cierto en Alemania, Italia y el sur de Francia. En términos numéricos, según datos de estaciones, la intensidad del calor extremo en Europa Central está aumentando 0,7°C/década más rápido en el suelo que en el aire.
El equipo de investigación examinó no sólo la intensidad, sino también la frecuencia de los extremos de calor en el suelo. Para calcularlo, los científicos utilizaron el índice TX90p, que tiene en cuenta el porcentaje de días por mes en los que la temperatura máxima diaria superó el límite estadístico entre 1996 y 2021. Según los cálculos, el número de días con calor extremos está aumentando dos veces más rápido en el suelo que en el aire.
“Por ejemplo, si actualmente hay altas temperaturas en el suelo y el aire el 10% de los días de un mes, una década después, habrá altas temperaturas en el aire el 15% de los días y altas temperaturas en el suelo el 20%”, afirma García-García.
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El factor decisivo aquí es la humedad del suelo , que desempeña un importante papel térmico en el intercambio entre el aire y el suelo. La humedad del suelo depende en gran medida de la cobertura terrestre. Por ejemplo, en los bosques, los árboles pueden extraer agua de las profundidades del suelo con sus raíces y reducir las pérdidas por evaporación en verano. Por otro lado, los cultivos agrícolas o los pastizales sólo pueden acceder al agua desde el suelo cercano a la superficie.
El hecho de que en el suelo puedan desarrollarse rápidamente temperaturas extremas y diferir considerablemente de las de la capa de aire cercana al suelo tiene consecuencias importantes. Si la temperatura del suelo es más alta que la del aire, se libera calor adicional a la atmósfera inferior, lo que provoca un aumento de la temperatura atmosférica.
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“La temperatura del suelo actúa como un factor de retroalimentación entre la humedad del suelo y la temperatura y, por tanto, puede intensificar los períodos de calor en determinadas regiones”, explica el Dr. Jian Peng, coautor y jefe del Departamento de Teledetección de la UFZ. Esta retroalimentación influye en muchos procesos hidrológicos que son importantes para la agricultura (y por tanto para la seguridad alimentaria ), en los ecosistemas (porque se podrían favorecer las especies tolerantes a la temperatura ) y en el almacenamiento de carbono terrestre.
“En vista de estos resultados, los estudios sobre los efectos de los extremos de calor, que consideran principalmente las temperaturas del aire pero han subestimado el factor de los extremos de calor en el suelo, tendrían que ser reevaluados”, afirma Peng.
El equipo de investigación también utilizó datos de modelos del sistema terrestre para investigar con qué frecuencia las temperaturas extremas del suelo podrían amplificar las olas de calor en la atmósfera, dependiendo del escenario climático global esperado. Descubrieron que si se produjera el escenario de 2 o 3 grados, esto tendría un impacto mucho mayor en Europa Central que un calentamiento de 1,5 grados. Por ejemplo, podría haber un 8% más de días calurosos en los que el suelo libere calor a la atmósfera.
“Esto, a su vez, intensificaría los periodos de calor en el aire”, afirma García-García. Por lo tanto, se puede suponer que los suelos desempeñarán un papel cada vez más importante en el desarrollo de calores extremos.
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Más información: Almudena García-García et al, Los extremos de calor del suelo pueden superar las temperaturas extremas del aire, Nature Climate Change (2023). DOI: 10.1038/s41558-023-01812-3
