Cuantificando el ciclo del agua de la Tierra
La cantidad de agua en la Tierra es finita. Este valioso recurso, que sustenta la vida, ha estado circulando entre la superficie de la Tierra y la atmósfera durante más de cuatro mil millones de años
El agua ha estado cambiando entre un líquido, un sólido y un gas a lo largo del camino. Aunque la cantidad total de agua dentro del ciclo permanece constante, la forma en que se divide entre sus diversos depósitos cambia continuamente. Con la crisis climática que conduce a sequías e inundaciones más extremas, la disponibilidad de suficiente agua dulce donde la necesitamos es una preocupación creciente. ¿Cómo podemos estar seguros de que estamos utilizando nuestros recursos hídricos de forma sostenible?
Dado que el ciclo del agua es un sistema cerrado, debería ser posible tener en cuenta la cantidad de agua que entra y sale de las diferentes reservas de agua de la Tierra a lo largo del tiempo. Desafortunadamente, los científicos aún no pueden explicar con seguridad dónde está toda el agua, el "balance del agua". Una revisión dirigida por científicos de la Iniciativa de Cambio Climático de la ESA y publicada recientemente en el Bulletin of the American Meteorological Society explora por qué.
“Hemos logrado muchos avances, especialmente en las observaciones espaciales del ciclo del agua. El programa Copernicus está resultando vital para las observaciones satelitales consistentes a largo plazo ”, dice el autor principal Wouter Dorigo, que trabaja en la Universidad Tecnológica de Viena.
Los autores señalan que la Iniciativa de Cambio Climático apoya el desarrollo de conjuntos de datos satelitales globales a largo plazo que cubren muchos componentes clave del ciclo del agua, incluidos glaciares, capas de hielo, nivel del mar, humedad del suelo, lagos, nieve, vapor de agua y permafrost.
Si bien estos datos han ayudado a mejorar la imagen, todavía hay componentes y flujos del ciclo del agua que los satélites no pueden monitorear.
El Dr. Dorigo comentó: "En particular, no tenemos un conocimiento preciso de los flujos para el uso, recarga y descarga natural del agua subterránea, lo que dificulta proyectar el uso sostenible futuro".
El agua subterránea es, con mucho, la mayor reserva de agua dulce líquida de la Tierra, pero décadas de extracción han provocado el agotamiento de los acuíferos en muchas regiones del mundo.
Tradicionalmente, el agua subterránea se mide a través de perforaciones o pozos, pero los sitios de observación son escasos y los datos a menudo son discontinuos. Los datos de gravedad de satélites como el de las misiones Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE y GRACE Follow-On de la NASA se pueden utilizar para rastrear la dinámica del agua subterránea. Sin embargo, esto es complicado porque las señales de gravedad de los depósitos de agua suprayacentes, como lagos, nieve, hielo y humedad del suelo, deben eliminarse antes de que las señales se puedan utilizar para contabilizar el agua subterránea.
“Actualmente, los satélites por sí solos no pueden resolver todo el balance del balance hídrico. Las mediciones coordinadas del agua subterránea a partir de sensores en el suelo es lo que necesitamos con más urgencia, así como más datos sobre el agua que utilizamos los seres humanos, así como datos sobre la descarga de los ríos ”, continuó el Dr. Dorigo.
Los autores también piden mejoras en la forma en que los registros globales basados en el espacio, como los producidos por la Iniciativa de Cambio Climático, se integran en modelos para derivar los componentes del ciclo del agua que no se pueden observar. Señalan técnicas de aprendizaje automático para ayudar a reducir las incertidumbres y los sesgos para la descarga y recarga de aguas subterráneas, la humedad profunda del suelo y el uso del riego, por ejemplo.
Susanne Mecklenburg, directora de la Oficina del Clima de la ESA, dijo: "Las recomendaciones del informe son útiles y confirman que el nuevo programa climático de la ESA va en la dirección correcta al respaldar cómo las variables climáticas esenciales trabajan juntas para ayudar a comprender el sistema climático de la Tierra".
En el futuro, una mejor comprensión de los valores de las aguas subterráneas también vendrá de una nueva misión de gravedad que se está desarrollando dentro del programa FutureEO de la ESA. La ESA y la NASA están actualmente trabajando arduamente para realizar la Misión de Gravedad de Próxima Generación, también conocida como Magic. Esta nueva y ambiciosa misión "pesará" el agua en todas sus ubicaciones, incluido el subterráneo, para arrojar más luz sobre la distribución y el transporte del agua.
ESA