En esta contabilidad global de los ríos de la Tierra, se toma el río Colorado como ejemplo, suministrando agua a más de 40 millones de personas a su paso por siete estados de EE. UU., incluida la parte del sureste de Utah que se ve en esta fotografía tomada por un astronauta a bordo de la Estación Espacial Internacional. La cuenca del Colorado fue identificada en un estudio dirigido por la NASA como una región que experimenta un uso intenso del agua por parte de los humanos.

El novedoso enfoque para estimar el almacenamiento y descarga de agua de los ríos también identifica regiones marcadas por “huellas dactilares” de uso intenso del agua. La pesquisa, dirigida por investigadores de la NASA, midió las velocidades a las que fluye hacia el océano y cuánto han fluctuado ambas cifras a lo largo del tiempo; información crucial para comprender el ciclo del agua del planeta y gestionar las reservas de agua dulce.

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Para el estudio, que se publicó recientemente en Nature Geoscience, los investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, utilizaron una metodología que combina mediciones de caudal con modelos informáticos de aproximadamente 3 millones de segmentos de ríos en todo el mundo.

Se combinaron  mediciones de caudal con modelos informáticos de 3 millones de segmentos de ríos para crear una imagen global de cuánta agua contienen los ríos de la Tierra. Se estima que la cuenca del Amazonas contiene alrededor del 38% del agua fluvial del mundo, la mayor cantidad de cualquier región hidrológica evaluada.

Los científicos proyectan que el volumen total de agua en los ríos de la Tierra en promedio entre 1980 y 2009 fue de 539 millas cúbicas (2.246 kilómetros cúbicos). Esto equivale a la mitad del agua del lago Michigan y aproximadamente el 0,006% de toda el agua dulce, que a su vez representa el 2,5% del volumen global. A pesar de su pequeña proporción de toda el agua del planeta, los ríos han sido vitales para los humanos desde las primeras civilizaciones.

Aunque los investigadores han hecho numerosos cálculos a lo largo de los años sobre la cantidad de agua que fluye de los ríos al océano, las estimaciones del volumen de agua que los ríos contienen colectivamente (lo que se conoce como almacenamiento) han sido pocas y más inciertas.

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Así lo explica Cédric David, coautor, quien comparó la situación con gastar desde una cuenta corriente sin conocer el saldo. “No sabemos cuánta agua hay en la cuenta, y el crecimiento demográfico y el cambio climático están complicando aún más las cosas”, dijo David. “Hay muchas cosas que podemos hacer para gestionar cómo la utilizamos y asegurarnos de que haya suficiente agua para todos, pero la primera pregunta es: ¿Cuánta agua hay? Eso es fundamental para todo lo demás”.

Entre tanto, se observó el flujo a través de 3 millones de segmentos de ríos, identificando lugares en todo el mundo marcados por un uso intenso del agua por parte de los humanos, incluidas partes de las cuencas de los ríos Colorado, Amazon, Orange y Murray-Darling.

El artículo compara las estadísticas con datos del satélite internacional de Topografía de Aguas Superficiales y Océanos ( FODA ) para mejorar las mediciones de los impactos humanos en el ciclo del agua de la Tierra. Lanzado en diciembre de 2022, SWOT mapea la elevación del agua en todo el mundo, y los cambios en la altura de los ríos ofrecen una forma de cuantificar el almacenamiento y la descarga.

Se identifica la cuenca del Amazonas como la región con mayor almacenamiento fluvial, con aproximadamente 204 millas cúbicas (850 kilómetros cúbicos) de agua, aproximadamente el 38% de la estimación global. La misma cuenca también vierte la mayor cantidad de agua al océano: 1.629 millas cúbicas (6.789 kilómetros cúbicos) por año. Eso representa el 18% de la descarga global al océano, que promedió 8.975 millas cúbicas (37.411 kilómetros cúbicos) por año entre 1980 y 2009.

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Aunque no es posible que un río tenga una descarga negativa (el enfoque del estudio no permite el flujo aguas arriba), por razones de contabilidad, es posible que de algunos segmentos del río salga menos agua de la que entró. Eso es lo que los investigadores Se encuentra en partes de las cuencas de los ríos Colorado, Amazonas y Orange, así como en la cuenca Murray-Darling en el sureste de Australia. Estos flujos negativos indican en su mayoría un uso intenso del agua por parte de los humanos.

“Estos son lugares donde estamos viendo huellas dactilares de la gestión del agua”, dijo la autora principal Elyssa Collins, quien realizó el análisis como pasante del JPL y estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh.

Durante décadas, la mayoría de las estimaciones del agua total de los ríos de la Tierra fueron refinamientos de una cifra de las Naciones Unidas de 1974, y ningún estudio ha ilustrado cómo la cantidad ha variado con el tiempo. Ha sido difícil conseguir mejores estimaciones, dijo David, debido a la falta de observaciones de los ríos del mundo, particularmente aquellos que están lejos de las poblaciones humanas.

Otro problema ha sido que hay muchos más medidores de caudal que monitorean los niveles y el flujo de los ríos grandes que los de los pequeños. También existe una gran incertidumbre en las estimaciones de la escorrentía terrestre: el agua de lluvia y el deshielo que desembocan en los ríos.

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El nuevo estudio partió de la premisa de que la escorrentía que fluye hacia y a través de un sistema fluvial debería ser aproximadamente igual a la cantidad que miden los medidores aguas abajo.

Cuando los investigadores encontraron inconsistencias entre la escorrentía simulada de tres modelos de superficie terrestre y las mediciones de los medidores tomadas en aproximadamente 1000 ubicaciones, utilizaron las mediciones de los medidores para corregir las cifras de escorrentía simuladas.

Luego modelaron la escorrentía a través de los ríos en un mapa global de alta resolución desarrollado utilizando datos de elevación del terreno e imágenes desde el espacio, incluso de la Misión Topográfica Radar Shuttle de la NASA . Este enfoque arrojó tasas de descarga, que se utilizaron para estimar el almacenamiento promedio y mensual de ríos individuales y de los ríos del planeta en total.

“De esa manera podemos ver en qué parte del mundo se almacena la mayor cantidad de agua de los ríos, o dónde se vierte la mayor cantidad de agua de los ríos a los océanos”, dijo Collins, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel. Colina.

El próximo sábado 22 de abril se celebra el Día de la Tierra en muchos países. A propósito de esta fecha especial, la Nasa nos recuerda los 15 años de la misión ‘Grace’, encargada de develar los misterios de cómo el agua se mueve alrededor de nuestro planeta.

El agua es uno de los recursos naturales más preciados que tenemos. De allí que cientos de organizaciones públicas y privadas, así como movimientos civiles, tengan como bandera la defensa de este bien público que cada vez se agota más rápido.

‘Grace’ ha permitido determinar que el agua siempre se mueve sobre y por debajo de la superficie de la Tierra, tanto naturalmente como a causa de las actividades humanas. Además, que la transformación del agua cambia la atracción local de la gravedad en la Tierra.

Dichos cambios son medidos por ‘Grace’ desde el espacio, y con sus observaciones contribuye a que las personas entiendan las modificaciones de este recurso vital en todo el mundo. De hecho, ‘Grace’ fue quien nos dio la primera visión del agua subterránea, mostrando los sitios en donde el uso agrícola del agua drena los acuíferos.

Además, ha mostrado cómo las capas de hielo polares y los glaciares de montaña se están derritiendo, acelerando la amenaza del aumento del nivel del mar. “Combinado con otras mediciones de satélite, Grace nos ayuda a monitorear el aumento del nivel del mar en la Tierra con una precisión asombrosa”, explican los científicos involucrados en la misión.

Más observaciones asombrosas

‘Grace’ también ha demostrado que la tierra seca aumenta la amenaza de sequía, suministrando datos para ayudar a las agencias espaciales a evaluar la humedad del agua subterránea y del suelo. Por otro lado, las corrientes oceánicas mantienen nuestro clima estable, pero podrían cambiar con el calentamiento global. Mediante ‘Grace’, los científicos pueden medir la velocidad de las corrientes, incluso, en el fondo del océano.

15 años después de su lanzamiento, ‘Grace’ ha durado tres veces más de lo originalmente planeado y la nave gemela está casi sin combustible. “Pero nuestra visión del agua de la Tierra no terminará con ellos. La misión ‘Grace Follow-On’ está prevista para su lanzamiento a principios de 2018”, añadieron los expertos.

Para la Nasa y demás instituciones involucradas, ‘Grace Follow-On’ llevará el legado de este satélite a la próxima década. Recordemos que ‘Grace’ es una colaboración de las agencias espaciales estadounidenses y alemanas: Nasa y DLR.

Imagen: Pixabay, Nasa.