Cómo el cambio climático impacta nuestra agua[

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Cómo el cambio climático impacta nuestra agua[

Esta publicación fue escrita como parte de Climate Week NYC y Columbia University’s Year of Water.[

El cambio climático impacta el agua del mundo de maneras complejas.  Considere un diagrama del ciclo del agua, como el siguiente; El calentamiento global está alterando casi todas las etapas del diagrama. Estos cambios presionarán los suministros de agua potable, la producción de alimentos, el valor de las propiedades y más en los EE. UU. Y en todo el mundo.[

Imagen: Oficina Meteorológica del Reino Unido[

De hecho, “la mayoría de los impactos del cambio climático se reducen al agua”, dice Upmanu Lall, director del Centro de Agua de Columbia. Cuando la gente habla sobre el cambio climático que afecta la producción agrícola, el aumento del nivel del mar, los incendios forestales y el clima extremo, “todos son esencialmente una historia del agua”, dice Lall.[

Evaporación[

El aire más cálido puede contener más humedad que el aire frío. Como resultado, en un mundo más cálido, el aire absorberá más agua de los océanos, lagos, suelos y plantas. Las condiciones más secas que deja este aire podrían afectar negativamente el suministro de agua potable y la agricultura.[

Por otro lado, el aire más cálido y húmedo también podría poner en peligro la vida humana. Un estudio realizado en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia descubrió que una mayor humedad hará que las temperaturas futuras más altas sean insoportables en algunos lugares, al bloquear los efectos refrescantes de nuestro sudor.[

Precipitación[

Cuando todo ese aire extra cálido y húmedo se enfría, cae lluvia o nieve extra al suelo. Por lo tanto, un mundo más cálido significa que nos golpean con lluvias más fuertes y tormentas de nieve. Hasta ahora, el noreste de EE. UU. Está viendo el mayor aumento en la intensidad y frecuencia de los eventos de fuertes precipitaciones. Y en el centro de los EE. UU., Los grupos de tormentas eléctricas se han vuelto más frecuentes y han arrojado más precipitaciones desde 1979.[

mapa de cambios de precipitación en los EE. UU[

Cómo está cambiando la precipitación en los EE. UU. Los colores en el mapa muestran cambios anuales de precipitación total para 1991-2012 en comparación con el promedio de 1901-1960, y muestran condiciones más húmedas en la mayoría de las áreas. Las barras en los gráficos muestran diferencias de precipitación promedio por década para 1901-2012 (en relación con el promedio de 1901-1960) para cada región. La barra del extremo derecho en cada gráfico es para 2001-2012. Imagen: Adaptado de Peterson et al. 2013, a través de NCA[

Al cambiar la temperatura del aire y los patrones de circulación, el cambio climático también cambiará donde cae la precipitación. Se espera que algunas áreas, como el oeste americano, el suroeste y el sudeste, se vuelvan más secas. Mientras tanto, se espera que las partes del norte de los EE. UU. Y el Medio Oeste se humedezcan. Estas proyecciones de precipitación ya se están haciendo realidad.[

Según la Evaluación Nacional del Clima, se pronostica que el suroeste, el sur de las Grandes Llanuras y el sudeste verán sequías más intensas y prolongadas. Y la mayor parte del resto del país también corre el riesgo de experimentar sequías a corto plazo más severas. Los investigadores del Earth Institute han descubierto que el cambio climático ya puede haber exacerbado las sequías pasadas y presentes, y que las condiciones más secas están empeorando los incendios forestales.[

“El escenario de sequía podría mitigarse al tener más almacenamiento de agua en las represas, en el que nadie está trabajando”, señaló Lall, “o en el agua subterránea, que se está discutiendo en algunos lugares, pero no es tan fácil de hacer para grandes cantidades de agua”. “[

Los cambios en los patrones de precipitación desafiarán a muchos agricultores, así como a los ecosistemas naturales. Los científicos del Instituto Internacional de Investigación para el Clima y la Sociedad de la Universidad de Columbia están creando herramientas y estrategias para ayudar a los agricultores a adaptarse a estos desafíos. Sin embargo, los ecosistemas naturales pueden no ser capaces de adaptarse tan rápido.[

Escorrentía superficial y flujo de corriente[

Las fuertes explosiones de precipitación causadas por un aire más cálido y húmedo pueden provocar inundaciones, lo que, por supuesto, puede poner en peligro la vida humana, dañar hogares, matar cultivos y dañar la economía.[

La iniciativa America’s Water en el Columbia Water Center ha estado trabajando para identificar las causas específicas de las inundaciones catastróficas, a fin de predecirlas con mayor precisión, para salvar vidas y propiedades. El proyecto también hizo proyecciones sobre cómo cambiarán las inundaciones a medida que el mundo continúe calentándose. “En el lado de la acción, vimos qué estructuras como presas y diques deben restaurarse, y qué cambios de zonificación deben hacerse para que las personas estén fuera de peligro”? “dijo Lall.[

patio trasero inundado[

El cambio climático hará que los aguaceros pesados sean más frecuentes e intensos en muchas partes de los EE. UU. Esto significa más inundaciones y más contaminación que fluye hacia nuestras vías fluviales. Foto: Andy S / Flickr CC[

Las tormentas de lluvia más fuertes también aumentarán la escorrentía superficial, el agua que fluye sobre el suelo después de una tormenta. Esta agua en movimiento puede extraer nutrientes del suelo y recoger contaminantes, suciedad y otros indeseables, arrojándolos a cuerpos de agua cercanos. Esos contaminantes pueden arruinar nuestros suministros de agua y hacer que sea más costoso limpiar el agua según los estándares de consumo. La Evaluación Nacional del Clima encuentra que la calidad del agua ya está disminuyendo en muchas partes de los EE. UU., “En particular debido al aumento de las concentraciones de sedimentos y contaminantes después de fuertes lluvias”[

Además, a medida que la escorrentía arroja sedimentos y otros contaminantes a lagos y arroyos, podría dañar a los peces y otros animales salvajes. La escorrentía de fertilizantes puede causar floraciones de algas que finalmente terminan sofocando las criaturas acuáticas y causando un desastre apestoso. El problema se agrava por el calentamiento del agua, que no puede contener la mayor parte del oxígeno disuelto que los peces necesitan para sobrevivir. Estas condiciones podrían dañar la pesca y hacer que las condiciones sean desagradables para las personas a las que les gusta usar lagos y arroyos para pescar, nadar y otras actividades recreativas.[

Investigadores del Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia están descubriendo que la infraestructura verde, como parques, humedales y otras áreas verdes, puede ayudar a absorber la escorrentía y filtrar sus contaminantes. Estos funcionan a pequeña escala con tormentas cotidianas, aunque Lall señala que no son de mucha ayuda cuando se trata de inundaciones.[

Océanos[

Las temperaturas más cálidas y el aumento de la acidez dificultan la vida de las criaturas marinas. Estos cambios están transformando las cadenas alimentarias de abajo hacia arriba. Además, muchos peces se mueven hacia los polos en busca de aguas más frías, lo que tiene implicaciones para la industria pesquera y las personas a las que les gusta comer pescado.[

Los cambios de temperatura también tienen el potencial de alterar las principales corrientes oceánicas. Debido a que las temperaturas oceánicas impulsan los patrones de circulación atmosférica, esto podría cambiar los patrones climáticos en todo el mundo. El científico climático Richard Seager, del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de Columbia, descubrió que las temperaturas más altas de la superficie del océano podrían hacer que las precipitaciones sean más variables y, por lo tanto, menos predecibles, de año en año.[

Y, por supuesto, a medida que las capas de hielo y los glaciares de la cima de la montaña se derriten, arrojan agua extra a los océanos; El aumento resultante del nivel del mar pone en peligro las propiedades costeras en todo el mundo.[

Mochila de nieve[

Normalmente, a medida que la capa de nieve de invierno se derrite en primavera, agrega lentamente agua dulce a los ríos y arroyos y ayuda a reponer los suministros de agua potable.[

Sin embargo, a medida que el aire se calienta, muchas áreas reciben más precipitaciones que la lluvia en lugar de la nieve. Esto significa que más tarde se almacenará menos agua como mochila de nieve. Además, la lluvia en realidad acelera el derretimiento de la nieve que ya está en el suelo.[

La falta de nieve puede provocar condiciones más secas más adelante en el año, lo que puede ser una mala noticia para las regiones que dependen del deshielo para rellenar sus suministros de agua potable. En California, por ejemplo, la disminución de la capa de nieve ha contribuido a la sequía a largo plazo y la escasez de agua. Al mismo tiempo, a medida que las lluvias llegan más rápido en lugar de derretirse lentamente de la nieve, la capacidad de California para controlar las inundaciones está disminuyendo.[

Los cambios en la capa de nieve también pueden afectar negativamente la vida silvestre y los ingresos del esquí y el turismo de invierno.[

Nubes[

Un estudio realizado el año pasado en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty descubrió que el aumento del calor del verano está saliendo de las nubes matutinas de California. Esta falta de nubes permite que más luz solar golpee el suelo, elevando aún más las temperaturas, exacerbando el secado y el riesgo de incendios forestales.[

Cambios en la demanda de agua[

Además de cambiar el ciclo del agua, el cambio climático podría cambiar la forma en que usamos el agua y cuánto necesitamos. Mayores temperaturas y tasas de evaporación podrían aumentar la demanda de agua en muchas áreas.[

mapa de futuros retiros de agua en los Estados Unidos[

Los mapas muestran un cambio porcentual de 2005 a 2060 en la demanda proyectada de agua asumiendo (a) cambio en la población y las condiciones socioeconómicas, y (b) cambios combinados en la población, las condiciones socioeconómicas y el clima (suponiendo reducciones graduales de las tendencias actuales de emisiones que comienzan alrededor de mediados de siglo). Fuente: Brown et al. 2013, a través de NCA[

Estrés hídrico[

Estos cambios en el suministro de agua, demanda, y la calidad “exacerbará nuestro problema actual, “dice Lall, “que es que tenemos una infraestructura de agua envejecida en todo el país que está fallando, y simplemente no tenemos la capacidad de lidiar incluso con la variación histórica, y mucho menos lo que la gente proyecta para el futuro “[

El cambio climático hará que la escasez de agua sea más probable en partes de los EE. UU., Particularmente en las islas del sur de los EE. UU. Y el Caribe y el Pacífico.[

Se estima que 1.6 millones de estadounidenses ya no tienen acceso regular a agua potable. Un estudio realizado en la Universidad Estatal de Michigan encontró que, debido al cambio climático, el envejecimiento de la infraestructura y otros factores, hasta 40.9 millones de hogares estadounidenses pueden no poder pagar los servicios de agua y aguas residuales en 2022.[

mapa del estrés hídrico actual en los EE. UU[

Leyenda: Ya existe un estrés hídrico generalizado en gran parte del suroeste, las Grandes Llanuras occidentales y partes del noroeste, y el cambio climático podría exacerbar el problema en el futuro. En este índice, las cuencas hidrográficas se consideran estresadas cuando la demanda de agua de las centrales eléctricas, la agricultura y los municipios supera el 40 por ciento (índice de estrés por suministro de agua de 0.4) del suministro disponible. Fuente: Averyt et al. 2011, a través de NCA[

Un estudio reciente de Harvard proyecta que para 2071, casi la mitad de las 204 cuencas de agua dulce en los Estados Unidos pueden no ser capaces de satisfacer su demanda mensual de agua. Esto se debe en parte al crecimiento de las poblaciones, pero también a los efectos del cambio climático. Alrededor de 50 años a partir de ahora, según el estudio, muchas regiones de EE. UU. Pueden reducir sus suministros de agua en un tercio de su tamaño actual, mientras que la demanda continúa aumentando. Los autores advierten que esto podría plantear serios desafíos para la agricultura.[

Lo que se puede hacer[

El trabajo del Centro de Agua de Columbia podría ayudar a los municipios a enfrentar los desafíos del futuro; El proyecto America’s Water ha estado examinando cómo se puede asignar el agua para evitar la escasez, y dónde se necesita más almacenamiento de agua para resistir futuras sequías.[

Para hacer estos cálculos, el Centro de Agua de Columbia se asoció con personas de Lamont-Doherty, utilizando datos de anillos de árboles para reconstruir sequías e inundaciones de los últimos 700 años en todas las principales cuencas fluviales de los EE. UU. En el proceso, aprendieron que en el 1300 y 1400, Estados Unidos experimentó sequías mucho más severas y extendidas que cualquier cosa que hayamos visto en los tiempos modernos.[

“La razón para retroceder 700 años es que, independientemente de si las personas creen o no en futuras proyecciones del cambio climático, esto es algo que ha sucedido, por lo que debemos prepararnos para que vuelva a suceder”, explicó Lall.[

Mientras que los modelos climáticos siempre tienen cierto grado de incertidumbre, continuó, con datos históricos, “es más fácil convencer a la gente de que, por ejemplo, si eliminas algunas de las represas en el río Colorado, realmente no hay capacidad para conocer incluso a los más modestos sequías más antiguas “[

El equipo de Lall construyó un modelo de optimización de código abierto que permite a cualquiera investigar y explorar diferentes escenarios para el suministro y la demanda de agua en su propia cuenca. Esta herramienta puede ayudar a identificar qué cultivos crecerían mejor bajo ciertos regímenes de agua, o cómo agregar energía renovable afectará el suministro de agua.[

Aumentar el almacenamiento de agua, hacer que los sistemas de riego sean más eficientes y asegurarse de que los cultivos sean apropiados para el clima local son algunas formas en que los municipios pueden ayudar a evitar el estrés hídrico. Los proyectos de energía eólica y solar también pueden ayudar, porque usan menos agua que las plantas de energía tradicionales.[

También hay cosas que el resto de nosotros podemos hacer para ayudar a conservar el agua, como arreglar tuberías con fugas, tomar duchas más cortas, regar el césped con menos frecuencia y evitar alimentos que requieren mucha agua. Por ejemplo, requiere 1.800 galones de agua para producir una libra de carne.[

Lall también sugiere que las personas aprendan más sobre cómo el cambio climático afectará el agua en su propia región y comiencen a actuar localmente.[

“En el proceso, descubres que tu sistema de agua es inadecuado para enfrentar los desafíos del cambio climático”, dijo Lall. “Descubrirás que los ríos en los que vas a pescar y hacer jetski y cosas así, es probable que se conviertan en pantanos apestosos”. Una vez que pasa por este proceso de descubrimiento, se vuelve mucho más tangible obtener acción a nivel local y comenzar a cambiar las cosas de abajo hacia arriba “


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