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Un nuevo estudio indica que la Tierra experimentará sequías cada vez más frecuentes y extremas que las que han tenido lugar hasta ahora. Esta situación se agravará tanto por el cambio climático como por los flujos entre la superficie de la tierra y la atmósfera, lo que planteará grandes riesgos para el planeta y la vida humana.
Hasta ahora, la mayoría de los estudios habían analizado cómo los procesos atmosféricos y oceánicos provocaban climas extremos. La interpretación que se hacía era que estos fenómenos son el resultado de la circulación atmosférica a gran escala y de las alteraciones de la temperatura del mar.
Sin embargo, recientemente se ha demostrado que los periodos con baja humedad en el suelo y déficit de presión de vapor en la atmósfera suelen coexistir de manera simultánea, y se prevé que estos eventos sean más frecuentes e intensos en el futuro, lo que limitaría en gran medida la capacidad de los continentes para actuar como sumideros de carbono.
El estudio de la simultaneidad de estos fenómenos ha venido de la mano de un equipo de científicos de la Universidad de Columbia (EE.UU). Estos han indicado que la retroalimentación entre tierra y atmósfera, que se inicia por las alteraciones en la humedad del suelo, puede modificar el calor de la superficie y promover, al mismo tiempo, anomalías en la circulación atmosférica a gran escala.
Los expertos comenzaron a estudiar esta relación porque se percataron de que la sequía y la sequedad atmosférica tenían un impacto más fuerte en el ciclo del carbono.
“La mayoría de los grupos han evaluado la simultaneidad entre las sequías y olas de calor pero nosotros estamos encontrando una relación más fuerte entre sequía y sequedad atmosférica que entre sequía y olas de calor”, dice Sha Zhou, autor principal del estudio que publica la revista PNAS.
Su equipo demostró que estos fenómenos se produce en gran medida por los cambios en los flujos entre tierra y atmósfera y en los circuitos de retroalimentación.
Si el suelo se seca debido a una escasa evapotranspiración (cantidad de agua del suelo que vuelve a la atmósfera como consecuencia de la evaporación y de la transpiración de las plantas) puede reducirse la humedad atmosférica. A su vez, si hay mucho déficit de presión de vapor atmosférico, aumentará la demanda evaporativa de la atmósfera, lo que puede exacerbar el agotamiento de la humedad del suelo.
El aumento de esta retroalimentación podría dar lugar a eventos simultáneos como este cada vez más frecuentes y ocasionar más sequía y aridez en la atmósfera.
Esta investigación indica que una combinación de altas temperaturas y baja humedad atmosférica son dos factores de riesgo que provocan una mortalidad generalizada de la vegetación y una reducción de la absorción de carbono terrestre.
Para extraer las conclusiones, los investigadores trabajaron sobre estudios previos y volvieron a analizar los datos existentes. Además, utilizaron modelos climáticos y métodos estadísticos para evaluar cómo los ciclos de la tierra y la atmósfera afectarían al clima futuro.
Su mayor obstáculo era aislar esta retroalimentación y para ello los expertos trabajaron con un proyecto previo del Instituto de Ciencias Atmosféricas y Climáticas de ETH Zurich (Suiza), denominado GLACE-CMIP5, y utilizaron sus experimentos modelo.
Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería terrestre y ambiental de este instituto, fue el primero en aislar este fenómeno y se sorprendió de que su trabajo produjera resultados tan dramáticos.
Las simulaciones del CMIP5 sugieren que la retroalimentación que se da entre tierra y atmósfera aumentará aún más la frecuencia e intensidad de la sequía y la aridez en el siglo XXI, con impactos humanos y ecológicos potencialmente grandes.
“La simultaneidad de la sequía del suelo y la sequedad atmosférica tienen impactos dramáticos en la vegetación natural, la agricultura, la industria y la salud pública”, dice Pierre Gentine. “La intensificación en el futuro de la sequía sería desastrosa para los ecosistemas y tendría un gran impacto en todos los aspectos de nuestras vidas”, confirma.
El estudio destaca la importancia de la variabilidad de la humedad del suelo para permitir una serie de procesos y circuitos de retroalimentación que afectan al clima de la Tierra.
Según Gentine, “es fundamental que cuantifiquemos y evaluemos mejor estos procesos en nuestros modelos climáticos. La representación exacta de la variabilidad de la humedad del suelo y de la retroalimentación asociada es crucial si queremos proporcionar simulaciones fiables de la frecuencia, duración e intensidad de los eventos de aridez y sequedad atmosférica y de sus cambios en un clima más cálido”.
Referencia bibliográfica:
Sha Zhou et. Al. "Land–atmosphere feedbacks exacerbate concurrent soil drought and atmospheric aridity". PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1904955116
