Predecir sequías e inundaciones: por qué estamos estudiando los registros oceánicos del siglo XIX

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Las inundaciones han causado daños sin precedentes en Europa recientemente, mientras que en la ciudad china de Zhengzhou, el equivalente a un año de lluvia promedio cayó en solo tres días. En marcado contraste, el calor extremo y las sequías han generado incendios forestales y causado cientos de muertes en el noroeste de Estados Unidos.

Es probable que este tipo de clima extremadamente húmedo o seco se vuelva más común a medida que se intensifica el cambio climático. Esto se debe a que en un mundo más cálido, aumentarála cantidad de humedad que puede contener la atmósfera. Como regla general, por cada incremento de temperatura de 1 °C, la cantidad de humedad que la atmósfera puede almacenar aumenta hasta en un 7%.

Más humedad significa mayores precipitaciones extremas. Perversamente, también significa que las regiones secas pueden perder más agua a la atmósfera por evaporación, por lo que las sequías podrían prolongarse e intensificarse.

Saber cómo varió la lluvia en el pasado puede ayudar a los científicos a predecir cambios futuros, y cuanto más largo sea el registro, más valioso será. Pero, ¿cómo podemos evaluar cómo han cambiado los patrones de lluvia en todo el mundo durante décadas e incluso siglos, dado que solo recientemente hemos podido realizar mediciones globales precisas gracias a la tecnología satelital?

Una nueva técnica utiliza la salinidad del océano en su superficie para pronosticar cómo cambiarán las precipitaciones estacionales sobre la tierra. La salinidad superficial promedio del océano es cercana a los 35 g de sal por cada kilogramo de agua de mar. Pero las áreas en los subtrópicos, donde se evapora mucha agua, son más saladas, mientras que las regiones polares y los trópicos son menos saladas, lo que refleja la cantidad de nieve y lluvia que tienden a recibir. Básicamente, los científicos han ideado una forma de utilizar el océano como un enorme pluviómetro.

Midiendo la lluvia

Usando mediciones de barcos de investigación y boyas, los científicos han demostrado que desde la década de 1950, las áreas saladas del océano se han vuelto más saladas y las áreas de agua menos salada menos saladas aún. Esto confirma que el ciclo global del agua de evaporación y precipitación se ha intensificado durante los últimos 70 años.

Pero para comprender cómo el cambio climático acelerará este proceso, sería útil saber cómo eran las salinidades de los océanos al principio de la era industrial, antes de que estuvieran disponibles las observaciones científicas del océano global.

Afortunadamente, hubo dos viajes oceanográficos pioneros alrededor del mundo en la década de 1870. El del HMS Challenger (1872-1876), dirigido por Sir John Murray, es ampliamente considerado como el comienzo de las ciencias marinas a gran escala. Sus numerosos informes documentan nuevos descubrimientos en biología y geología marinas, así como en química y física de los océanos.

Menos conocido es el viaje del SMS Gazelle de la Armada alemana (1874-1876) que realizó medidas similares al Challenger. Ninguno de los barcos midió la salinidad, un concepto mal definido en aquellos días, pero midieron cuidadosamente la gravedad específica de las muestras de agua de mar.

Nota del traductor: HMS son las siglas de un acrónimo naval del inglés para "His/Her Majesty's Ship" que en español se traduce por "Buque de Su Majestad". En el caso de Alemania se emplea el acrónimo SMS que son las siglas de "Seiner Majestät Schiff " que también significa "Buque de Su Majestad".

El HMS Challenger en el Océano Austral. William Frederick Mitchell. 

Convertimos estos valores de gravedad a salinidad, lo que nos permitió comparar los cambios en la salinidad del océano que ocurrieron antes y después de la década de 1950. Nuestra investigación mostró que la tendencia de que las áreas saladas del océano se vuelvan más saladas y las áreas menos saladas se vuelvan aún menos saladas también se mantuvo entre las décadas de 1870 y 1950.

Sin embargo, la tasa de cambio durante esos 80 años, a principios de la era industrial, fue la mitad de la tasa entre la década de 1950 y la actualidad. En términos simples, la tendencia se está acelerando, coincidiendo con la aceleración de los cambios de temperatura de la superficie del mar durante los últimos 150 años. El ciclo del agua se ha intensificado desde la época victoriana, haciendo que las inundaciones, las sequías y los incendios forestales sean más frecuentes e intensos.

La salinidad cambia en el océano desde la década de 1950. Nature Communications in Earth and Environment, CC BY

Para desentrañar la complicada relación entre la salinidad de la superficie del océano, las precipitaciones y las temperaturas del aire y del mar, se utilizan modelos complejos del océano y la atmósfera, ejecutados en grandes ordenadores. Podemos estar seguros de que las temperaturas globales seguirán aumentando con la emisión continua de gases de efecto invernadero. Y nuestra confianza en las predicciones científicas de futuras inundaciones y sequías también puede aumentar si esos mismos modelos reproducen los cambios en la salinidad del océano que se han medido desde el siglo XIX, así como los cambios más rápidos desde mediados del siglo XX.

Como han demostrado los recientes fenómenos meteorológicos extremos, esto no es solo de interés académico, sino que determinará el curso de millones de vidas.

Publicado el  26 de julio de 2021 en The Conversation. Enlace al artículo original: https://bit.ly/3fo86jk