En las próximas décadas, el mundo experimentará una sequía y aridez más frecuentes y extremas, exacerbadas tanto por el cambio climático como por los procesos de la atmósfera terrestre, según una investigación de la Universidad de Columbia publicada en PNAS.
Los investigadores demuestran que la sequía del suelo y la aridez atmosférica concurrentes están en gran parte impulsadas por una serie de procesos de la atmósfera terrestre y sus circuitos de retroalimentación.
También descubrieron que las retroalimentaciones de la atmósfera terrestre intensificarán aún más la sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica en un clima más cálido.
Si bien los estudios anteriores han analizado cómo los procesos atmosféricos y oceánicos impulsan los extremos climáticos, el equipo de Columbia se ha centrado en examinar y modelar los procesos de la atmósfera terrestre, especialmente el establecimiento de extremos concurrentes que pueden ser muy destructivos.
Mortalidad generalizada
La sequía del suelo, representada por una humedad muy baja del suelo, y la aridez atmosférica, representada por un déficit de presión de vapor muy alto (una combinación de alta temperatura y baja humedad atmosférica), son los dos factores estresantes principales que impulsan la mortalidad generalizada de la vegetación y la reducción de la absorción de carbono terrestre, señalan los investigadores.
La sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica marca un período de tiempo en el que la humedad del suelo es extremadamente baja y el déficit de presión de vapor es extremadamente alto, añaden.
En consecuencia, “la sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica tienen impactos dramáticos en la vegetación natural, la agricultura, la industria y la salud pública", explica Pierre Gentine, uno de los autores de esta investigación, en un comunicado.
"La intensificación futura de la sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica será desastrosa para los ecosistemas y afectará en gran medida a todos los aspectos de nuestras vidas", añade Gentine.
Metodología
Los investigadores combinaron conjuntos de datos de reanálisis (que proporcionan un registro de variables atmosféricas representativo de la circulación atmosférica global) y experimentos modelados, para identificar los principales procesos de la atmósfera terrestre que conducen a la sequía del suelo y a la aridez atmosférica concurrentes.
También utilizaron modelos climáticos y métodos estadísticos para evaluar cómo los procesos de la atmósfera terrestre afectarían a la frecuencia e intensidad de la sequía del suelo concurrente y a la aridez atmosférica en el clima futuro.
Los investigadores demuestran que la sequía del suelo y la aridez atmosférica concurrentes están en gran parte impulsadas por una serie de procesos de la atmósfera terrestre y sus circuitos de retroalimentación.
También descubrieron que las retroalimentaciones de la atmósfera terrestre intensificarán aún más la sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica en un clima más cálido.
Si bien los estudios anteriores han analizado cómo los procesos atmosféricos y oceánicos impulsan los extremos climáticos, el equipo de Columbia se ha centrado en examinar y modelar los procesos de la atmósfera terrestre, especialmente el establecimiento de extremos concurrentes que pueden ser muy destructivos.
Mortalidad generalizada
La sequía del suelo, representada por una humedad muy baja del suelo, y la aridez atmosférica, representada por un déficit de presión de vapor muy alto (una combinación de alta temperatura y baja humedad atmosférica), son los dos factores estresantes principales que impulsan la mortalidad generalizada de la vegetación y la reducción de la absorción de carbono terrestre, señalan los investigadores.
La sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica marca un período de tiempo en el que la humedad del suelo es extremadamente baja y el déficit de presión de vapor es extremadamente alto, añaden.
En consecuencia, “la sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica tienen impactos dramáticos en la vegetación natural, la agricultura, la industria y la salud pública", explica Pierre Gentine, uno de los autores de esta investigación, en un comunicado.
"La intensificación futura de la sequía simultánea del suelo y la aridez atmosférica será desastrosa para los ecosistemas y afectará en gran medida a todos los aspectos de nuestras vidas", añade Gentine.
Metodología
Los investigadores combinaron conjuntos de datos de reanálisis (que proporcionan un registro de variables atmosféricas representativo de la circulación atmosférica global) y experimentos modelados, para identificar los principales procesos de la atmósfera terrestre que conducen a la sequía del suelo y a la aridez atmosférica concurrentes.
También utilizaron modelos climáticos y métodos estadísticos para evaluar cómo los procesos de la atmósfera terrestre afectarían a la frecuencia e intensidad de la sequía del suelo concurrente y a la aridez atmosférica en el clima futuro.
Peor que las olas de calor
"La mayoría de los trabajos anteriores se han centrado en evaluar la sequía y las olas de calor concurrentes, pero hemos descubierto un acoplamiento más fuerte entre la sequía y la aridez que entre la sequía y las olas de calor", añade Sha Zhou, autor principal del estudio.
"La sequía y la aridez concurrentes también tienen un impacto más fuerte en el ciclo del carbono, por lo que sentimos que este era un punto crítico para estudiar", explica Zhou.
El equipo descubrió que la retroalimentación de la sequía del suelo en la atmósfera es en gran parte responsable de aumentar la frecuencia e intensidad de la aridez atmosférica.
Además, observó también que la retroalimentación de la humedad y la precipitación del suelo contribuye a condiciones más frecuentes de baja precipitación extrema y de humedad en el suelo en la mayoría de las regiones.
Estos circuitos de retroalimentación conducen a una alta probabilidad de sequía concurrente del suelo y aridez extrema, aseguran los investigadores.
Más sequía y aridez
Las simulaciones sugieren que las retroalimentaciones de la atmósfera terrestre aumentarán aún más la frecuencia e intensidad de la sequía y la aridez concurrentes a lo largo de este siglo, con impactos humanos y ecológicos potencialmente grandes.
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 el clima cercano a la superficie de la Tierra.
Gentine dice al respecto: “Es crítico que cuantifiquemos y evaluemos mejor la representación de estos procesos en nuestros modelos climáticos. La representación precisa del modelo de la variabilidad de la humedad del suelo y las retroalimentaciones (atmosféricas) asociadas es crucial si queremos proporcionar simulaciones confiables de la frecuencia, duración e intensidad de los eventos compuestos de sequía y aridez y de sus cambios en un clima cada vez más cálido. En última instancia, esto nos ayudará a mitigar los riesgos futuros asociados con estos eventos", concluye.
"La mayoría de los trabajos anteriores se han centrado en evaluar la sequía y las olas de calor concurrentes, pero hemos descubierto un acoplamiento más fuerte entre la sequía y la aridez que entre la sequía y las olas de calor", añade Sha Zhou, autor principal del estudio.
"La sequía y la aridez concurrentes también tienen un impacto más fuerte en el ciclo del carbono, por lo que sentimos que este era un punto crítico para estudiar", explica Zhou.
El equipo descubrió que la retroalimentación de la sequía del suelo en la atmósfera es en gran parte responsable de aumentar la frecuencia e intensidad de la aridez atmosférica.
Además, observó también que la retroalimentación de la humedad y la precipitación del suelo contribuye a condiciones más frecuentes de baja precipitación extrema y de humedad en el suelo en la mayoría de las regiones.
Estos circuitos de retroalimentación conducen a una alta probabilidad de sequía concurrente del suelo y aridez extrema, aseguran los investigadores.
Más sequía y aridez
Las simulaciones sugieren que las retroalimentaciones de la atmósfera terrestre aumentarán aún más la frecuencia e intensidad de la sequía y la aridez concurrentes a lo largo de este siglo, con impactos humanos y ecológicos potencialmente grandes.
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 el clima cercano a la superficie de la Tierra.
Gentine dice al respecto: “Es crítico que cuantifiquemos y evaluemos mejor la representación de estos procesos en nuestros modelos climáticos. La representación precisa del modelo de la variabilidad de la humedad del suelo y las retroalimentaciones (atmosféricas) asociadas es crucial si queremos proporcionar simulaciones confiables de la frecuencia, duración e intensidad de los eventos compuestos de sequía y aridez y de sus cambios en un clima cada vez más cálido. En última instancia, esto nos ayudará a mitigar los riesgos futuros asociados con estos eventos", concluye.
Referencia
Land–atmosphere feedbacks exacerbate concurrent soil drought and atmospheric aridity. Sha Zhou et al. PNAS, September 3, 2019. DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.1904955116
Land–atmosphere feedbacks exacerbate concurrent soil drought and atmospheric aridity. Sha Zhou et al. PNAS, September 3, 2019. DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.1904955116