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Efectos del cambio climático en el ciclo del agua

Los fenómenos meteorológicos extremos (lluvias torrenciales, sequías , olas de calor ) son una consecuencia de la alteración del ciclo del agua debido al calentamiento global . ...

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Los fenómenos meteorológicos extremos (lluvias torrenciales, sequías , olas de calor ) son una consecuencia de la alteración del ciclo del agua debido al calentamiento global . Estos eventos serán cada vez más frecuentes a medida que la Tierra se caliente. [ 1 ] : Figura SPM.6

Los efectos del cambio climático en el ciclo del agua son profundos y se han descrito como una intensificación o un fortalecimiento del ciclo del agua (también llamado ciclo hidrológico). [ 2 ] : 1079 Este efecto se ha observado desde al menos 1980. [ 2 ] : 1079 Un ejemplo es cuando los eventos de lluvias fuertes se vuelven aún más fuertes. Los efectos del cambio climático en el ciclo del agua tienen importantes efectos negativos en la disponibilidad de recursos de agua dulce , así como en otros reservorios de agua como los océanos , las capas de hielo , la atmósfera y la humedad del suelo . El ciclo del agua es esencial para la vida en la Tierra y juega un papel importante en el sistema climático global y la circulación oceánica . Se espera que el calentamiento de nuestro planeta esté acompañado de cambios en el ciclo del agua por varias razones. [ 3 ] Por ejemplo, una atmósfera más cálida puede contener más vapor de agua que tiene efectos en la evaporación y la lluvia .

La causa subyacente de la intensificación del ciclo del agua es el aumento de la cantidad de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera, que conducen a una atmósfera más cálida a través del efecto invernadero . [ 3 ] Las leyes fundamentales de la física explican cómo la presión de vapor de saturación en la atmósfera aumenta un 7 % cuando la temperatura aumenta 1  °C. [ 4 ] Esta relación se conoce como la ecuación de Clausius-Clapeyron .

La fuerza del ciclo del agua y sus cambios a lo largo del tiempo son de considerable interés, especialmente a medida que cambia el clima. [ 5 ] El ciclo hidrológico es un sistema en el que la evaporación de la humedad en un lugar produce precipitación (lluvia o nieve) en otro. Por ejemplo, la evaporación siempre supera la precipitación sobre los océanos. Esto permite que la humedad sea transportada por la atmósfera desde los océanos hacia la tierra, donde la precipitación supera la evapotranspiración . La escorrentía de la tierra fluye hacia arroyos y ríos y desemboca en el océano, completando así el ciclo global. [ 5 ] El ciclo del agua es una parte clave del ciclo energético de la Tierra a través del enfriamiento por evaporación en la superficie, que proporciona calor latente a la atmósfera, ya que los sistemas atmosféricos desempeñan un papel fundamental en el transporte de calor hacia arriba. [ 5 ]

La disponibilidad de agua influye significativamente en la distribución del calor adicional. Este puede transformarse en evaporación o en un aumento de la temperatura del aire. Si hay agua disponible (como en los océanos y los trópicos), el calor adicional se evapora principalmente. Si no hay agua disponible (como en las zonas áridas de la tierra), el calor adicional contribuye al aumento de la temperatura del aire. [ 6 ] Además, la capacidad de retención de agua de la atmósfera aumenta proporcionalmente con el incremento de la temperatura. Por estas razones, los aumentos de temperatura predominan en el Ártico ( amplificación polar ) y en tierra firme, pero no en los océanos ni en los trópicos. [ 6 ]

Varias características inherentes tienen el potencial de causar cambios repentinos (abruptos) en el ciclo del agua. [ 7 ] : 1148 Sin embargo, la probabilidad de que tales cambios ocurran durante el siglo XXI se considera actualmente baja. [ 7 ] : 72

Descripción general

El ciclo del agua
La cantidad de vapor de agua en la atmósfera terrestre ha aumentado en las últimas décadas [ 8 ] con el calentamiento global, lo que hace que los eventos de lluvias intensas sean más severos. [ 9 ]

El calentamiento de la Tierra conduce a un mayor ciclo de energía dentro de su sistema climático, causando cambios en el ciclo global del agua . [ 10 ] [ 11 ] Estos incluyen, en primer lugar, un aumento de la presión del vapor de agua en la atmósfera . Este fenómeno causa cambios en los patrones de precipitación con respecto a la frecuencia e intensidad, así como cambios en el agua subterránea y la humedad del suelo. Tomados en conjunto, estos cambios a menudo se denominan una "intensificación y aceleración" del ciclo del agua. [ 11 ] : xvii Los procesos clave que también se verán afectados son las sequías e inundaciones , los ciclones tropicales , el retroceso de los glaciares , la capa de nieve , las inundaciones por atascos de hielo y los eventos climáticos extremos .

El aumento de la cantidad de GEI en la atmósfera provoca un calentamiento adicional de la atmósfera inferior, también conocida como troposfera . [ 3 ] La presión de vapor de saturación del aire aumenta con su temperatura, lo que significa que el aire más cálido puede contener más vapor de agua. La transferencia de calor a la tierra, los océanos y las superficies de hielo promueve además una mayor evaporación. La mayor cantidad de agua en la troposfera aumenta entonces las probabilidades de que se produzcan eventos de lluvia más intensos. [ 12 ]

Esta relación entre la temperatura y la presión de vapor de saturación se describe en la ecuación de Clausius-Clapeyron , que establece que la presión de saturación aumentará un 7 % cuando la temperatura suba 1  °C. [ 4 ] Esto se observa en las mediciones del vapor de agua troposférico, que son proporcionadas por satélites, [ 13 ] radiosondas y estaciones de superficie. El AR5 del IPCC concluye que el vapor de agua troposférico ha aumentado un 3,5 % en los últimos 40 años, lo cual es consistente con el aumento de temperatura observado de 0,5  °C. [ 14 ]

La influencia humana en el ciclo del agua puede observarse analizando la salinidad de la superficie del océano y los patrones de "precipitación menos evaporación (P–E)" sobre el océano. Ambos están elevados. [ 7 ] : 85 Una investigación publicada en 2012 basada en la salinidad de la superficie del océano durante el período 1950 a 2000 confirma esta proyección de un ciclo del agua global intensificado, con áreas saladas volviéndose más salinas y áreas menos saladas volviéndose más menos saladas durante el período. [ 15 ] El IPCC indica que hay una alta confianza en que los eventos de fuertes precipitaciones asociados con ciclones tropicales y extratropicales , y el transporte de humedad atmosférica y los eventos de fuertes precipitaciones se intensificarán. [ 16 ]

Intermitencia en las precipitaciones

Los modelos climáticos no simulan muy bien el ciclo del agua. [ 17 ] [ 18 ] Una razón es que la precipitación es una cantidad difícil de manejar porque es inherentemente intermitente. [ 6 ] : 50 A menudo, solo se considera la cantidad promedio. [ 19 ] La gente tiende a usar el término "precipitación" como si fuera lo mismo que "cantidad de precipitación". Lo que realmente importa al describir los cambios en los patrones de precipitación de la Tierra es más que solo la cantidad total: también se trata de la intensidad (qué tan fuerte llueve o nieva), la frecuencia (con qué frecuencia), la duración (cuánto tiempo) y el tipo (si es lluvia o nieve). [ 6 ] : 50 Los científicos han investigado las características de la precipitación y descubrieron que son la frecuencia y la intensidad las que importan para los extremos, y que son difíciles de calcular en los modelos climáticos. [ 18 ]

Observaciones y predicciones

Cambios previstos en la intensidad de los eventos de precipitación y la evapotranspiración bajo el escenario SSP2-4.5 . [ 20 ]

Desde mediados del siglo XX, el cambio climático antropogénico ha incluido cambios observables en el ciclo global del agua. [ 7 ] : 85 El Sexto Informe de Evaluación del IPCC de 2021 predijo que estos cambios continuarán creciendo significativamente a nivel global y regional. [ 7 ] : 85

El informe también constató que: La precipitación sobre tierra ha aumentado desde 1950, y la tasa de aumento se ha acelerado desde la década de 1980 y en latitudes más altas. El vapor de agua en la atmósfera (en particular en la troposfera ) ha aumentado al menos desde la década de 1980. Se prevé que, a lo largo del siglo XXI, la precipitación global anual sobre tierra aumentará debido a una mayor temperatura superficial global . [ 7 ] : 85

El calentamiento global agrava los episodios de sequía y lluvias extremas. También pueden producirse cambios en los patrones de circulación atmosférica , lo que afectará a las regiones y la frecuencia de estos extremos. En la mayor parte del mundo y bajo todos los escenarios de cambio climático , se prevé que la variabilidad del ciclo del agua y los extremos asociados aumenten más rápidamente que los cambios en los valores promedio. [ 7 ] : 85

En 2024, la Organización Meteorológica Mundial publicó un informe que indicaba que el cambio climático había desestabilizado gravemente el ciclo del agua durante el año 2023, provocando precipitaciones y sequías más intensas. Los ríos del mundo registraron su año más seco en al menos 30 años, y muchas de las principales cuencas fluviales del mundo se estaban secando, como las del Misisipi , el Amazonas , el Ganges , el Brahmaputra y el Mekong . Durante tres años consecutivos, más del 50 % de las cuencas hidrográficas mundiales presentaron caudales inferiores a lo normal. Los glaciares perdieron más de 600 gigatoneladas de agua, la mayor pérdida de agua en los últimos 50 años. Fue el segundo año consecutivo en que todas las regiones glaciares sufrieron pérdida de hielo. [ 21 ] [ 22 ]

Cambios en los patrones climáticos regionales

Cambios previstos en la humedad media del suelo para un escenario de calentamiento global de 2 °C. Esto puede afectar a la agricultura y a los ecosistemas. Una reducción de la humedad del suelo de una desviación estándar significa que la humedad media del suelo será aproximadamente igual a la del noveno año más seco registrado entre 1850 y 1900 en esa ubicación.

Los patrones climáticos regionales en todo el mundo también están cambiando como resultado del calentamiento de los océanos tropicales . La piscina cálida del Indo-Pacífico se ha estado calentando rápidamente y expandiendo durante las últimas décadas, en gran parte como respuesta al aumento de las emisiones de carbono provenientes de la quema de combustibles fósiles. [ 23 ] La piscina cálida se expandió hasta casi duplicar su tamaño, de un área de 22 millones de km² durante 1900–1980, a un área de 40 millones de km² durante 1981–2018. [ 24 ] Esta expansión de la piscina cálida ha alterado los patrones de lluvia globales, al cambiar el ciclo de vida de la Oscilación de Madden-Julian (MJO), que es el modo más dominante de fluctuación climática originado en los trópicos.

Potencial de cambio abrupto

Varias características del ciclo del agua tienen el potencial de causar cambios repentinos (abruptos) en el ciclo del agua. [ 7 ] : 1148 La definición de "cambio abrupto" es: un cambio a escala regional o global en el sistema climático que ocurre más rápidamente que en el pasado, lo que indica que la respuesta climática no es lineal. [ 7 ] : 1148 Puede haber "transiciones rápidas entre estados húmedos y secos" como resultado de interacciones no lineales entre el océano, la atmósfera y la superficie terrestre.

Por ejemplo, un colapso de la circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC), si ocurriera, podría tener grandes impactos regionales en el ciclo del agua. [ 7 ] : 1149 El inicio o la terminación de la modificación de la radiación solar también podría resultar en cambios abruptos en el ciclo del agua. [ 7 ] : 1151 También podría haber respuestas abruptas del ciclo del agua a cambios en la superficie terrestre: la deforestación y sequía del Amazonas , el reverdecimiento del Sahara y el Sahel , la amplificación de la sequía por el polvo son todos procesos que podrían contribuir.

La comprensión científica de la probabilidad de cambios tan abruptos en el ciclo del agua aún no es clara. [ 7 ] : 1151 Los cambios repentinos en el ciclo del agua debido a la actividad humana son una posibilidad que no se puede descartar con el conocimiento científico actual. Sin embargo, la probabilidad de que tales cambios ocurran durante el siglo XXI se considera actualmente baja. [ 7 ] : 72

Técnicas de medición y modelado

Cambios en la salinidad del océano

Distribución promedio anual de la precipitación menos la evaporación. La imagen muestra cómo la región cercana al ecuador está dominada por la precipitación, mientras que las zonas subtropicales están dominadas principalmente por la evaporación.

Debido al calentamiento global y al aumento del deshielo de los glaciares, los patrones de circulación termohalina pueden verse alterados por el incremento de la cantidad de agua dulce que se libera en los océanos y, por lo tanto, por el cambio en la salinidad oceánica. La circulación termohalina es responsable de elevar agua fría y rica en nutrientes desde las profundidades del océano, un proceso conocido como afloramiento . [ 25 ]

El agua de mar se compone de agua dulce y sal, y la concentración de sal en el agua de mar se denomina salinidad. La sal no se evapora, por lo que la precipitación y la evaporación del agua dulce influyen notablemente en la salinidad. Por consiguiente, los cambios en el ciclo del agua son claramente visibles en las mediciones de salinidad superficial, un hecho conocido desde la década de 1930. [ 26 ] [ 27 ]

Patrón global de la salinidad superficial oceánica. Se observa que las zonas subtropicales, donde predomina la evaporación, son relativamente salinas. Las zonas tropicales y de latitudes más altas presentan menor salinidad. Al comparar con el mapa anterior, se aprecia que las regiones de alta salinidad coinciden con las áreas donde predomina la evaporación, y las regiones de menor salinidad coinciden con las áreas donde predomina la precipitación. [ 28 ]

La ventaja de utilizar la salinidad superficial es que está bien documentada en los últimos 50 años, por ejemplo, con sistemas de medición in situ como ARGO . [ 29 ] Otra ventaja es que la salinidad oceánica es estable en escalas de tiempo muy largas, lo que facilita el seguimiento de pequeños cambios debidos a forzamientos antropogénicos. La salinidad oceánica no se distribuye homogéneamente en todo el globo; existen diferencias regionales que muestran un patrón claro. Las regiones tropicales son relativamente dulces, ya que en ellas predominan las precipitaciones. Las subtropicales son más salinas, ya que en ellas predomina la evaporación; estas regiones también se conocen como las "latitudes desérticas". [ 29 ] Las latitudes cercanas a las regiones polares son, a su vez, menos salinas, con los valores de salinidad más bajos encontrados en estas regiones. Esto se debe a que hay una baja cantidad de evaporación en esta región, [ 30 ] y una gran cantidad de agua dulce de deshielo que ingresa al Océano Ártico. [ 31 ]

Los registros de observación a largo plazo muestran una clara tendencia: los patrones de salinidad global se están amplificando en este período. [ 32 ] [ 33 ] Esto significa que las regiones de alta salinidad se han vuelto más salinas, y las regiones de baja salinidad se han vuelto menos salinas. Las regiones de alta salinidad están dominadas por la evaporación, y el aumento de la salinidad muestra que la evaporación está aumentando aún más. Lo mismo sucede con las regiones de baja salinidad que se están volviendo menos salinas, lo que indica que la precipitación se está intensificando aún más. [ 29 ] [ 34 ] Este patrón espacial es similar al patrón espacial de evaporación menos precipitación. La amplificación de los patrones de salinidad es, por lo tanto, evidencia indirecta de un ciclo del agua que se está intensificando.

Para investigar más a fondo la relación entre la salinidad oceánica y el ciclo del agua, los modelos desempeñan un papel fundamental en la investigación actual. Los Modelos de Circulación General (MCG) y, más recientemente, los Modelos de Circulación General Atmósfera-Océano (MCGA) simulan las circulaciones globales y los efectos de cambios como la intensificación del ciclo del agua. [ 29 ] Los resultados de múltiples estudios basados ​​en dichos modelos respaldan la relación entre los cambios en la salinidad superficial y la amplificación de los patrones de precipitación menos evaporación. [ 29 ] [ 35 ]

Una métrica para capturar la diferencia de salinidad entre regiones de alta y baja salinidad en los primeros 2000 metros del océano se captura en la métrica SC2000. [ 26 ] El aumento observado de esta métrica es del 5,2 % (±0,6 %) de 1960 a 2017. [ 26 ] Pero esta tendencia se está acelerando, ya que aumentó un 1,9 % (±0,6 %) de 1960 a 1990, y un 3,3 % (±0,4 %) de 1991 a 2017. [ 26 ] La amplificación del patrón es más débil por debajo de la superficie. Esto se debe a que el calentamiento del océano aumenta la estratificación cerca de la superficie, la capa subsuperficial todavía está en equilibrio con el clima más frío. Esto hace que la amplificación superficial sea más fuerte de lo que predijeron los modelos anteriores. [ 36 ]

Un instrumento transportado por el satélite Aquarius del SAC-D , lanzado en junio de 2011, midió la salinidad global de la superficie del mar . [ 37 ] [ 38 ]

Entre 1994 y 2006, las observaciones satelitales mostraron un aumento del 18% en el flujo de agua dulce hacia los océanos del mundo, en parte debido al derretimiento de las capas de hielo, especialmente Groenlandia [ 39 ] y en parte debido al aumento de las precipitaciones impulsado por un aumento en la evaporación oceánica global. [ 40 ]

Evidencia de salinidad sobre cambios en el ciclo del agua

Los procesos esenciales del ciclo del agua son la precipitación y la evaporación. La cantidad local de precipitación menos la evaporación (a menudo denominada PE) muestra la influencia local del ciclo del agua. Los cambios en la magnitud de PE se utilizan a menudo para mostrar cambios en el ciclo del agua. [ 26 ] [ 41 ] Pero las conclusiones sólidas sobre los cambios en la cantidad de precipitación y evaporación son complejas. [ 42 ] Alrededor del 85% de la evaporación de la Tierra y el 78% de la precipitación ocurren sobre la superficie del océano, donde las mediciones son difíciles. [ 43 ] [ 44 ] La precipitación, por un lado, solo tiene registros de observación precisos a largo plazo sobre superficies terrestres donde la cantidad de lluvia se puede medir localmente (llamado in situ ). La evaporación, por otro lado, no tiene registros de observación precisos a largo plazo. [ 43 ] Esto impide conclusiones seguras sobre los cambios desde la revolución industrial. El AR5 (Quinto Informe de Evaluación) del IPCC crea una visión general de la literatura disponible sobre un tema y luego etiqueta el tema en la comprensión científica. Asignan una confianza baja a los cambios en la precipitación antes de 1951 y una confianza media después de 1951, debido a la escasez de datos. Estos cambios se atribuyen a la influencia humana, pero también con una confianza media . [ 45 ] Se han observado cambios limitados en la precipitación monzónica regional durante el siglo XX porque los aumentos causados ​​por el calentamiento global se han neutralizado por los efectos de enfriamiento de los aerosoles antropogénicos. Diferentes modelos climáticos regionales proyectan cambios en la precipitación monzónica, donde se proyectan más regiones con aumentos que con disminuciones. [ 2 ]

Modelos que permiten la convección para predecir fenómenos meteorológicos extremos.

La representación de la convección en los modelos climáticos ha restringido hasta ahora la capacidad de los científicos para simular con precisión los extremos meteorológicos africanos, limitando las predicciones del cambio climático. [ 46 ] Los modelos que permiten la convección (CPM) pueden simular mejor el ciclo diurno de la convección tropical, la estructura vertical de las nubes y el acoplamiento entre la convección húmeda y la convergencia, así como las retroalimentaciones de la humedad del suelo y la convección en el Sahel . Los beneficios de los CPM también se han demostrado en otras regiones, incluyendo una representación más realista de la estructura de la precipitación y los extremos. Un modelo que permite la convección (con  un espaciado de cuadrícula de 4,5 km) sobre un dominio que abarca toda África muestra futuros aumentos en la duración de los períodos secos durante la estación húmeda en África occidental y central. Los científicos concluyen que, con una representación más precisa de la convección, los cambios proyectados tanto en los extremos húmedos como secos sobre África pueden ser más severos. [ 47 ] En otras palabras: "ambos extremos de los extremos meteorológicos de África se volverán más severos". [ 48 ]

Impactos en los aspectos de gestión del agua

Los cambios en el ciclo del agua provocados por el ser humano aumentarán la variabilidad hidrológica y, por lo tanto, tendrán un profundo impacto en el sector hídrico y en las decisiones de inversión. [ 11 ] Afectarán la disponibilidad de agua ( recursos hídricos ), el suministro de agua , la demanda de agua , la seguridad hídrica y la asignación de agua a nivel regional, de cuenca y local. [ 11 ]

seguridad hídrica

Los impactos del cambio climático relacionados con el agua afectan la seguridad hídrica de las personas a diario. Estos incluyen precipitaciones más frecuentes e intensas que afectan la frecuencia, el tamaño y el momento de las inundaciones. [ 49 ] Además, las sequías pueden alterar la cantidad total de agua dulce y causar una disminución en el almacenamiento de agua subterránea y una reducción en la recarga de agua subterránea . [ 50 ] También puede ocurrir una reducción en la calidad del agua debido a eventos extremos. [ 51 ] : 558 También puede ocurrir un derretimiento más rápido de los glaciares. [ 52 ]

El cambio climático global probablemente hará más complejo y costoso garantizar la seguridad hídrica. [ 53 ] Crea nuevas amenazas y desafíos de adaptación . [ 54 ] Esto se debe a que el cambio climático conduce a una mayor variabilidad hidrológica y a eventos extremos. El cambio climático tiene muchos impactos en el ciclo del agua. Estos resultan en una mayor variabilidad climática e hidrológica, lo que puede amenazar la seguridad hídrica. [ 55 ] : vII Los cambios en el ciclo del agua amenazan la infraestructura hídrica existente y futura. Será más difícil planificar inversiones para la infraestructura hídrica futura debido a las numerosas incertidumbres sobre la variabilidad futura del ciclo del agua. [ 54 ] Esto hace que las sociedades estén más expuestas a los riesgos de eventos extremos relacionados con el agua y, por lo tanto, reduce la seguridad hídrica. [ 55 ] : vII

escasez de agua

El cambio climático podría tener un gran impacto en los recursos hídricos de todo el mundo debido a la estrecha relación entre el clima y el ciclo hidrológico . El aumento de las temperaturas incrementará la evaporación y provocará un aumento de las precipitaciones. Sin embargo, habrá variaciones regionales en las lluvias . Tanto las sequías como las inundaciones podrían volverse más frecuentes y severas en diferentes regiones y en diferentes momentos. En general, habrá menos nieve y más lluvia en un clima más cálido. [ 56 ] También se producirán cambios en las nevadas y el deshielo en las zonas montañosas. Las temperaturas más altas también afectarán la calidad del agua de maneras que los científicos aún no comprenden del todo. Entre los posibles impactos se incluye el aumento de la eutrofización . El cambio climático también podría aumentar la demanda de sistemas de riego en la agricultura. Existe amplia evidencia de que la mayor variabilidad hidrológica y el cambio climático han tenido un profundo impacto en el sector hídrico y continuarán teniéndolo. Esto se reflejará en el ciclo hidrológico, la disponibilidad de agua, la demanda de agua y la asignación de agua a nivel global, regional, de cuenca y local. [ 57 ]

La FAO de las Naciones Unidas afirma que para 2025 1900 millones de personas vivirán en países o regiones con escasez absoluta de agua. Indica que dos tercios de la población mundial podrían encontrarse en condiciones de estrés hídrico. [ 58 ] El Banco Mundial señala que el cambio climático podría alterar profundamente los patrones futuros de disponibilidad y uso del agua. Esto agravará el estrés hídrico y la inseguridad, tanto a nivel mundial como en los sectores que dependen de ella. [ 59 ]

Sequías

El cambio climático afecta a muchos factores asociados con las sequías . Estos incluyen la cantidad de lluvia y la velocidad de evaporación del agua . El calentamiento de la tierra aumenta la gravedad y la frecuencia de las sequías en gran parte del mundo. [ 60 ] [ 61 ] : 1057 En algunas regiones tropicales y subtropicales del mundo, probablemente habrá menos lluvia debido al calentamiento global. Esto las hará más propensas a la sequía. Se prevé que las sequías empeoren en muchas regiones del mundo. Estas incluyen Centroamérica, la Amazonía y el suroeste de Sudamérica. También incluyen África Occidental y Meridional. El Mediterráneo y el suroeste de Australia también son algunas de estas regiones. [ 61 ] : 1157

Las temperaturas más altas aumentan la evaporación. Esto reseca el suelo y aumenta el estrés de las plantas . La agricultura se ve afectada como resultado. Esto significa que incluso las regiones donde se espera que las precipitaciones generales se mantengan relativamente estables experimentarán estos impactos. [ 61 ] : 1157 Estas regiones incluyen Europa central y septentrional. Sin mitigación del cambio climático, es probable que alrededor de un tercio de las áreas terrestres experimenten sequías moderadas o más severas para el año 2100. [ 61 ] : 1157 Debido al calentamiento global, las sequías son más frecuentes e intensas que en el pasado. [ 62 ]

Varios factores sociales pueden agravar el impacto de las sequías. Estos son el aumento de la demanda de agua, el crecimiento demográfico y la expansión urbana en muchas áreas. [ 63 ] Las técnicas de restauración de tierras , como la agroforestería , pueden ayudar a reducir el impacto de las sequías. [ 64 ]

Desertificación

La investigación sobre la desertificación es compleja y no existe una única métrica que pueda definir todos sus aspectos. Sin embargo, se prevé que un cambio climático más intenso aumente la extensión actual de las zonas áridas en los continentes: del 38 % a finales del siglo XX al 50 % o 56 % a finales de siglo, según los escenarios de calentamiento "moderado" y alto (Ruta de Concentración Representativa 4,5 y 8,5). La mayor parte de esta expansión se observará en regiones como el suroeste de Norteamérica, el extremo norte de África, el sur de África y Australia. [ 65 ]

Las zonas áridas cubren el 41 % de la superficie terrestre del planeta e incluyen el 45 % de las tierras agrícolas del mundo. [ 66 ] Estas regiones se encuentran entre los ecosistemas más vulnerables al cambio climático y al cambio de uso de la tierra de origen antropogénico , y están amenazadas por la desertificación. En 2020 se llevó a cabo un estudio de atribución de la desertificación basado en observaciones que tuvo en cuenta el cambio climático, la variabilidad climática , la fertilización por CO₂ y los cambios graduales y rápidos del ecosistema causados ​​por el uso de la tierra. [ 66 ] El estudio encontró que, entre 1982 y 2015, el 6 % de las zonas áridas del mundo sufrieron desertificación debido a prácticas insostenibles de uso de la tierra agravadas por el cambio climático antropogénico. A pesar de un reverdecimiento global promedio, el cambio climático antropogénico ha degradado el 12,6 % (5,43 millones de km² ) de las zonas áridas, contribuyendo a la desertificación y afectando a 213 millones de personas, el 93 % de las cuales viven en economías en desarrollo . [ 66 ]

Inundaciones

Debido al aumento de las lluvias torrenciales, es probable que las inundaciones se agraven cuando se produzcan. [ 61 ] : 1155 Las interacciones entre la lluvia y las inundaciones son complejas. Hay algunas regiones donde se espera que las inundaciones sean menos frecuentes. Esto depende de varios factores, como los cambios en la lluvia y el deshielo, así como la humedad del suelo . [ 61 ] : 1156 El cambio climático reseca los suelos en algunas zonas, lo que puede provocar que absorban la lluvia más rápidamente. Esto reduce las inundaciones. Los suelos secos también pueden endurecerse. En este caso, las lluvias torrenciales desembocan en ríos y lagos, lo que aumenta el riesgo de inundaciones. [ 61 ] : 1155

Cantidad y calidad del agua subterránea

Los impactos del cambio climático en las aguas subterráneas pueden ser mayores a través de sus efectos indirectos en la demanda de agua de riego mediante el aumento de la evapotranspiración . [ 67 ] : 5 Se observa una disminución en el almacenamiento de agua subterránea en muchas partes del mundo. Esto se debe a que se utiliza más agua subterránea para actividades de riego en la agricultura, particularmente en zonas áridas . [ 68 ] : 1091 Parte de este aumento en el riego puede deberse a problemas de escasez de agua agravados por los efectos del cambio climático en el ciclo del agua. La redistribución directa del agua por actividades humanas que asciende a ~24 000  km³ por año es aproximadamente el doble de la recarga global de agua subterránea cada año. [ 68 ]

El cambio climático provoca alteraciones en el ciclo del agua que, a su vez, afectan a las aguas subterráneas de diversas maneras: puede producirse una disminución del almacenamiento de agua subterránea, una reducción de la recarga de agua subterránea y un deterioro de la calidad del agua debido a fenómenos meteorológicos extremos. [ 69 ] : 558 En los trópicos, las precipitaciones intensas y las inundaciones parecen conducir a una mayor recarga de agua subterránea. [ 69 ] : 582

Sin embargo, los impactos exactos del cambio climático en las aguas subterráneas aún están bajo investigación. [ 69 ] : 579 Esto se debe a que aún faltan datos científicos derivados del monitoreo de las aguas subterráneas, como cambios en el espacio y el tiempo, datos de extracción y "representaciones numéricas de los procesos de recarga de aguas subterráneas". [ 69 ] : 579

Los efectos del cambio climático podrían tener diferentes impactos en el almacenamiento de agua subterránea: Los eventos de lluvia más intensos (pero menos frecuentes) podrían conducir a una mayor recarga de agua subterránea en muchos entornos. [ 67 ] : 104 Pero los períodos de sequía más intensos podrían provocar el secado y la compactación del suelo, lo que reduciría la infiltración al agua subterránea. [ 70 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ IPCC, 2021: Resumen para responsables políticos . En: Cambio climático 2021: Bases científicas físicas. Contribución del Grupo de Trabajo I al Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, SL Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, MI Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, JBR Matthews, TK Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu y B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido y Nueva York, NY, EE. UU., págs. 3-32, doi:10.1017/9781009157896.001.
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  3. 1 2 3 IPCC (2013). Cambio climático 2013: Bases científicas físicas. Contribución del Grupo de Trabajo I al Quinto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático . [Stocker, TF, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, SK Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex y PM Midgley (eds.)]. Cambridge University Press.
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