La investigación dirigida por la Universidad de Texas en Austin ha encontrado que los cálculos del almacenamiento de agua en muchas cuencas fluviales a partir de modelos informáticos globales comúnmente utilizados difieren notablemente de las estimaciones de almacenamiento independientes de los satélites GRACE.
Los resultados, publicados en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 22 de enero, plantee preguntas sobre los modelos globales que se han utilizado en los últimos años para ayudar a evaluar los recursos hídricos e influir potencialmente en las decisiones de gestión.
El estudio utilizó mediciones de satélites GRACE de 2002 a 2014 para determinar los cambios en el almacenamiento de agua en 186 cuencas de ríos de todo el mundo y comparó los resultados con simulaciones realizadas por siete modelos de uso común.
Los satélites GRACE, operados por la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, miden los cambios en la fuerza de gravedad en la Tierra, un valor influenciado por los cambios en el almacenamiento de agua en un área. Los modelos de computadora utilizados por agencias gubernamentales y universidades fueron desarrollados paraevaluar los flujos históricos y / o basados en escenarios en el ciclo hidrológico, como el flujo de la corriente, la evapotranspiración y los cambios de almacenamiento, incluida la humedad del suelo y el agua subterránea.
"La gente depende cada vez más de modelos globales para determinar las proyecciones de los impactos del uso humano del agua y el clima en los recursos hídricos", dijo la autora principal Bridget Scanlon, científica investigadora principal de la Oficina de Geología Económica de la universidad. "Estamosahora es capaz de evaluar los cambios en el almacenamiento de agua de los modelos con datos GRACE, lo que sugiere que los modelos pueden subestimar los grandes cambios en el almacenamiento de agua, tanto las grandes tendencias en disminución como en aumento ".
Por ejemplo, en la cuenca del río Amazonas, los datos de GRACE indican que el almacenamiento de agua aumentó de 41 a 43 kilómetros cúbicos durante el período de estudio, el mayor aumento en el almacenamiento de agua de cualquier cuenca del mundo. Pero la mayoría de los modelos proyectaron enormesdeclina en el almacenamiento de agua, con una simulación de una pérdida de 70 kilómetros cúbicos. El modelo que más se aproximaba a los datos de GRACE calculó un aumento de solo 11 kilómetros cúbicos.
En la cuenca del río Ganges, GRACE mostró una pérdida de 12 a 17 kilómetros cúbicos de agua por año durante el período de 12 años, la mayor disminución en el almacenamiento de agua medida por el estudio. Los modelos varían entre una pérdida de 7 cúbicoskilómetros y un aumento de 7 kilómetros cúbicos.
En general, los resultados del modelo calcularon una disminución en el almacenamiento de agua global durante el período de estudio, mientras que los datos de GRACE indican que estaba en aumento. Sin embargo, el estudio señala que si bien el clima aumentó el almacenamiento de agua a nivel mundial, los humanos causaron disminuciones significativas en ciertas regionesEl área de estudio cubrió alrededor del 63 por ciento de la superficie terrestre mundial y excluyó Groenlandia y la Antártida porque la mayor parte del agua en esas áreas está atrapada en glaciares o capas de hielo.
El estudio muestra que hay regiones en las que los modelos globales deben mejorarse, dijo el coautor Hannes Müller Schmied, investigador científico principal de la Universidad Goethe de Frankfurt. La perspectiva global de la investigación puede ayudar a los científicos a comprender por qué los modelos funcionan mejor enalgunas áreas que otras, y centrarse en las áreas donde no coinciden con los datos.
"En base a la evaluación integral de los cambios en el almacenamiento de agua, tenemos información adicional importante y ahora podemos centrarnos en regiones desafiantes y analizar más en profundidad qué procesos deben incluirse, por ejemplo, la dinámica de las llanuras de inundación y los efectos de remanso en el Amazonas, opara mejorar, como las extracciones de agua humana en la cuenca del río Ganges ", dijo Müller Schmied.
El estudio también señala que los científicos deberían trabajar para mejorar las evaluaciones regionales.
"GRACE es excelente porque resalta la imagen global de lo que está sucediendo con el almacenamiento global de agua, y a escala gruesa es realmente agradable ver lo que está sucediendo", dijo Scanlon. "Pero asegurar la disponibilidad de agua para el consumo humano y la agricultura esen muchos casos, un problema regional a local, y deberíamos poner mayor énfasis en los análisis a esta escala, por ejemplo, integrando datos locales. La situación específica podría investigarse mucho mejor que solo con estudios a escala global ".
El equipo incluyó investigadores adicionales de la Oficina de Geología Económica de UT Austin, la Universidad de Utrecht Países Bajos, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, la Universidad de Tsinghua China y la Universidad de Rennes Francia. La oficina es una unidad de investigación delEscuela Jackson de Geociencias.
El estudio fue financiado por la Jackson School of Geosciences.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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