Nuevas técnicas para rastrear la circulación del agua en el planeta

Un grupo de científicos de la Universidad de Tokio dio un paso significativo en la comprensión de la circulación del agua en el planeta. Utilizando isótopos de hidrógeno y oxígeno, lograron rastrear la trayectoria del agua a través de la atmósfera, lo que permite una mejor comprensión de fenómenos climáticos extremos como tormentas y sequías.

Los isótopos son versiones ligeramente más pesadas de los elementos químicos que componen el agua. A medida que el agua se evapora y se desplaza, la proporción de estos isótopos cambia de manera predecible, funcionando como una huella dactilar que ayuda a los investigadores a mapear el movimiento del agua a nivel global.

Al combinar datos isotópicos con modelos hidrológicos, los científicos obtuvieron una herramienta poderosa para entender eventos climáticos extremos y mejorar las proyecciones sobre cómo el cambio climático puede alterar los patrones meteorológicos futuros.

En un estudio publicado en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres, los investigadores de la Universidad de Tokio utilizaron un enfoque de conjunto, que integra múltiples modelos climáticos a la vez. Este método permitió combinar ocho modelos habilitados para isótopos, abarcando un período de 45 años, desde 1979 hasta 2023.

Cada modelo se basó en los mismos datos de temperatura de superficie del mar y viento, lo que permitió evaluar cómo cada uno manejaba la física del ciclo del agua y comparar el promedio del conjunto con observaciones climáticas del mundo real.

El profesor Kei Yoshimura, uno de los autores principales del estudio, destacó que "los cambios en los isótopos de agua reflejan variaciones en el transporte de humedad y la circulación atmosférica a gran escala. Aunque sabemos que los isótopos están influenciados por la temperatura, la precipitación y la altitud, la variabilidad en las simulaciones actuales hace difícil interpretar los resultados. Estamos encantados de que nuestros valores medios del conjunto capturen los patrones isotópicos observados en la precipitación, vapor y datos satelitales de manera mucho más exitosa que cualquiera de los modelos individuales".

Las simulaciones del conjunto mostraron un aumento general en el vapor de agua atmosférico vinculado al aumento de las temperaturas globales. También revelaron conexiones fuertes con patrones climáticos interanuales importantes, como el fenómeno de El Niño, la Oscilación del Atlántico Norte y el Modo Anular del Sur, que influyen en la disponibilidad de agua a nivel global y afectan a miles de millones de personas.

El doctor Hayoung Bong, exalumno de la Universidad de Tokio y ahora en el NASA Goddard Institute for Space Studies, afirmó que "los conjuntos ofrecen un enfoque de modelado más matizado que reduce la divergencia entre modelos individuales, permitiéndonos separar los efectos de cómo cada modelo representa los procesos del ciclo del agua".

Esta investigación representa la primera vez que se integran múltiples modelos climáticos habilitados para isótopos en un único marco unificado. El conjunto resultante se alinea de cerca con los datos observados, proporcionando una imagen más confiable de cómo se mueve el agua a través del sistema climático global.

El profesor Yoshimura concluyó que "esta investigación avanza nuestra capacidad para interpretar la variabilidad climática pasada y proporciona una base más sólida para entender y predecir cómo el ciclo del agua global y el clima que este modela responderán al calentamiento global continuo".