Las fuentes de agua subterránea para miles de millones podrían tomar más de un siglo para responder plenamente al cambio climático

Las fuentes de agua subterránea para miles de millones podrían tomar más de un siglo para responder plenamente al cambio climático Cenota Samula sumidero en Yucatán, México. Tono Balaguer / Shutterstock

El agua subterránea es el La mayor tienda de agua dulce accesible del mundo, proporcionando miles de millones de personas con agua para beber y para riego de cultivos. Eso es todo a pesar del hecho de que la mayoría nunca verá agua subterránea en su origen: se almacena naturalmente bajo tierra dentro de los poros y grietas de la Tierra.

Mientras que el cambio climático hace cambios dramáticos al clima y los ecosistemas en la superficie, el impacto en las aguas subterráneas del mundo probablemente se retrasará, lo que representa un desafío para las generaciones futuras.

Las reservas de agua subterránea se reponen por la lluvia en la superficie en un proceso conocido como "recarga". A menos que sea interceptada por bombas artificiales, esta agua finalmente fluye por gravedad para "descargarse" en arroyos, lagos, manantiales, humedales y el océano. Se mantiene naturalmente un equilibrio entre las tasas de recarga y descarga de agua subterránea, y la cantidad de agua almacenada bajo tierra.

La descarga de agua subterránea proporciona flujos constantes de agua dulce a los ecosistemas, proporcionando una fuente de agua confiable que ayudó a las primeras sociedades humanas a sobrevivir y evolucionar.

Cuando los cambios en el clima o el uso de la tierra afectan la tasa de recarga del agua subterránea, las profundidades de las capas freáticas y las tasas de descarga del agua subterránea también deben cambiar para encontrar un nuevo equilibrio.

Las fuentes de agua subterránea para miles de millones podrían tomar más de un siglo para responder plenamente al cambio climático El agua subterránea es crítica para la agricultura en todo el mundo. Rungroj Youbang / Shutterstock

El tiempo que lleva encontrar este nuevo equilibrio, conocido como el tiempo de respuesta del agua subterránea, varía de meses a decenas de miles de años, dependiendo de las propiedades hidráulicas del subsuelo y de la conexión del agua subterránea con los cambios en la superficie terrestre.

Las estimaciones de los tiempos de respuesta para los acuíferos individuales, las valiosas reservas de agua subterránea que los humanos explotan con bombas, se han realizado previamente, pero la imagen global de qué tan rápido o directamente responderá el agua subterránea de la Tierra al cambio climático en los próximos años y décadas ha sido incierta. Para investigar esto, mapeamos la conexión entre el agua subterránea y la superficie terrestre y cómo el tiempo de respuesta del agua subterránea varía en todo el mundo.

El largo recuerdo del agua subterránea.

Descubrimos que debajo de aproximadamente tres cuartos de la superficie de la Tierra, los tiempos de respuesta del agua subterránea duran más de 100 años. La recarga ocurre de manera desigual en todo el mundo, por lo que en realidad representa alrededor de la mitad del flujo activo de agua subterránea en la Tierra.

Esto significa que en estas áreas, cualquier cambio en la recarga que ocurra actualmente debido al cambio climático solo se realizará plenamente en los cambios en los niveles de agua subterránea y la descarga a los ecosistemas superficiales más de 100 años en el futuro.

También descubrimos que, en general, los lugares más secos de la Tierra tienen tiempos de respuesta de agua subterránea más largos que las áreas más húmedas, lo que significa que las reservas de agua subterránea debajo de los desiertos tardan más en responder completamente a los cambios en la recarga.

Las fuentes de agua subterránea para miles de millones podrían tomar más de un siglo para responder plenamente al cambio climático Las reservas de agua subterránea se 'recargan' por la lluvia y se 'descargan' en cuerpos de agua superficiales como lagos. Estudio BKK / Shutterstock. Editado por el autor.

En áreas más húmedas donde la capa freática está más cerca de la superficie, el agua subterránea tiende a cruzarse con la superficie de la tierra con mayor frecuencia, descargando a arroyos o lagos.

Esto significa que hay distancias más cortas entre las áreas de recarga y descarga que ayudan a las reservas de agua subterránea a equilibrarse más rápidamente en los paisajes más húmedos.

Por lo tanto, algunos sistemas de aguas subterráneas en regiones desérticas como el Sahara tienen tiempos de respuesta de más de 10,000 años. El agua subterránea todavía está respondiendo a los cambios en el clima que ocurrieron al final del último período glacial, cuando esa región era mucho más húmeda.

En contraste, muchas regiones ecuatoriales bajas, como las cuencas del Amazonas y el Congo, tienen tiempos de respuesta muy cortos y se reequilibrarán en escalas de tiempo de menos de una década, en gran medida al ritmo de los cambios climáticos en el ciclo del agua.

La geología también juega un papel importante en el gobierno de las respuestas de las aguas subterráneas a la variabilidad climática. Por ejemplo, los dos acuíferos económicamente más importantes en el Reino Unido son la tiza de piedra caliza y la arenisca permo-triásica.

A pesar de estar en el Reino Unido y existir en el mismo clima, tienen propiedades hidráulicas claramente diferentes y, por lo tanto, tiempos de respuesta de las aguas subterráneas. Chalk responde en meses o años, mientras que los acuíferos de arenisca tardan años o siglos.

Las fuentes de agua subterránea para miles de millones podrían tomar más de un siglo para responder plenamente al cambio climático Mapa global de tiempos de respuesta de aguas subterráneas. Cuthbert y col. (2019) / Naturaleza Cambio climático, autor proporcionado

En comparación con los cuerpos de agua superficiales como los ríos y lagos que responden de manera muy rápida y visible a los cambios climáticos, la naturaleza oculta de las aguas subterráneas significa que estos vastos tiempos de retraso se olvidan fácilmente. Sin embargo, el lento ritmo del agua subterránea es muy importante para administrar los suministros de agua dulce.

El largo tiempo de respuesta de los acuíferos de arenisca permo-triásica del Reino Unido significa que pueden proporcionar excelentes amortiguadores durante la sequía a corto plazo. El hecho de depender del agua subterránea de estos acuíferos puede tener poco impacto en los arroyos y humedales asociados, pero la disminución de los flujos y la disminución del agua podrían volverse más frecuentes a medida que pasa el tiempo.

Es importante recordar esto cuando se toman decisiones sobre qué tasas de extracción de agua subterránea son sostenibles. Los tiempos de respuesta de las aguas subterráneas pueden ser mucho más largos que las vidas humanas, y mucho menos los ciclos políticos y electorales.La conversación

Sobre el Autor

Mark O. Cuthbert, investigador y profesor de ciencias del agua subterránea, Universidad de Cardiff; Kevin M. Befus, profesor asistente, Universidad de Wyomingy Tom Gleeson Universidad de Victoria

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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