Un estudio dirigido por investigadores de la NASA proporciona nuevas estimaciones de cuánta agua fluye a través de los ríos de la Tierra, las velocidades a las que fluye hacia el océano y cuánto han fluctuado ambas cifras con el tiempo, información crucial para comprender el ciclo del agua del planeta y administrar sus suministros de agua dulce. Los resultados también destacan las regiones agotadas por el uso intensivo de agua, incluida la cuenca del río Colorado en los Estados Unidos, la cuenca del Amazonas en América del Sur y la cuenca del río Orange en el sur de África.
Para el estudio, que se publicó recientemente en Nature Geoscience, los investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California utilizaron una metodología novedosa que combina mediciones de caudales con modelos informáticos de unos 3 millones de segmentos de ríos de todo el mundo.
Los científicos estiman que el volumen total de agua en los ríos de la Tierra en promedio de 1980 a 2009 fue de 539 millas cúbicas (2.246 kilómetros cúbicos). Eso equivale a la mitad del agua del lago Michigan y aproximadamente al 0,006% de toda el agua dulce, que a su vez es el 2,5% del volumen mundial. A pesar de su pequeña proporción de toda el agua del planeta, los ríos han sido vitales para los humanos desde las primeras civilizaciones.
Aunque los investigadores han hecho numerosas estimaciones a lo largo de los años de cuánta agua fluye de los ríos hacia el océano, las estimaciones del volumen de agua que los ríos contienen colectivamente, conocido como almacenamiento, han sido pocas y más inciertas, dijo Cédric David, del JPL, coautor del estudio.
Comparó la situación con gastar desde una cuenta corriente sin conocer el saldo. "No sabemos cuánta agua hay en la cuenta, y el crecimiento de la población y el cambio climático están complicando aún más las cosas", dijo David. "Hay muchas cosas que podemos hacer para administrar cómo lo estamos usando y asegurarnos de que haya suficiente agua para todos, pero la primera pregunta es: ¿Cuánta agua hay? Eso es fundamental para todo lo demás".
Las estimaciones del documento podrían compararse con los datos del satélite internacional de Topografía de Aguas Superficiales y Oceánicas (FODA) para mejorar las mediciones de los impactos humanos en el ciclo del agua de la Tierra. Lanzado en diciembre de 2022, DAFO está mapeando la elevación del agua en todo el mundo, y los cambios en la altura de los ríos ofrecen una forma de cuantificar el almacenamiento y la descarga.
'Huellas dactilares' del uso del agua
El estudio identificó a la cuenca del Amazonas como la región con mayor almacenamiento fluvial, con alrededor de 204 millas cúbicas (850 kilómetros cúbicos) de agua, aproximadamente el 38% de la estimación mundial. La misma cuenca también descarga la mayor cantidad de agua al océano: 1.629 millas cúbicas (6.789 kilómetros cúbicos) por año. Eso es el 18% de la descarga global al océano, que promedió 8.975 millas cúbicas (37.411 kilómetros cúbicos) por año entre 1980 y 2009.
Aunque no es posible que un río tenga una descarga negativa (el enfoque del estudio no permite el flujo aguas arriba), en aras de la contabilidad, es posible que salga menos agua de algunos segmentos del río de la que entró. Eso es lo que los investigadores encontraron en partes de las cuencas de los ríos Colorado, Amazonas y Orange, así como en la cuenca Murray-Darling en el sureste de Australia. Estos flujos negativos indican en su mayoría un uso intensivo del agua por parte de los humanos.
"Estos son lugares donde estamos viendo huellas dactilares de la gestión del agua", dijo la autora principal Elyssa Collins, quien realizó el análisis como pasante del JPL y estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh.
Una nueva forma de cuantificar los ríos
Durante décadas, la mayoría de las estimaciones del agua total de los ríos de la Tierra fueron refinamientos de una cifra de las Naciones Unidas de 1974, y ningún estudio ha ilustrado cómo la cantidad ha variado con el tiempo. Ha sido difícil obtener mejores estimaciones, dijo David, debido a la falta de observaciones de los ríos del mundo, particularmente aquellos alejados de las poblaciones humanas.
Otro problema ha sido que hay muchos más medidores de corrientes que monitorean los niveles y el caudal de los ríos grandes que los pequeños. También existe una gran incertidumbre en las estimaciones de la escorrentía terrestre, es decir, el agua de lluvia y el deshielo que fluyen hacia los ríos.
El nuevo estudio partió de la premisa de que la escorrentía que fluye hacia y a través de un sistema fluvial debería ser aproximadamente igual a la cantidad que miden los medidores río abajo. Cuando los investigadores encontraron inconsistencias entre la escorrentía simulada de tres modelos de superficie terrestre y las mediciones de calibre tomadas de aproximadamente 1.000 ubicaciones, utilizaron las mediciones de calibre para corregir los números de escorrentía simulados.
Luego modelaron la escorrentía a través de los ríos en un mapa global de alta resolución desarrollado utilizando datos de elevación de la tierra e imágenes desde el espacio, incluida la Misión de Topografía de Radar del Transbordador de la NASA. Este enfoque arrojó tasas de descarga, que se utilizaron para estimar el almacenamiento promedio y mensual de los ríos individuales y de los ríos del planeta en total.
El uso de una metodología coherente permite realizar comparaciones en el flujo y la reducción humana entre diferentes regiones.
"De esa manera podemos ver en qué parte del mundo se almacena la mayor cantidad de agua de río, o dónde se vacía la mayor cantidad de agua en los océanos desde los ríos", dijo Collins, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.
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