La fusión en los Andes: Adiós glaciares
Los investigadores están en una carrera para determinar la disminución de los glaciares en los Andes afectará el suministro de agua de millones de personas.
Desde la sombra de una casa de adobe con vistas del río Santa en el Perú, Jimmy Melgarejo mira de reojo a los picos dobles de Huascarán se avecina contra un cielo sin nubes. "La nieve se pone cada vez más lejos", dice Melgarejo, un agricultor preocupado por su subsistencia. "Se mueve hacia arriba, poco a poco. Cuando la nieve desaparece, no habrá agua ".
A lo largo de los Andes, a millones de personas expresar la misma preocupación, que ven cómo el cambio climático comer lejos en el manto de hielo de la cordillera. Pero a pesar de todo el mundo teme una escasez de agua, que no saben lo rápido que va a venir o qué tan grave será.
Un equipo interdisciplinario de científicos está tratando de dar algunas respuestas a través de un proyecto de EE.UU. $ 1 millón, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU.. La tripulación, que reúne hidrólogos, geoquímicos, geógrafos e historiadores, principalmente de los Estados Unidos y Canadá, es el seguimiento de la suerte del agua de deshielo glacial, ya que corre desde las montañas hasta el mar.
Su objetivo es el desarrollo de modelos para predecir el flujo del agua y sus efectos sobre los residentes aguas abajo. Los rápidos cambios en los Andes "justifican un nuevo tipo de estudio interdisciplinario integrado", dice el geógrafo Bryan Marcos, de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, quien es uno de los investigadores principales del proyecto. "Estamos tratando de cruzar los límites tradicionales, por lo que no estamos estudiando el agua por separado de la gente."
Perú tiene la mayor masa de los glaciares tropicales en el mundo, y la mayoría se encuentran en la Cordillera Blanca, o Montañas Blancas (ver "Ir con la corriente" ). La gama imponente nevado sobre el río Santa, que serpentea a 347 kilometros de la costa desértica, es "la gama más densamente glaciares de montaña en los trópicos", dice Mathias Vuille, un climatólogo de la Universidad Estatal de Nueva York en Albany. Con tanto la fusión del hielo, y cientos de miles de personas que dependen de los glaciares, el valle del río Santa - también conocido como el Callejón de Huaylas - se ha convertido en un lugar primordial para evaluar los cambios causados por el calentamiento global.
A medida que el estudio más completo hasta el momento de examinar el derretimiento de glaciares y sus impactos, el proyecto se armará a los responsables políticos la información crucial sobre cómo adaptarse al cambio climático en la región, dice Mark. El proyecto también podría contribuir a modelos de otras cuencas de los Andes y de los lugares tan lejanos como el Himalaya.
Los resultados presentan hasta ahora un pronóstico mixta. A pesar de los temores de Melgarejo y otros residentes, el río no se seque completamente durante la estación seca. Pero la creciente demanda de agua de los ríos para la generación potable, riego y electricidad conducirá a conflictos sobre la mengua - y cada vez más caro - de recursos. Y no hay mucho tiempo para planificar los cambios. "Esta es una realidad ahora", dice Michel Baraer, un miembro del proyecto y el hidrólogo de la Universidad de Quebec, Canadá. "No tenemos 50 años para adaptarse."
El calor está encendido
En una fría mañana en julio, Mark, Baraer y algunos colegas con el proyecto de subir un camino bordeado de lupino a Lake Cuchillacocha, que se encuentra a 4.600 metros sobre el nivel del mar, justo por debajo de un glaciar en el monte de los Nevados Pucaranra. Allí trabajan en turnos durante el día y la noche fría, tomar imágenes infrarrojas cada media hora del glaciar y la roca circundante. Otros instrumentos sobre y alrededor del glaciar registro lengua radiación solar, velocidad y dirección del viento, temperatura y humedad.
Los investigadores están estudiando cómo rápidamente el hielo, roca y el lago se calientan durante el día y fresco por la noche. Al correlacionar estos datos detallados con mediciones del espesor del hielo y la medida realizada de forma remota por satélite y aviones, el equipo espera desarrollar modelos para pronosticar la rapidez glaciares retirarse a través de la Cordillera Blanca y lo que los impactos serán.
Estudios anteriores han demostrado que los glaciares de la cordillera se han reducido en un 20-30% desde 1970 (ref. 1 ), y la tasa parece estar acelerándose. Los investigadores del Instituto Francés de Investigación para el Desarrollo (IRD) de Marsella han descubierto que el área de glaciares en los Andes tropicales está disminuyendo en un 3% al año.
Debido a la cantidad de precipitación no ha cambiado mucho en las últimas décadas, los investigadores culpan a las crecientes temperaturas para el retroceso de los glaciares; la región se ha calentado un promedio de alrededor de 0,1 ° C por década desde 1970, dijo Antoine Rabatel, glaciólogo de la Universidad francesa de Grenoble y miembro del estudio del IRD, en una conferencia en la Universidad de Santiago Antúnez de Mayolo Nacional en Huaraz a principios julio.
Según Rabatel, los glaciares por encima de 5.400 metros - como los de Huascarán, el pico más alto del Perú - se reducirá, pero sobrevivir ya que las temperaturas allí permanecerán relativamente fresco. Pero los que están en zonas más bajas están condenados a desaparecer. En las últimas décadas, los glaciares han perdido dos veces tanta masa como las ubicadas a gran altura
.Eso es una mala noticia para los residentes debido a que los glaciares sirven como un amortiguador, encerrar a la precipitación durante la estación lluviosa y liberando agua lentamente durante la estación seca, entre junio y septiembre, cuando casi no llueve.
"Se puede pensar de los glaciares como el Prozac hidrológico - suavizan los altos y bajos", dice Jeffrey McKenzie, un hidrogeólogo de la Universidad de McGill en Montreal, Canadá. Sin los glaciares, los usuarios de agua río abajo tendrán que adaptarse a una mayor variabilidad entre las estaciones húmedas y secas.
Desde el lago Cuchillacocha, el río Quilcayhuanca cae por un amplio valle, tallado por glaciares. En un sitio a unos 7 kilómetros aguas abajo, McKenzie se sumerge una sonda en el río y mide un pH de 3,4. El lago es aún peor, con un pH de 2,8. McKenzie, que estudia la interacción entre las aguas superficiales y subterráneas, explica que muchos lagos y ríos de la Cordillera Blanca son naturalmente ácidos porque glaciares muelen sobre rocas ricas en sulfato, que se disuelve en el agua de deshielo.
McKenzie también recoge muestras para identificar geoquímica "huella digital" del agua - las concentraciones de isótopos estables de oxígeno e hidrógeno, así como varios tipos de iones disueltos, que recoge agua de deshielo a medida que fluye a través de rocas cerca de la cabecera del glaciar. Estos datos han permitido a McKenzie y sus colegas calculan que los glaciares contribuyen con alrededor del 30% del agua en el río Santa en la época seca 2 ; el resto proviene de la precipitación de la temporada húmeda que fluye lentamente a través de las aguas subterráneas y, finalmente, alcanza el río.
El hallazgo sugiere que después de que los glaciares se derriten, grandes cantidades de agua de lluvia y la nieve aún fluirá a través del río Santa en la época seca. Sin embargo, con la población y la agricultura en expansión en la región, perdiendo incluso el 30% del caudal de los ríos durante la temporada aún podría causar problemas graves, particularmente durante una sequía, dice Baraer. Y los residentes pueden no tener mucho tiempo para prepararse, porque Baraer calcula que el valle del río Santa ya ha pasado un punto crítico conocido como 'pico del agua'.
Cuando los glaciares primero comienzan a retroceder, los ríos aguas abajo inicialmente se hinchan con el agua de deshielo añadido hasta que el suministro de los glaciares empieza a menguar. Después de ese punto pico del agua, la cantidad de flujo cae bruscamente. Baraer y sus colegas estudiaron los registros de egresos para nueve afluentes del río Santa, con los datos que se remonta a la década de 1950. Los registros indican que siete de las nueve cuencas pasaron el punto de agua pico entre los años 1960 y la década de 1980.
Georg Kaser, co-director del Centro del Clima y de la criosfera de Investigación de la Universidad de Innsbruck en Austria, advierte de que sin los datos de todas las cuencas, es difícil saber si el agua pico ha pasado por toda la cuenca del río Santa. Las capas de hielo en las montañas más altas en el centro de la Cordillera Blanca siguen siendo en gran parte intacto, señala. No obstante, los resultados deberían llevar a los peruanos, en especial a los responsables políticos, para tratar, finalmente, con la amenaza de la disminución de los suministros de agua, dice Kaser. "Les hemos estado diciendo desde hace más de 20 años que este flujo pico llegará pronto, pero acabamos de hablar en contra del viento", dice.
Perú tiene actualmente ningún plan integral para hacer frente a la futura escasez de agua en la cuenca del río Santa, según Gabriel Quijandría, viceministro para el desarrollo estratégico de los recursos naturales en el Ministerio de Medio Ambiente. "Es necesario que haya una mejora sustancial en la forma en que se utiliza el agua", dice.
La construcción de pequeños embalses que podrían ser aprovechados en la estación seca podría ser "parte de la respuesta, pero no todos de la misma", dice Quijandría. Algunos investigadores, sin embargo, ponen en duda la viabilidad de la construcción de embalses artificiales dentro de la escarpada topografía de la Cordillera Blanca, donde los terremotos son una amenaza constante.
Para McKenzie, agua pico es sólo una parte de la historia. Para predecir las tasas de descarga más exactamente, que está estudiando cómo el agua de deshielo de los glaciares y las precipitaciones alcanzan eventualmente el río Santa. El fondo del valle debajo del lago Cuchillacocha es un humedal pantanoso que actúa como una esponja, almacenar agua de deshielo y el agua de las precipitaciones y liberando poco a poco en el río. McKenzie ha encontrado que se necesita agua subterránea una media de 18 meses para trabajar su camino a través del humedal y en el río.
Este año, McKenzie pasó dos semanas perforar agujeros estrechos de hasta 6 metros de profundidad en el Valle Quilcayhuanca y otro más al norte. El material de los agujeros proporcionado pistas acerca de la composición del suelo, y en algunos de los agujeros McKenzie instalado piezómetros - dispositivos que utilizan presión para medir los niveles de agua. Para el próximo año, se espera contar con datos que ayudarán a responder preguntas acerca de la dirección, niveles y fluctuaciones del movimiento del agua subterránea. A partir de ahí, los investigadores tienen la intención de modelar cómo va a cambiar el flujo de las aguas subterráneas en el sistema de ríos como el agua de deshielo disminuye. Ellos también están preocupados por la amenaza de las actividades humanas en los valles altos; el pastoreo de ganado y la extracción de turba para la tierra de la maceta podrían secar los humedales y disminuir su capacidad para almacenar agua, advierten los investigadores.
Las inundaciones extremas
Aunque los residentes del valle del río Santa se preocupan sobre las previsiones de disminución de las corrientes, también se preocupan por el problema opuesto: el exceso de agua. Los lagos en los pies de los glaciares a menudo son contenidos por diques naturales inestables que dan paso a desbordarse y producir inundaciones, causadas, por ejemplo, por un gran trozo de hielo que cae en el agua.
Y los glaciares pueden más pronunciada a medida que se derriten, haciéndolas más propensas a los aludes. Riadas y avalanchas han causado la muerte a más de 25.000 personas en el Callejón de Huaylas desde 1940, dice Mark Carey, un historiador del medio ambiente en la Universidad de Oregon en Eugene, que es uno de los líderes del proyecto glaciar. La ciudad más grande del valle del río Santa, Huaraz, y muchas ciudades más pequeñas se construyen en los depósitos de los ex inundaciones y deslizamientos de tierra, dice. Una inundación exabrupto podría matar a decenas de miles de personas, según sus cálculos.
La Autoridad Nacional del Agua en Perú actualmente controla más de 35 lagos, de acuerdo con Jesús Gómez de la Unidad de Glaciología de la agencia. Él dice que la agencia ha preparado para el riesgo disminuyendo el nivel de agua cuando llegan a un punto peligroso, pero una inusual caída de hielo todavía podría causar una inundación, y $ 300,000 del presupuesto anual de la unidad no es suficiente para instalar sistemas automatizados que podrían advertir de una inundación que avanza.
Los retroceso de los glaciares también podrían amplificar otros riesgos, en particular la contaminación del agua. Aguas abajo de Huaraz, Mark pasos con cautela y pasamos un riachuelo de aguas negras que vierte en el río Santa de la pequeña comunidad de Mancos. Cerca de allí, Alfonso Fernández, candidato doctoral de Chile a estudiar con Marcos, establece una serie de pequeñas botellas de plástico sobre una roca y utiliza una jeringa para tomar muestras del agua. De vuelta en el laboratorio, un equipo va a analizarlas para las firmas isotópicas de localizar el origen del agua y medirán las concentraciones de contaminantes como los metales pesados.
Aguas residuales no es el único problema. Algunos afluentes del río Santa naturalmente contienen altos niveles de metales pesados, mientras que otros se filtran el arsénico, el cadmio y el plomo de relaves en minas antiguas. La calidad del agua en el río, probablemente caerá como la disminución de la descarga concentra la contaminación, dice Mark.
Eso podría intensificar la competencia por el agua limpia, dice Adán Pajuelo, presidente de un comité de irrigación local, mientras corta con destreza claveles en un campo en Cruz de Mayo, una comunidad agrícola cerca del glaciar alimentado Lago Parón. En 2008, los agricultores locales acusaron a Duke Energy, una compañía de energía EE.UU., de sobregirar agua del Lago Parón por su represa hidroeléctrica aguas abajo. Los agricultores con candado compuertas del lago, lo que limitaba la cantidad de agua que la empresa podría sacar del lago.
El enfrentamiento duró casi dos años, hasta que los funcionarios del gobierno nacional negociaron una tregua. Las tensiones han disminuido, pero Pajuelo preocupa que un año de sequía combinada con los impactos de una mina de oro programado para ser construido cerca del lago podría dejar a los agricultores con sólo un pequeño flujo de agua contaminada para el riego de sus cultivos.
La competencia es aún más rígido aguas abajo, donde el río se sumerge a través de un estrecho cañón más allá de la planta hidroeléctrica hacia el Océano Pacífico. En el desierto costero, los espárragos, las alcachofas, los árboles frutales y caña de azúcar - en su mayoría con destino a los mercados de exportación - brotan de la tierra que era estéril hace poco más de una década. El proyecto de riego Chavimochic, que desvía el agua del río Santa para irrigar 75.000 hectáreas de tierra, cubrirá más del doble de esa zona cuando se ha completado.
"La agricultura de exportación está transformando la región", dice Jeffrey Bury, geógrafo de la Universidad de California, Santa Cruz, quien es un investigador principal en el proyecto del río Santa. Si el escenario de agua máximo es cierto, dice, "que pondrá tensión inevitable en lo que se supone que el agua que se utilizará y quién se supone que debe hacerlo".
Todas las cuestiones que afectan al río Santa se reúnen en su desembocadura en la costa peruana. En los días secos de julio, el una vez poderoso río se ha encogido en un pequeño arroyo corría entre los adoquines y basura. Si la demanda de agua seguirá creciendo, dice Carey, a continuación, dentro de unos años, es posible que en los meses secos de agua de la Cordillera Blanca se llega al mar.
Fuente: http://www.nature.com/
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