Julio 17, 2017: Nuevo estudio muestra que el Amazonas hace su propia temporada de lluvias


La selva amazónica.
Créditos: Centro de investigación forestal internacional

Un nuevo estudio da la primera evidencia observacional de que la selva amazónica del sur desencadena su propia estación lluviosa usando vapor de agua de las hojas de la planta. El hallazgo ayuda a explicar por qué la deforestación en esta región está ligada a las lluvias reducidas.

El estudio analizó los datos de vapor de agua del espectrómetro de emisión de la troposfera de la NASA (tes) en el satélite Aura, junto con otras mediciones satelitales, para mostrar que al final de la estación seca, las nubes que se construyen sobre el sur del Amazonas se forman a partir del agua que se eleva desde el propio bosque La investigación se publica en el Acta de la revista de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).

Ha sido un misterio por qué la temporada de lluvias comienza cuando lo hace en el Amazonas al sur del Ecuador. En la mayoría de las regiones tropicales, dos factores controlan el momento de la estación lluviosa: los vientos del Monzón (un cambio estacional de la dirección en los vientos dominantes) y la zona de convergencia intertropical (ZCIT), un cinturón de convergencia de vientos alisios alrededor del Ecuador que se desplaza hacia el norte o sur con las estaciones. La Amazonia Austral experimenta ambos. Pero no se producen hasta diciembre o enero, mientras que la temporada de lluvias comienza actualmente a mediados de octubre--dos o tres meses antes. Entonces, ¿qué es lo que activa el aumento de las precipitaciones?

El científico Rong Fu de UCLA, un líder de los nuevos esfuerzos de investigación, publicó un documento en 2004 que sugería que el aumento de la evaporación del agua de las hojas-un proceso conocido como transpiración-podría ser la causa. "No teníamos pruebas contundentes", dijo. "Especulamos que la humedad vino de la vegetación porque las mediciones satelitales mostraron que la vegetación se volvió más verde al final de la estación seca".

Las plantas más verdes son un indicador probable del crecimiento y de la transpiración crecientes de la planta, pero no de una definitiva. Además, las mediciones de color no pueden mostrar cuánto vapor de agua se está moviendo de las plantas a la atmósfera o si se está elevando lo suficientemente alto en la atmósfera para hacer nubes y lluvia. Así que la especulación se mantuvo sólo eso, hasta ahora.

John Worden del Laboratorio de Propulsión a Jet de la NASA en Pasadena, California, desarrolló una técnica de análisis de datos para TES que permitió a Fu, el estudio del primer autor Jonathan Wright (Tsinghua University, Beijing) y colegas para identificar la fuente de humedad. La técnica distingue entre el hidrógeno y su isótopo más pesado de deuterio, que se combina con oxígeno para hacer agua pesada. Los isótopos más ligeros se evaporan más fácilmente que los isótopos más pesados. Eso significa que el vapor de agua que se evaporó en la atmósfera tiene menos deuterio que el agua líquida. Por ejemplo, el vapor de agua que se evapora del océano tiene menos deuterio que el agua que todavía está en el océano.

El agua que se transpira por las plantas, por otro lado, tiene la misma cantidad de deuterio que el agua que todavía está en el suelo-la planta succiona el agua de la tierra como una paja, sin importar el isótopo que contiene el agua. Eso significa que el vapor de agua transpirado de las plantas tiene más deuterio que el vapor de agua evaporado del océano.

Esta diferencia es la clave que permitió a los científicos desbloquear el misterio de la temporada de lluvias. Los dos isótopos tienen diferentes "firmas" espectrales que pueden ser medidos desde el espacio por el instrumento TES. Las mediciones mostraron que, durante la transición de la estación seca a la húmeda, el agua transpirada se convierte en una fuente de humedad significativa para la atmósfera, y en particular para la troposfera media, donde el creciente vapor de agua proporciona el combustible necesario para iniciar la estación lluviosa.

"Lo que mostramos es que durante la estación seca, el agua de la vegetación se bombea hacia la troposfera media, donde puede convertirse en lluvia", dijo Worden, coautor del nuevo documento.

El hallazgo plantea otra pregunta: ¿por qué las plantas comienzan a crecer y transpiran más durante la estación seca, antes de que haya un aumento de la lluvia? Eso sigue siendo un tema de investigación, dijo Fu. "Esta puede ser la forma en que los bosques optimizan su crecimiento." "En la estación seca tardía, las plantas todavía tienen sol, y podrían anticipar la próxima temporada lluviosa porque se adaptan a la estacionalidad de la lluvia".

Sin embargo, esa estacionalidad ha estado cambiando en las últimas décadas. La temporada de lluvias en el sur de la Amazonía comienza ahora casi un mes más tarde que en la década de 1970. Hay evidencia de que si la temporada de sequía de Amazon se hace más de cinco a siete meses, el bosque ya no recibirá suficiente lluvia cada año para mantener los árboles vivos, y la región pasará del bosque a las llanuras herbáceas. En una gran fracción de la Amazonia meridional, la estación seca es ahora sólo unas pocas semanas más corta en promedio que este umbral transitorio. Ya se ha producido un daño irreversible en el bosque. La pérdida de un importante ecosistema forestal amazónico podría aumentar las sequías brasileñas y potencialmente alterar los patrones de precipitación tan lejos como Texas.

Las razones para el comienzo retrasado de la estación húmeda no se entienden completamente, pero el nuevo estudio agrega evidencia a la idea que la deforestación está desempeñando un papel. La reducción de los árboles disponibles para producir humedad reduciría naturalmente la capacidad de construcción de nubes del bosque. Si la deforestación ralentizaba el aumento de la transpiración hasta el punto de que ya no podía desencadenar una estación lluviosa, las lluvias no comenzarían hasta que el ZCIT llegara al final del año.

El hallazgo pone de manifiesto cuán estrechamente conectado está el ecosistema del bosque lluvioso con el clima, dijo Fu. "El destino de la selva amazónica del sur depende de la duración de la estación seca, pero la duración de la estación seca también depende de la selva tropical".

El papel de PNAS se titula "Un inicio lluvioso iniciado de la estación húmeda sobre la Amazonia meridional." Wright es el primer autor. Además de Fu y de Worden, los coautores adicionales son de Google Inc., vista de la montaña, California; el Laboratorio de Meteorología Dinámica (LMD), París, Francia; y la Universidad de Texas en Austin.

Written by Carol Rasmussen
NASA's Earth Science News Team


Alan Buis
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California
818-354-0474
Alan.Buis@jpl.nasa.gov
Last Updated: July 17, 2017
Editor: Martin Perez

Traducción: El Quelonio Volador

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