El mapa mundial de las evaporaciones de lagos

Los investigadores han descubierto que la cantidad de agua que se evapora de los lagos es significativamente mayor de lo que se pensaba anteriormente, y que los embalses pueden desempeñar un papel descomunal en el proceso, según un nuevo estudio financiado por la NASA publicado en Nature Communications.

La Tierra es verdaderamente un planeta océano. Solo el 3 por ciento del agua de la Tierra es dulce, la mayor parte de la cual está encerrada en hielo. De la fracción de agua dulce restante, más del 87 por ciento reside en lagos. La cantidad de agua perdida de los lagos por evaporación es un componente crítico de los presupuestos de agua y energía de la Tierra. (Alrededor del 75 por ciento de la energía, o calor, en la atmósfera global se transfiere a través de la evaporación del agua de la superficie de la Tierra).


Ahora, los investigadores han descubierto que la cantidad de agua que se evapora de los lagos es significativamente mayor de lo que se pensaba anteriormente, y que los embalses pueden desempeñar un papel descomunal en el proceso, según un nuevo estudio financiado por la NASA publicado en Nature Communications.

El equipo, dirigido por el hidrólogo Huilin Gao de la Universidad Texas A&M, utilizó datos de Landsat para medir las superficies de 1,42 millones de lagos naturales y artificiales (embalses). Estudios previos sobre la evaporación global de los lagos han utilizado medidas a escala de cuenca o celdas cuadriculadas en lugar de áreas de lagos individuales.

Luego, los investigadores estimaron la tasa de evaporación en función de los datos meteorológicos y otros factores, incluida la cantidad de calor almacenado en el lago. El almacenamiento de calor es un importante impulsor de la evaporación que no se había tenido en cuenta en estudios anteriores. A continuación, los investigadores utilizaron el área y la tasa de evaporación para calcular el volumen de pérdida por evaporación. Descubrieron que anualmente se pierden 1500 (+/-150) kilómetros cúbicos de agua en todo el mundo, el equivalente a tres lagos Eries.

"Esto sugiere que la evaporación del lago juega un papel más importante en el ciclo hidrológico de lo que se pensaba anteriormente", dijo el primer autor Gang Zhao, ecologista global de la Carnegie Institution for Science, en un comunicado .

El mapa en la parte superior muestra la distribución espacial de la pérdida por evaporación de los lagos en todo el mundo. Tenga en cuenta los niveles más altos de pérdida en el norte, donde se encuentran la mayoría de los lagos. "Aunque la tasa de evaporación en estas regiones es pequeña, la pérdida total de agua por evaporación es sustancial", dijo Gao.

Los investigadores dijeron que los resultados subrayan la importancia de usar el volumen de evaporación, en lugar de la tasa de evaporación, para evaluar cómo afecta el cambio climático a los lagos. "Saber que el volumen de pérdida por evaporación es mayor que el estimado previamente también puede ayudarnos a comprender mejor el papel de la evaporación del lago en el ciclo hidrológico", dijo Zhao.

Cada año, aproximadamente 450.000 kilómetros cúbicos de agua se evaporan de los océanos del mundo. Otros 71.000 kilómetros cúbicos se evaporan de la tierra, en gran parte del suelo y las plantas, pero los lagos también juegan un papel. Según la nueva investigación, mientras que los lagos solo representan el 1,57 por ciento de la superficie terrestre mundial, aportan el 2,37 por ciento del agua evaporada sobre la tierra cada año.

El mapa anterior muestra la proporción de evaporación de los lagos en comparación con la evaporación total de la tierra por región. La parte terrestre de la evaporación total se adoptó del producto de evapotranspiración terrestre global del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) de la NASA . El rojo y el naranja más oscuros indican que la evaporación del lago es una fuente significativa de evaporación en esas áreas. Esto ocurre en regiones áridas o áreas con grandes lagos, como la cuenca de los Grandes Lagos.

Además, el equipo encontró que la tasa de pérdida de agua se aceleró en 3,12 kilómetros cúbicos por año entre 1985 y 2018. El aumento de la pérdida de volumen fue impulsado por tres factores, todos influenciados por el calentamiento climático: un aumento en la tasa de evaporación, una disminución en el hielo cubierta y un aumento en la superficie del lago. Este último incluye la construcción de nuevos embalses, que han aumentado la cantidad de aguas abiertas en más de 500 kilómetros cuadrados por año durante el período de estudio de 34 años.

"Tanto el cambio climático como la construcción de nuevos embalses han contribuido a aumentar la superficie del lago", dijo Gao. "Por ejemplo, el área del lago en la meseta tibetana ha aumentado debido al derretimiento de los glaciares y al aumento de las precipitaciones".

Los investigadores también destacaron los datos sobre los embalses. Si bien los embalses representan solo el 5 por ciento del volumen y el 10 por ciento de la superficie de todos los lagos, contribuyen con el 16 por ciento de la pérdida por evaporación. Además, mientras que la evaporación de los lagos en general aumenta a una tasa del 2,1 % por década, la tasa de evaporación de los embalses aumenta a una tasa del 5,4 % por década.

"Desde una perspectiva global", dijo Zhao, "la evaporación total del depósito puede ser mayor que el uso combinado de agua doméstica e industrial", sin incluir la agricultura, el mayor usuario de agua. "Esto sugiere que la evaporación de los embalses es un factor indispensable en la gestión del agua, especialmente en tiempos de sequía y calentamiento global".

El conjunto de datos del volumen global de evaporación del lago (GLEV) es la primera serie temporal mensual a largo plazo con datos sobre una cantidad tan grande de lagos individuales. Está disponible públicamente como una aplicación Earth Engine .

Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA por Joshua Stevens, utilizando datos cortesía de Zhao, G., et al. (2022)  Historia de Sara E. Pratt en NASA.

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