Tres cuartas partes del planeta están cubiertos por el agua. Esencial para la vida, la famosa molécula de H2O es un tipo de materia que, en función de las variaciones de temperatura, cambia constantemente de estado y de lugar. Pasa de su condición de vapor en la atmósfera al estado líquido o sólido cuando se encuentra en la superficie terrestre (suelos, ríos, lagos y océanos) y viceversa. El agua hace todo esto sin abandonar la Tierra. Su cantidad es prácticamente constante. Los principales procesos que intervienen en este ciclo son la evaporación, la transpiración de las plantas, la condensación, las precipitaciones (lluvia y nieve) y la escorrentía o escurrimiento superficial (véase el gráfico). En las últimas décadas, el calentamiento global ha acelerado el ciclo del agua, en particular la evapotranspiración (la evaporación sumada a la transpiración de las plantas), lo que puede derivar tanto en un aumento de las precipitaciones como en mayores sequías.
A primera vista, un aire cargado con más vapor de agua, el gas invisible que alimenta las nubes de lluvia, debería ser una condición ideal para un aumento de la pluviosidad. Y así es, en efecto, o puede llegar a ser. No obstante, también ocurre lo contrario, sobre todo en las regiones tropicales. “El calentamiento de la atmósfera es un arma de doble filo”, compara el meteorólogo Gilvan Sampaio, del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe) de Brasil. “Puede generar lluvias torrenciales y concentradas, pero también sequías prolongadas”.
La explicación de ello reside en una ecuación de la termodinámica: cuanto más caliente es el aire, más vapor de agua se necesita para que se formen nubes y, eventualmente, llueva. Durante el final de la estación seca en el sur de la Amazonia, por ejemplo, puede producirse una disminución de las precipitaciones debido a la escasa evapotranspiración en las áreas deforestadas. Ello tiende a retrasar un poco el inicio de la temporada de lluvias.
Las nubes de lluvia solamente se forman cuando la atmósfera alcanza su punto de saturación (100 % de humedad relativa), o sea, cuando el aire carga consigo la máxima cantidad de vapor de agua que puede retener a una determinada temperatura. Una vez alcanzado el punto de saturación, el vapor de agua se condensa y se convierte en líquido. Estas minúsculas gotitas de agua formarán las nubes de lluvia y la niebla. El problema radica en que el aumento de las temperaturas globales y regionales ‒ el año pasado fue el más cálido de la historia reciente en el mundo en su conjunto y también en Brasil ‒ dificulta en forma exponencial que el aire alcance el punto de saturación.
Cada grado Celsius (ºC) de incremento eleva la capacidad de retención de agua de la atmósfera en aproximadamente un 7 % sin que llegue a condensarse, según la ecuación de Clausius-Claperyon. A 25 ºC, un mismo volumen de aire puede almacenar casi tres veces más vapor de agua que a 10 ºC, y un 50 % más que a 20 ºC. La ecuación explica, por ejemplo, por qué suele llover al final de un día cálido de verano en una zona con gran disponibilidad de agua en su superficie. Con el calor, se evapora un gran volumen de agua a lo largo del día. Cuando la temperatura finalmente desciende, el punto de saturación del aire también disminuye, y se desata una tormenta. El aire ya no logra retener la misma cantidad de humedad que era capaz cuando la temperatura era más elevada. Para alcanzar el equilibrio térmico, produce lluvia. El calentamiento global genera otros cambios en el ciclo hidrológico. Cuando la temperatura del mar supera los 27 ºC, la evaporación aumenta exponencialmente. Gran parte de este vapor se desplaza hacia los continentes y puede causar lluvias torrenciales.
Desde la segunda mitad del siglo XIX, adoptada como base de referencia del período preindustrial, la temperatura media del planeta ha aumentado poco más de 1,1 ºC. Pero existen algunos lugares en el mundo y en Brasil, como es el caso de la franja meridional de la Amazonia y el interior del nordeste brasileño, en donde las temperaturas locales se han incrementado entre 2 y 3 ºC en las últimas décadas.
Evidentemente, el calentamiento global no es el único factor que modifica la incidencia de las precipitaciones. “La humedad del aire y las alteraciones regionales en la cobertura de la superficie pueden tener repercusiones en el ciclo hidrológico, como el efecto denominado isla de calor en las zonas densamente urbanizadas y la conversión de áreas con cobertura forestal en explotaciones agropecuarias”, reflexiona el experto en hidroclimatología Humberto Ribeiro da Rocha, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP).
El cambio climático provocará más lluvias concentradas y sequías prolongadas
Las precipitaciones constituyen un fenómeno tan complejo que saber cuándo, dónde y cuánto lloverá siempre es un desafío, aunque los pronósticos actuales a corto y mediano plazo son cada vez más certeros. Los cambios en el viento o un obstáculo geográfico pueden hacer que la humedad generada en un lugar, o al menos parte de ella, produzca lluvias en otro lugar muy lejano. La cantidad de vegetación en una zona es un dato crítico dentro del ciclo hidrológico.
No se exagera cuando, en inglés, se denomina habitualmente a la Amazonia como selva lluviosa (rainforest). En sus tramos mejor preservados, donde el bosque es denso y cerrado, hace menos calor y llueve más y en forma relativamente homogénea durante todo el año. En los sectores deforestados y degradados, como el sur y el este de la región, las temperaturas son más altas (2 ºC o 3 ºC más que en las zonas preservadas de la selva) y los períodos de sequía son cada vez mayores.
“La evapotranspiración es alrededor de tres veces menor en un área deforestada y ocupada por pasturas que en un tramo de selva conservado”, dice el climatólogo Carlos Nobre, del Instituto de Estudios Avanzados (IEA) de la USP. Desde hace años, sus trabajos vienen alertando sobre los riesgos que puede suponer para el clima y el medio ambiente la sabanización de la selva tropical (su transformación en un tipo de sabana). Además de generar sus propias precipitaciones, la Amazonia proporciona parte de la humedad a otras regiones de Sudamérica. Es por ello que la destrucción de la selva (alrededor de un 20 % ya ha sido talada) es una apuesta segura al mercado futuro de la sequía.
Proyecto
Centro para la Seguridad Hídrica y Alimentaria en Zonas Críticas (nº 21/11762-5); Modalidad Ayuda de Investigación – Centros de Ciencia para el Desarrollo; Investigador responsable Humberto Ribeiro da Rocha (USP); Inversión R$ 5.424.799,06.
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