Un estudio internacional llevado a cabo por instituciones de 10 países diferentes, entre las cuales se encuentra el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua, IDAEA del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), da un paso clave hacia la reconstrucción de la historia global del agua para los últimos 2.000 años. El trabajo publicado en la revista Nature Geoscience, ha utilizado la evidencia geológica y biológica conservada en archivos naturales, con hasta 759 registros paleoclimáticos diferentes de corales, árboles, hielo, formaciones de cuevas y sedimentos distribuidos globalmente. Los investigadores han demostrado que el ciclo global del agua ha cambiado durante períodos de temperaturas más cálidas y más frías en el pasado reciente.

¿Qué pasará si las temperaturas continúan aumentando? Para dar respuesta a este desafío y llevar a cabo predicciones informadas, los científicos miran al pasado. “Esta variedad de registros geológicos terrestres y marinos aporta una visión global y regional de los últimos 2.000 años que amplía enormemente los datos que disponíamos hasta el  momento. Nos está permitiendo poner en contexto temporal y geográfico la sequía que sufrimos en zonas geográficas como la península ibéricay la cuenca mediterránea”, explica Belen Martrat, investigadora del IDAEA-CSIC.

El ciclo del agua es complejo y las precipitaciones, en particular, tienen variaciones geográficas que son mucho más drásticas que la temperatura del aire. Esto había dificultado a los científicos evaluar cómo han cambiado las precipitaciones en los últimos milenios. “Para ello, decidimos estudiar a fondo los átomos que forman las moléculas de agua. En concreto, estudiamos las variaciones de estos átomos, denominadas isótopos, que reflejan señales muy completas que, además, quedan registradas en todo tipo de archivos naturales diferentes”, explica Bronwen Konecky, profesora asociada en la Universidad de Washington de St. Louis (Estados Unidos) y primera autora del estudio. “Este es un primer paso para reconstruir los patrones de sequía o lluvia a escala global durante los últimos 2.000 años”.

Un ciclo de agua interconectado

El ciclo global del agua es muy amplio y está muy interconectado. El agua se evapora de la superficie de la Tierra, sube a la atmósfera, se enfría y se condensa en lluvia o nieve en las nubes y vuelve a caer a la superficie en forma de precipitación. Cada molécula de agua que forma parte del ciclo tiene una determinada huella o composición isotópica, que refleja pequeñas variaciones en los átomos de oxígeno e hidrógeno que componen la molécula. Entonces, las moléculas de agua individuales pueden ser más pesadas o más ligeras.

Los científicos descubrieron que cuando la temperatura global es más alta, la lluvia y otras aguas ambientales se vuelven más pesadas a nivel atómico. Los investigadores interpretaron estos cambios y analizaron cientos de estudios para construir la base de datos que utilizaron en sus análisis. Terminaron con 759 conjuntos de datos de series temporales distribuidos globalmente, lo que representa la base de datos integrada más grande del mundo de isótopos del agua.

“La forma en que el agua se evapora desde los océanos a la atmósfera para llover posteriormente se ve fuertemente afectada por los cambios en la temperatura atmosférica», puntualiza Konecky. Es demasiado pronto para predecir el impacto específico de las variaciones de la temperatura en las precipitaciones y la disponibilidad de agua en el futuro. Sin embargo, los datos de este estudio sugieren que es probable que se produzcan más cambios en el ciclo del agua a medida que las temperaturas globales sigan aumentando. De hecho, junio, julio y agosto de 2023 fueron los meses más calurosos registrados en nuestro planeta.

El IDAEA pertenece a la red de trabajo 2k, en la que investigadores como Martrat, Jordi F. López y Mariano Barrientos están trabajando en resultados a nivel regional para entender los detalles de la evolución del ciclo del agua y su impacto en la historia de las sociedades del Mediterráneo del pasado.

“Tenemos indicios de que los cambios climáticos de las próximas décadas van a ir acompañado de eventos extremos cada vez más intensos y frecuentes, y cuando se trata del ciclo del agua, estamos tocando un punto esencial. El estudio va más allá del saber más, se trata de recursos básicos para nuestras sociedades y tenemos archivos de antecedentes que deben tenerse en cuenta”, concluye Martrat.