Un ciclo hidrológico que se intensifica puede sobrecargar las vías fluviales con escurrimientos excesivos de nitrógeno -que podrían acercarse al 20% en 2100- y aumentar la posibilidad de acontecimientos que afecten gravemente la calidad del agua, según un nuevo estudio que publicó la revista Science.
Cuando las lluvias llevan el nitrógeno y el fósforo resultante de actividades humanas como la agricultura y la combustión de gasolina fósil hasta ríos y lagos, esas vías fluviales se sobrecargan de nutrientes, lo cual ocasiona un fenómeno conocido como "eutroficación".
Esto puede ser peligroso para la gente y los animales ya que conduce al desarrollo de brotes de algas tóxicas, así como zonas muertas nocivas en las que el oxígeno es mínimo, lo cual se conoce como hipoxia, y que pueden tener un impacto negativo en la salud humana, los ecosistemas acuáticos y la economía.
Entre algunas de las zonas muertas ya existentes se encuentran las del golfo de México, la bahía de Chesapeake y las que se encuentran alrededor de Florida.
En el nuevo estudio, los investigadores predijeron cómo el cambio climático podría aumentar la eutroficación y las amenazas a los recursos acuáticos mediante el uso de proyecciones de 21 distintos modelos climáticos, cada uno de los cuales se ejecutó para tres escenarios climáticos y dos periodos de tiempo (futuro cercano, 2031-2060, y futuro lejano, 2071-2100).
En los modelos anteriores se había calculado de manera constante que la carga de nitrógeno aumentaría en estos tres escenarios y en ambos periodos de tiempo. Sin embargo, en un escenario para el futuro lejano en el que "todo sigue igual", lo cual hace referencia a una situación en la que las tasas de calentamiento actuales se mantengan en el futuro, el aumento proyectado de la carga de nitrógeno dentro de las tierras continentales de Estados Unidos es la más elevada.
En estas condiciones, el estudio establece que los cambios en el clima alterarían los patrones de precipitaciones en Estados Unidos y aumentarían una quinta parte la contaminación por nutrientes para finales del siglo, lo que impactaría con mayor fuerza el cinturón del maíz y el noroeste estadounidense.
Si bien algunos argumentan que el escenario en el que todo sigue igual no es probable, Anna Michalak, investigadora del Instituto Carnegie para la Ciencia y coautora del estudio, dice que esto no es tan poco probable como parecería.
"Si observamos nuestra trayectoria actual, se ve bastante parecida al escenario en el que todo sigue como está", comentó Michalak. "Me encantaría que ese escenario fuera irreal y que ese curso fuera erróneo, pero no es ingenuo pensar que, salvo que comencemos a tener una actitud más seria sobre la mitigación y gestión del cambio climático, este es el camino en el que se podría decir que estamos".
Sin embargo, aumentar los esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y disminuir el avance del cambio climático podría evitar estas situaciones.
¿Limpiar el desorden?
Un efecto esperado del cambio climático es un aumento en las lluvias; además, otros científicos han informado recientemente que una atmósfera más cálida retendría más agua y produciría lluvias mucho más intensas a lo largo de este siglo.
"Las proyecciones climáticas futuras muestran una sequía generalizada en el sudoeste estadounidense y mayores precipitaciones en el resto del país, con algunas diferencias estacionales", comentó Andreas Prein, científico del Centro Nacional de Investigación Atmosférica.
En el clima futuro se esperan más lluvias a partir de eventos extremos, agregó Prein, lo cual quiere decir que se prevé un aumento en las precipitaciones extremas, incluso en algunas regiones que en promedio muestran una tendencia a secarse.
A pesar de ello, sigue siendo una tarea importante evitar que aumente el escurrimiento excesivo de nitrógeno ocasionado por las lluvias. Los investigadores informan que sería necesaria una reducción de una tercera parte del uso del nitrógeno en general, por ejemplo como fertilizante, y que controlar únicamente las regiones afectadas no sería suficiente.
La Agencia de Protección Ambiental Estadounidense recomienda actualmente reducir el aporte de nitrógeno en la cuenca Atchafalaya del río Misisipi en un 20% comparado con los niveles de 1980-1996 para mitigar los efectos negativos del nitrógeno que fluye hacia el golfo de México.
No obstante, con los cambios que se estima ver en las precipitaciones, se requeriría una reducción del 62% en el aporte de nitrógeno para lograr un objetivo similar.
Esto sería un problema para las comunidades de todo el país en un futuro en el que resulta crítico considerar la actualización de su infraestructura para afrontar un repunte por venir en las tormentas extremas.
"Como parte del desarrollo de estrategias de gestión de calidad del agua, necesitamos tener en cuenta el hecho de que las precipitaciones van a cambiar y la calidad del agua no es solo un problema local", explicó Michalak. "Necesitamos hacer un alto y darnos cuenta de lo que vemos en nuestros patios traseros en lo que respecta a que la calidad del agua es una acción humana local, regional y mundial."
Impacto mundial
Aunque el modelo de los investigadores se concentra únicamente en Estados Unidos, el estudio también identificó otras áreas que se verán seriamente afectadas, entre las que se encuentran India, China y el Sudeste Asiático. Dado que estas regiones se están desarrollando rápidamente con poblaciones en constante crecimiento, tienen un mayor riesgo de que se eleve considerablemente la contaminación por nitrógeno derivada del aumento en las lluvias.
Michalak señaló que los grandes centros de población en todo el mundo ya están mostrando evidencias de zonas muertas por hipoxia y brotes de algas nocivas.
Este es un problema global, comentó, y al usar el nuevo análisis para Estados Unidos, los investigadores están abriendo una ventana para mirar hacia otras partes del mundo donde se espera que aumenten aún más las precipitaciones intensas, y donde el nitrógeno se usa de manera importante.
"El agua sirve para todo tipo de propósitos e incluso si no vivimos cerca de mantos acuíferos, nos afecta, afecta aquello que comemos y cómo vivimos", explicó Michalak.
"Es de vital importancia entender que la sostenibilidad del agua no solo tiene que ver con que haya suficiente, sino también con que esa agua pueda ser usada por las personas y los animales de forma sana y segura".
