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lunes, 12 de febrero de 2018

Sin glaciares no hay agua.

Los ríos más grandes del mundo comienzan en regiones montañosas glaciares. Sin embargo, el cambio climático puede causar la desaparición de muchos glaciares. ¿Habrá escasez de agua?

Hay alrededor de 200,000 glaciares en todo el mundo. Desempeñan un papel central en el ciclo del agua, particularmente en las latitudes medias y bajas, al compensar las fluctuaciones de la escorrentía. Los ríos son líneas vitales de las cuales miles de millones de personas dependen en todo el mundo, ya sea directa o indirectamente.

¿El agua escaseará en el futuro cercano o lejano si los glaciares se vuelven cada vez más pequeños o desaparecen por completo? ¿Los Alpes, el Himalaya, las Montañas Rocosas y los Andes continuarán actuando como cisternas de agua? Nos propusimos responder a esta pregunta en un estudio de todas las regiones montañosas de la tierra y las cuencas de drenaje de sus grandes ríos.



Los ríos más grandes del mundo tienen sus fuentes en los glaciares: ¿la población mundial se dejará en un lugar alto y seco sin el hielo "eterno"? Un río glacial en Vatnajökull, Islandia. (Imagen: Matthias Huss / ETH Zurich)


Fecha: 9 febrero 2018

Cenit hidrológico decisivo
Utilizamos un modelo de glaciar que describe el desarrollo de los glaciares en todo el mundo y su futura escorrentía hasta el final del siglo XXI. Primero, las buenas noticias: las montañas cubiertas de hielo continuarán proporcionando suficiente agua durante todo el año en el futuro. En una fase inicial, el cambio climático en realidad causará que la escorrentía aumente, ya que el agua almacenada en el hielo se libera. Sin embargo, si el glaciar se vuelve demasiado pequeño, alcanzará un punto de inflexión, que llamamos "cenit hidrológico".

El punto clave: para planificar adecuadamente la distribución del agua en el futuro, por ejemplo para el riego agrícola o la energía hidroeléctrica, tenemos que saber si estamos antes o después del cenit. En los Alpes, el punto de inflexión está teniendo lugar ahora. En la mayoría de las cuencas de drenaje en América del Sur, los glaciares ya están proporcionando menos agua. Sin embargo, en Asia y América del Norte, la escorrentía total de los glaciares continuará aumentando hasta mediados de siglo, y solo entonces comenzará su tendencia a la baja.











¿Notará la diferencia la gente curso abajo?
Los glaciares estabilizan los niveles de los ríos en verano a través de grandes volúmenes de hielo derretido. Nuestros cálculos muestran que para el 2100, mucho más de la mitad del hielo glacial fuera de las regiones polares podría desaparecer, y las consecuencias podrían ser dramáticas: donde una corriente glacial rugiente alguna vez fluyó durante los meses cálidos, solo quedará un desierto seco y pedregoso. A finales de siglo, casi todos los glaciares del mundo proporcionarán significativamente menos agua en los meses de verano que en la actualidad; algunos volúmenes se reducirán en más de dos tercios.

«Muchos problemas podrían resolverse mediante un uso más eficiente y una mejor distribución del agua». Matthias Huss


Pero, ¿se notarán estos cambios en las áreas río abajo densamente pobladas de los ríos grandes? Particularmente en Asia central, por ejemplo en los afluentes al mar de Aral o al Indo, estos veranos secos significarán aceptar una fuerte reducción en la disponibilidad de agua, a pesar de que los glaciares actualmente solo cubren proporciones relativamente pequeñas de la cuenca de drenaje.



Lo mismo puede decirse de algunos ríos en los Andes y, en menor medida, en los Alpes. La situación podría volverse precaria en el futuro debido a la creciente frecuencia de olas de calor. Sin embargo, el derretimiento del hielo solo es importante cerca de los glaciares. Para alrededor de dos tercios de los grandes ríos del mundo, la situación no es alarmante. Los glaciares son demasiado pequeños para que su desaparición afecte significativamente la escorrentía continental.


El glaciar Abramov en Kirguistán.



Resolviendo problemas regionalmente

Nuestro estudio destaca los "puntos calientes" donde los glaciares en retirada causarán escasez de agua en el futuro. Muchos problemas podrían resolverse mediante un uso más eficiente y una mejor distribución del agua en el nivel de las comunidades afectadas. En los países en desarrollo, esto requiere una inversión importante y una transferencia de experiencia.

El cambio climático es un problema global con consecuencias locales. Si la comunidad internacional tiene éxito en restringir el aumento de la temperatura a un nivel aceptable a través de las contribuciones de cada miembro individual, los efectos pueden ser mitigados. Muchos glaciares seguirían reduciéndose significativamente incluso con grandes esfuerzos de protección climática, pero las consecuencias para los recursos hídricos serían más moderadas.

miércoles, 24 de enero de 2018

Flujos internacionales de agua virtual


Comercio virtual del agua



El concepto de agua virtual o incorporada se desarrolló por primera vez como una forma de entender cómo los países con escasez de agua podían proporcionar alimentos, ropa y otros bienes de uso intensivo de agua a sus habitantes. El comercio mundial de bienes ha permitido que los países con recursos hídricos limitados dependan de los recursos hídricos de otros países para satisfacer las necesidades de sus habitantes. A medida que los alimentos y otros productos se comercializan internacionalmente, su huella hídrica los sigue en forma de agua virtual. Esto nos permite vincular la huella hídrica de la producción con la huella hídrica del consumo, donde sea que ocurra.

Los flujos de agua virtuales nos ayudan a ver cómo se usan los recursos hídricos en un país para respaldar el consumo en otro país. 

Importaciones virtuales de agua en Europa. Fuente: Mekonnen, M.M. y Hoekstra, A.Y. (2011) 



¿Porque es esto importante?


A medida que las naciones trabajan para asegurar alimentos, agua, energía y otros insumos esenciales para el bienestar de las personas, los medios de subsistencia y el desarrollo económico del país, la mayoría de los países dependen tanto de las importaciones como de las exportaciones de bienes y servicios. Un país puede aspirar a ser autosuficiente al depender principalmente de bienes que se pueden producir dentro de sus fronteras. O un país puede optar por reducir la carga sobre los recursos naturales dentro de sus fronteras mediante la importación de productos que consumen mucha agua.

Un país puede seleccionar la seguridad energética mediante el uso de sus recursos naturales para producir electricidad a cambio de la seguridad alimentaria mediante la importación de alimentos. La huella hídrica y su traducción en agua virtual pueden iluminar estas elecciones y sus interdependencias. El agua virtual nos ayuda a comprender las dependencias que nuestras economías tienen en los recursos de los demás.

Al unir esto con la huella hídrica, nos permite mapear las dependencias e identificar cuándo y dónde pueden estar los riesgos, en términos de escasez y contaminación. Esto tiene implicaciones para la seguridad alimentaria, la economía y la diplomacia.

Para los países con escasez de agua, a veces puede ser atractivo importar agua virtual (mediante la importación de productos que consumen mucha agua), aliviando así la presión sobre los recursos hídricos domésticos. Esto sucede, por ejemplo, en países mediterráneos, Medio Oriente y México. Los países del norte de Europa importan una gran cantidad de agua en forma virtual (más de lo que exportan), pero esto no se debe a la escasez de agua.

En cambio, es el resultado de la protección de sus recursos hídricos domésticos, la disponibilidad de tierras y los usos del suelo. En Europa en su conjunto, el 40% de la huella hídrica se encuentra fuera de sus fronteras.



Los países pueden importar y exportar agua virtual a través de sus relaciones comerciales internacionales. A nivel mundial, los principales exportadores de agua virtual bruta son EE. UU., China, India, Brasil, Argentina, Canadá, Australia, Indonesia, Francia y Alemania, y los principales importadores virtuales de agua bruta son los EE. UU., Japón, Alemania, China, Italia, México y Francia. , el Reino Unido y los Países Bajos. Los mayores exportadores netos de agua virtual se encuentran en América del Norte y América del Sur (Estados Unidos, Canadá, Brasil y Argentina), Asia meridional (India, Pakistán, Indonesia y Tailandia) y Australia. Los mayores importadores netos virtuales de agua son el Norte de África y Medio Oriente, México, Europa, Japón y Corea del Sur.


Mapa global que muestra los países con importaciones virtuales netas de agua relacionadas con la importación de productos agrícolas e industriales de países latinoamericanos (verde) y países con exportaciones virtuales netas de agua debido a exportaciones agrícolas e industriales a países latinoamericanos (rojo) durante el período 1996-2005 . Fuente: Sustainability, efficiency and equitability of water consumption and pollution in Latin America and the Caribbean, Sustainability, 7(2): 2086-2112.



Ahorro de agua por comercio


Muchas naciones ahorran recursos hídricos domésticos al importar productos que consumen mucha agua y exportar productos que consumen menos agua. El ahorro nacional de agua mediante la importación de un producto puede implicar ahorrar agua a nivel global si el flujo proviene de sitios con una productividad de agua relativamente alta (es decir, productos con una pequeña huella hídrica) a sitios con baja productividad de agua (productos con una gran huella hídrica )

La cantidad total de agua que se habría requerido en los países importadores si todos los productos agrícolas importados se hubieran producido en el país es de 2 407 millones de metros cúbicos por año. Sin embargo, estos productos se producen con solo 2 038 mil millones de metros cúbicos por año en los países exportadores, lo que permite un ahorro de 369 mil millones de metros cúbicos de agua por año (Mekonnen y Hoekstra, 2011). Este ahorro equivale al 4% de la huella hídrica mundial relacionada con la producción agrícola (que es de 8 363 mil millones de metros cúbicos por año).

Es probable que los responsables de la formulación de políticas nacionales en los países con escasez de agua estén más interesados ​​en el ahorro nacional de agua que en los ahorros mundiales de agua. Hay muchos ejemplos de países pobres en agua que ahorran sus recursos hídricos domésticos mediante la importación de bienes de uso intensivo de agua. México, por ejemplo, importa maíz y, al hacerlo, ahorra 12 mil millones de metros cúbicos por año de sus recursos hídricos nacionales. Este es el volumen de agua que necesitaría a nivel nacional si tuviera que producir el maíz importado dentro del país.




lunes, 22 de enero de 2018

La radioactividad de las aguas residuales del petróleo y gas persisten en los sedimentos de los ríos de Pennsylvania

Más de siete años después de que los funcionarios de Pensilvania solicitaran que se restringiera la eliminación de las aguas residuales de fracking cargadas de radio en las aguas superficiales, un nuevo estudio de la Universidad de Duke revela que persisten altos niveles de radiactividad en los sedimentos de las corrientes en tres sitios de vertido.



Fuente: Nicholas School of the Environment, Duke University
Fecha: 18 enero 2108


La contaminación proviene de la eliminación de aguas residuales de petróleo y gas convencionales  no frackeados, de acuerdo con las regulaciones estatales actuales, aún pueden tratarse y descargarse a las corrientes locales.

"No solo los fluidos de fracking son un riesgo; el agua vertida por  pozos de petróleo y gas convencionales, también contiene altos niveles de radio, que es un elemento radiactivo. La eliminación de estas aguas residuales provoca una acumulación de radio en los sedimentos de la corriente que se deteriora con el tiempo y se convierte en otros elementos radiactivos ", dijo Avner Vengosh, profesor de geoquímica y calidad del agua en la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de Duke.

El nivel de radiación encontrado en los sedimentos de las corrientes en los sitios de disposición fue aproximadamente 650 veces mayor que la radiación en los sedimentos aguas arriba. En algunos casos, incluso excedió el nivel de radioactividad que requiere eliminación solo en sitios de eliminación de desechos radiactivos designados a nivel federal.

"Nuestro análisis confirma que esta acumulación de radioactividad se deriva de la eliminación de aguas residuales de petróleo y gas convencionales después de 2011, cuando las autoridades limitaron la eliminación de aguas residuales no convencionales", dijo Nancy Lauer, estudiante de doctorado Nicholas School que dirigió el estudio.

"Las relaciones de radionucleidos que medimos en los sedimentos y las tasas de descomposición y crecimiento de los elementos radiactivos en los sedimentos impactados nos permitieron esencialmente fechar la contaminación después de 2011", explicó.

Los investigadores publicaron sus hallazgos en un documento  revisado por pares el 4 de enero en Environmental Science and Technology.

Para llevar a cabo el estudio, recolectaron sedimentos de corrientes de tres sitios de vertido de aguas residuales en el oeste de Pensilvania, así como tres sitios río arriba, y analizaron los elementos radiactivos en los sedimentos. Las muestras se recolectaron anualmente de 2014 a 2017 en los sitios de disposición en Blacklick Creek en Josephine, en el río Allegheny en Franklin, y en McKee Run en Creekside.


"A pesar de que las aguas residuales  de petróleo y gas convencionales son tratadas para reducir su contenido de radio, todavía encontramos altos niveles de acumulación radioactiva en los sedimentos de la corriente que muestreamos", dijo Vengosh. "El radio está unido a estos sedimentos, y con el tiempo incluso una pequeña cantidad de radio que se descarga en una corriente se acumula para generar una alta radioactividad en los sedimentos de la corriente".

"Si bien restringir la eliminación de fluidos de fracking al medio ambiente era importante, no es suficiente", dijo. "Las aguas residuales convencionales de petróleo y gas también contienen radiactividad, y su eliminación al medio ambiente también debe detenerse".

Nathaniel Warner, un ex estudiante de doctorado en el laboratorio de Vengosh en Duke, quien ahora es profesor asistente de ingeniería civil y ambiental en la Universidad Estatal de Pensilvania, fue coautor del nuevo estudio.

Los fondos provinieron de la National Science Foundation (# EAR-1441497) y la Park Foundation.