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updated 7:17 PM CET, Nov 20, 2017

Una vista de cangrejo de las mareas en un mundo cambiante

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estudio acuíferos e una playa

Respuestas espectrales de las playas de grava a las señales de las mareas

Los ecosistemas costeros y los acuíferos se verán muy afectados por el cambio climático, no sólo por el aumento de las temperaturas y el clima más volátil, incluidos los cambios en los patrones de precipitación, sino también por la subida del nivel del mar.

En la búsqueda de métodos para analizar estos efectos, los investigadores del New Jersey Institute of Technology (NJIT) han identificado poderosas herramientas estadísticas que deberían ayudar a los científicos costeros a medir y anticipar cambios en condiciones como la temperatura del subsuelo y la salinidad del agua. Los resultados del estudio, financiado por la Administración Oceánica y Atmosférica Nacional estadounidense (NOAA), han sido publicados en Scientific Reports.

Las herramientas, conocidas como técnicas espectrales y co-espectrales, requerían un gran conjunto de datos para la validación, que los autores obtuvieron de dos playas en Prince William Sound en Alaska. En particular, examinaron el impacto de la variabilidad del nivel del mar en estas playas, recopilando datos de un año sobre la presión del agua, la temperatura del agua y la salinidad a intervalos de treinta minutos desde sensores embebidos en la arena.

Usando estas técnicas para identificar tendencias dentro de los datos, encontraron que en la mayoría de los lugares, los efectos de la subida del nivel del mar se observaron por primera vez en la presión del agua en los acuíferos, seguidos de cambios en la salinidad y luego en la temperatura. A raíz de los otros dos indicadores principales o señales de advertencia, parece que los cambios de temperatura tardarían más en hacerse sentir en el interior que el aumento de la salinidad.

mapa de las playas estudiadas

"Los cambios en la temperatura se veían a veces una semana más tarde que el aumento de la presión del agua y la salinidad, lo atribuimos a los granos del suelo que actúan como un amortiguador térmico, absorbiendo una fracción no despreciable del calor transportado por el agua de mar y las aguas subterráneas. Si la temperatura del mar cambia súbitamente, se necesitaría una semana o más para que se disipen sus efectos en los acuíferos costeros", director del Centro de Desarrollo y Protección de Recursos Naturales (NRDP) del NJIT, profesor de ingeniería ambiental y autor del estudio.

La presión del agua fue la primera en cambiar, ya que el agua es incompresible y, por lo tanto, transmite la presión rápidamente. El aumento de la salinidad, por comparación, se mitiga por la dispersión y dilución del agua de mar cuando interactúa con las aguas subterráneas procedentes de las tierras altas detrás de la playa.

"Todos estos cambios, incluyendo la secuencia de salinidad y frentes de temperatura en un lugar particular, podrían tener ramificaciones para la vida animal y vegetal en el ecosistema del acuífero", dijo Xiaolong Geng, investigador postdoctoral en el NJIT y autor del estudio. Creemos que el mantenimiento regular de datos a intervalos cortos nos permitirá monitorear también el ritmo y la dinámica del cambio en estas regiones vulnerables".

En particular, dicen los investigadores, en condiciones de baja permeabilidad del suelo, donde los cambios en la presión del agua y la temperatura suelen estar distantemente conectados, los modelos predictivos actuales que se extienden más allá de una semana probablemente disminuirán en exactitud. Tales enfoques tendrían que ser "anclados" a la recogida periódica de datos sobre la presión del agua, la salinidad y la temperatura en el camino modelos meteorológicos son corregidos por las mediciones dadas en momentos y lugares, como en las estaciones de lluvia en los aeropuertos. Los investigadores concluyen que las mediciones de las características del ecosistema costero deben tener lugar a la vez por semana o más.

Artículo científico: Spectral responses of gravel beaches to tidal signals

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