I ricercatori del College of Arts and Sciences sono più vicini a capire come la perdita di ghiacciai nella Cordillera Blanca del Perù stia influenzando le risorse idriche in una regione che sta rispondendo al cambiamento climatico globale.

Laura Lautz G'05, professore associato di Scienze della Terra, fa parte di una multinazionale, gruppo di ricerca interdisciplinare che svolge ricerche sul campo nelle Ande peruviane settentrionali. Lei e altri ricercatori di A&S hanno studiato l'idrologia delle acque sotterranee delle valli proglaciali, aree formate dalla recessione dei ghiacciai, nelle montagne ricoperte di ghiaccio, sede della più alta densità al mondo di ghiacciai tropicali.

Le loro scoperte fanno parte di un importante articolo in Processi idrologici , co-autore di scienziati e ingegneri della McGill University e dell'École de Technologie Supérieur, entrambi a Montreal; l'Università statale dell'Ohio (OSU); e l'Istituto francese di ricerca per lo sviluppo a Marsiglia.

"I ghiacciai tropicali delle Ande si stanno ritirando a un ritmo allarmante, "Lautz dice. "L'acqua di fusione di questi ghiacciai è importante perché sostiene il flusso dei corsi d'acqua durante i mesi più secchi dell'anno. Mentre i ghiacciai si ritirano e scompaiono, così fa la quantità di acqua di fusione. Perciò, le acque sotterranee immagazzinate nelle valli alpine della Cordillera Blanca possono diventare sempre più importanti per le aree a valle".

Le Ande contengono il 99% dei ghiacciai tropicali del mondo, fiumi di ghiaccio che si muovono lentamente le cui quote elevate non sono virtualmente influenzate dalle miti temperature tropicali. Tali ghiacciai, però, sono vulnerabili ai cambiamenti climatici. Uno studio sostiene che, dagli anni '70, I ghiacciai peruviani hanno perso quasi la metà della loro superficie.

Data la densità dei ghiacciai della Cordillera Blanca, le comunità a valle si affidano allo scarico delle acque sotterranee e all'acqua di disgelo dei ghiacciai per il loro approvvigionamento idrico durante i mesi invernali secchi (cioè, maggio-settembre). Il deflusso dei flussi proglaciali sostiene anche l'agricoltura di piccole dimensioni e commerciale, produzione di energia idroelettrica e operazioni minerarie transnazionali.

"A causa della lontananza della regione e del difficile accesso, ci sono pochi studi sul campo che hanno identificato efficacemente la distribuzione spaziale degli scarichi delle acque sotterranee, " Lautz dice. "Stiamo cambiando questo."

Considerando che l'acqua di disgelo deriva dallo scioglimento del ghiaccio e della neve, le acque sotterranee sono il risultato di precipitazioni che impregnano la superficie terrestre; viene trasportato sottoterra e poi ritorna ai laghi, paludi e torrenti.

Lautz stima che circa la metà dello scarico nei corsi d'acqua proglaciale della Cordillera Blanca provenga dalle acque sotterranee.

Quello che non si capisce - ed è il filo conduttore della sua ricerca - è la distribuzione spaziale dello scarico delle acque sotterranee. Utilizzando un modello chiamato HFLUX, Lautz e il suo team, compreso il ricercatore associato Ryan Gordon G'13, La scienziata della Terra AnneMarie Glose G'13 e Ph.D. candidato Robin Glas G'18, hanno creato un modello di bilancio energetico di un tratto di fiume nel Parco Nazionale Huascaran del Perù.

"Abbiamo incorporato le osservazioni della temperatura del flusso, misurazioni meteorologiche e time-lapse, immagini a infrarossi a terra, "dice Lautz, che ha costruito una carriera studiando come i processi idrologici influenzano la qualità dell'acqua e il movimento attraverso i bacini idrografici. "Queste informazioni ci hanno permesso di determinare gli apporti lordi e netti delle acque sotterranee fino a un tratto del fiume Quilcay, originari della Cordillera Blanca."

Il team di Lautz ha scoperto che il 29 percento dello scarico del torrente all'uscita dell'acqua proveniva dalle acque sotterranee. Inoltre, la tracciatura del colorante ha rivelato che il 49% dell'acqua del flusso viene scambiata con l'acqua sotterranea.

"Queste intuizioni sui percorsi di interazione delle acque sotterranee-superficiali possono aiutare a migliorare la modellazione idrologica dei bacini proglaciali in tutto il Sud America, "dice Lautz.

I viaggi annuali alla Cordillera Blanca sono standard per il gruppo di ricerca di Lautz. A causa dell'alta quota (fino a 13, 000 piedi) e mancanza di ossigeno, lei e la sua squadra viaggiano leggermente, principalmente a piedi e con animali da soma, e lavorano per una settimana alla volta.

Lautz si meraviglia del numero di persone, molti dei quali sono ex studenti, coinvolta nei suoi progetti. Recentemente, lei, Glas e Ph.D. la studentessa Emily Baker G'18 ha condotto un'indagine tomografica sismica di parte della Cordillera Blanca, utilizzando apparecchiature appartenenti all'assistente professor Robert Moucha. Sono stati assistiti da Marty Briggs G'12, un idrologo ricercatore presso l'U.S. Geological Survey; Jeff McKenzie G'00, G'05, professore associato di Scienze della Terra e planetarie presso la McGill; e Bryan Mark G'01, professore di geografia all'OSU, dove lavora anche nel Byrd Polar and Climate Research Center.

"Ci vuole un villaggio per realizzare questi progetti, " Dice Lautz. "Studenti ed ex studenti sono vitali per il nostro successo, nel campus e sul campo".