Una goccia d'acqua piovana che cade su un campo di manioca in Uganda prende un percorso diverso da quello che cade 500 miglia a est in Somalia. Sapendo da dove viene la pioggia ora, e da dove potrebbe provenire in scenari climatici futuri, è importante per la sopravvivenza dei milioni di persone che si affidano all'agricoltura di sussistenza.

La ricerca della Washington University di St Louis offre un nuovo strumento per tracciare la corsa all'acqua piovana. Uno studio pubblicato su Lettere di ricerca geofisica propone un nuovo modo di sfruttare i segnali contenuti nelle molecole d'acqua per decodificare i processi atmosferici che accompagnano il cambiamento del tempo e dei modelli climatici tropicali.

"Il ciclo dell'acqua tropicale è più di una semplice precipitazione, " ha detto Bronwen Konecky, assistente professore di scienze della terra e planetarie in Arts &Sciences. "Le precipitazioni sono un aspetto molto complesso del tempo e del clima. Le precipitazioni tropicali sono state diverse negli stati climatici del passato, e ci aspettiamo che cambierà in futuro. Ma ancora non comprendiamo appieno come determinate condizioni climatiche si traducano in impatti delle precipitazioni su scala locale".

Il lavoro di Konecky si basa su differenze su scala atomica nella massa dell'idrogeno e dell'ossigeno che compongono le molecole d'acqua come una sorta di impronta digitale persistente che registra dove l'acqua ha viaggiato e cosa le è successo anche prima che cadesse sotto forma di pioggia.

I ricercatori climatici di tutto il mondo utilizzano questo stesso tipo di dati isotopici per esaminare l'acqua. Si basano sul monitoraggio delle precipitazioni dei giorni nostri insieme a ricostruzioni geologiche che li aiutano a stimare la quantità e le proprietà della pioggia caduta in passato.

Ma poiché i metodi di laboratorio e satellitari per misurare gli isotopi dell'acqua sono migliorati negli ultimi anni, Konecky e altri hanno osservato che le regole empiriche su cui si erano basati per stimare le precipitazioni da fonti geologiche non descrivevano adeguatamente ciò che sta accadendo ai tropici.

Il nuovo articolo di Konecky aiuta a rimodellare la storia. La sua lezione numero 1 dall'analisi dei dati in dozzine di precedenti studi di ricerca sul clima? La posizione è importante.

"Diverse fonti di umidità hanno stagionalità molto diverse e tempi di variabilità molto diversi, " ha detto Konecky. "Quando pensiamo a come queste componenti della pioggia variano in termini di tempo, anche solo su una scala di anno in anno, o come cambieranno in base al riscaldamento globale, tutto dipende dalla provenienza dell'acqua".

"La provenienza dell'acqua risulta essere una parte importante della storia isotopica che possiamo leggere nelle piogge tropicali, " lei disse.

Da parte sua, Konecky ha recentemente avviato diversi progetti per misurare le variazioni degli isotopi dell'acqua in siti poco studiati in Africa, sud-est asiatico e il Pacifico tropicale.

L'anno scorso, ha avviato un nuovo progetto relativo alla variabilità delle precipitazioni in Uganda.

Più dell'80 per cento della popolazione in Uganda vive in aree rurali e fa affidamento su un'agricoltura di sussistenza, secondo le stime delle organizzazioni umanitarie locali.

"Quello che sto facendo con la mia ricerca ora è uscire e raccogliere effettivamente l'acqua piovana in modo da poter interpretare i processi climatici e meteorologici dai segnali isotopici, " disse Konecky.

I collettori dell'acqua piovana, costruiti su misura nel laboratorio di Konecky presso la Washington University, sono installati in cinque località dell'Uganda occidentale.

Konecky analizzerà gli isotopi nell'acqua che raccoglie per scoprire da dove ha avuto origine questa pioggia. Gran parte di ciò che piove sull'Africa orientale viene trasportato dall'Oceano Indiano, il corpo idrico principale più vicino. Però, una quantità sconosciuta ma probabilmente significativa di acqua piovana arriva dall'Atlantico. Si sposta nell'interno continentale e viene riciclato attraverso le foreste pluviali del Congo prima di essere depositato in Uganda.

Konecky sta lavorando con collaboratori specializzati in geografia fisica e umana. Il progetto è sostenuto dalla National Science Foundation.

Una sfida continua:tenere i babbuini fuori dai collettori di pioggia.

"A loro piace tutto ciò che è brillante, " ha detto Koneck.