Molti dei corsi d'acqua su cui le persone contano per la pesca, l'acqua e le attività ricreative si stanno riscaldando con l'aumento delle temperature globali. Ma non si scaldano tutti allo stesso modo.

Se le comunità riescono a capire dove questi flussi si riscalderanno di più, possono pianificare il futuro. È stato difficile prevederlo in passato, ma un nuovo metodo che coinvolge i modelli di temperatura potrebbe renderlo più semplice.

Le persone hanno ampiamente ipotizzato che i corsi d'acqua alimentati da notevoli quantità di acque sotterranee siano più resistenti ai cambiamenti climatici di quelli alimentati principalmente dallo scioglimento della neve o dalla pioggia. Si scopre che questo effetto tampone delle acque sotterranee varia parecchio. La profondità delle acque sotterranee influenza la risposta della temperatura del flusso al riscaldamento, che a sua volta colpisce gli habitat dei pesci e di altri animali selvatici e vegetali.

In uno studio pubblicato il 4 marzo sulla rivista Comunicazioni sulla natura , io e i miei colleghi descriviamo un semplice, metodo economico che consente alle comunità di esaminare la cronologia della temperatura di un flusso rispetto alla temperatura dell'aria locale per misurare la profondità dell'acqua sotterranea che vi entra e, da li, valutarne il rischio al variare del clima.

Perché la temperatura è importante

Anche se alcuni gradi di variazione della temperatura potrebbero non sembrare molto, la maggior parte degli animali che vivono in torrenti e fiumi non è in grado di regolare la propria temperatura corporea, quindi si muovono nell'ambiente per trovare habitat adatti. Molti si sono adattati nel tempo a una gamma ristretta di temperature. Per esempio, quando le acque sono calde, soprattutto durante i caldi mesi estivi con scarso flusso d'acqua, pesci come il salmone e la trota che vivono in acque più fredde devono cercare acque più fredde o muoiono. Questi effetti ecologici possono avere conseguenze a cascata:per la fauna selvatica, umani ed economie locali.

La maggior parte dei flussi scorre sempre. Durante i periodi senza pioggia, l'acqua nei corsi d'acqua proviene principalmente dal sottosuolo. Infatti, si pensa che le acque sotterranee costituiscano in media il 52% del flusso idrico superficiale negli Stati Uniti.

Poiché in estate le acque sotterranee sono generalmente più fredde di quelle superficiali, l'acqua sotterranea che scorre nei corsi d'acqua può tamponare la temperatura complessiva del corso d'acqua dal riscaldamento climatico. Però, le acque sotterranee più profonde tendono ad avere temperature più stabili rispetto alle acque sotterranee più vicine alla superficie.

Precedenti studi hanno dimostrato che la temperatura dell'acqua sotterranea è legata alla profondità che viaggia. Le acque sotterranee poco profonde sono più facilmente influenzate dalla variabilità climatica perché sono vicine alla superficie terrestre. È anche più suscettibile all'essiccazione, che può ridurre, o anche disconnettersi, il flusso di acque sotterranee poco profonde dal torrente.

La nostra ricerca si basa su queste osservazioni. Abbiamo scoperto che è probabile che i corsi d'acqua con fonti di acque sotterranee poco profonde si riscaldino tanto quanto i corsi d'acqua alimentati principalmente dallo scioglimento della neve e dalla pioggia, e a tassi simili.

Capire il rischio di un flusso

Il metodo principale attualmente utilizzato per valutare se i corsi d'acqua sono alimentati da acque sotterranee su larga scala non è in grado di distinguere tra un corso d'acqua che si basa su acque sotterranee poco profonde e uno alimentato da acque sotterranee profonde. Ciò significa che i piani su come gestire gli effetti del cambiamento climatico probabilmente non tengono conto di queste importanti differenze. Altri studi hanno anche dimostrato che le modifiche al terreno, come da incendi, cambiamenti del manto nevoso e deforestazione, influenzare la temperatura delle acque sotterranee poco profonde più della temperatura delle acque sotterranee profonde.

L'analisi dei modelli di temperatura può fornire maggiori informazioni sui rischi che i flussi potrebbero dover affrontare.

Abbiamo scoperto che quando la temperatura di un flusso segue lo stesso schema di riscaldamento e raffreddamento della temperatura dell'aria, con un intervallo di tempo di circa 10-40 giorni, quel flusso è probabilmente alimentato da acque sotterranee poco profonde. Le acque sotterranee più profonde rimangono più fresche in estate e la temperatura del torrente non oscilla così tanto.

Abbiamo analizzato la temperatura dell'acqua e dell'aria a 1, 424 siti lungo i corsi d'acqua negli Stati Uniti e hanno scoperto che circa il 40% dei corsi d'acqua era fortemente influenzato dalle acque sotterranee. Di quelli, abbiamo scoperto che la metà era alimentata prevalentemente da acque sotterranee poco profonde, che era molto più alto del previsto. Il confronto dei risultati di questo metodo con i dati sul campo e di modellazione in studi più piccoli ha mostrato il suo rigore.

Poiché questo metodo richiede solo dati di flusso e temperatura dell'aria, i proprietari terrieri e le comunità locali possono raccogliere i dati a costi contenuti, oppure potrebbe essere già disponibile. Una volta che tali informazioni sono note, possono pianificare cambiamenti futuri e adottare misure per proteggere la qualità dell'acqua nei corsi d'acqua che hanno maggiori probabilità di fornire stabilità a lungo termine.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.