Los niveles récord de agua en el río Mississippi en 2022 muestran cómo el cambio climático está alterando los grandes ríos

Los ríos son corredores críticos que conectan ciudades y ecosistemas por igual.Cuando se desarrolla la sequía, los niveles del agua bajan, lo que hace que la navegación fluvial sea más difícil y costosa.

En 2022, los niveles de agua en algunos de los ríos más grandes del mundo, incluido el Rin en Europa y el Yangtsé en China, cayó a niveles históricamente bajos.El río Mississippi cayó tan bajo en Memphis, Tennessee, a mediados de octubre que las barcazas no podían flotar, requiriendo dragado y liberaciones especiales de agua desde embalses aguas arriba para mantener los canales navegables.

Las condiciones en el bajo Mississippi pueden estar mejorando un poco, gracias a lluvias tempranas del invierno.Pero como Tierra científicos al Universidad de Menfis, vemos la dramática caída de los niveles de agua de este año como un anticipo de un futuro alterado por el clima.

Las barcazas fluviales son una forma eficaz de transportar productos a granel, como envíos de cereales y equipos pesados, a largas distancias.Pero eso es cierto sólo para condiciones normales del agua.Las mayores oscilaciones entre máximos y mínimos extremos en el río Mississippi, impulsadas por el cambio climático, significan que las condiciones típicas del agua ya no son la norma y que es probable que el transporte fluvial enfrente más atascos en el futuro.

Una enorme disminución en el volumen.

Sequías tienden a comenzar cuando las precipitaciones caen por debajo de los niveles normales.Muchos otros factores, como la temperatura, el viento, la nubosidad y el tipo de suelo de la región, influyen en la gravedad de las sequías.El suelo puede retener agua de precipitaciones de meses anteriores, proporcionando caudal a los ríos que retrasa el inicio de las disminuciones río abajo.

En Memphis, el clima cálido y seco se desarrolló a finales de junio de 2022 y continuó hasta principios del otoño.Las temperaturas más cálidas aumentaron las tasas de evaporación y disminuyeron la humedad del suelo, creando un sequía repentina – uno que se desarrolló en cuestión de semanas.

El río Mississippi cuenca drena un área que cubre 1,2 millones de millas cuadradas (3,2 millones de kilómetros cuadrados): más del 40% del territorio continental de EE. UU.Esto produce un flujo enorme, especialmente en el bajo Mississippi a medida que más afluentes desembocan en él.

Cuando los niveles de agua son normales, más de 500.000 pies cúbicos (14.000 metros cúbicos) pasan por Memphis cada segundo.Eso es suficiente para llenar el estadio Rose Bowl en Pasadena, California, en menos de un minuto.

El flujo de la corriente en el bajo Mississippi puede tardar en responder a los cambios en las precipitaciones, ya que el agua debe viajar largas distancias para llegar a la región.Sin embargo, durante la reciente sequía repentina, los niveles de agua en el río disminuyeron drásticamente de agosto a octubre. alcanzando un mínimo histórico en octubre.20, 2022, en Menfis.El río cayó 20 pies en 11 semanas.

Cambiando los patrones de sequía repentina

La sequía repentina de 2022 se produjo dentro de una tendencia a largo plazo en la que los niveles mínimos anuales de agua en la parte baja del río Mississippi han disminuido durante el último siglo.En otras palabras, los mínimos anuales están disminuyendo.

Hay dos causas principales para estos mínimos extremos.Primero, la construcción de esclusas, presas y diques para la gestión de inundaciones a partir de la década de 1930 ha incautado una parte cada vez mayor del caudal del río aguas arriba y ha disminuido las variaciones en el caudal del río.Sin querer, esto ha hecho que los episodios de estiaje sean más graves.

En segundo lugar, la sequía repentina de 2022 afectó a zonas diferentes a los anteriores episodios de escasez extrema de agua.En los últimos años, las sequías repentinas, cálidas y secas se centraron en los afluentes del Misuri y ríos ohio, que desembocan en el Mississippi.Esto provocó que llegara menos agua a la parte baja del río Mississippi.En 2022, los niveles de humedad del suelo eran normales en los afluentes, pero se desarrolló una sequía repentina en el centro de EE. UU.sobre el propio río Mississippi, aumentando la evaporación y reduciendo los niveles inferiores de agua del río Mississippi.

La idea de que el cauce principal de un gran río como el Mississippi pueda experimentar escasez de agua incluso cuando sus principales afluentes fluyen a niveles normales va en contra del pensamiento convencional sobre la sequía hidrológica.El evento histórico de este año en la cuenca del río Mississippi es evidencia de que el cambio climático está alterando los grandes ríos a medida que las altas temperaturas aumentan la evaporación y hacen que el suelo tenga más "sed".

Copias de seguridad de barcazas

El río Mississippi es una vía fluvial clave para mover grano en barcaza desde los estados agrícolas hasta los mercados nacionales y de exportación.Las barcazas son la opción menos costosa y más sostenible para el transporte marítimo comercial.

Una sola barcaza con tolva puede transportar tanta carga seca como 16 vagones o 70 camiones.Alrededor del 92% de los EE.UU.exportaciones agrícolas, incluidas la soja, el maíz y el trigo, moverse por la cuenca del río Mississippi.

Los bajos niveles de agua reducen las partes navegables del río que son lo suficientemente profundas para las barcazas.En octubre7, 2022, más de 2.000 barcazas estaban respaldadas en varios puntos a lo largo del Mississippi debido al cierre de ríos.Los bajos niveles de agua interrumpieron los envíos tanto al norte como al sur.

Los costos de envío aumentan durante la temporada de cosecha, cuando la demanda de transporte en barcazas es mayor. Tarifas de barcazas puede fluctuar significativamente dependiendo de la oferta y la demanda del mercado, el tamaño de la flota de barcazas y otros factores.

Las restricciones de navegación en el Mississippi debido a los bajos niveles de agua han aumentado considerablemente el coste semanal del transporte de cereales en barcazas.La tarifa promedio del envío por barcaza se disparó de alrededor de 11 a 12 dólares por tonelada en el verano de 2022 a más de 71 dólares por tonelada en octubre de 2022.En noviembre descendió a un promedio de 27,25 dólares por tonelada, aún más del doble de la tasa típica.

Preparándose para más bajas de agua

Las temperaturas atmosféricas más cálidas tienen el potencial de evaporar más agua, provocando sequías, y de retener más agua, provocando precipitaciones extremas. Registros fluviales prehistóricos en América del Norte indicar que temperaturas más cálidas hace 1.000 años hizo que los patrones de precipitación fueran más variables, con importantes sequías marcadas por inundaciones extremas, condiciones similares a las que estamos viendo ahora en el bajo Mississippi.

Durante los últimos 100 años, los cambios anuales de muy seco a muy húmedo en el valle del río Mississippi se han vuelto más frecuentes.Esperamos que esta tendencia continúe a medida que las temperaturas globales continúan aumentando debido al cambio climático.

Las empresas que envían cereales buscarán alternativas de envío y dragado repetido Puede ser necesario mantener el río navegable.Esto encarecerá el envío y los costos más altos se trasladarán a los consumidores.

Los bajos niveles de agua en el río también permiten que el agua salada se desplace hacia el norte desde el Golfo de México, lo que podría contaminar los suministros de agua potable en el sur de Luisiana.Para evitarlo, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército está construyendo un dique submarino para impedir que el agua salada, que es más densa y se hunde debajo del agua dulce, se mueva río arriba.

A lo largo del siglo XX, la ingeniería fluvial en el Mississippi estuvo impulsada por la necesidad de reducir las inundaciones.La mitigación de las inundaciones seguirá siendo importante en el futuro, pero el riesgo de inundaciones también aumentará.Como EE.UU.entra en una nueva era de extremos hidrológicos, creemos que es fundamental comprender cómo las cuencas hidrográficas y los grandes ríos responden al cambio climático, para que las industrias y las comunidades puedan prepararse mejor para el futuro.

Este artículo se actualizó para corregir el valor proporcionado para el volumen de agua que pasa por Memphis cada segundo.