El cambio climático hace que las olas de calor en lagos sean más frecuentes, intensas y duraderas, advierte un nuevo estudio.
Una ola de calor en un lago se define como un periodo de al menos cinco días con temperaturas superficiales del agua «extremadamente cálidas».
El nuevo estudio concluye que las olas de calor en lagos podrían durar hasta 12 veces más a finales de siglo y ser hasta 1,7 °C más cálidas.
Las olas de calor continuas en lagos podrían causar graves daños ecológicos, reducir el número de especies y aumentar el riesgo de episodios de mortandad masiva.
El cambio climático hace que las «olas de calor en lagos» sean más frecuentes, intensas y duraderas, advierte un nuevo estudio.
La investigación, publicada en Nature, concluye que las olas de calor en lagos podrían durar entre tres y 12 veces más a finales de este siglo, y ser entre 0,3 °C y 1,7 °C más cálidas.
Los autores advierten de que, a medida que aumentan las temperaturas de los lagos, las olas de calor del pasado «ya no serán extremas y se convertirán en la nueva normalidad». En algunos casos, incluso con un escenario de bajas emisiones, habrá lagos que alcancen un «estado de ola de calor permanente» a finales de siglo.
La autora principal explica a Carbon Brief que prevé «daños catastróficos para algunos ecosistemas lacustres, que podrían tener repercusiones irreversibles en las comunidades ecológicas, además de influir drásticamente en las comunidades locales que dependen de los lagos para sobrevivir».
¿Qué es una ola de calor en un lago?
Una «ola de calor en un lago» se define –de forma similar a las olas de calor marinas – como un periodo de al menos cinco días con temperaturas superficiales del agua «extremadamente cálidas», según indica el artículo. Este umbral se define como el percentil 90, lo que significa que la temperatura solo se supera el 10 % del tiempo en el clima de referencia. Como el clima medio varía de un lago a otro, este umbral será ligeramente diferente para cada lago del mundo.
Las olas de calor en lagos son todavía un concepto muy nuevo, afirma el autor principal el Dr. Richard Woolway de la Agencia Espacial Europea a Carbon Brief:
«La principal novedad de este trabajo es que introducimos el concepto de olas de calor en lagos… En este trabajo demostramos, por primera vez, que las olas de calor también se producen con frecuencia en los lagos y que estas son muy sensibles a las variaciones climáticas».
El nuevo estudio determina el impacto del cambio climático en la intensidad, la frecuencia y la duración de las olas de calor en 702 lagos de todo el planeta. Utiliza observaciones por satélite y simulaciones de un modelo de lagos de agua dulce (pdf), impulsado por cuatro modelos climáticos, para simular las temperaturas superficiales diarias durante los siglos XX y XXI.
La siguiente tabla muestra la intensidad y la duración medias de las olas de calor en lagos a finales del siglo XX (1970-99) y las proyectadas para finales del siglo XXI (2070-99). Para las proyecciones del siglo XXI se muestran dos escenarios de emisiones: el de bajas emisiones escenario RCP2.6, y el de emisiones muy altas escenario RCP8.5.
El estudio también clasifica las olas de calor en lagos según su intensidad: moderada, fuerte, severa o extrema. El siguiente gráfico muestra las simulaciones del número anual total de «días de ola de calor» para las cuatro intensidades, desde 1900 hasta 2100 bajo tres escenarios de emisiones diferentes (en este caso incluyendo RCP6.0).
Número medio anual global de días de ola de calor «moderada», «fuerte», «severa» o «extrema» simulados entre 1900 y 2100 para los escenarios RCP2.6, RCP6.0 y RCP8.5. Datos de Woolway et al (2021). Gráfico de Carbon Brief elaborado con Highcharts.
A lo largo del siglo XX, hay una media de unos 15 días de ola de calor en lagos al año en todo el mundo, y la mayoría se clasifican como «moderados». Sin embargo, el número total de días de ola de calor en lagos aumenta significativamente a partir del año 2000 en los tres escenarios de emisiones analizados.
En el escenario de emisiones más bajas, RCP2.6, hay poco menos de 100 días de ola de calor al año a finales del siglo XXI, repartidos de manera bastante uniforme entre las cuatro categorías de intensidad. Sin embargo, en el escenario de emisiones más altas, RCP8.5, hay más de 200 días de ola de calor al año a finales del siglo XXI, la mayoría clasificados como «extremos».
Olas de calor permanentes en lagos
Un lago entra en un estado de «ola de calor permanente» cuando sus temperaturas superficiales superan de forma continua la temperatura umbral durante un año completo. El siguiente gráfico muestra cuántos de los 702 lagos estudiados se prevé que alcancen este estado a lo largo del siglo XXI.
Los datos históricos se muestran en negro, el escenario de bajas emisiones RCP2.6 en azul, el escenario de emisiones medias RCP6.0 en naranja y el escenario de emisiones altas RCP8.5 en rojo.
Antes del año 2000, ninguno de los lagos estudiados alcanzó un estado de ola de calor permanente. Sin embargo, a finales del siglo XXI, incluso el escenario de emisiones más bajas, RCP2.6, provoca olas de calor permanentes en algunos de los lagos estudiados.
En el escenario de emisiones más altas, 81 de los 702 lagos estudiados alcanzan un estado de ola de calor permanente en 2099. La Dra. Catherine O’Reilly, profesora asociada de geología de la Universidad Estatal de Illinois, que no participó en el estudio, explica a Carbon Brief la importancia de este hallazgo:
«También me sorprendió –y me horrorizó un poco– ver cuántos lagos estarán prácticamente en un estado permanente de «ola de calor». Es difícil imaginar que no se produzcan cambios sustanciales en los entornos lacustres en esas condiciones. Es como si viviéramos en otro planeta».
El estudio también concluye que las olas de calor superficiales son más duraderas y menos intensas en los lagos profundos –de hasta 60 metros de profundidad– que en los lagos poco profundos. Esto se debe a que los lagos más profundos tienen un mayor volumen de agua sobre el que distribuir el calor, explica Woolway a Carbon Brief:
«A esto lo llamamos inercia térmica: del mismo modo que un tren pesado tarda más en acelerar y frenar que un vehículo más ligero como un coche, los lagos profundos se calientan y se enfrían más lentamente que los lagos poco profundos. Esto hace que las olas de calor sean menos intensas, pero más duraderas».
O’Reilly comenta que esta inercia térmica podría tener importantes repercusiones ambientales, especialmente en los lagos profundos:
«Uno de los problemas de los lagos es que, si una ola de calor tiene un efecto considerable, no sabemos lo fácil que le resultará a un lago recuperarse. Los lagos más profundos pueden tener más dificultades para recuperarse; los autores señalan esto en cuanto a la temperatura, pero tendremos que ver si también ocurre con otros aspectos del entorno lacustre».
¿Dónde son más graves las olas de calor en lagos?
Los 702 lagos utilizados en este estudio pueden dividirse en «regiones térmicas», en función de sus patrones estacionales de temperatura superficial, según indica el estudio. Por ejemplo, el lago Tana, en Etiopía, origen del Nilo Azul, es un lago de baja altitud de tipo «cálido del sur», mientras que el lago Lomond, en Escocia, es un lago de gran altitud de tipo «frío del norte».
El mapa de la izquierda muestra los lagos y sus regiones térmicas, mientras que el gráfico de la derecha muestra el patrón anual de las temperaturas superficiales medias de los lagos para las nueve regiones térmicas.
Los lagos con mayor variabilidad en su temperatura superficial se encuentran por lo general en latitudes altas, mientras que los lagos tropicales de latitudes bajas presentan menos variabilidad. El estudio también concluye que los lagos de latitudes altas suelen registrar olas de calor más intensas que los de latitudes bajas.
A medida que las olas de calor en lagos se vuelven más intensas y duraderas, empiezan a producirse en distintas épocas del año. El artículo explica que, en un escenario de emisiones altas, «las olas de calor en lagos ya no se limitarán a una única estación, sino que se extenderán a lo largo de varias estaciones».
Impactos de las olas de calor en lagos
Las olas de calor en lagos podrían reducir el número de especies que viven en ellos –«en algunos casos de forma crítica»–, explica Woolway a Carbon Brief. Añade que las olas de calor térmicas «ya han expuesto a los organismos acuáticos a condiciones nuevas y, en algunos casos, letales, lo que ha aumentado el riesgo de episodios de mortandad masiva, como las mortandades de peces».
Además, continúa Woolway, las olas de calor en lagos pueden aumentar la proliferación de algas, como las «cianobacterias productoras de toxinas», que pueden «suponer una grave amenaza para la salud del ganado, las mascotas y los seres humanos, además de influir en el suministro de agua segura para beber y para riego».
De hecho, los periodos de calor extremo en los lagos podrían tener repercusiones ecológicas más graves que las olas de calor marinas o terrestres olas de calor, según el Dr. Alistair Hobday, director de investigación de la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth (CSIRO) en Australia, que no participó en el estudio. Explica a Carbon Brief:
«En los sistemas marinos y terrestres, muchas especies que sufren el estrés de las olas de calor pueden desplazarse a aguas más frescas. En los lagos, con límites rígidos, el único refugio es desplazarse a aguas más profundas y frescas… por lo que cabe esperar que los impactos ecológicos de las olas de calor en lagos sean más dramáticos para la biología que en el océano».
Los organismos acuáticos de las regiones que ya se encuentran cerca de sus temperaturas máximas habitables se verán especialmente afectados por las olas de calor en lagos, según el artículo
Hobday señala que esta investigación podría ser útil para los gestores de lagos para «planificar respuestas ante las olas de calor», pero subraya que, a largo plazo, «la única forma de reducir la frecuencia, la gravedad y la duración de las olas de calor es reducir el calentamiento».
La Dra. Eleanor Jennings, coautora del estudio del Instituto de Tecnología de Dundalk en Irlanda, añade que el conocimiento sobre las olas de calor en lagos por sí solo «no basta» y que debe traducirse en acción:
«Saber que pueden producirse cambios muy drásticos y extremos no es suficiente. Este conocimiento debe traducirse en acciones individuales y gubernamentales si se quieren evitar incluso algunas de las consecuencias más extremas para los lagos y para las especies que viven en ellos».
