Científicos de la NOAA publican un nuevo conjunto de datos sobre la química y el caudal de los ríos de EE.UU.

Se ha publicado un nuevo conjunto de datos sobre la química y la descarga fluvial en las costas de Estados Unidos. Una reciente publicación realizada por científicos del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML), el Instituto del Golfo Norte (NGI) y el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos (GFDL) de la NOAA proporciona un conjunto de datos sobre la química y el caudal de 140 ríos estadounidenses situados a lo largo de las costas occidental, oriental y del Golfo de México, basado en registros históricos del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos. Este conjunto de datos será muy útil para la modelización biogeoquímica oceánica regional y los estudios sobre la química del carbono. 

Figura 1: Estaciones del USGS utilizadas para derivar los patrones químicos fluviales. Los puntos verdes, rojos y azules corresponden a los ríos que desembocan en la costa este de EE.UU., el Golfo de México y la costa oeste de EE.UU., respectivamente.

Los modelos de biogeoquímica oceánica se utilizan ampliamente para simular, predecir y estudiar los ecosistemas marinos, la química del carbono oceánico, la acidificación de los océanos, la productividad oceánica y la pesca. En los últimos años, ha aumentado el interés por comprender y cuantificar mejor la influencia de los aportes fluviales en los ecosistemas costeros estadounidenses. Esto se refleja en el creciente número de estudios de modelización biogeoquímica oceánica que abordan los patrones oceánicos inducidos por los ríos. Sin embargo, para simular correctamente las respuestas de los ecosistemas costeros a la escorrentía fluvial, estos modelos necesitan aportaciones realistas de propiedades del agua fluvial como nutrientes, alcalinidad y concentración de carbono inorgánico disuelto. 

Además, comprender los impactos de las descargas fluviales es importante porque pueden desempeñar un papel en la intensificación y el pronóstico de los huracanes. En un estudio realizado por científicos del AOML, se descubrió que la pluma del río Mississippi desempeñó un papel clave en la intensificación del huracán Michael en 2018. El gradiente de densidad muy intenso entre las aguas dulces del río en la capa superficial de la pluma del Mississippi y las aguas oceánicas más saladas debajo inhibió la mezcla de estas dos masas de agua. Esto dio lugar a que la capa superficial mantuviera altas temperaturas de la superficie del mar y proporcionara condiciones favorables para la intensificación del huracán. 

Existe una creciente necesidad de datos sobre la química de los ríos, especialmente de variables del sistema carbonatado como la alcalinidad y el carbono inorgánico disuelto, para reducir las incertidumbres relacionadas con el flujo de carbono y nutrientes de la tierra a las aguas costeras. Para ayudar a llenar este vacío, un equipo de investigación dirigido por científicos de la NOAA y del IGN desarrolló el nuevo producto de datos para aplicaciones de modelos oceano-biogeoquímicos que caracteriza la química fluvial de 140 ríos estadounidenses.

"Este nuevo conjunto de datos integra y normaliza la información histórica del USGS procedente de las estaciones fluviales de seguimiento cercanas a la costa, lo que permite disponer de un conjunto completo de variables químicas fluviales necesarias para los modelos biogeoquímicos oceánicos, incluidas nuevas estimaciones del carbono inorgánico disuelto. También es útil para evaluar la capacidad de los modelos hidrológicos y de carga de nutrientes", afirma Fabián Gómez, investigador del NGI/AOML y autor principal de la publicación. 

El conjunto de datos, denominado RC4USCoast, proporciona una serie temporal mensual, así como una climatología mensual promediada a largo plazo, de 21 variables químicas, entre ellas la alcalinidad, el pH, la concentración de carbono inorgánico disuelto y los nutrientes. El conjunto de datos procede de la Base de Datos de Calidad del Agua del USGS, junto con datos de descarga fluvial de las Estadísticas Mensuales de Aguas Superficiales para la Nación del USGS y del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos. Puede descargarse a través de los Centros Nacionales de Información Medioambiental (NCEI) de la NOAA.

El objetivo de este trabajo era desarrollar un conjunto de datos de química fluvial de Estados Unidos para su uso en el sistema de apoyo a la toma de decisiones y modelización oceánica operativa de próxima generación de la NOAA, cuyo objetivo es reducir los impactos, aumentar la resiliencia y ayudar a los recursos marinos y a los usuarios de los recursos a adaptarse a las cambiantes condiciones oceánicas. 

Este esfuerzo contó con el apoyo de la Iniciativa Clima, Ecosistemas y Pesquerías (CEFI), el Programa sobre Acidificación Oceánica (OAP) y la Oficina del Programa sobre el Clima (CPO).

Este trabajo fue galardonado con una Medalla de Plata del Departamento de Comercio en 2024. Más información aquí.

Referencia:

Gómez, F.A., S.-K. Lee, C.A. Stock, A.C. Ross, L. Resplandy, S.A. Siedlecki, F. Tagklis y J.E. Salisbury. RC4USCoast: A river chemistry dataset for regional ocean model applications in the U.S. East Coast, Gulf of Mexico, and U.S. West Coast. Earth System Science Data, 15(5):2223-2234(https://doi.org/10.5194/essd-15-2223-2023)(2023).