Os impactos das ondas de calor nos fluxos dos rios mudarão rapidamente sob as mudanças climáticas, nova pesquisa da SFU

As alterações climáticas farão com que as ondas de calor afetem os fluxos dos rios no final do outono e no início da primavera, amplificando o papel que o calor extremo desempenhará na formação dos recursos hídricos canadianos, de acordo com uma nova investigação da SFU.

Dois estudos realizados por pesquisadores da Escola de Ciências Ambientais da Universidade Simon Fraser examinam como as mudanças climáticas podem alterar a forma como os rios canadenses respondem a eventos de calor extremo.

No primeiro estudo de mais de 860 bacias hidrográficas em todo o Canadá, o pós-doutorado da SFU, Sam Anderson, e o professor de ciências ambientais, Shawn Chartrand, investigaram como os rios de todo o país responderam a eventos de calor de vários dias – ou ondas de calor – para entender melhor como eles pode responder a futuras ondas de calor.

“Se as ondas de calor conseguirem diminuir de forma mais dramática a acumulação de neve no final do outono, inverno e início da primavera”, diz Anderson, “teremos menos neve disponível para sustentar os rios na primavera e no verão, quando realmente precisamos dela para a nossa agricultura e sistemas de água”. .”

Publicado recentemente em O Futuro da Terra o estudo descobriu que, sob o aquecimento futuro esperado, a resposta do fluxo às ondas de calor mudará mais rapidamente em relação a eventos de calor mais moderados. É importante ressaltar que a resposta do fluxo às ondas de calor em algumas regiões é muito mais sensível ao aquecimento futuro do que em outras.

Ao estudar aproximadamente 40 anos de dados de vazão e temperatura de bacias de todo o país, a equipe determinou que as ondas de calor no outono e na primavera geralmente causam o aumento mais significativo no fluxo dos rios.

“As ondas de calor são períodos de calor anômalo, em relação à época do ano em que ocorrem. Enquanto as ondas de calor do verão são as mais quentes em termos de graus Celsius, as ondas de calor fora do verão – particularmente na primavera e no outono – podem ser as mais importantes para os fluxos dos rios. “, diz Anderson.

Anderson explica que, à medida que o aquecimento futuro diminui a janela de temperaturas abaixo de zero que normalmente separa estes dois períodos, as ondas de calor terão um efeito amplificado nos fluxos dos rios.

“Por exemplo, os fluxos dos rios respondem às flutuações de temperatura que provocam o derretimento da neve na primavera, uma vez que as flutuações de temperatura sobem acima de zero. Sob um pouco de aquecimento, a sensibilidade do fluxo do rio à temperatura começaria mais cedo, à medida que as temperaturas médias subissem acima de zero mais cedo – digamos, por por semana”, explica Anderson. “Mas as flutuações de temperatura que se desviam do normal podem ultrapassar esse limiar de congelamento ainda mais cedo – em muito mais de uma semana. É desta forma que as alterações climáticas estão a amplificar a relevância hidrológica das ondas de calor, que são substancialmente mais quentes do que as condições normais – ao expandir os períodos do ano em que as ondas de calor podem provocar derretimento e modificar a fase de precipitação.”

De acordo com o estudo, sob temperaturas mais altas, as ondas de calor na costa oeste, nas pradarias do sudoeste, no sul de Ontário e nas regiões da costa leste terão um impacto maior nos fluxos dos rios em comparação com as ondas de calor em outras regiões. “É aqui que os impactos das ondas de calor serão realmente amplificados com um pouco de aquecimento”, diz ele.

Anderson observa que isso se baseia no clima local de uma região e na sensibilidade da janela de congelamento entre o outono e a primavera ao aquecimento das temperaturas.

“Isso significa que nessas regiões, as futuras ondas de calor estarão mais associadas a eventos de alto fluxo em diferentes épocas do ano do que no passado, para os quais podemos não estar preparados”, diz Anderson.

Ele acrescenta que isto também pode ter consequências para espécies como o salmão, que dependem dos caudais dos rios que são frescos e suficientemente altos no outono para completarem as suas corridas – ambas qualidades que são ameaçadas pelo declínio da neve acumulada.

Em outro estudo recente publicado em Cartas de Pesquisa Ambiental Anderson e Chartrand também analisaram como as respostas dos rios às ondas de calor variaram ao longo do tempo para compreender melhor quais mudanças podem ser previstas no futuro. Ao investigar as respostas de seis bacias no oeste do Canadá a eventos de aquecimento ao longo de aproximadamente 80 anos, quantificaram como as respostas dos rios às ondas de calor variaram ao longo dos anos com diferentes características climáticas.

O estudo demonstrou que as respostas dos rios às ondas de calor podem ser melhoradas no início da primavera, mas os impactos dos eventos do final da primavera, que muitas vezes levantam preocupações de inundações devido ao aumento do derretimento da neve, não são necessariamente o que esperaríamos.

“Em anos com menos neve e temperaturas mais altas – que esperamos ver mais no futuro – a sensibilidade do fluxo do rio às ondas de calor no final da primavera é realmente suprimida”, explica Anderson.

“Grande parte da neve que de outra forma teria derretido durante uma determinada onda de calor no final da primavera, já teria derretido no início da temporada – estamos mudando para um modo em que mais água é liberada do armazenamento no inverno e no início da primavera. Então, embora as ondas de calor possam fazer mais no Inverno e no início da Primavera, podem fazer menos no final da Primavera. Isto é realmente importante tendo em conta as preocupações com as inundações no final da Primavera, especialmente porque os fluxos mais elevados da Primavera ocorrem no início do ano devido às alterações climáticas. esses tipos de ondas de calor prolongarão a estação de baixo fluxo no verão e no outono”, diz Anderson.

“Em conjunto, estes dois estudos dão-nos uma melhor compreensão do papel que as ondas de calor desempenham na formação dos fluxos dos rios e na disponibilidade de água, tanto no espaço em todo o Canadá, como ao longo do tempo ao longo do último século”, diz Anderson. “Quando se trata de ondas de calor, um pouco de aquecimento pode ajudar muito a remodelar a forma como impactam os rios em todo o país. Isto terá implicações importantes para todos os usuários de água e ecossistemas a jusante, à medida que as ondas de calor se tornam mais frequentes e mais intensas – da conservação à agricultura. para o abastecimento de água municipal.”