Tendencias en el escurrimiento de los ríos argentinos a partir del análisis de las manchas solares y de la temperatura del Pacífico

Las manchas solares son regiones del sol que presentan una temperatura más baja que su entorno. Si bien son conocidas desde la antigüedad, existe un registro preciso de ellas desde 1749. La cantidad de manchas que presenta el sol cada año no es constante; por el contrario se han establecido ciclos que dan cuenta del patrón del comportamiento dinámico de la actividad solar.

En diferentes análisis se ha puesto en evidencia las interrelaciones entre la actividad solar con la hidrósfera y la atmósfera, que permite entender las causas de diferentes variables atmosféricas.

Analizando la serie de manchas solares y el promedio anual del indicador ONI (sigla en inglés de Oceanic Niño Index), un indicador que mide la variación de la temperatura del océano Pacífico ecuatorial respecto de un periodo de referencia1, se pueden establecer algunas interrelaciones entre ambas series de datos.
En los gráficos presentados en el recuadro

Ciclo de manchas solares se muestra el número de manchas solares anuales del periodo 1749 a 2013 que representa el patrón de comportamiento de la dinámica solar observado, donde pueden diferenciarse claramente tres ciclos (Gráfico 1):

• 2 ciclos Tipo I, de período de al menos 260 años el primero, y de 100 años el segundo (Gráfico 2);
• 7 ciclos del Tipo II, cuyo periodo tiene cerca de 44 años en algunos casos y en otros de cerca de 22 (que pueden observarse en el Gráfico 1 y en el 3 (tabla);
• 24 ciclos Tipo III, con períodos de aproximadamente 11 años bien diferenciados (Gráfico 4).

EL FINAL DE TRES CICLOS

Actualmente estamos dentro del segundo ciclo de Tipo I, que comenzó en 1906 y tuvo su máximo en 1957 con 254 manchas solares;ciclo que probablemente durará hasta el 2018. Pero dentro de este ciclo mayor (de período 100 años) estamos también al final de último ciclo observado de Tipo II, que comenzó en 1970 y ha durado 45 años, alcanzando el pico máximo de actividad solar en el año 1990, cuando se observaron 200 manchas solares. Se espera que este ciclo termine en el 2014 o 2015. Finalmente, dentro de este ciclo Tipo II, estamos este año en el pico de su quinto ciclo de Tipo III, que ha alcanzado su máximo en unas 64 manchas solares (en un proceso de doble pico seguidos).

Como podemos ver, el año 2014 se presenta entonces como un punto de inflexión de los tres tipos de ciclos juntos de actividad solar, lo que constituye una situación muy compleja de analizar. Es por ello que algunos analistas hablan que debemos esperar un calentamiento mayor y, por el contrario, otros especulan con una miniglaciación. El motivo de este desconcierto es que no sabemos qué va a hacer el motor de nuestro clima: el sol.

Para poder prever qué puede suceder en el futuro debemos apelar a situaciones similares observadas en el pasado. En este sentido, la última vez que pasamos por un momento similar fue en 1906 (cuando termina un ciclo Tipo I y empieza una nuevo). No se sabe aún qué va a pasar en el futuro con la actividad solar, lo más probable es que el sol comience un nuevo ciclo Tipo I, caracterizado por un aumento progresivo de los máximos de sus ciclos Tipo II, continuando con el patrón mostrado durante los últimos 250 años; esto es, una vez que culmine el descenso del ciclo de Tipo III actual, lo que puede ocurrir posiblemente en 2018 (año en que tendremos un mínimo de actividad solar).

Respecto de los ciclos de más corta duración (Tipo III) podemos decir que hoy estamos en la cima del último ciclo de 11 años observado, que comenzó en el 2009 y que se espera que comience a disminuir la actividad solar por al menos dentro de unos 4 o 6 años; es decir, también en 2018.

En el gráfico 5 se puede observar que el patrón de manchas solares presenta ciclos Tipo III con períodos de 10 a 11 años de duración, mientras que la serie histórica del índice medio anual ONI muestra la aparición de un fenómeno llamado “el Niño” (pulsos de anomalías de temperaturas positivas indicados con flecha roja) que están desfasados sistemáticamente 6 años (flechas rojas) respecto de la ubicación del centro de cada ciclo de actividad solar de Tipo III.

COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA ATMOSFÉRICA

En el recuadro El sol y la temperatura se muestra una comparación que he realizado entre la serie histórica de manchas solares y las anomalías de temperatura media global tomadas del Centro de Información Climática de la Administración de Estados Unidos del Océano y la Atmósfera (NOAA). Se puede observar cómo funciona el mecanismo de impacto de cesión de energía entre el aumento de actividad solar y el aumento de temperatura atmosférica planetaria. Es notable que el cambio de actividad del sol desde 19292 marca un quiebre en la forma en que el sol impacta en la temperatura atmosférica generando un aumento continuo entre 1929 y 1945; entre 1945 y 1950 la temperatura disminuye por la terminación del ciclo de Tipo II anterior y vuelve a comenzar su aumento en forma continuada entre el 1950-2000, con un cambio de pendiente entre 1985 y 2000.

Si observamos en el gráfico la curva envolvente marcada en azul de la serie de temperaturas, podemos distinguir el impacto de los 6 ciclos Tipo II registrados desde 1804 hasta hoy. Lógicamente los ciclos Tipo II se replican en la atmósfera pero desfasados en el tiempo y deformados por la inercia de la interacción sol-atmósfera-océanos.

Luego del año 2000 se nota un nuevo cambio de pendiente de la temperatura (la temperatura se mantiene constante hasta el 2013) esto último se debe a que desde el año 1990 el sol comienza a decaer en actividad.

Se nota un desfasaje (inercia) de la respuesta de la atmósfera a la actividad solar que es aproximadamente de unos 30 años en 1840 y va disminuyendo hasta hacerse de unos 10 años en la actualidad. Esto explica la disminución de actividad solar entre 2000 y 2013 se debe a que el sistema atmosférico tardó 10 años en manifestar la disminución de actividad solar del periodo (1990 al 2000).

Esto significa que lo que observamos hoy a nivel de dinámica solar impactará en la dinámica atmosférica global recién dentro de aproximadamente 10 años. Mientras que lo que está observándose hoy en la temperatura media de la atmósfera global es producto de la actividad solar que ocurrió aproximadamente entre los años 2002 y 2003. El cambio de tendencia a subir la temperatura de la atmósfera en forma continua desde 1930 puede deberse exclusivamente a que el ciclo Tipo I de actividad solar que comenzó en 1906 -y que puede terminar en 2018- ha sido mucho más corto e intenso en magnitud que el ciclo I anterior, lo cual puede perfectamente ocasionar un cambio en la respuesta del sistema atmosférico.

Por otro lado, un año que es el candidato más cercano a ser similar en actividad solar al año 2014, y que está dentro del ciclo I actual, sería 1970. El patrón de manchas solares muestra que en el año 1969 comenzó un ciclo Tipo II con pico máximo en el año 1990, y que se espera que termine en el año 2018. Ello implica que el 2014 estaría en una situación similar a la observada en 1970 (cuando comenzó el ciclo II de actividad solar actual) ya que en ese momento se culminaba el ciclo Tipo II anterior que había comenzado en 1929. Sin embargo los valores máximos de manchas solares observadas para ese año fueron de 127.8, prácticamente el doble que lo registrado en el 2013.

Dado que las magnitudes de los picos de los fenómenos Niño fase II están correlacionados en forma directa con la máxima actividad solar del ciclo Tipo III vigente, el número máximo de manchas observado -que es de 64 en el año 2013- indican que los aumentos de los valores medios anuales del indicador ONI no serán muy significativos para el 2014. Por lo cual es esperable una continuidad en los valores bajos del ONI medio anual para este año.

El hecho de que el año 1970 ha sido un año con una situación de evolución solar semejante, lo hace un candidato climático para elaborar hipótesis sobre lo que sucederá en el 2014. De hecho, la ola polar registrada en Alabama (EE.UU.) en enero de 1970 (que llegó a -12,5º) responden a las más bajas registrada hasta este enero de 2014, en que se ha registrado en Alabama -14º, una anomalía climática muy llamativa que bate el record histórico de 1970, hechos singulares que potencian la hipótesis enunciada.

De todas maneras, debe tenerse en cuenta que la atmósfera se calentó en 0.25º respecto de 1970, lo que podría agregar un grad de variabilidad extra a lo observado en dicho año. Cabe recordar que en noviembre de 1970 ocurrió el devastador ciclón tropical Bhola, que golpeó el antiguo Pakistán Oriental (actual Bangladesh) y el estado de Bengala Occidental en la India el 12 de noviembre de 19703. Este temporal fue la sexta tormenta ciclónica de la temporada de ciclones del océano Índico de 1970, y también el más fuerte de dicha temporada, alcanzando una fuerza equivalente a la categoría 3 de la Escala de huracanes de Saffir-Simpson.

La época de ciclones en esta zona comenzó en mayo del 2013. El ciclón Mahasen provocó al menos la muerte de 33 personas (entre ellas 15 niños) en Bangladesh, además de forzar la evacuación de cerca de un millón de personas y la destrucción de miles de casas. La ONU había advertido que el ciclón podía afectar a 8 millones de personas en Bangladesh, Birmania e India. Es posible que en esta región se reproduzca en 2014 un ciclón de características destructivas como el del 1970.

Otro año candidato posible, igualmente fuerte, podría ser 1981, dado que la actividad solar ciclo III (1964-1976) es muy similar a la onda ciclo III (1996-2008). La onda ONI de fase I ocurrida en 1977 es similar a la ocurrida en 2009, además la onda solar de ciclo III que le dio forma a la ondulación del ONI en su Fase II (en la que está el año 1981) tuvo en 1978 un valor similar al registrado en el 20124.

Por otro lado, otro año candidato sería 1962, aunque en este caso el pulso ONI observado de Fase I en 1958 fue mucho mayor que el observado en 2009. Debe hacerse la salvedad de que en 1962 se estaba al principio de la Fase II (primera onda de amortiguamiento) mientras que en el 2014 estamos en el final de la Fase II (segundo onda de amortiguamiento).

Como vemos, ningún proceso de interacción sol-océano-atmósfera de los años candidatos mencionados es exactamente igual al actual ni a otro pasado; sin embargo, sí poseen algunas pautas comunes de comportamiento y en sus orígenes y entorno (ciclo de actividad solar y fase oceánica) lo que permite identificar estos ciclos y fases que permiten aceptarlos o no como candidatos para analizar tendencias potenciales a partir de la situación actual.

TENDENCIAS DE ESCURRIMIENTOS

A partir de lo expuesto precedentemente, se pueden elaborar tablas con datos de caudales medios mensuales de los principales ríos de Argentina para cada uno de los años candidatos mencionados, a fin de poder establecer una tendencia para el 2014.

Si tomamos los promedios de los caudales medios mensuales para algunos ríos tomados como testigo, para los 3 años candidatos mencionados (1962, 1970 y 1981) y se compara con los promedios históricos, se obtiene una tabla con el déficit previsto para 2014 (Ver Déficit hídrico). En el recuadro

Los años candidatos se presenta un panorama para cada uno de esos años.
La tabla presentada en el recuadro Déficit hídrico significa que la tendencia para 2014 para los ríos señalados es una disminución de sus caudales en distintos porcentajes. Se podría decir que el río Limay tendrá un comportamiento prácticamente normal (con un déficit del 5%); el río Collón Curá tendrá un déficit anual del 15%; mientras que el río Neuquén se verá más afectado, con un 22% de déficit.

Por su parte, el río Mendoza presenta un 16% de déficit y el río San Juan -el más afectado- tendrá un déficit anual de 53%. En cada caso particular deberá también analizarse la distribución mensual de estas anomalías.

Para el río Paraná se espera un déficit anual del 18% , mientras que para el río Uruguay es esperable un déficit promedio del 42%.

Cabe destacar que esta situación promedio de candidatos es solo una expectativa o tendencia del comportamiento basado en algunos indicadores. En el caso del río Paraná y Uruguay la influencia del ONI se ve debilitada por las masas de aire húmedo provenientes del Atlántico, lo que depende entre otros factores de la corriente del Golfo.

De hecho mientras en el año 1970 tuvo un déficit del 33%, en el año 1981 tuvo un escurrimiento anual normal. Esto se repite en algunos ríos en el año 1981, que se presenta como el candidato de mayores caudales, aunque debe recordarse que ese año coincidió con el final de la primer onda de la Fase II de amortiguamiento del ONI y no en el comienzo de la segunda onda de fase II, como es el caso de 2014, por lo cual su candidatura actual es más débil que la del año 1970 y 1962, aunque no por ello lo podemos descartar ahora totalmente.

Referencias

1. El indicador ONI se obtiene mediante el promedio móvil de la anomalía de la temperatura de la superficie del mar, en relación con el período de referencia 1971-2000, tomando tres meses sucesivos: la anomalía del mes, la anomalía del mes que le antecede y la del mes que le sigue, en la región Niño 3.4 (5º N a 5º S y 120ºE a 170ºO). ENSO cycle, recent evolution, current status and prediction, NOAA, 2007.
2. Distingo el periodo 1860-1929 del periodo 1929-2013 porque en este último aumenta notablemente la actividad solar.
3. En este evento murieron unas 500.000 personas, principalmente debido a la marejada ciclónica que inundó gran parte de las tierras bajas del delta del Ganges.
4. A pesar de que su máximo en 1980 fue el doble del registrado en 2013, pero este efecto será una diferencia para evaluar en 2015.

Por: Oscar Dölling
Fuente: Hydria

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