Pesquisadores da Faculdade de Artes e Ciências estão mais perto de compreender como a perda de geleiras na Cordilheira Branca do Peru está afetando os recursos hídricos em uma região que responde à mudança climática global.

Laura Lautz G'05, professor associado de ciências da terra, faz parte de uma multinacional, equipe interdisciplinar de pesquisa fazendo trabalho de campo no norte dos Andes peruanos. Ela e outros pesquisadores da A&S têm estudado a hidrologia das águas subterrâneas dos vales proglaciais - áreas formadas por recessão glaciar - nas montanhas com picos de gelo, lar de maior densidade de geleiras tropicais do mundo.

Suas descobertas são parte de um artigo importante em Processos Hidrológicos , co-autoria de cientistas e engenheiros da Universidade McGill e da École de Technologie Supérieur, ambos em Montreal; The Ohio State University (OSU); e o Instituto Francês de Pesquisa para o Desenvolvimento em Marselha.

“As geleiras tropicais nos Andes estão recuando a um ritmo alarmante, "Lautz diz." O derretimento dessas geleiras é importante porque sustenta o fluxo dos rios durante os meses mais secos do ano. À medida que as geleiras recuam e desaparecem, o mesmo acontece com a quantidade de água derretida. Portanto, a água subterrânea armazenada nos vales alpinos da Cordilheira Branca pode se tornar cada vez mais importante para as áreas a jusante. "

Os Andes contêm 99% das geleiras tropicais do mundo - rios de gelo que se movem lentamente e cujas altas elevações não são afetadas por temperaturas tropicais amenas. Essas geleiras, Contudo, são vulneráveis ​​às mudanças climáticas. Um estudo postula que, desde os anos 1970, As geleiras peruanas perderam quase metade de sua superfície.

Dada a densidade das geleiras na Cordilheira Branca, comunidades a jusante dependem da descarga de água subterrânea e do degelo das geleiras para seu abastecimento de água durante os meses secos de inverno (ou seja, Maio-setembro). O escoamento de riachos proglaciais também apóia a agricultura familiar e comercial, geração de energia hidrelétrica e operações de mineração transnacionais.

“Devido ao afastamento da região e ao difícil acesso, existem poucos estudos de campo que identificaram efetivamente a distribuição espacial da descarga de águas subterrâneas, "Lautz diz." Estamos mudando isso. "

Considerando que a água derretida vem do derretimento de gelo e neve, a água subterrânea é o resultado da precipitação que penetra na superfície da Terra; é transportado no subsolo e depois retorna aos lagos, pântanos e riachos.

Lautz estima que aproximadamente metade da descarga nos riachos proglaciais da Cordilheira Branca vem de águas subterrâneas.

O que não é compreendido - e é o impulso de sua pesquisa - é a distribuição espacial da descarga de água subterrânea. Usando um modelo chamado HFLUX, Lautz e sua equipe, incluindo o associado de pesquisa de pós-doutorado Ryan Gordon G'13, A cientista da Terra AnneMarie Glose G'13 e Ph.D. candidato Robin Glas G'18, criaram um modelo de balanço energético de um trecho de rio no Parque Nacional Huascaran, no Peru.

"Incorporamos observações de temperatura do fluxo, medições meteorológicas e lapso de tempo, imagens infravermelhas terrestres, "diz Lautz, que construiu uma carreira estudando como os processos hidrológicos afetam a qualidade da água e o movimento através de bacias hidrográficas. "Esta informação nos permitiu determinar as entradas brutas e líquidas de água subterrânea para um alcance do rio Quilcay, originários da Cordilheira Branca. "

A equipe de Lautz descobriu que 29 por cento da descarga do riacho na saída de alcance veio de águas subterrâneas. Além disso, o rastreamento de corante revelou que 49 por cento da água do riacho foi trocada por água subterrânea.

"Essas percepções sobre os caminhos da interação das águas subterrâneas-superficiais podem ajudar a melhorar a modelagem hidrológica das bacias proglaciais em toda a América do Sul, "Lautz diz.

Viagens anuais à Cordilheira Blanca são padrão para o grupo de pesquisa de Lautz. Por causa da grande altitude (mais de 13, 000 pés) e falta de oxigênio, ela e sua equipe viajam com pouca bagagem - principalmente a pé e com animais de carga - e trabalham durante uma semana de cada vez.

Lautz fica maravilhado com o número de pessoas, muitos dos quais são ex-alunos, envolvida com seus projetos. Recentemente, ela, Glas e Ph.D. a estudante Emily Baker G'18 conduziu um levantamento tomográfico sísmico de parte da Cordilheira Branca, usando equipamento pertencente ao Professor Assistente Robert Moucha. Eles foram assistidos por Marty Briggs G'12, um hidrólogo pesquisador do U.S. Geological Survey; Jeff McKenzie G'00, G'05, professor associado de ciências terrestres e planetárias na McGill; e Bryan Mark G'01, professor de geografia na OSU, onde também trabalha no Byrd Polar and Climate Research Center.

"É preciso uma aldeia para realizar esses projetos, "Lautz diz." Os alunos e ex-alunos são vitais para o nosso sucesso, no campus e no campo. "