El cambio climático puede generar elevaciones del suelo en ciertas zonas de la Tierra de forma llamativa

Sudáfrica se está elevando lentamente del nivel del agua, hasta 2 milímetros al año, dependiendo de la región. Hasta ahora se había asumido que este fenómeno se debía al flujo del manto en la corteza terrestre. Sin embargo, un estudio realizado por la Universidad de Bonn ofrece otra explicación: las sequías y la consiguiente pérdida de agua son la principal causa de este levantamiento. Los resultados se han publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

El ascenso de Sudáfrica se conoce desde hace años gracias a una red de receptores GPS permanentes. Su posición horizontal y su altura pueden determinarse con precisión milimétrica mediante datos satelitales.

«Estos datos muestran un aumento promedio de 6 milímetros entre 2012 y 2020», explica el Dr. Makan Karegar, del Instituto de Geodesia y Geoinformación de la Universidad de Bonn, miembro del área de investigación transdisciplinaria Futuros Sostenibles.

Muchos investigadores sospechaban hasta ahora que esto se debía a un fenómeno geodinámico y asumían que existía una denominada pluma —una enorme estructura tubular que transporta material caliente a la superficie desde capas más profundas— bajo el manto terrestre en este subcontinente. Según esta teoría, el aumento de masa podría causar un abombamiento de la corteza terrestre, lo que explicaría el cambio de altura.

"Sin embargo, ahora hemos probado otra hipótesis", afirma Karegar. "Creemos que también es posible que la pérdida de aguas subterráneas y superficiales sea responsable del levantamiento del terreno".

Elevación durante las sequías

En colaboración con Christian Mielke, la Dra. Helena Gerdener y el Prof. Dr. Jürgen Kusche, del Instituto de Geodesia y Geoinformación, Karegar investigó esta teoría en el artículo publicado recientemente. Durante su investigación, el equipo examinó, entre otros aspectos, los patrones de precipitación en las diferentes regiones de Sudáfrica y descubrió claros paralelismos en los datos: las zonas que habían sufrido sequías severas experimentaron una elevación del terreno especialmente pronunciada.

Los geodestas también compararon estos resultados con los datos de la misión satelital GRACE. Los equipos de medición de los satélites GRACE midieron regularmente cualquier cambio en las fuerzas gravitacionales en las regiones que acababan de sobrevolar desde la órbita.

"Estos resultados pueden utilizarse para calcular, entre otras cosas, el cambio en la masa total de agua almacenada, incluyendo la suma del agua superficial , la humedad del suelo y el agua subterránea ", explica Mielke. "Sin embargo, estas mediciones sólo tienen una baja resolución espacial de varios cientos de kilómetros".

Los datos satelitales respaldan la hipótesis de la sequía

Es posible dividir Sudáfrica en grandes zonas de planificación basándose en los datos de GRACE y calcular los valores promedio de cada zona. Si bien los satélites sólo ofrecen una visión aproximada de la distribución del agua, también mostraron claramente que cuanto menor es la masa de agua en una zona de planificación, mayor es la elevación en las estaciones GPS de dicha zona. Los modelos hidrológicos también respaldaron esta hipótesis. Estos modelos pueden mostrar en un ordenador la influencia de las sequías en el ciclo del agua con una resolución muy alta (a diferencia de los datos de GRACE).

"Estos datos también mostraron que el levantamiento del terreno podría explicarse principalmente por la sequía y la pérdida asociada de masa de agua", dice Mielke.

Si las masas terrestres se secan, la Tierra se abomba en estos puntos, de forma similar a una bola de espuma que previamente se mantenía bajo presión (aunque en el caso de la tierra, la presión la ejercía el agua). Este efecto permite registrar la extensión de una sequía con mayor precisión que nunca, utilizando un método comparativamente económico y de menor esfuerzo.

Esto es especialmente importante porque gran parte de las reservas de agua se almacenan bajo la superficie terrestre. Desde hace mucho tiempo, la gente extrae esta agua subterránea mediante pozos para su uso como agua potable, para regar sus plantas y también para procesos industriales.

Los receptores GPS permanentes permiten ahora comprender el grado de agotamiento de estas reservas. De ser necesario, esta información podría utilizarse para decidir cuándo es el momento de empezar a racionar este valioso recurso. Se prevé que este problema se agrave en el futuro debido al cambio climático y la consiguiente alteración de los patrones de precipitaciones.

Sudáfrica también es un buen ejemplo. El país sufrió una sequía devastadora entre 2015 y 2019, cuando Ciudad del Cabo vivió bajo la amenaza inminente del "día cero": un día sin agua.

Referencia

Christian A. Mielke et al, GNSS Observations of the Land Uplift in South Africa: Implications for Water Mass Loss, Journal of Geophysical Research: Solid Earth (2025). DOI: 10.1029/2024JB030350