Estudio de la composición isotópica de la precipitación y del vapor de agua en la región subtropical, canarias

Zusammenfassung

La hidrología isotópica es un campo de investigación emergente. Existe una relación entre los isótopos estables del hidrógeno y del oxígeno con parámetros climáticos y con patrones de circulación atmosférica. Por tanto, el cambio de la composición isotópica de la precipitación es una herramienta sensible tanto para el estudio del clima presente (climatología), del pasado (paleoclimatología), como del clima fututo (cambio climático). Las moléculas de agua pueden incorporar distintos isótopos, tanto del hidrógeno como del oxígeno, pero aquellas que tienen relevancia en investigaciones isotópicas, debido a su mayor abundancia, son DHO y H218O. Debido a la diferencia de masas, las relaciones más estudiadas en investigaciones isotópicas son las dadas por 18O/16O y D/H. El fraccionamiento de los isótopos estables del agua da información de los distintos procesos físicos, químicos y cinéticos que afectan a la molécula del agua mientras es transportada por los distintos estadios del ciclo hidrológico. En Canarias existen estudios de la composición isotópica, realizados principalmente como apoyo a investigaciones hidrogeológicas, pero ninguno de ellos cuenta con un periodo de estudio tan largo ni se han llevado a cabo muestreos de forma simultánea de precipitación y vapor de agua. En este trabajo se busca caracterizar la composición isotópica del agua atmosférica en Tenerife, tanto de precipitación como de vapor de agua. Se cuenta con tres estaciones de muestreo en donde se recogen muestras de precipitación y sólo en unas de ellas mediante la técnica de sublimación se recoge muestras de vapor de agua. La localización de las estaciones permite caracterizar tanto la capa límite marina como la troposfera libre. Se analizan las retro-trayectorias de las masas de aire que llegan a cada estación con el fin de conocer cuál ha sido la historia de la masa de aire, pues ésta influye en la composición isotópica. Se calcula el gradiente altitudinal a partir de las muestras de precipitación. Por último, se estudia la tendencia de la composición isotópica en el periodo de muestreo y su relación con parámetros atmosféricos afectados por el cambio climático. Los resultados obtenidos para cada estación concuerdan con estudios previos y con lo esperado para islas con clima subtropical. Las líneas meteóricas locales tienen pendiente en torno al valor global ocho o ligeramente por debajo. Se obtiene una correlación positiva entre la composición isotópica de la precipitación con la temperatura e inversa con la cantidad de precipitación. Se encuentra que la composición isotópica de las muestras de vapor analizadas se debe a la mezcla de masas de aire con distintas fuentes de origen. Al analizar las retro-trayectorias se encuentra que los valores más altos de oxígeno-18 y de deuterio tienen su origen en el Atlántico norte mientras que los valores más empobrecidos proceden del continente africano. Las tendencias encontradas en los años de estudio de la composición isotópica son positivas y concuerdan con las variaciones de parámetros atmosféricos correlacionados con la composición isotópica y que están afectadas por el cambio climático como la temperatura, la precipitación o la razón de mezcla.