Influencia de la dinámica de las fuentes de humedad y de los patrones meteorológicos en las proporciones de isótopos estables de las precipitaciones en África central y oriental

 

Charles M. Balagizi ^{a, ⁎} , Marcelino M. Kasereka ^a , Emilio Cuoco ^b , Marcello Liotta ^c

 

Resumen: Reportamos los primeros datos de δ ¹⁸ O y δ ² H de las precipitaciones de Virunga en la República Democrática Oriental del Congo, situada en el límite entre África Central y Oriental. El conjunto de datos es de 13 pluviómetros desplegados en el monte Nyiragongo y sus alrededores muestreados mensualmente entre diciembre de 2013 y octubre de 2015. El δ ¹⁸ O y δ ² H varían de −6,44 a 6,16 ‰ y −32,53 a 58,89 ‰ respectivamente, y nos permitieron para definir un LMWL de δ ² H = 7.60δ ¹⁸O + 16,18. Se identificaron tres direcciones principales del viento, es decir, NE, E y SE, en la atmósfera superior correspondientes a tres regiones de fuentes principales de humedad. Por el contrario, los vientos atmosféricos más bajos son de naturaleza más débil y se originan principalmente en el S y SW, creando un régimen de humedad más local, impulsado topográficamente. Esto último se debe a la acumulación en el suelo de la grieta de vapor de agua del lago Kivu formando una capa de vapor enriquecido isotópicamente que media el enriquecimiento isotópico de las gotas de lluvia que caen. Se observa una fuerte estacionalidad en los datos de δ ¹⁸ O y δ ² H, y se debe principalmente a la variación estacional y espacial combinada en las fuentes de humedad. El δ ¹⁸ O y δ ²Por lo tanto, la estacionalidad está correlacionada con los patrones climáticos, ya que estos últimos controlan el cambio de la estación húmeda a la seca, y viceversa. La característica clave de la estacionalidad es la variación de las cantidades de precipitación mensual, ya que la temperatura media mensual del aire es casi constante en una escala anual. Dos procesos hidrológicos de importancia regional contribuyen a la firma isotópica: a saber, la absorción de humedad de las aguas superficiales enriquecidas con isótopos de los lagos de África oriental y del suelo-agua y las plantas agotados. En consecuencia, la proporción de vapor de agua de cada uno de estos depósitos en la atmósfera impulsa el enriquecimiento o el agotamiento de δ ² H y δ ^18.O en la precipitación. Por lo tanto, durante los períodos húmedos, el vapor de la evapotranspiración del suelo y las plantas domina produciendo precipitación isotópicamente empobrecida, a diferencia de los períodos secos cuando predomina el vapor de la evaporación de la superficie de los lagos, produciendo precipitación isotópicamente enriquecida. A escala global, nuestro conjunto de datos reduce las brechas en esta región que ha sido poco estudiada para δ ¹⁸ O y δ ² H en la precipitación. A escala regional, la mejor comprensión de las formas en que la cubierta terrestre, la dinámica estacional y espacial de la fuente de humedad y los patrones atmosféricos impactan las variabilidades espaciales y temporales de la precipitación en África Central-Oriental contribuirá a la investigación en curso sobre la mitigación de los impactos del cambio climático en curso en Sub -África sahariana. La reducción de brechas e incertidumbres en δ² H y δ ¹⁸ O de precipitación, y la comprensión de su interrelación con los patrones climáticos son esenciales para un mejor modelado ambiental y climático pasado, presente y futuro a escalas local y regional.

 

Palabras clave: Isótopos estables de precipitación de Virunga. Fuente de humedad para Virunga. Variabilidad de la precipitación de Virunga. Isótopos estables de los lagos de África Oriental. Meteorico Local de Virunga

 

 

^a Departamento de Geoquímica y Medio Ambiente, Observatorio Volcán Goma, 142, Av. du Rond-point, Goma, República Democrática del Congo

^b Università della Campania “Luigi Vanvitelli”, Via Vivaldi 43, 81100 Caserta, Italia

^c Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Palermo, Via Ugo La Malfa, 153, 90146 Palermo, Italia