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Is climate action a lost cause? The United States is withdrawing from the Paris Agreement for the second time, while heat records over land and sea have toppled and extreme weather events have multiplied.

A UC Riverside-led study has found that a smartphone app that tracks household water use and alerts users to leaks or excessive consumption offers a promising tool for helping California water agencies meet state-mandated conservation goals.

This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.

La integración de energía renovable en redes eléctricas a las escalas necesarias para mitigar las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera y el calentamiento global requiere un almacenamiento confiable, y en grandes cantidades. Esto se debe a la variabilidad del viento y la radiación solar incidente, que suministran la mayor parte de esta energía. Las cada vez más avanzadas baterías son el medio predilecto para lograr este almacenamiento.

Entra el litio, cuyo peso ligero, alto potencial electroquímico y el alto cociente de carga a peso lo hacen deseable para su uso en baterías para todo, desde aparatos electrónicos hasta vehículos y redes eléctricas. La demanda de este tipo de baterías ha impulsado un crecimiento acelerado de la producción mundial de litio: se estima que en 2023 se produjeron 180,000 toneladas, en comparación con unas 35,000 en la década anterior.

Sin embargo, la comunidad hidrológica ha prestado poca atención a muchas interrogantes científicas relacionadas al agua en la MLL y la CQ.

El litio se extrae principalmente de las rocas del mineral espodumena, por ejemplo, en Australia, y de la salmuera de salares en regiones como la “Media Luna de Litio” (MLL) en Sudamérica y la Cuenca de Qaidam (CQ) en China. En estas dos zonas, tanto los residentes locales como la prensa, las agencias gubernamentales y las organizaciones no gubernamentales están prestando cada vez más atención a los problemas hídricos y ambientales relacionados con la extracción de salmuera, y las tensiones con las empresas mineras son cada vez más públicas.

Sin embargo, la comunidad hidrológica ha prestado poca atención a muchas interrogantes científicas relacionadas al agua en la MLL y la CQ. Estas preguntas involucran la conectividad natural y el transporte de los recursos hídricos regionales, y cómo el clima y las operaciones mineras afectan su cantidad y calidad. Hidrólogos, hidrometeorólogos e hidrogeólogos deberían trabajar para responder a estas preguntas y ofrecer una visión más integral de cómo se puede lograr una extracción de salmuera más sostenible mediante tecnologías y métodos de estudio consolidados, esto consultando con residentes, gobiernos e industrias de extracción de minerales.

Litio de una media luna y un cuenco

La MLL y la CQ, que respectivamente son la segunda y la primera mesetas más grandes del mundo, son cuencas endorreicas áridas, lo que significa que están hidrológicamente desconectadas del océano. Existen numerosos lagos salados en ambas regiones, con superficies que varían de 1 a 10,000 kilómetros cuadrados en la MLL y de menos de 1 a más de 600 kilómetros cuadrados en la CQ. Los lagos obtienen agua dulce del flujo fluvial proveniente de los glaciares, la nieve y la lluvia en las montañas adyacentes, así como del agua subterránea alimentada por el flujo de ríos y la precipitación. La principal vía de salida del agua de estas cuencas es la evapotranspiración, que con el tiempo concentra las sales minerales en depósitos en el fondo de la cuenca, lo que posibilita la extracción de salmuera.

Las fuentes de litio provenientes de salmueras en la región fronteriza entre Bolivia, Argentina y Chile, en la meseta andina (Figura 1, izquierda), la denominada Media Luna de Litio (un área más pequeña dentro de la MLL se conoce comúnmente como el Triángulo del Litio), representan aproximadamente el 53 % de las reservas mundiales conocidas de litio [Steinmetz y Salvi, 2021]. Esta región también produce aproximadamente un tercio de los compuestos de litio a nivel mundial.

China, por su parte, posee alrededor del 6.5 % de las reservas conocidas de litio y contribuyó con cerca del 18 % de la producción mundial de compuestos de litio en 2023. Varias operaciones de extracción de salmuera en China se llevan a cabo en la cuenca del Qaidam, en la provincia de Qinghai, en la meseta tibetana septentrional (Figura 1, derecha). En 2023, el 21.2 % de la producción total de carbonato de litio de China provino de la cuenca del Qaidam [Oficina de Estadísticas de Qinghai, 2023].

Fig. 1. Los contornos rojos indican la ubicación geográfica de la Media Luna de Litio (MLL, izquierda) en la meseta andina de Sudamérica y la Cuenca Qaidam de China (CQ, derecha) en la meseta tibetana septentrional. La MLL tiene elevaciones de 2200 a 6800 metros y una superficie de 327 000 kilómetros cuadrados; la CQ tiene elevaciones de 2600 a 6800 metros y una superficie de 279 000 kilómetros cuadrados. Los contornos de ambas cuencas provienen de HydroBASINS. Haga clic en la imagen para ampliarla. Crédito: datos cartográficos de Google Earth, SIO, NOAA, Marina de los EE. UU., NGA, GEBCO, Landsat, Copernicus, IBCAO

La CQ produce no solo compuestos de litio, sino también potasa, combustibles fósiles, cloruro de sodio y otros recursos que contribuyen significativamente a la industria y la agricultura de China. Por ejemplo, la potasa producida en la QB en 2023 representó el 69.4 % de la producción total de este recurso en China y el 6.5 % de la producción mundial (cifras calculadas con base en datos de la Oficina de Estadística de Qinghai [2023] y del Servicio Geológico de Estados Unidos).

Aumento de demanda en medio de condiciones cambiantes

Las regiones de la MLL y la CQ reciben cantidades similares de precipitación, con promedios anuales totales de aproximadamente 170 a 180 milímetros, que caen principalmente en sus respectivos veranos. Sin embargo, mientras que la precipitación disminuye ligeramente en MLL, esta aumenta gradualmente en CQ (Figura 2). La MLL también es más cálida y húmeda en promedio y presenta una evapotranspiración potencial mucho mayor que CQ; sin embargo, las temperaturas en ambas regiones están aumentando.

Se predice que el almacenamiento de agua disminuirá debido a que el calentamiento podría reducir los glaciares y la nieve en ambas regiones, y estos cambios podrían aumentar la variabilidad de los caudales fluviales y alterar los regímenes de caudal.

Se proyecta que estas tendencias continuarán en las próximas décadas, y los cambios climáticos tendrán consecuencias para los recursos hídricos. Se predice que el almacenamiento de agua disminuirá debido a que el calentamiento podría reducir los glaciares y la nieve en ambas regiones, y estos cambios podrían aumentar la variabilidad de los caudales fluviales y alterar los regímenes de caudal. Junto con el calentamiento, la reducción en precipitación exacerbará las condiciones de sequía en la MLL. En la CQ, el aumento de la precipitación y el derretimiento de los glaciares y la nieve probablemente causarán más eventos extremos compuestos similares a las inundaciones catastróficas que ocurrieron en la región en 2010 [Ma y Xu, 2011] y 2022. Estas inundaciones dañaron campos de salmuera, presas e infraestructura y causaron pérdidas económicas superiores a los 10 millones de dólares.

Mientras tanto, la industria de la extracción de salmuera ha experimentado un auge en las últimas décadas en ambas regiones. Se prevé que la explotación de recursos, especialmente de litio, se intensifique en el futuro próximo, siguiendo la tendencia reciente.

Para extraer los materiales deseados, los mineros perforan pozos en los salares y bombean salmuera rica en minerales a la superficie. La salmuera se deja evaporar durante unos 12 a 18 meses, durante los cuales se evapora aproximadamente el 90 % del agua original. El material restante se recolecta y procesa para obtener productos minerales comercializables. Este proceso de bombeo de salmuera y aumento de la evaporación en la superficie altera los ciclos hidrológicos locales naturales. Además, se necesita agua dulce durante toda la etapa de procesamiento para purificar los compuestos químicos.

Fig. 2. Las gráficas muestran la precipitación anual y la precipitación promedio mensual (Pre), la evapotranspiración potencial (PET), la presión de vapor (VAP) y la temperatura del aire (T) en la MLL y la CQ de 1960 a 2022. Las estrellas indican la significancia de las tendencias con un valor de p < 0.05. Los datos provienen de la Unidad de Investigación Climática TS, versión 4.07. Haga clic en la imagen para verla más grande.

En los últimos años, se han reportado casos que vinculan la extracción de salmuera con la generación de residuos, la contaminación del agua y el suelo, la alteración del paisaje y la degradación de la flora y la fauna, así como con importantes problemas relacionados con la cantidad y la calidad del agua. También se han reportado conflictos y tensiones entre la población local y las empresas mineras en la meseta tibetana y la MLL, relacionados con la reducción de los recursos hídricos y la contaminación de las aguas subterráneas y los caudales fluviales [Marconi et al., 2022; Giglio, 2021].

Los estudios también documentan los efectos en los ecosistemas. Por ejemplo, la reducción de algunas poblaciones de flamencos andinos se correlaciona con un nivel freático más bajo [Gutiérrez et al., 2022], y las poblaciones de cianobacterias que alimentan a los flamencos andinos están disminuyendo en lagunas cercanas al Salar de Atacama en Chile debido al consumo de agua y la contaminación causada por la extracción de litio [Gutiérrez et al., 2018].

La cantidad de agua utilizada en las operaciones de extracción de salmuera puede variar según el clima, las concentraciones minerales y la tecnología empleada, pero para la MLL, los investigadores han estimado que se necesitan entre 100,000 y 800,000 litros de agua por tonelada métrica de litio extraído [Vera et al., 2023]. No existe una estimación similar para la CQ, pero la próspera industria minera en la zona también está aumentando la demanda de agua.

En el sur de la QC, el uso industrial de agua aumentó de 90 millones de metros cúbicos en 2000 a 383 millones de metros cúbicos en 2019, lo que representa el 10.2% y el 40.8%, respectivamente, del consumo total de agua en la región en esos años [Han et al., 2023]. En 2016, se construyeron instalaciones de desviación de agua y canales para transportar agua desde subcuencas cercanas a campos de salmuera y ciudades para satisfacer la creciente demanda. En diciembre de 2023, tres fábricas importantes de extracción de salmuera en la CQ incumplieron sus cuotas de uso de agua al bombear ilegalmente agua subterránea y extraer agua de humedales y lagos protegidos para satisfacer sus demandas de producción. Estas acciones fueron criticadas públicamente por el Ministerio de Ecología y Medio Ambiente de China, que ordenó a las fábricas que dejaran de bombear agua ilegalmente.

Esclareciendo la hidrología en torno a la minería de salmuera

Tenemos un conocimiento limitado del papel de los salares en estos ciclos o de cómo la expansión de las operaciones de extracción de salmuera para satisfacer la demanda de litio podría alterar este papel.

Al igual que el océano y otras reservas de agua debajo, sobre y por encima de la superficie terrestre, los salares del mundo tienen un rol en sus ciclos hidrológicos regionales. Sin embargo, tenemos un conocimiento limitado del papel de los salares en estos ciclos o de cómo la expansión de las operaciones de extracción de salmuera para satisfacer la demanda de litio podría alterar este papel.

Los hidrólogos enfrentan varias preguntas generales: ¿Cómo y en qué medida afecta la extracción de salmuera a los diversos reservorios y flujos (p. ej., recarga de aguas subterráneas, desvío de caudales, evaporación) del ciclo hidrológico regional? ¿Cómo llega la escorrentía superficial de las montañas circundantes a los depósitos de agua subterránea? ¿Cómo se conectan estos depósitos bajo las cuencas desérticas donde se forman los lagos de salmuera? ¿Cuáles son las edades y la composición química de estas aguas subterráneas? Abordar estas preguntas permitirá conocer mejor la cantidad y la calidad de los recursos hídricos disponibles, lo que a su vez ayudará a los responsables de la toma de decisiones a asignar el agua de forma justa a los diferentes sectores y a monitorear y proteger la calidad del agua durante la extracción de salmuera.

Estanques de evaporación en el lecho seco del lago West Taijinai’er en la CQ observados en septiembre de 2023. Crédito: Lan Cuo

Además, debido a que la MLL y la CQ están experimentando un calentamiento similar pero diferentes tendencias de precipitación, y sus respectivos ciclos hídricos regionales pueden, por lo tanto, verse afectados de manera diferente por el cambio climático, los hidrólogos deben explorar preguntas relacionadas con estas diferencias. ¿Cómo responden los glaciares y la nieve en estas regiones al calentamiento emparejado con más (o menos) precipitación? ¿Y cómo responden los regímenes de caudal (que comprenden las magnitudes, los tiempos, las frecuencias y las duraciones de los caudales altos y bajos) a los cambios en los glaciares, la nieve y la precipitación? ¿Qué mecanismos controlan los eventos extremos como sequías e inundaciones en estas regiones? Responder a estas preguntas esclarecerá cómo el cambio climático está afectando los escasos recursos hídricos en la MLL y la CQ y puede informar los esfuerzos de mitigación para conservar estos recursos.

Investigar todas estas interrogantes requiere diversos enfoques. Se necesitan mediciones in situ de precipitación, evaporación, glaciares y nieve, así como de aguas subterráneas, lagos, ríos y suelos, para determinar la disponibilidad y calidad de los recursos hídricos en ubicaciones específicas de la MLL y la CQ. Los análisis con isótopos estables y trazadores pueden ayudar a determinar las fuentes y la edad del agua sobre y bajo la superficie terrestre. Las observaciones satelitales de cómo cambian las variables del paisaje, como la desertificación, la superficie lacustre, los glaciares y la nieve, la humedad del suelo y la vegetación, ayudarán a rastrear los efectos del cambio climático y la extracción de salmuera en los recursos hídricos y los ecosistemas. También necesitaremos estudios de modelización hidrogeológica para comprender la hidrología superficial, el almacenamiento y el movimiento de las aguas subterráneas, y cómo se ven afectados por la escorrentía superficial en la MLL y la CQ (se requieren mediciones in situ para validar los estudios satelitales y de modelización).

Además, se debe fomentar la colaboración entre investigadores de ambas regiones para permitir comparaciones detalladas y esclarecer las diferencias y los puntos en común en los problemas hídricos de cada una. Estas colaboraciones también facilitarían el intercambio de mejores prácticas de investigación y posibles soluciones políticas con respecto a la extracción de salmuera y los recursos hídricos.

Involucrar a todas las partes interesadas para obtener mejores resultados

La extracción de salmuera será sostenible sólo cuando las operaciones, desde su inicio hasta su fin, utilicen el agua de manera eficiente, minimicen el daño al medio ambiente, los ecosistemas y las comunidades, y compensen los daños.

Los recursos hídricos en la MLL y la CQ ya se encuentran bajo tensión debido a su ubicación en medio de los desiertos más altos del mundo y a las cambiantes condiciones climáticas. La extracción de salmuera para abastecer de litio y otras materias primas a la transición a energías renovables podría agravar esta tensión. Esta extracción sólo será sostenible cuando las operaciones, desde su inicio hasta su fin, utilicen el agua de manera eficiente; minimicen los daños al medio ambiente, los ecosistemas y las comunidades; y compensen los daños cuando estos ocurran.

La combinación de múltiples enfoques científicos para estudiar la hidrología regional generará un conocimiento holístico e integral de la cantidad y la calidad del agua en estas áreas. Sin embargo, para apoyar la sostenibilidad de la extracción de salmuera y la gestión de los recursos hídricos en la MLL y la CQ, los científicos deben compartir la información y las respuestas obtenidas de estos enfoques con las agencias gubernamentales pertinentes, las empresas mineras y las comunidades locales a través de informes de investigación, conferencias y asambleas públicas que reúnan a estos grupos.

La participación de los miembros de la comunidad contribuirá especialmente a revelar no solo los efectos en la hidrología y los ecosistemas, sino también el costo humano de las actividades mineras y el cambio climático. Y una mejor comunicación entre estos grupos ayudará a los legisladores y reguladores a crear y hacer cumplir normas para regir las operaciones mineras responsables, al tiempo que mitigan los impactos negativos y satisfacen las necesidades de la comunidad.

Referencias

Giglio, E. (2021), Extractivism and its socio-environmental impact in South America: Overview of the “lithium triangle,” Am. Crítica, 5(1), 47–53, https://doi.org/10.13125/americacritica/4926.

Gutiérrez, J. S., J. G. Navedo, and A. Soriano-Redondo (2018), Chilean Atacama site imperilled by lithium mining, Nature, 557, 492, https://doi.org/10.1038/d41586-018-05233-7.

Gutiérrez, J. S., et al. (2022), Climate change and lithium mining influence flamingo abundance in the Lithium Triangle, Proc. R. Soc. B, 289, 20212388, https://doi.org/10.1098/rspb.2021.2388.

Han, J., et al. (2023), The potential analysis of rain-flood resources in the Golmud river catchment based on climate change and human interventions, Qaidam basin [in Chinese], J. Salt Lake Res., 31(4), 30–38.

Ma, S., and L. Xu (2011), 2010 Golmud River flooding analysis, Qinghai Sci. Technol., 1, 38–41.

Marconi, P., F. Arengo, and A. Clark (2022), The arid Andean plateau waterscapes and the lithium triangle: Flamingos as flagships for conservation of high-altitude wetlands under pressure from mining development, Wetlands Ecol. Manage., 30, 827–852, https://doi.org/10.1007/s11273-022-09872-6.

Qinghai Bureau of Statistics (2023), Statistics of national economy and social development in 2023 [in Chinese], m.yicai.com/news/102000260.html.

Steinmetz, R. L. L., and S. Salvi (2021), Brine grades in Andean salars: When basin size matters—A review of the Lithium Triangle, Earth Sci. Rev., 217, 103615, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103615.

Vera, M. L., et al. (2023), Environmental impact of direct lithium extraction from brines, Nat. Rev. Earth Environ., 4, 149–165, https://doi.org/10.1038/s43017-022-00387-5.

Datos de autora

Lan Cuo (lancuo@itpcas.ac.cn), State Key Laboratory of Tibetan Plateau Earth System, Resources and Environment, Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Pekín; también en la University of Chinese Academy of Sciences, Pekín

This translation by Nelmary Rodriguez Sepulveda was made possible by a partnership with Planeteando y GeoLatinas. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando and GeoLatinas.

This article does not represent the opinion of AGU, Eos, or any of its affiliates. It is solely the opinion of the author(s). Text © 2025. The authors. CC BY-NC-ND 3.0
Except where otherwise noted, images are subject to copyright. Any reuse without express permission from the copyright owner is prohibited.

Source: Global Biogeochemical Cycles

Marine life plays a pivotal role in Earth’s carbon cycle. Phytoplankton at the base of the aquatic food web take up carbon dioxide from the atmosphere, convert it to organic carbon, and move it around as they become food for other organisms. Much of this carbon eventually returns to the atmosphere, but some ends up sequestered in the deep ocean via a process called carbon export.

Quantifying carbon export to the deep ocean is critical for understanding changes in Earth’s climate. Measurements in the Southern Ocean, a key region for global ocean circulation and a substantial carbon sink, are especially important but have been sparse, particularly in areas with sea ice that are difficult to access.

To address that gap, Liniger et al. used data from 212 autonomous, floating instruments known as Biogeochemical-Argo (BGC-Argo) floats to estimate carbon export across the Southern Ocean basin. These floats roam the upper 2,000 meters of the ocean, can travel beneath sea ice, and are equipped with sensors that measure physical and biogeochemical properties of seawater.

Though prior studies have used BGC-Argo data to estimate Southern Ocean carbon export, most focused on narrow regions or timescales and excluded sea ice–covered areas. The new analysis uses data collected between 2014 and 2022 by floats scattered across the entire ocean basin, including under sea ice. After developing a novel method to calculate carbon export using the floats’ measurements of sinking particulate organic carbon and dissolved oxygen change over time, the researchers estimated that about 2.69 billion tons of carbon sink to the deep sea each year in the Southern Ocean.

Their findings also suggest that carbon export varies significantly in different parts of the Southern Ocean, with only about 8% occurring in seasonally ice-covered areas. But the researchers say more investigation is needed to clarify the role of the highly active ecosystems in the sea ice zone, especially as climate change drives shifts in sea ice dynamics. (Global Biogeochemical Cycles, https://doi.org/10.1029/2024GB008193, 2025)

—Sarah Stanley, Science Writer

Citation: Stanley, S. (2025), Robotic floats quantify sinking carbon in the Southern Ocean, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250193. Published on 27 May 2025. Text © 2025. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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Smaller rockfalls have reduced the risk of a major rock slope collapse above Blatten, but attention has shifted to the Birch Glacier, which is now moving at 10 metres per day.

The Landslide Blog is written by Dave Petley, who is widely recognised as a world leader in the study and management of landslides.

Over the last few days, the situation above Blatten in Switzerland has developed considerably. The good news is that the rock slope failure has continued to occur as a series of smaller rockfalls, rather than a single very large collapse. This has limited the runout distance of the debris, sparing, at least so far, Blatten itself.

The webcam has been difficult to use due to the cloudy weather, but the view this morning (27 May 2025) shows that the slope has evolved considerably:-

Webcam image from 27 May 2025 showing the deforming slope at Blatten in Switzerland. Image from Bergfex.

Throughout this crisis, Melaine Le Roy has provided excellent updates via his Bluesky account. Embedding Bluesky posts on Wordpress is very hit and miss, but hopefully this will work. If not, please follow the links.

Yesterday, Melaine posted an update provided by Alban Brigger in the regular press conference about the Blatten event:-

#Blatten Press conference Alban Brigger, -glacier front velocity is 2.5-3 m/day. ‘We do not expect an exponential acceleration, as we feared before.’-the amount of debris deposited on the glacier is 3.5 Mm3 = 9 M t. Up to 80 m thick!1/

The Arctic is warming almost four times faster than the rest of the planet. High temperatures are already causing the permanently frozen ground, known as permafrost, to thaw. The carbon contained in this soil is then released into the atmosphere as carbon dioxide or methane, further exacerbating global warming.

A new study published in the journal Climatic Change highlights significant shifts in wind patterns across the Middle East due to climate change, with critical implications for the region's wind energy potential. The research, led by Melissa Latt from the Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Germany, and Dr. Assaf Hochman from the Fredy and Nadine Herrmann Institute of Earth Sciences at the Hebrew University of Jerusalem, utilizes high-resolution climate modeling to project changes in summer wind fields up to the year 2070.

Rising seas will severely test humanity's resilience in the second half of the 21st century and beyond, even if nations defy the odds and cap global warming at the ambitious 1.5 degrees Celsius target, researchers said Tuesday.

Much of the world's lithium occurs in salty waters with fundamentally different chemistry than other naturally saline waters like the ocean, according to a study published on May 23 in Science Advances. The finding has implications for lithium mining technologies and wastewater assessment and management.

As sea levels climb and weather grows more extreme, coastal regions everywhere are facing a creeping threat: salt.

Soil moisture is a key regulator of temperature and humidity, one that's positioned to be affected substantially by climate change. But despite the importance of soil moisture, efforts to model it involve dozens of poorly constrained parameters, and different models tend to disagree about how soil moisture levels will change in a warming world.

A little-known ocean current surrounds Antarctica, shielding it from warm water farther north. But our new research published in Geophysical Research Letters shows Antarctica's melting ice is disrupting this current, putting the continent's last line of defense at risk.

On a summer day not long ago, 10 people gathered to eat cheese in the name of science. They nibbled on small rounds of Cantal, a firm cow’s milk cheese historically produced in south central France, and evaluated more than 25 attributes spanning color, odor, taste, aroma, and texture. The tasting was just one component of a larger study on the effects of shifting cows’ diets from grass to corn because of industrialization and climate change. The new findings highlight the importance of maintaining at least some grass in cows’ diets.

“Their physiology and digestive tracts are made to digest grass.”

Cows, with their four stomach pouches, are evolutionarily primed to consume grass and extract all the nutrients possible from that roughage. “Cows are herbivores,” said Elisa Manzocchi, a dairy researcher at Agroscope in Posieux, Switzerland, who was not involved in the research. (Agroscope is a Swiss governmental organization devoted to agricultural research.) “Their physiology and digestive tracts are made to digest grass.”

But bovines around the world are increasingly being fed a corn-based diet as industrial-scale farming proliferates—it’s often easier, more efficient, and more scalable to feed cows from a trough rather than allow them to forage in a pasture.

Climate change is also driving that shift. Even in regions that have long turned cows out to green pastures, farmers are facing summertime grass shortages due to droughts. That’s true in Marcenat, the site of an experimental farm run by the National Research Institute for Agriculture, Food and Environment (INRAE), said Matthieu Bouchon, an animal husbandry scientist there. It’s hotter in the summer than it used to be, but there’s still a lot of spring rainfall, he said. “The conditions are perfect for corn cultivation.”

Seeing cornfields in Marcenat, a mountainous region in south central France at an elevation of 1,000 meters, is jarring, Bouchon said. “It’s not something we’re used to.”

Bouchon and his colleagues at INRAE, led by microbiologist Céline Delbès, recently investigated how changing a cow’s diet has a slew of trickle-down effects on the quantity, quality, nutritional value, and flavor of its milk and resultant cheese. Earlier work compared outcomes of grass- and corn-fed diets in cows, Manzocchi said, but this investigation is particularly thorough. “It’s one of the first studies where they looked at many parameters.”

Soil to Grass to Cow to Milk to Cheese

The team focused on 40 Prim’Holstein and Montbéliarde cows, dividing them into two groups: one fed a largely grass-based diet and the other fed a corn-based diet with some access to pasture grass. After 2 months, half of the cows in the first group were switched to a less grass-based diet, and half of the cows in the second group were entirely denied access to pasture grass. The result was a cohort of four bovine groups that for nearly three more months, ate roughly 75%, 50%, 25%, and 0% grazed grass, respectively.

Throughout the experiment, Delbès and her collaborators collected milk samples two times per week (the cows were milked twice per day), soil samples from the pasture grass, and even swabs from the cows’ udders. The goal was to better understand how a dietary shift induced by climate change translates into changes in the attributes of a herd’s milk and, ultimately, cheese. “There were a lot of things in this experiment,” Bouchon said.

The researchers enlisted the help of a cheese-making facility near the farm to produce small rounds of Cantal cheese, each weighing about half a kilogram, using milk from the cows in each of the four groups. The cheeses were aged for 9 weeks before being served to panelists trained in tasting Cantal-type cheeses.

Preserve the Grass

Consistent with previous findings, the researchers found that cheese made from milk from cows fed primarily grass were more flavorful and had higher levels of certain fatty acids compared with cheeses produced from cows primarily fed corn. However, cows fed diets with a higher proportion of grass also yielded less milk relative to the amount of food they consumed, the team noted.

Overall, Delbès and her collaborators found that the shift from a diet of 25% grazed grass to one of 0% grazed grass was more detrimental to a cheese’s nutritional and sensory qualities than the shift from a 75% grazed grass diet to a 50% grazed grass diet.

“It’s surprising that just a quarter of the diet can do so much [to affect] the sensory quality of the cheese.”

The finding suggests that maintaining at least a modicum of fresh grass is critical to ensuring quality cheese, Delbès said.

“It’s surprising that just a quarter of the diet can do so much [to affect] the sensory quality of the cheese,” Manzocchi said. But perhaps that finding should be reassuring to traditional cheese producers who might no longer be able to feed their herds a largely grass-based diet, she added. “Maybe it’s good news.”

Delbès and her team aren’t yet finished with their Prim’Holstein and Montbéliarde herds. Future work will focus on examining how microbes present in the soil and bedding areas of the cows, for example, are correlated with microbes present in the human gut after cheese is consumed.

—Katherine Kornei (@KatherineKornei), Science Writer

28 May 2025: This story has been updated to correct the location of the experimental farm.

Citation: Kornei, K. (2025), Cheese in the time of industrial farming and climate change, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250198. Published on 23 May 2025. Text © 2025. The authors. CC BY-NC-ND 3.0
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Source: Geophysical Research Letters

Soil moisture is a key regulator of temperature and humidity, one that’s positioned to be affected substantially by climate change. But despite the importance of soil moisture, efforts to model it involve dozens of poorly constrained parameters, and different models tend to disagree about how soil moisture levels will change in a warming world.

Gallagher and McColl took a “radically simpler” approach and modeled soil moisture solely in terms of precipitation and net surface radiation. The model worked well when tested using both fifth-generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts atmospheric reanalysis (ERA5) and Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) climate datasets.

That’s surprising, the researchers say, because the simple model excludes measurements that much of the recent literature has focused on: vapor pressure deficit (the difference between the amount of moisture the air has the capacity to hold and the amount it is actually holding) and atmospheric carbon dioxide (CO2) levels. Both are expected to rise alongside greenhouse gas emissions.

The researchers suggest their model still works well because vapor pressure deficit is a poor measure of atmospheric demand for water; net surface radiation, which is included in the model, is a better measure. In regard to CO2, the researchers say that some prior studies have overestimated the role of the gas.

The simple model offers potential answers to two fundamental questions about soil moisture: (1) Why does soil moisture follow a W-shaped longitudinal profile, with high moisture at the equator and poles and low moisture in between, and (2) why does soil moisture increase with warmer temperatures in some locations but decrease in others?

The W-shaped profile may be caused by a combination of precipitation rates and radiation intensity. High precipitation near the equator dominates the model and causes high soil moisture. The midlatitudes and the poles both see moderate levels of precipitation. But the midlatitudes receive more intense radiation than the poles, which leads to comparatively dryer midlatitude soils.

As for the second question, the researchers suggest warming may have varying effects on soil moisture because warming can come with both increased precipitation, which raises soil moisture, and increased net surface radiation, which lowers soil moisture. These two variables balance each other out to different degrees at different locations, meaning that warming sometimes raises soil moisture and sometimes lowers it. (Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2025GL115044, 2025)

—Saima May Sidik (@saimamay.bsky.social), Science Writer

Citation: Sidik, S. M. (2025), Simplicity may be the key to understanding soil moisture, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250197. Published on 23 May 2025. Text © 2025. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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A new international study led by researchers at Tulane University shows that the El Niño and La Niña climate patterns affect nearly half of the world's mangrove forests, underscoring the vulnerability of these vital coastal ecosystems to climatic shifts. Mangroves are shrubs or trees that grow in dense thickets mainly in coastal saline or brackish water.

SummaryGeological Carbon Storage (GCS) is one of the most viable climate-change mitigating net-negative CO2-emission technologies for large-scale CO2 sequestration. However, subsurface complexities and reservoir heterogeneity demand a systematic approach to uncertainty quantification to ensure both containment and conformance, as well as to optimize operations. As a step toward a Digital Twin for monitoring and control of underground storage, we introduce a new machine-learning-based data-assimilation framework validated on realistic numerical simulations. The proposed Digital Shadow combines Simulation-Based Inference (SBI) with a novel neural adaptation of a recently developed nonlinear ensemble filtering technique. To characterize the posterior distribution of CO2 plume states (saturation and pressure) conditioned on multimodal time-lapse data, consisting of imaged surface seismic and well-log data, a generic recursive scheme is employed, where neural networks are trained on simulated ensembles for the time-advanced state and observations. Once trained, the Digital Shadow infers the state as time-lapse field data become available. Unlike ensemble Kalman filtering, corrections to predicted states are computed via a learned nonlinear prior-to-posterior mapping that supports non-Gaussian statistics and nonlinear models for the dynamics and observations. Training and inference are facilitated by the combined use of conditional invertible neural networks and bespoke physics-based summary statistics. Starting with a probabilistic permeability model derived from a baseline seismic survey, the Digital Shadow is validated against unseen simulated ground-truth time-lapse data. Results show that injection-site-specific uncertainty in permeability can be incorporated into state uncertainty, and the highest reconstruction quality is achieved when conditioning on both seismic and wellbore data. Despite incomplete permeability knowledge, the Digital Shadow accurately tracks the subsurface state throughout a realistic CO2 injection project. This work establishes the first proof-of-concept for an uncertainty-aware, scalable Digital Shadow, laying the foundation for a Digital Twin to optimize underground storage operations.

SummaryThe Ecuadorian forearc, formed by the accretion of oceanic plateaus, island arcs, subduction of an aseismic ridge, records a history of long-lived subduction. The modern system includes subduction of the Carnegie Ridge and seamounts, young forearc coastal ranges, and translation of a forearc sliver from oblique subduction of the Nazca Plate beneath South America. The margin has experienced large megathrust earthquakes and exhibits slow-slip events and earthquake swarms. We present results from joint tomographic inversion of local earthquakes for 3D velocity structure and earthquake location. Our joint inversion uses seismic arrival-time data from local earthquakes recorded by permanent stations and dense seismic temporary networks deployed near the coast after the 2016 Mw 7.8 Pedernales megathrust rupture and across the entire northern forearc into the foothills of the Andes in 2021-2022. Our results show that seismicity distribution and megathrust rupture are controlled by inherited and modern structures in the upper plate forearc and subducting Nazca Plate. Forearc sedimentary basins observed as low-velocities (Vp < 5.8 km/s, Vs < 3.2 km/s) are dissected by forearc basement highs observed as fast velocities (Vp 6.6-7.2 km/s, Vs. 3.6-4.0 km/s). Localized deep depocenters adjacent to basement highs preserve older sedimentary sections beneath younger forearc deposits. Differences in velocity allow discrimination between oceanic plateau basement associated with the Piñón terrane beneath the forearc and accreted island arc terranes along the eastern forearc boundary with the Andes. Along the coast, basement velocities are consistent with a hydrated upper plate. We observe an apparent transient in Vp/Vs (higher to lower) in the upper plate after the 2016 megathrust rupture, representing a transient flux of fluids from the subducting slab into the upper plate triggered by the earthquake. We observe variable thickness of the subducting Nazca plate from ∼10 km north of the Carnegie Ridge reaching 20-25 km where the Carnegie Ridge subducts beneath the forearc. Lateral velocity variations in the subducting plate indicate heterogeneity along strike and dip associated with magmatic evolution of the ridge. High-velocity domains at depth correlate with seamounts and subducted relief along the Carnegie Ridge. A low-velocity zone marks the boundary between the subducting and overriding plates. The downdip termination of the Pedernales megathrust rupture coincides with structure of the Carnegie Ridge and along strike changes in the plate interface. The downdip edge of the rupture occurs where the low-velocity zone is absent, and the subducting Carnegie Ridge intersects the overlying mantle wedge. Earthquakes located with the joint inversion focus into tight clusters controlled by relief at the top of the subducting slab and basement structure in the overriding plate. Along the coast, seismicity shallows from south to north across the east-west striking Canandé Fault. South of the fault, seismicity locates predominantly within the subducting plate and plate interface. To the north, seismicity concentrates within the plate interface and upper plate. The northward shift in hypocenter depths and an offset in the eastern limit of thick subducting Nazca plate across the Canandé fault marks a significant transition in the forearc across the fault.

Understanding how Earth's climate has naturally fluctuated during the Holocene—the current geological epoch spanning the last 11,700 years—is crucial for contextualizing modern human-driven warming and improving future climate projections. However, the climate history of tropical Australasia has remained unclear, with scientists often divided over interpretations of paleoclimate records.

Earth's largest gold reserves are not kept inside Fort Knox, the United States Bullion Depository. In fact, they are hidden much deeper in the ground than one would expect. More than 99.999% of Earth's stores of gold and other precious metals lie buried under 3,000 km of solid rock, locked away within Earth's metallic core and far beyond the reaches of humankind.

Forests once hailed as reliable carbon sinks are rapidly becoming "super‑emitters" as record‑breaking wildfires sweep boreal, Amazonian, and Australian landscapes. Today's climate policies and voluntary carbon markets seldom account for the sharp rise in fire‑driven emissions.