Un tiempo de residencia es la cantidad de tiempo que una sustancia o partícula permanece en un área o sistema en particular. En ciencia, generalmente existen tiempos de residencia del agua y tiempos de residencia atmosférica. Todos se relacionan con varios ciclos de la Tierra, el más frecuente de los cuales es el ciclo del agua. Comprender estos tiempos de residencia podría ayudar a brindar soluciones a problemas como la contaminación del agua y el calentamiento global. Los tiempos de residencia varían para diferentes tipos de moléculas y las condiciones o el medio de la sustancia.
Hay dos formas en las que las partículas o moléculas generalmente cambian de residencia, la deposición seca y la deposición húmeda. En la deposición seca, la molécula o partículas se mueven a la superficie de la tierra desde la atmósfera sin la ayuda de la precipitación. La deposición húmeda, como su nombre indica, utiliza la precipitación para eliminar varias cosas de la atmósfera y llevarlas a la superficie de la tierra, donde pueden caer en tierra firme o en cuerpos de agua como lagos, ríos y océanos.
Una de las formas más fáciles de comprender los tiempos de residencia es observar una molécula de agua y cuánto tiempo, en promedio, puede permanecer en un estado en particular. La humedad del suelo generalmente tiene un tiempo de residencia de uno a dos meses, por ejemplo. Por otro lado, las aguas subterráneas profundas pueden tener un tiempo de residencia de hasta 10,000 años. En el océano, el tiempo medio de residencia de una molécula de agua es de 37,000 años, pero esto depende de varios factores. El agua cerca de la superficie podría evaporarse mucho más rápidamente que el agua cerca del fondo del mar.
Si bien los tiempos de residencia de una molécula de agua pueden no ser un gran problema, comprender el concepto podría ayudar a los científicos con otros problemas. Por ejemplo, el tiempo de residencia de una molécula de dióxido de carbono en la atmósfera es de aproximadamente cinco años. Después de ese tiempo, generalmente se traslada a otro lugar, generalmente al océano. Comprender cuánto tiempo permanece el dióxido de carbono en la atmósfera brinda a los científicos algunas pistas para su eliminación y secuestro. Una vez que se desarrolle la tecnología, podría ser posible comenzar a tener un impacto significativo en los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera casi de inmediato.
También comprender los tiempos de residencia podría ayudar a los científicos a descubrir pistas sobre el pasado. Por ejemplo, si los científicos conocen el tiempo de residencia del agua en una capa de hielo, pueden usar esa información para determinar cómo eran las condiciones cuando el agua estaba en forma líquida por última vez. Eso podría proporcionar respuestas sobre el pasado de la Tierra, como las condiciones atmosféricas e incluso qué animales pudieron haber estado vivos durante un cierto período de tiempo.