En la Amazonía, intensos procesos de reciclaje de humedad afectan significativamente los regímenes pluviométricos, así como la composición isotópica de la precipitación (δ¹⁸18O, δD). En este trabajo se presenta un registro de cuatro años de la composición isotópica de la lluvia en el noroeste de la cuenca amazónica (región San Martín, Perú). Este registro es evaluado considerando la historia de las masas de aire que transportan humedad hasta el área de estudio. Para este objetivo se utiliza el análisis de retro-trayectorias de viento, observaciones satelitales de lluvia, índice de área foliar (LAI, por sus siglas en inglés) y reciclaje de humedad simulado en los caminos de los flujos de humedad atmosférica. Los resultados muestran que el reciclaje de humedad en el bosque ejerce un control significativo en la composición isotópica de la lluvia en el noroeste de la cuenca amazónica, especialmente sobre el exceso de deuterio (dxs), durante la estación seca (r = 0.71). Utilizando registros isotópicos de agua de lluvia fósil, atrapada en estalagmitas de la misma región, se reconstruyen los cambios en el dxs para el Holoceno (últimos 10 000 años). Se reconoce una compatibilidad entre el registro isotópico y las fases de expansión forestal en la Amazonía que se infieren de registros polínicos. Esto sugiere una retroalimentación entre la expansión del bosque y el reciclaje de humedad. La precipitación de invierno se incrementó después del Holoceno Medio como respuesta a los cambios en la insolación en el hemisferio sur y el incremento en el reciclaje de humedad asociado con la expansión del bosque. Por lo tanto, los efectos del bosque son significativos en el ciclo hidrológico actual y deben ser considerados al interpretar registros paleoclimáticos.

A better understanding of the relative roles of internal climate variability and external contributions, from both natural (solar, volcanic) and anthropogenic greenhouse gas forcing, is important to better project future hydrologic changes. Changes in the evaporative demand play a central role in this context, particularly in tropical areas characterized by high precipitation seasonality, such as the tropical savannah and semi-desertic biomes. Here we present a set of geochemical proxies in speleothems from a well-ventilated cave located in central-eastern Brazil which shows that the evaporative demand is no longer being met by precipitation, leading to a hydrological deficit. A marked change in the hydrologic balance in central-eastern Brazil, caused by a severe warming trend, can be identified, starting in the 1970s. Our findings show that the current aridity has no analog over the last 720 years. A detection and attribution study indicates that this trend is mostly driven by anthropogenic forcing and cannot be explained by natural factors alone. These results reinforce the premise of a severe long-term drought in the subtropics of eastern South America that will likely be further exacerbated in the future given its apparent connection to increased greenhouse gas emissions.