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Ciencia, Tecnología y Educación Ambiental
| 23-09-2022

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Inteligencia Artificial contra el ciclo «hidro-ilógico» de la sequía   
La incertidumbre que incorpora el impacto del cambio climático en la gestión de los recursos hídricos exige sistemas de modelización innovadores que incorporan las matemáticas y la Inteligencia Artificial para prevenir los ciclos «hidro-ilógicos» y para gestionar situaciones de sequía y escasez
El ágora Diario ( España )
Inteligencia Artificial contra el ciclo «hidro-ilógico» de la sequía Desde una perspectiva hidrológica el cambio climático modificará en gran medida la distribución espaciotemporal de los recursos hídricos; escasez, sequía, torrencialidad, escorrentía, intrusión marina en los acuíferos, contaminación de las masas de agua, son algunos de los efectos a los que se enfrenta ya el agua y que irán a más según se imponga el nuevo escenario climático. Todos estos impactos están sujetos a numerosas incertidumbres que obligan a los científicos a utilizar nuevas herramientas como matemáticas, algoritmos o inteligencia artificial al servicio de herramientas que faciliten a las administraciones competentes la toma de decisiones en cuanto a la gestión de esos recursos, tanto de aguas superficiales como subterráneas, de manera que se evite caer en lo que algunos llaman el «ciclo hidro-ilógico» del agua o la inacción.

El Ciclo Hidro-ilógico del agua, especialmente asociado a la gestión de las sequías o periodos de escasez, se basa en la actitud pasiva tanto de la ciudadanía como de los operadores de agua en los periodos en los que las lluvias y las reservas de agua no auguran un episodio de sequía prolongada, limitándose a la gestión ordinaria y al consumo normal de agua en los hogares.
Así lo explicaba este jueves el profesor David Pulido, investigador del Instituto Geológico y Minero de España (IGME) durante un webinar acerca de los Impactos del Cambio Climático en los Recursos Hídricos y las estrategias de adaptación organizado por el Centro Tecnológico del Agua, Cetaqua.

Para Pulido una gestión de los recursos hídricos adaptada a la nueva realidad climática necesita el desarrollo de nuevos sistemas de modelización que incorporen múltiples variables para anticipar las respuestas ante la gran cantidad de incertidumbres que acompañan al cambio climático.

Incertidumbres que trascienden la disponibilidad de agua, en cantidad o calidad, con nuevos impactos como la escorrentía, la evapotranspiración, la intrusión marina en las masas de agua, la oferta y la demanda e incluso indicadores socioecómicos, de manera que se facilita la toma la decisiones y ayude a determinar el momento preciso de la intervención así como la conveniencia de actuar sobre el propio recurso o sobre la oferta y los usos.

Para estos nuevos sistemas de modelización, señala Pulido, es importante cambiar el enfoque para facilitar la comprensión y acercar la comunicación al conjunto de la sociedad, a los usuarios y a los gestores, señalando como idóneo un planteamiento de escenarios en función del incremento de temperaturas globales tal y como recoge el IPPC o se establece en el Acuerdo de París.

«La política de aguas de un país debe considerar los impactos futuros del cambio climático ya que los sistemas de recursos hídricos pueden ser muy vulnerables»
Para llegar a nuevos sistemas de modelización y proyección de impactos y riesgos del cambio climático sobre los recursos hídricos no sólo hay que recurrir a nuevas herramientas de Inteligencia Artificial, como el machine learning, o desarrollos algorítmicos y matemáticos que incorporen cada vez mayor número de variables e índices, sino a sistemas de monitorización que permitan obtener información de los recursos, bien mediante imágenes satelitales, uso de drones, medición mediante piezómetros o tomas de muestra y medición, «incluso obteniendo esa medición con la colaboración de la ciencia ciudadana, como hemos podido hacer en Sierra Nevada con los montañeros voluntarios a la hora de observar el espesor de las deposiciones de nieve en la cumbre o en zonas de difícil acceso».

Además es necesario re-escalar los modelos. En el caso de los recursos hídricos hay que trabajar a diferentes escalas, «lo hemos hecho a nivel europeo, nacional, a nivel de cuenca hidrográfica, a nivel de cauce fluvial e incluso a nivel local, para determinar índices de vulnerabilidad y adaptar cada modelo a cada caso de estudio, especialmente cuando se trata de evaluar riesgos como las inundaciones o las sequías».

Para Pulido la evaluación de los impactos potenciales del cambio climático sobre un sistema hídrico conlleva una propagación de incertidumbres que no debe ser excusa para retrasos o inacción para abordarla. La política de aguas de un país debe considerar los impactos futuros del cambio climático ya que los sistemas de recursos hídricos pueden ser muy vulnerables. Por eso es fundamental avanzar en la identificación de índices y variables adaptados a cada estudio y a cada escala.

Entre los enfoques novedosos, más conceptuales frente a los más matemáticos, que ha destacado Pulido en su intervención , está la incorporación de variables de impacto socioeconómico del cambio climático sobre los recursos hídricos, habida cuenta de que están íntimamente relacionados con todos los sectores económicos, especialmente aquellos que son más críticos para la economía de algunas regiones como la agricultura o la industria. Por lo tanto, es importante resaltar la vulnerabilidad del sistema por el actual uso de los recursos hídricos que está altamente regulado y con un uso muy intensivo en ciertas áreas .

Esta elevada vulnerabilidad debería ser considerada para adoptar un enfoque sistémico en las respuestas de adaptación.

Como ejemplo ha señalado un estudio realizado por investigadores del IIAMA-UPV (Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València) que logró determinar que las pérdidas económicas estimadas por el impacto del cambio climático en el sistema del Júcar podrían reducirse entre 3 y 65 millones de euros anuales en función de las medidas de adaptación aplicadas.

Pulido, participante en el estudio, ha explicado que estos resultados se han obtenido gracias al desarrollo de una metodología que permite, mediante el uso de modelos hidroeconómicos, “evaluar los impactos y el rendimiento de cada una de las estrategias de adaptación al cambio global en diferentes escenarios de cambio climático y global”.

El rendimiento del sistema del Júcar en cada escenario climático y de demanda futura se ha obtenido mediante un modelo de simulación de la gestión de la cuenca y la evaluación económica se ha determinado mediante modelos hidroeconómicos que permiten simular las consecuencias de cambios en el suministro a las demandas, usando para ello ciertos indicadores económicos.



Otro de los sistemas novedosos abordado por Pulido en su exposición es que aborda los riesgos de las aguas subterráneas y el almacenamiento en forma de nieve que pueden jugar un papel fundamental en la definición de estrategias de adaptación al cambio climático que permitan un suministro sostenible de las demandas de agua.

En este sentido ha explicado tres casos de estudio a nivel de cuenca (Alto Genil), sistema montañoso (Sierra Nevada) y estudio de acuíferos a gran escala (España Continental), ya que la mayor parte de trabajos científicos sobre impactos del cambio climático en los recursos subterráneos se desarrollan para sistemas a escala de acuífero.

De igual forma, la dinámica nival suele estudiarse en laderas o cuencas concretas, no siendo habituales los análisis a nivel de macizo o cordillera. Los datos en estos sistemas alpinos normalmente son escasos, debido a la baja accesibilidad y los limitados recursos existentes.

Para el estudio de impactos del cambio climático es necesario generar escenarios climáticos locales o regionales adaptados al sistema. Se propone una metodología para la definición de dichos escenarios que incorporan múltiples variables para aterrizar a nivel local las políticas no sólo de previsión sino de mitigación y adaptación de los impactos de cambio climático al el agua.