Autores: Wladimir Barrios. José Arismendi. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes CPDI. Fundación Instituto de Ingeniería. FIIDT.
1.- INTRODUCCION.
Casi toda el agua de nuestro planeta se encuentra bajo la forma de agua salada en los océanos. Solo el 3 por ciento de los recursos hídricos globales son aguas dulces, dos tercios de los cuales provienen de la nieve y de los hielos polares y de las regiones montañosas; por lo tanto, el agua dulce constituye solo cerca del 1 por ciento de los recursos hídricos totales.
La mayor parte de esta se encuentra como agua subterránea, mientras que menos del 2 por ciento se encuentra en ríos y lagos. En los climas templados y húmedos, cerca del 40 por ciento de la precipitación termina en agua subterránea y en los climas mediterráneos esta cifra se reduce a 10-20 por ciento, en los climas áridos se puede reducir virtualmente a cero.
No toda el agua que se encuentra en los ríos y lagos y el agua subterránea es accesible para ser usada, ya que parte de ella fluye en ríos remotos o durante inundaciones estacionales que no permiten su captura antes de llegar a los océanos. Se estima que toda el agua que esta económicamente disponible en el mundo cada año para el consumo humano es de 9000-14000 km cúbicos. Esto es apenas, el 0.001 por ciento de la estimación del agua total del globo. En la actualidad el consumo humano de agua se estima en cerca de 3600 Km cúbicos, lo cual podría dar la impresión de que hay abundancia de agua disponible para ser usada por el hombre. Sin embargo, parte del agua superficial disponible debe permanecer en los ríos y otras corrientes para asegurar la dilución de las aguas residuales y salvaguardar la integridad del ecosistema acuático.
2.- DISTRIBUCIÓN DE LA DEMANDA GLOBAL DEL AGUA DULCE.
Se estima que la demanda global está ubicada en torno a 2350 Km cúbicos al año, agregando a esto la cantidad de agua consumida por el hombre, se llega cerca de 6.000 Km cúbicos de agua económicamente accesible que ya está comprometida (FAO, 2002b). Esto indica que el nivel global es muy limitado. Dado a que el agua y la población están desuniformemente distribuidas en el globo, la situación del agua ya es crítica en varios países y regiones y es probable que este problema se intensifique en el futuro.
A nivel mundial, la agricultura de regadío es el mayor extractor y el consumidor predomínate de los recursos hídricos subterráneos, habiendo surgido ampliamente importantes agro-economías dependientes del agua subterránea. Pero en muchas zonas áridas y proclives a las sequias, su uso irrestricto está causando un serio agotamiento de los acuíferos y degradación ambiental, a la vez que las prácticas de cultivos ejercen una gran influencia sobre la recarga y calidad del agua subterránea. Las interacciones entre el riego agrícola, el agua superficial y los recursos hídricos subterráneos son a menudo muy estrechas; tanto así que es necesaria la existencia de un dialogo activo entre sectores y una visión integrada para promover una gestión sostenible de tierras y agua.
La agricultura es siempre el mayor usuario de todos los recursos hídricos tomados en su conjunto, por ejemplo, la lluvia (llamada agua verde) y el agua en los ríos, lagos y acuíferos (llamada agua azul). La agricultura absorbe alrededor del 70 % del consumo mundial, el uso doméstico un 10 % y los usos industriales un 21 %. En la Figura 1 se muestran las extracciones de agua por región y por sector.
(Der.). Arabia Saudita. En la década del 2000, los acuíferos estaban casi agotados, los pozos se habían secados y hasta varios oasis de tiempos bíblicos habían desaparecidos. Imagen NASA. Extracción de agua mayor a la que se puede reponer. Fuente: proexpansion.com. Sept 2015.
Es necesario hacer una importante distinción entre el agua que se retira para ser utilizada y el agua realmente consumida. En la agricultura bajo riego cerca de la mitad del agua retirada, una cifra con considerables variaciones, es consumida por los procesos de evaporación y transpiración de las plantas y de las superficies húmedas. Algunas de las plantas que contribuyen a este proceso de evapotranspiración son malezas improductivas y plantas en tierras abandonadas. El agua que es extraída pero que no es consumida se infiltra en el suelo y es almacenada o drena hacia los ríos. Esta agua de drenaje es por lo general de menor calidad que el agua que fue extraída, debido a la contaminación por los agroquímicos y las sales percoladas del perfil del suelo.
Por otra parte, y de manera importante hoy día, las imágenes satelitales y los mapas imagen pueden ofrecer un primer seguimiento de los cambios sufridos en el nivel freático durante un lapso predeterminado, observar una fuerte disminución del nivel de agua subterránea en la mayor parte del terreno, o un incremento gradual en diferentes unidades de relieve. Luego se supone, que si un nivel bajo del agua freática persistiera, eso reduciría la evapotranspiración (pérdida de humedad de una superficie por evaporación directa junto con la pérdida de agua por transpiración de la vegetación), limitaría la tasa de vapor atmosférico y, en última instancia, reducir las lluvias.
Los mapas resultantes constituyen una fuente de información esencial sobre la estructura espacial y temporal del nivel freático así como un gran avance para la hidrología (comunidadism, 2014).
A continuación ejemplos de utilización de la data satelital para Topografía, nivel de base del agua subterránea (GWBL) y direcciones de flujo en la Amazonia Central.
b) GWBL Promedio durante el periodo 2003-2008. Zona 1 en línea roja.
c) Pendientes (escala de color logarítmica) y direcciones de flujo (flechas blancas) en el GWBL promedio. Límites de las subcuencas amazónicas en rojo. Fuente: Pfeffer, J., et al. 2014.
3.- LA CRECIENTE FUNCIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA.
El uso del agua subterránea para riego presenta una paradoja, coexisten regiones donde este recurso ha sido sobrexplotado y regiones donde existe un gran potencial para su uso en la agricultura. El uso anual de aguas subterráneas en todo el mundo se estima entre 750 y 800 Km cúbicos, (Shah et al., 2000). Esta cifra puede parecer un valor modesto comparado con las reservas existentes de agua subterránea, pero solo una fracción de estas reservas está económicamente disponible para la agricultura. Se estima que aproximadamente el 30 por ciento del abastecimiento mundial de agua subterránea para riego está constituido por agua subterránea, pero, sin embargo, este insumo es responsable de algunos de los más altos rendimientos y el mayor valor de los cultivos (FAO, 2003).
Se requiere la orientación de políticas claras y una acción local centrada para hacer un mejor uso de las reservas de agua subterránea para la mitigación de las sequias y la adaptación al cambio climático. Para hacer efectivas las políticas, deben estar hechas a medida de las configuraciones hidrogeológicas y las realidades agroeconómicas locales, y su implementación requerirá de arreglos institucionales apropiados.
4.- CONCLUSION.
- La contabilidad del agua se promueve cada vez más como una herramienta imprescindible, en especial en las zonas donde escasea el líquido elemento.
- El seguimiento con imágenes de satélite ayudan a los agricultores a obtener rendimientos agrícolas más fiables y a optimizar los sistemas de riego.
- La búsqueda del agua subterránea a través de imágenes de satélites es una medida indirecta. Pero… Un proyecto a futuro del Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI) requiere del concurso del Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas (CIES) para instalar un sistema de sensores que permitan medir la humedad y la temperatura de un terreno gracias a «estacas» autónomas y trasmitir la data vía telemetría satelital. La idea central es que mediante un panel solar que carga una pequeña batería, el sistema pueda hacer una medición del agua que hay en tierra y transmitir esa medición inmediatamente a un receptor a varios kilómetros de distancia o incluso a un satélite para recolectar esta información.
- La generación y actualización con mapas-imagen ayudarían a mostrar la cantidad de biomasa y el rendimiento que se obtiene por m3 de agua consumida. Los mapas se pueden renderizar (representación grafica 2D o 3D) en resoluciones de tan sólo 30 a 250 metros, y pudieran actualizarse en un período de uno a diez días. El número de informaciones obtenidas es fundamental para establecer patrones espaciales y temporales acerca del comportamiento de nivel freático de un área bajo estudio.
5.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
- FAO. 2003. Descubrir el Potencial del Agua para la Agricultura. Capítulo 2. Agua para la producción sostenible de alimentos; el alivio de la pobreza y el desarrollo rural.
- FAO. 2002. Agua para la producción sostenible de alimentos; el alivio de la pobreza y el desarrollo rural.
- https://www.emol.com/noticias/Tecnologia/2019/09/04/960213/Satelites-busqueda-agua.html
- http://www.comunidadism.es/actualidad/cartografian-el-agua-subterranea-desde-el-espacio. Abril, 2014.
- https://proexpansion.com/es/articulos_oe/594-la-agricultura-puede-agotar-el-agua-subterranea.
- Pfeffer, J., F. Seyler, M.-P. Bonnet, S. Calmant, F. Frappart, F. Papa, R. C. D. Paiva, F. Satgé, and J. S. D. Silva (2014), Low-watermaps of the groundwater table in the central Amazon by satellite altimetry, Geophysics. Res. Lett. , 41, 1981–1987,doi:10.1002/2013GL059134
- Shah, T., Molden, D., Sakthivadivel, R. & Seckler, D. 2000. The global groundwater situation: overview of opportunities and challenges. Colombo, IWMI.
- Water Partnership, Documento de Perspectiva Global, Aguas subterráneas y agricultura de regadío.
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