Agua subterránea: el agua que no vemos

El agua es vital para todos. No podríamos imaginar un día sin ella. Simplemente el 70% de cuerpo humano está formado por agua. Asimismo, se sabe que una persona puede sobrevivir un mes sin comida, pero sólo una semana sin agua. La mayor parte de la superficie del planeta está cubierta por enormes extensiones de ella (aproximadamente 97.5%), el restante 2.5% es agua dulce, la cual se encuentra principalmente en los casquetes polares y como agua subterránea; es decir, de toda el agua dulce que hay, 69.7% es agua congelada, 30% es agua subterránea y en los ríos y lagos hay sólo 0.3%. Hagamos una analogía: si el planeta contuviera solo 100 litros de agua, habría 750 mililitros de agua subterránea y únicamente 7 mililitros más en ríos y lagos superficiales, por lo que la principal fuente aprovechable para el consumo humano de agua dulce es precisamente el agua subterránea. Pero, ¿qué es?, ¿dónde se encuentra?, ¿cómo se obtiene?, ¿para qué se utiliza?, ¿cuál es su importancia? En este artículo se responderán estas cuestiones.

Uno de los primeros estudiosos del agua subterránea fue Leonardo da Vinci, quien en su descripción del ciclo del agua apunta: “Hallábase el agua en su elemento el soberbio mar, cuando tuvo deseo de subir por los aires y, atendida por el elemento del calor, se elevó en sutil vapor, tan ligero que tenía la sutileza del aire; subiendo a lo más alto, llegó hasta donde el aire es más liviano y frío, y allá la abandonó el calor. Sus minúsculos granitos de hielo se juntaron y pesaron más, y al pesar cayeron. La soberbia del agua se transformó en huida del cielo; al caer fue bebida por la tierra seca, y ahí estuvo mucho tiempo encarcelada, haciendo penitencia por su culpa”.

Asimismo, hay imágenes un poco más cercanas en los llamados “poceros del Ued Rhir”, en el norte del Sahara, a finales del siglo XIX. Los miembros de esta corporación eran capaces de excavar a mano pozos de hasta 80 metros de profundidad. La corporación designaba entonces al más viejo de sus miembros para cavar el pozo. Solo, en la oscuridad del fondo, iba golpeando con su pico el material más consolidado, formado de rocas calcáreas, hasta que un último golpe de su pico hacía brotar, con violencia inaudita, el líquido tan preciado. Muy pronto llenaba éste el pozo para manar hasta la superficie, llevándose consigo al viejo pocero, muerto o trágicamente contusionado. Otros se lanzaban entonces hasta el fondo conteniendo la respiración, con lastres en los pies, para terminar el trabajo. Ningún esfuerzo y sacrificio eran excesivos para ir a buscarla. Afortunadamente, las técnicas han cambiado desde entonces.

El ciclo del agua

Para entender qué es y dónde se encuentra el agua subterránea, tenemos que referirnos al ciclo del agua. Este describe la presencia y el movimiento del agua en la tierra y sobre ella. El ciclo del agua ha estado ocurriendo por billones de años y la vida sobre el planeta depende de él.

El agua está en continua transformación: se evapora, cae en forma de lluvia, se filtra por la tierra, fluye en los caudales de los ríos. A grandes altitudes o en las latitudes altas, se halla presente en forma de hielo y nieve, y éstos, a su vez, se transforman también. La ciencia de la hidrología estudia todos estos movimientos y sus observaciones conforman lo que se conoce como el “ciclo del agua”.

Etapas del ciclo del agua

Se han identificado quince componentes del ciclo del agua:

1. Agua en los océanos. El agua en el planeta se encuentra principalmente en los océanos. Durante los periodos de clima más frío, se forman grandes capas de hielo y glaciares; en la medida en que una mayor cantidad de agua se acumula en forma de hielo, menor será el agua disponible en otros componentes del ciclo. Lo contrario sucede en los periodos más cálidos. Hace 3 millones de años atrás, cuando la Tierra era más cálida, los océanos podrían haber estado cincuenta metros por encima del nivel medio actual.
2. Evaporación. La evaporación es el proceso por el cual el agua líquida de los océanos ingresa a la atmósfera en forma de vapor. Los océanos, mares, lagos y ríos proveen alrededor de 90% de la humedad de la atmósfera vía evaporación; el resto es por la transpiración de las plantas.
3. Agua en la atmósfera. En la atmósfera siempre hay agua, y las nubes son la forma más visible del agua en la atmósfera.
4. Condensación. Es el proceso por el cual el vapor de agua del aire se transforma en agua líquida y forma las nubes cuando el vapor de agua se eleva y se enfría. Este fenómeno es responsable de la niebla, de la humedad del día y de que se empañen los cristales.
5. Precipitación. Es agua liberada desde las nubes en forma de lluvia, aguanieve o granizo. Es el principal proceso por el cual el agua retorna a la tierra. Se requieren muchas gotas de nube para producir una gota de lluvia. La cantidad de precipitación varía a lo largo de los países e incluso en una misma ciudad.
6. Agua almacenada en los hielos y la nieve. A una escala global, el clima está cambiando continuamente. Hubo periodos cálidos, como cuando vivían los dinosaurios, y hubo periodos fríos, como ocurrió durante la última Edad de Hielo, hace 20 mil años. Si el día de hoy todos los glaciares se derritieran, el nivel del mar subiría aproximadamente setenta metros.
7. Agua de deshielo. En los climas fríos la mayor parte del caudal de los ríos durante la primavera proviene de la nieve y del hielo derretido. Además de las inundaciones, el rápido derretimiento de la nieve puede causar deslizamientos de tierra y desplazamientos de materiales sólidos.
8. Escorrentía superficial. Generalmente, parte de la lluvia que cae es absorbida por el suelo; pero cuando la lluvia cae sobre suelo saturado o impermeable, comienza a correr sobre aquel siguiendo su pendiente. El agua corre por canales a medida que se dirige a los grandes ríos. Aproximadamente un tercio de la lluvia que cae corre en forma de escorrentía hacia los océanos; la fracción restante se evapora o es absorbida por el suelo, pasando así a formar parte del agua subterránea.
9. Corriente de agua. Es la cantidad de agua que corre en un río. Los ríos se utilizan para abastecer de agua a las ciudades y su energía se aprovecha para producir electricidad; también recargan los acuíferos y descargan sus aguas al mar. Cada río tiene asociada una cuenca. El tamaño de un río depende del tamaño de su cuenca. Las cuencas son importantes ya que los ríos y su calidad se ven afectados por lo que sucede en aquellas, ya sea por causas naturales o provocadas por el hombre.
10. Agua dulce almacenada. El agua superficial incluye estanques, lagos, presas y humedales de agua dulce, y mantiene la vida. La cantidad de agua en los ríos y lagos está permanentemente cambiando debido a las entradas y salidas del agua en el sistema. El agua que entra proviene de las precipitaciones, de la escorrentía superficial y del agua subterránea que se filtra hacia la superficie. La pérdida de agua de los lagos y ríos se debe a la evaporación y a la descarga hacia las profundidades.
11. Infiltración. En cualquier parte del mundo una porción del agua que cae como precipitación se infiltra hacia el suelo. Parte del agua que se infiltra permanece en las capas más superficiales del suelo y puede volver a entrar a un curso de agua debido a que se filtra hacia éste. Otra parte del agua puede infiltrarse a mayor profundidad, recargando así los acuíferos subterráneos. Si el acuífero es suficientemente poroso o tiene una gran cantidad de fracturas, se puede aprovechar el agua subterránea a través de pozos. El agua puede viajar grandes distancias o permanecer por largos periodos como agua subterránea antes de retornar a la superficie.
12. Descarga de agua subterránea. Hay una gran cantidad de agua que no vemos: el agua que se mueve dentro del suelo. El agua subterránea es, en muchos casos, el principal contribuyente de los cursos de agua. Las personas han utilizado el agua subterránea por miles de años y lo continúan haciendo hasta el día de hoy, principalmente para beber y para riego.
13. Manantiales. Son afloramientos del agua subterránea. Un manantial resulta cuando un acuífero se llena hasta el punto de que el agua se desborda a la superficie de la tierra. Existen manantiales termales que se asocian con la actividad volcánica.
14. Transpiración. Es el proceso por el cual el agua es llevada desde las raíces hasta los pequeños poros que se encuentran en la cara inferior de las hojas, donde se transforma en vapor de agua y se libera a la atmósfera. Alrededor de 10% de la humedad de la atmósfera proviene de la transpiración de las plantas.
15. Agua subterránea almacenada. Una gran cantidad de agua se almacena en el subsuelo. La mayor parte del agua del suelo proviene del agua de lluvia que se infiltra a través de la superficie de aquél. La capa superior del suelo es la zona no saturada. Por debajo de esta capa se encuentra la zona de saturación, donde todos los poros, grietas y espacios entre las partículas de roca se encuentran llenos de agua. El cuidado del agua subterránea es fundamental ya que está almacenada en grandes volúmenes, si bien estos no son necesariamente renovables a una escala humana.

Acuíferos

La palabra acuífero proviene de dos palabras latinas: aqua, de agua, y ferre, traer, y se define como la formación, o parte de una formación, que contiene suficiente material permeable cuyos poros están llenos de agua subterránea; se utilizan para obtener cantidades significativas de agua de pozos y manantiales. Los acuíferos más productivos en el mundo están compuestos de materiales sin consolidar, como gravas y arenas.

¿Quién estudia los acuíferos? El estudio de los acuíferos lo trata principalmente la hidrogeología, una rama de la hidrología que trata sobre el agua subterránea, su yacimiento, movimiento, recargas y descargas, propiedades de las rocas que influyen en su almacenamiento y métodos empleados para su investigación y conservación. Uno de los primeros métodos de exploración del agua subterránea eran varitas de avellana en forma de “Y”, mediante las cuales se encontraba el sitio adecuado para perforar un pozo, pero hoy se utilizan métodos geofísicos para investigar las características del subsuelo de los acuíferos. Estos métodos en superficie utilizan la energía eléctrica, las ondas sísmicas y el campo magnético y gravitacional, que están relacionados con esas propiedades del subsuelo que indican qué materiales geológicos se hallan bajo la superficie de la tierra. Asimismo, para conocer la calidad del agua subterránea, se analizan muestras de agua para medir su conductividad eléctrica, acidez o alcalinidad y temperatura. En general, el agua subterránea, comparada con el agua superficial, tiene múltiples ventajas, ya que siempre está libre de bacterias y no contiene materia en suspensión, es transparente, incolora y su temperatura es relativamente constante.

Movimiento del agua subterránea

Las aguas subterráneas forman grandes depósitos que en muchos lugares constituyen la única fuente de agua potable disponible. A veces, cuando circulan bajo tierra, forman grandes sistemas de cuevas y galerías. En algunos lugares regresan a la superficie, brotando de la tierra en forma de fuentes o manantiales. La dirección y velocidad del movimiento del agua subterránea están determinadas por varias características del acuífero y de las capas impermeables del suelo (donde el agua tiene dificultad en penetrar). Las dos propiedades de los acuíferos que afectan el almacenamiento y flujo del agua subterránea son la porosidad (cantidad de espacio abierto en el material) y la conductividad hidráulica (medida de la habilidad de un acuífero para transmitir agua). Si la roca permite que el agua se mueva de una forma relativamente libre dentro de ella, puede moverse distancias significativas en un corto periodo de tiempo, pero también puede ir a acuíferos más profundos, donde demorará años en volver a ser parte del ambiente.

Edad del agua subterránea

La edad del agua subterránea ha sido tema de discusión. Para determinarla se utilizan radioisótopos. Esta técnica indica que el rango va de unos pocos años a miles de años. Algunas muestras en Arabia Saudita indican edades de 20 mil a 30 mil años, pero esta situación no es común. La mayor parte del agua subterránea, destinada para consumo humano en acuíferos someros, es de origen reciente (menor de diez años).

Pozos y manantiales

La perforación de pozos de agua se desarrolló en China. La mayoría de las perforaciones modernas utilizan un equipo de perforación rotatoria. En la zona costera de Veracruz se aprovecha por lo general el agua que está entre 50 y 100 metros de profundidad.

Un manantial es una descarga del agua subterránea en la superficie de la tierra. Los manantiales se clasifican según su formación geológica, la cantidad de descarga, la temperatura del agua (termal, caliente, fría), el contenido mineral o las fuerzas por las cuales se forman (por gravedad o por presión). Los manantiales han sido social, cultural y económicamente importantes en la historia de la humanidad. Las principales ciudades de Grecia, Egipto, Mesopotamia, India y China se erigieron cerca de un manantial.

Importancia del agua subterránea

Actualmente el agua dulce se ha convertido en un recurso escaso, incluso en aquellos países que tienen ríos y climas templados. El aumento de la población en las ciudades, aunado al incremento del nivel de vida, obliga a canalizar cada vez más agua a los núcleos urbanos, controlar su salubridad y realizar tratamientos de aguas residuales procedentes del alcantarillado para que no contaminen los cursos de agua en los que desembocan.

La importancia del estudio del agua subterránea es que es la principal fuente de agua potable en el mundo; sin embargo, se debe tener en cuenta el balance del ciclo hidrológico para su mejor aprovechamiento y conservación, así como las consecuencias ambientales y sociales que acarrea la explotación de los acuíferos.

En el país se aprovecha hasta 70% del agua extraída de los 653 acuíferos, que satisface las necesidades de 75 millones de personas, y se riega una tercera parte de la superficie agrícola; aun así, estos acuíferos son altamente vulnerables, de modo que su explotación puede tener efectos perjudiciales tales como el agotamiento de manantiales, la desaparición de lagos y humedales, la pérdida de vegetación, la disminución de la disponibilidad debido a la contaminación del agua por los residuos generados en las ciudades, zonas industriales y de riego o por la intrusión salina. El incremento de la demanda puede agravar las amenazas en cuatro aspectos fundamentales de la seguridad humana: la producción de alimentos, la salud humana, el equilibrio de los ecosistemas y la estabilidad social, económica y política. Es notable que de 1975 a 2003 los acuíferos con explotación intensiva aumentaran de 32 a 102. En el estado de Veracruz, según la clasificación de Comisión Nacional del Agua, existen dieciocho acuíferos, de los cuales sólo ocho cuentan con estudios hidrogeológicos que datan de los años ochenta, por lo que es importante realizar y actualizar investigaciones que definan mejor sus características hidráulicas para su mejor aprovechamiento.

En fin, en el subsuelo tenemos un gran tesoro, que es el agua subterránea, la cual es accesible, económica y de alta calidad; mediante su manejo adecuado, la población podrá tener acceso al agua potable durante un tiempo considerable para satisfacer sus principales demandas.

Para el lector interesado

A. A. (2003). El agua. La lucha por la vida. Madrid: Larousse. 

Guerrero, M. (1998). El agua. En A.A.: La Ciencia para Todos (2ª ed.), núm.102. México: Fondo de Cultura Económica.

Marsily, L. (2003). El agua. México: Siglo Veintiuno Editores.

Fuente: REVISTA DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA DE LA UNIVERSIDAD VERACRUZANA Volumen XXII Iris Neri Flores*

El Director de CONAGUA señala al agua como el elemento más impactado por el Cambio Climático

Al señalar al agua como el elemento más impactado por el Cambio Climático, José Luis Luege Tamargo, Director General de la Comisión Nacional del Agua de México (Conagua), consideró fundamental la inversión inmediata en acciones como uso eficiente del recurso hídrico, tecnificación de riego, reparación de fugas y mejora de las redes de distribución, sobre todo en el norte del país, donde la disponibilidad es de sólo 1.700 metros cúbicos por habitante por año, ocho veces menos que en el sureste donde es de 13 mil metros cúbicos por habitante por año.

Al participar en el Congreso Nacional de Investigación en Cambio Climático: "Agua", en el Instituto Tecnológico Autónomo de México (ITAM), José Luis Luege detalló que el aumento en la severidad de los fenómenos meteorológicos, como las inundaciones en el sur del país, y la sequía, que está afectando al norte de la República Mexicana, requiere de inversiones cada vez mayores para recuperar las áreas afectadas. Tan sólo el año pasado se destinaron 82.340 millones de pesos por declaraciones de desastre natural, explicó. 

Luege afirmó que las metas de la Conagua para revertir las afectaciones ambientales en el caso de las sequías son el tratamiento de aguas negras y su reutilización, la construcción de acueductos, presas y pozos, la desalinización, la reinyección de acuíferos y la delimitación de zonas federales para evitar los asentamientos en áreas de natural inundación. 

Asimismo, destacó obras que se construyen para aminorar los efectos del cambio climático como la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Atotonilco, ubicada en Hidalgo, cuyo objetivo es sanear las aguas negras del Valle de México para poder reutilizarlas; los proyectos El Zapotillo, en Jalisco— que permitirá el abastecimiento de agua y la recuperación hídrica de la cuenca del río Verde, así como la conservación de ecosistemas— y El Realito, en San Luis Potosí, que incluye acciones integrales para impulsar el bienestar social, el desarrollo económico y la preservación del medio ambiente a nivel local, y el Plan Hídrico Integral de Tabasco, que contempla estudiar, analizar, proponer y ejecutar acciones para la rehabilitación hidrológica, entre otros.

Finalmente, recalcó que es importante que los estados y los municipios también desarrollen sus propios planes y acciones para evitar emergencias por los fenómenos meteorológicos o climatológicos, pues son ellos quienes conocen las necesidades propias de la región y deben garantizar seguridad a sus habitantes. 

Fuente: www.iagua.es

Escanean por primera vez un glaciar del Pirineo para conocer con exactitud su evolución

(SINC/Universidad de Zaragoza) Una nueva investigación comparará la cantidad de nieve acumulada durante la estación fría, y la fusión de nieve y hielo que se produce durante la estación cálida en glaciares pirenaicos, y estudiar así su evolución. El Glaciar Norte, situado en el Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido del Pirineo aragonés ha sido el primero en ser escaneado en tres dimensiones.

Los investigadores de la Universidad de Zaragoza y del Instituto Pirenaico de Ecología (CSIC) han aplicado un láser escáner de largo alcance para cartografiar en tres dimensiones y a gran resolución espacial, cada medio metro, la superficie del Glaciar Norte.

Este glaciar del Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido representa uno de los ejemplos más espectaculares del glaciarismo pirenaico actual. Las fotografías que muestran su evolución desde finales del siglo XIX han servido de testimonio del gran retroceso glaciar que han experimentado los glaciares del Pirineo en las últimas décadas.

En el Pirineo aragonés se encuentran los glaciares más meridionales de Europa y en los últimos años han experimentado un retroceso muy importante. Han desaparecido diversos glaciares y heleros –masas de hielo en altas montañas– y, los que quedan han disminuido su extensión y volumen de hielo.

Dada la extrema fragilidad de los glaciares pirenaicos, éstos responden de una forma muy rápida a cualquier cambio climático. Por tanto, su estudio resulta sumamente importante para conocer laevolución reciente del clima en sectores de alta montaña, zonas donde apenas existen mediciones climáticas fiables del pasado.

Los últimos restos de las masas de hielo

El equipo de trabajo, formado por J. Ignacio López-Moreno, Sergio Vicente-Serrano, Jesús Revuelto y Alfredo Serreta, planea estudiar el nivel y de los glaciares en otros valles pirenaicos, así como analizar el retroceso glaciar en la Cordillera Blanca en Perú, gracias a diversos proyectos concedidos por el Ministerio de Ciencia e Innovación, Gobierno de Aragón y Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Los glaciares pirenaicos son los últimos restos de las masas de hielo que han configurado las formas de la cordillera en el Pirineo aragonés. Su escasa superficie, el hecho de estar separados entre sí y de ser ecosistemas apenas degradados por el hombre los convierten en paisajes significativos, frágiles, excepcionales y valiosos.

El Glaciar de Monte Perdido fue declarado Monumento Natural por el Consejo de Gobierno de Aragón en el año 2007, momento en que los Monumentos Naturales de los Glaciares Pirenaicos aumentaron un 25% su superficie protegida, al pasar, con las 799,4 de éste, a 3.190,4 hectáreas.

Este glaciar está situado por encima de la cota 2.700, y su extensión sólo es superada en el Pirineo por el macizo de Aneto-Maladeta. La cara norte del Monte Perdido es uno de los complejos glaciares pirenaicos de mayor interés debido a sus notables dimensiones y su especial morfología, así como su disposición en graderío.

Los glaciares del Pirineo Aragonés son los más meridionales de Europa y únicos que quedan en la Península Ibérica y fueron declarados Monumentos Naturales por las Cortes de Aragón en 1990.

En total, existen veinte glaciares localizados en una franja de 90 kilómetros que se agrupan en siete macizos pirenaicos situados entre los valles del río Gállego, por el oeste, y Noguera Ribagorzana por el este. Son los glaciares de los Macizos del Balaitus, de los Picos del Infierno, de Vignemale, de la Munia, del Posets, de Perdiguero y de Aneto-Maladeta.

Fuente: www.iagua.es

Los 13 años más cálidos de la historia se concentraron en los últimos 15

Los 13 años más cálidos de la historia, desde que existe un registro, se concentraron en los últimos 15, según un informe presentado ayer por la Organización Meteorológica Mundial en la cumbre del clima en Durban (Sudáfrica).

En 2011, el volumen de hielo marino del Ártico fue el más bajo de la historia y el segundo más bajo en extensión. Asimismo, presenta las temperaturas más altas de aquellos años en los que se ha producido La Niña – fenómeno atmosférico que influye en el enfriamiento del planeta –.

Estos son algunos de los aspectos más destacados de los resultados anuales preliminares (los datos definitivos se publicarán en 2012) presentados ayer por la Organización Meteorológica Mundial sobre el estado del clima y la evaluación de la temperatura global.

"Nuestro papel es proporcionar los conocimientos científicos para fundamentar la acción de los que toman las decisiones", declaró el secretario general de la WMO, Michel Jarraud."Nuestra ciencia es sólida y demuestra de manera inequívoca que el mundo se está calentando y que este calentamiento se debe a actividades humanas", añadió.

La WMO estima que 2011 es el décimo año más caluroso desde que se comenzaran a registrar los datos en 1850. Por otro lado, la temperatura media de la superficie del mar, combinada con la de la superficie terrestre está en el presente año (de enero a octubre) 0,41° C por encima del período comprendido entre 1961 y 1990. La última década registra un promedio a largo plazo de 0,46º C.

Los años más duros de La Niña contribuyen a un enfriamiento de entre 0,10 a 0,15 ° C respecto a los años anteriores y posteriores. En el presente año, las temperaturas globales siguieron ese patrón –fueron inferiores a los de 2010 –, pero más calurosas que en pasadas ocasiones.

Por otro lado, la temperatura superficial del aire estuvo por encima de la media a largo plazo en 2011 en algunas zonas de la tierra. La mayor desviación la sufrió Rusia, especialmente en algunas zonas del norte, donde entre enero y octubre las temperaturas alcanzaron alrededor de 4° C por encima del promedio.

"Las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera han alcanzado nuevos máximos. Están adquiriendo muy rápidamente niveles consistentes con una subida de 2 a 2,4 ºC en las temperaturas medias globales, que los científicos creen que podrían provocar cambios irreversibles en nuestro planeta, en la biosfera y en los océanos ", explicó Jarraud.

El análisis de la temperatura global de la WMO se basa principalmente en tres conjuntos de datos complementarios: del Centro Hadley de la Oficina Meteorológica de Reino Unido y la Unidad de Investigación Climática de la Universidad de East Anglia (Reino Unido); de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de EEUU; y del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS), operado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA).

Fuente: www.iagua.es

Isaac Held, premio BBVA Fronteras del Conocimiento por descubrir el papel del vapor del agua en el cambio climático

 

El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Cambio Climático se ha concedido al físico estadounidense de origen alemán Isaac Held por sus contribuciones, pioneras y fundamentales, a nuestra comprensión de la estructura de los sistemas de circulación atmosférica y del papel del vapor de agua –el gas de efecto invernadero más importante– en el cambio climático.

El presidente del jurado, Bjorn Stevens, ha destacado que, mientras que la tónica general de la investigación en cambio climático se ha centrado en el aumento de las temperaturas, Isaac Held (Ulm, Alemania, 1948) ha abierto nuevas vías de trabajo, al incorporar el papel esencial del agua a través del estudio tanto de su movimiento en la atmósfera, como de la influencia del vapor de agua en el efecto invernadero.

El trabajo de Held, investigador del Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la Administración Nacional del Océano y de la Atmósfera (NOAA) estadounidense, ha contribuido a desvelar gran parte de los procesos que determinan la existencia de las diferentes zonas climáticas del planeta, y a predecir los cambios que experimentarán como consecuencia del cambio climático. En especial, su trabajo explica por qué las zonas tropicales serán más húmedas y las subtropicales más secas, una tendencia que ya se observa con los datos disponibles.

“La cantidad de agua en la atmósfera es lo que hace que unas zonas sean más húmedas que otras. En mis trabajos he buscado analizar cómo se mueve el agua en la atmósfera, y cómo el cambio climático altera estos patrones”, ha explicado Held tras conocer el fallo.

Con el incremento de las temperaturas aumenta también la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, y este gas, a su vez, multiplica el calentamiento. Se produce así un efecto de retroalimentación que es necesario entender para predecir el clima futuro.

Una de las regiones más estudiadas por Held es la mediterránea, en la que, según sus previsiones, la temperatura podría aumentar unos 3º C en un siglo, si no disminuyen las emisiones de CO2. Ello conllevaría una importante reducción en las lluvias (entre un 15 y un 30%). “Estamos bastante seguros de que, con cada grado de aumento, las precipitaciones disminuirán entre un 5 y un 10%”, afirma Held.

Una carrera marcada por el efecto invernadero

Isaac Held nació en el campo de refugiados alemán de Ulm. Con cuatro años emigró a Estados Unidos con su hermano, su madre -superviviente del campo de Auschwitz- y su padre, que moriría en 1956.

Como estudiante su primera elección fue la física teórica, pero era la época de las protestas contra la guerra de Vietnam, un período que Held ha descrito como “complicado para concentrarse en los estudios”. La lectura del informe de 1972 Man’s Impact on the Climate, uno de los primeros análisis científicos de los efectos del aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, le influyó profundamente, cambiando la orientación de su carrera. Held vió ya entonces el problema del clima como “un reto realmente importante para la sociedad”.

Tras licenciarse en Física en la Universidad del Estado de Nueva York en Stony Brook, en 1976 se doctoró en Ciencias de la Atmósfera y el Océano en la Universidad de Princeton. En 1978 se incorporó al Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos del NOAA, centro en el que sigue trabajando en la actualidad, al tiempo que enseña en la Universidad de Princeton.

Uno de sus primeros logros, en los años ochenta, fue la explicación del funcionamiento de las llamadas Células de Hadley, el fenómeno atmosférico que rige el clima en los cinturones tropicales y subtropicales del planeta. Held ha seguido posteriormente investigando cómo los cambios en la circulación del aire en estas regiones debido al cambio climático inciden en la formación de tormentas y huracanes.

Held se ha convertido además en una referencia a la hora de analizar el grado de certeza en las predicciones sobre el clima futuro, gracias a sus métodos para poner a prueba los modelos. Sus logros “han tenido una importancia fundamental en la evaluación de la solidez y las limitaciones de los complejos modelos que se emplean en la predicción del cambio climático”, señala el acta.

A lo largo de sus más de tres décadas de investigación ha publicado 130 trabajos sobre dinámica de la atmósfera y cambio climático, ampliamente reconocidos y citados. Ha contribuido de forma sustancial al IV Informe del IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático), y ha formado parte del Grupo de Expertos de la Organización Meteorológica Mundial sobre Huracanes y Clima.

Jurado internacional

El jurado de esta categoría ha contado como presidente con Bjorn Stevens, director del Instituto de Meteorología Max Planck (Alemania); y como secretario con Miquel Canals, catedrático de Geología Marina en la Facultad de Geología de la Universidad de Barcelona. Han formado también parte del jurado Sergio Alonso, catedrático del Grupo de Meteorología del Departamento de Física de la Universidad de las Islas Baleares; Sandrine Bony-Lena, investigadora principal del Laboratorio de Meteorología Dinámica del Centro Nacional de Investigación Científica francés (CNRS) y la Universidad Pierre et Marie Curie (Francia); Kirsten Halsnæs, directora del Programa del Clima de la Universidad Técnica de Dinamarca; y Edward Rubin, catedrático del Departamento de Ingeniería y Políticas Públicas de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU).

Fuente: www.iagua.es

La ESA detecta un gran depósito de agua dulce en el Ártico que podría enfriar el clima en Europa

 

Los satélites de la ESA revelan la existencia de una gran aglomeración de agua dulce en el Océano Ártico, que genera un abombamiento de la superficie marina y que se ha formado a lo largo de los últimos 15 años. Si la dirección del viento cambiara el agua vertería al Océano Atlántico, enfriando Europa.

Los resultados son notables: desde 2002 la altura del nivel del mar en el área estudiada se ha elevado unos 15 centímetros, y el volumen de agua dulce ha aumentado en unos 8000 kilómetros cúbicos –alrededor del 10% de toda el agua dulce del Océano Ártico-.

Investigadores del Centro Polar de Observación y Modelización (CPOM), del University College London y el Centro Nacional Oceanográfico del Reino Unido, se han basado en datos de los satélites de la ESA ERS-2 y Envisat para medir el nivel del mar en el Ártico Occidental entre 1995 y 2010.

Los resultados se publicaron ayer en la versión online de la revista científica Nature Geoscience.

Los científicos concluyen que la acumulación de agua, y el consiguiente abombamiento de la superficie marina, podría ser consecuencia de la aceleración de un gran sistema de circulación oceánica llamado Giro de Beaufort; la aceleración se debería a los fuertes vientos Árticos.

Un cambio en la dirección del viento podría provocar que el agua dulce se vertiera al resto del Océano Ártico, llegando incluso al Atlántico Norte.

Si ello ocurriera podría verse ralentizada una corriente oceánica clave que parte de la Corriente del Golfo, lo que provocaría un descenso de las temperaturas en Europa.

La Corriente del Golfo hace que Europa disfrute de temperaturas relativamente suaves, comparado con otras áreas de latitudes similares.

“Cuando observamos nuestros datos a una escala anual nos dimos cuenta de que los cambios en el nivel del mar no tenían relación directa con el comportamiento del viento, y nos preguntamos la razón”, dice Katharine Giles, investigadora del CPOM y autora principal del trabajo ahora publicado.

“Una posibilidad es que el hielo marino actúe como una barrera entre la atmósfera y el océano. Así, con los cambios en la cubierta de hielo cambiaría también el efecto del viento sobre el océano.

“El paso siguiente es tratar de confirmar esta idea investigando con más detalle cómo afectan los cambios en la cubierta de hielo marino a la interacción entre la atmósfera y el océano”.

El hielo marino puede estudiarse con datos de satélite de diferente tipo. Los radioaltímetros de satélites como Envisat y ERS-2 son especialmente útiles en la observación de áreas inaccesibles, como el Ártico.

Envisat, el mayor satélite de observación de la Tierra jamás construido, cumplirá diez años en órbita el próximo mes de marzo. ERS-2 fue retirado en julio de 2011, pero sus observaciones –y las de su predecesor ERS-1- seguirán siendo usados por los investigadores durante años.

“Hemos obtenido estos resultados sobre el Giro de Baufort gracias a que las misiones ERS-2 y Envisat se han superpuesto, y a que hemos podido disponer de largas series temporales de datos”, señala Seymour Laxon, director del CPOM y coautor del estudio.

La ESA seguirá monitorizando el Ártico con la familia de satélites de observación de la Tierra Sentinel, que serán lanzados los próximos años dentro del programa europeo de Monitorización Global para el Medio Ambiente y la Seguridad (GMES, siglas en inglés).

A lo largo de este año se presentarán también los primeros resultados sobre los cambios estacionales en el grosor de hielo marino, a partir de las observaciones del satélite de la ESA CryoSat-2.  

Fuente: www.iagua.es

Ideas en marcha

Todos los cultivos necesitan agua, y –donde no cae suficiente lluvia– los agricultores deben proveerla por irrigación si desean obtener buenas cosechas. Desde 1950, la cantidad de tierras irrigadas alrededor del mundo ha duplicado, lo cual contribuyó enormemente a la tarea de incrementar la producción

de alimentos para satisfacer a la población mundial en constante aumento y sus crecientes demandas.

Sin embargo, la irrigación es tan antigua como la civilización misma. Y uno de los sistemas más ingeniosos inventados jamás, el sistema de ganats, tuvo su origen en Persia unos 3.000 años atrás. Este antiguo sistema consiste en llevar aguas subterráneas de colinas y montañas a los campos a través de un túnel artificial en ligero declive, a menudo de muchos kilómetros de longitud.

Los túneles están provistos de una cantidad de hoyos verticales para ventilación y mantenimiento, y proveen un suministro fiable de agua potable a los habitantes así como irrigación para los campos.

La ingeniería de precisión y la arquitectura para la creación de los ganats confi rman el lugar que ocupaba Persia en las grandes civilizaciones antiguas. El sistema de ganats es tan sofi sticado y bien construido que más de 22.000 de ellos –con 273.588 kilómetros de túneles subterráneos– siguen en uso hoy día en Irán solamente; por contraste, la mayoría de los acueductos de la antigua Roma hace mucho son meras atracciones turísticas.

El sistema de ganats fue tan exitoso que se difundió ampliamente. Pueden encontrarse esparcidos a través de países con los cuales los persas y luego el Islam comerciaban, invadían y mantenían relaciones, desde China en el este hasta Perú en el oeste. Todo empezó en el año 518 a.C., cuando los persas introdujeron la tecnología a Egipto: los restos de un ganat construido para llevar agua a través de 150 kilómetros desde el Nilo hasta el oasis de Karg todavía están en uso. El sistema se extendió rápidamente a través de toda la Península Arabe, hasta Pakistán y hacia el nordeste a lo largo de la ruta comercial conocida como la Ruta

de la Seda. El museo actual del ganat en Turpan, China, muestra la excelente función de la tecnología y la gran estima de la cual goza al ayudar a los agricultores en el árido nordeste del país.

Y a medida que el Islam fue extendiéndose a lo largo de Africa del Norte y a Sicilia y España, así fue extendiéndose la tecnología. Tan críticos fueron los sistemas de irrigación para la rica y abundante agricultura de Al Andalus que –cuando este imperio musulmán fi nalmente fue conquistado y todos los moros fueron expulsados de España en 1492 d.C.– un pequeño número de agricultores moros fueron obligados a permanecer en España para operar y mantener los sistemas de irrigación, y entrenar a los españoles para mantenerlos.

En el mismo año en que los moros abandonaron España, Cristóbal Colón pisó tierra americana por primera vez, y los conquistadores españoles que le siguieron llevaron la tecnología del ganat a través del Atlántico a los climas secos de América Central y del Sur. Aún podemos encontrar evidencia de ello en el oeste de México, en las regiones de Atacama en Perú, y en Chile en Nazca y Pica.

A pesar de siglos de progreso tecnológico, el ganat sigue siendo tan útil hoy día que este año un grupo de estudiantes del Qanat College de la UNESCO en Yazd, Irán, obtuvieron la licenciatura en el primer curso de dos años dedicado a su rehabilitación y mantenimiento.

Fuente: Revista Tunza / Pnuma Tomo 6 número 3

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Vayamos al grano

El arroz alimenta a la mitad del mundo, y la demanda está creciendo a medida que las poblaciones y los apetitos van aumentando. Para 2040 la humanidad tendrá que producir 1.000 millones de toneladas cada año, 40% más que actualmente.

Pero el cultivo más importante del mundo también necesita más agua para crecer que cualquier otro. Para producir un solo kilogramo de arroz se necesitan entre 2.000 y 3.500 litros, según el clima y el tipo de suelo en el cual se lo cultiva. En la India da cuenta de más de un 70% de toda el agua usada en su agricultura.

El cultivo de arroz ya está agotando los suministros de agua subterránea en muchas zonas y en ocasiones hasta lleva a conflictos locales. De manera que, ¿cómo puede esperar la humanidad que será posible producir lo que hará falta en el futuro, dado que el agua ya es cada vez más escasa hoy día? Cambiando la forma en que es cultivado, dice Biksham Gujja, consejero político de WWF (la organización para la conservación) para asuntos mundiales relacionados con el agua. Según Gujja, el cambio a la práctica de un nuevo sistema de cultivo, usado ahora en más de 40 países (si bien en pequeña escala), puede aumentar considerablemente los rendimientos con hasta sólo la mitad del agua y los fertilizantes usados tradicionalmente.

Desarrollado en Madagascar a principios de los años 1980 por un sacerdote jesuita francés llamado Henri de Laulani, el Sistema de Intensifi cación del Arroz (SRI), “no es tecnología sino metodología,” explica Gujja. “Los cultivadores pueden plantar la variedad de arroz que prefi eren, pero luego la cultivan según las prácticas SRI.”

Tal vez la innovación más drástica consista en eliminar el arrozal inundado, concentrándose en cambio en mantener hú medo el suelo. La inundación, dice Gujja, “se usa únicamente para controlar las malezas”.

En vez de ello, con el SRI, los agricultores deshierban la tierra ellos mismos con herramientas básicas, lo cual además conlleva el beneficio adicional de airear el suelo y mezclar los nutrientes. “Al principio

esto es una tarea algo difi cultosa,” dice, “pero una vez que los campesinos han visto

el benefi cio y reconocido su importancia, no tardan en acostumbrarse.”

Lleva menos de una décima parte de las semillas necesarias para el cul tivo convencional

–lo cual corta el costo– y supone plantar plantones muy jóvenes (de diez días de edad) a inter vales regulares y muy espaciados, a 25 centímetros uno del otro.

“Lo más difícil es convencer a los agricultores de la importancia de plantones tan jóvenes,” explica Gujja, “pero eso es el elemento crítico porque permite la infi ltración de la luz del sol y un desarrollo robusto

de las raíces –lo que disminuye la necesidad de fertilizantes sintéticos– al mismo tiempo de facilitar la escarda.”

Y mientras cultivar arroz en aguas estancadas exige crecientes cantidades de fertilizantes y pesticidas cada vez más costosos, el sistema SRI usa “abonos orgánicos o menos de la mitad de la dosis de fertilizantes

artifi ciales, que de otro modo causarían la contaminación de los ríos y la tierra”.

“Según se informa,” agrega Gujja, “los ahorros de agua resultantes de los cultivos SRI se sitúan entre 30 y 50%”. El aumento en el rendimiento varía según las condiciones, “pero en la mayoría da un rendimiento 30 a 40% más alto de lo que resulta de un sistema convencional, y es normal obtener 1 tonelada más por hectárea como mínimo”. Muchos agricultores han informado rendimientos superiores a 10 toneladas por hectárea (el promedio nacional de la India es 3) y hasta de 15 toneladas.

“Algunos científi cos agrícolas aún se muestran escépticos, pero los agricultores, desde Malí a la India, están entusiasmados.”

En la era de una crisis de agua, una crisis de alimentos y una crisis fi nanciera, ésta es una solución simple basada en la tierra misma, que no necesita grandes inversiones en infraestructura, ni desarrollo científico

a largo plazo de variedades de arroz especiales, ni insumos costosos de ninguna clase. Las comunidades puedes ayudarse a sí mismas, aumentar sus rendimientos y enseñar a sus pares en vez de tener que depender

de expertos.

“Y por supuesto también hay un benefi cio en cuanto al cambio climático,” concluye Gujja. “Los arrozales inundados despiden grandes cantidades de metano, un potente gas de efecto invernadero. Pero es un hecho

sabido que el cultivo SRI reduce estas emisiones en forma significativa.”

Fuente: Revista Tunza / Pnuma

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Aguas escondidas

La desigualdad viene en litros. Poca gente se da cuenta de cuánta agua está usando una persona con un estilo de vida urbano, ya sea en Europa o en Norteamérica, o entre las clases medias en los países en desarrollo.

No son precisamente los usos obvios lo que realmente cuenta.

Como promedio, una persona no bebe mucho más que 5 litros del líquido. Hasta después de lavarse y tirar de la cadena, la cantidad sólo aumenta a alrededor de 150 litros para cada una. Pero esto no es más que el comienzo. Las cantidades empiezan a subir cuando se añade el agua necesaria para producir comestibles y bebidas.

Lleva entre 2.000 y 3.500 litros de agua para cultivar 1 kilo de maíz. Esto representa más agua de la que muchas familias consumen en una semana entera. Se necesitan 1.000 litros de agua para cultivar 1 kilo de trigo, y 500 litros para 1 kilo de patatas. Y cuando se considera lo que hace falta para alimentar al ganado

con granos para producir carne, leche y queso, los números se vuelven aún más alarmantes. Lleva 11.000 litros –es decir 11 toneladas– para producir una sola hamburguesa, al cultivar los alimentos para criar vacas, y entre 2.000 y 4.000 litros para producir 1 litro de leche. Para cada cucharadita de azúcar en una taza de café hacen falta 50 tazas de agua para cultivarla. Esto es muchísimo, pero no tanto comparado con los 140 litros de agua (o sea 1.120 tazas) necesarios para cultivar el café mismo.

Cultivar algodón para fabricar vestimenta tampoco es mejor. Se venden camisetas en el Internet con eslogans como “Ahorra agua, comparte tu baño con un amigo”. Es un buen mensaje, ¡pero por favor no compres la camiseta! Podrías llenar unas 25 bañeras con el agua necesaria para cultivar el algodón para fabricarla.

En total, un habitante de promedio en los Estados Unidos de América consume 2.483 metros cúbicos por año, más o menos tres veces la cantidad que usa una persona en Kenya o China.

En lo que concierne a mí mismo, calculo que, como un típico consumidor de carne y leche europeo, doy cuenta de hasta cien veces mi propio peso en agua cada día.

¿DE DONDE VIENE TODA ESTA AGUA?

Alguna cae como lluvia. Pero la mayor parte de los alimentos y la totalidad del algodón consumido alrededor del mundo son cultivadas usando agua recolectada de ríos o aguas subterráneas sacadas con bomba. En algunos lugares hoy día se usa dos o tres o hasta cuatro veces más agua para irrigar cultivos que una generación atrás. Como resultado, estas fuentes antaño abundantes están desapareciendo.

En muchos lugares, el agua está en peligro de agotarse por completo. En la India, los campesinos están extrayendo 100 kilómetros cúbicos más de agua de fuentes subterráneas cada año de la que es reemplazada por las lluvias. Para dar un ejemplo, esto es seis veces más que la cantidad de agua que Gran Bretaña usa

en un año entero.

A medida que los ríos se van secando y las capas de aguas subterráneas descienden, los países han tratado de solucionar tales crisis locales mediante el comercio. No en agua propiamente dicha, que es demasiado pesada y cuyo transporte resulta muy costoso. En vez de ello, cada vez más países secos y densamente

poblados están importando cultivos “sedientos” más vale que cultivándolos ellos mismos.

Los economistas llaman “agua virtual” al agua necesaria para cultivar estos cultivos comercializados. Cada tonelada de trigo que llega a un puerto trae, en forma virtual, las 1.000 toneladas de agua necesarias para cultivarlo. Toda clase de productos comercializados requieren agua: por ejemplo, la fabricación de un

coche lleva unos 400.000 litros de agua. Pero alrededor del 90% del comercio de “agua virtual” es en alimentos y algodón.

Los mayores exportadores son los Estados Unidos de América, Australia y Canadá. Otros importadores importantes son Japón y Europa, y cada vez más China, que ya no tiene agua sufi ciente para cultivar los alimentos que necesita. En cierta manera, este comercio es buena noticia. Los países del Oriente Medio, por

ejemplo, hace varios años han quedado sin agua para alimentarse y constituyen la primera región mayor del mundo en que esto ha ocurrido. Sin el comercio, Jordania, Irán, Egipto y Argelia se morirían de hambre. Estallarían guerras por el agua.

AGUA ESCONDIDA, PELIGRO ESCONDIDO

Pero este comercio conlleva peligros porque no todos pueden ser importadores netos; alguien tiene que encargarse de la exportación.

En los últimos dos años el precio del agua ha subido en forma vertiginosa, en parte debido a la gran sequía que ha sufrido Australia, una fuente mayor de cultivos sedientos. Sus exportaciones de arroz, azúcar y trigo bajaron a menos de la mitad.

El cambio climático significa que probablemente cada vez más países sufrirán sequías en el futuro. En tal caso, ¿quién los alimentará? En un mundo semejante, para países que dependen de la importación de agua virtual esto podría traer serios problemas.

¿Qué puede hacerse para proveer agua sufi ciente? Existen varias soluciones técnicas. Las regiones costeras, por ejemplo, pueden desalinizar el agua de mar, lo que tiene sentido como una manera de proveer agua potable, pero es demasiado costoso para los usuarios en gran escala como los agricultores.

Ciertas naciones construirán más embalses para atrapar el agua en sus ríos. Pero en cada vez más regiones del mundo, los ríos ya se están secando. Un estudio mundial publicado recientemente demostró que una cuarta parte de los habitantes del mundo viven en cuencas en las cuales el agua ya ha sido totalmente usada.

OTRAS POSIBILIDADES

¿Pues qué otras posibilidades existen? Es posible trasladar el agua de regiones húmedas a regiones más secas. China está gastando 60.000 millones de dólares en una serie de vastos canales para transportar agua del sur húmedo al norte árido. India está hablando de un proyecto aún mayor para bombear agua de los grandes ríos monsónicos del norte, como el Ganges, a las regiones secas en el sur y el oeste. Pero esto resulta muy caro, teniendo en cuenta que el agua es pesada y bombearla cuesta arriba es muy costoso.

Dos cosas deben suceder: en primer lugar, debemos mejorar nuestras maneras de captar la lluvia donde cae. He visitado diversas aldeas alrededor de la India y China donde están restableciendo antiguos métodos de capturar esa lluvia y vertiéndola en sus pozos para usarla en la estación seca. Y los que tienen agua abundante, como yo, también necesitan una revolución para usar el agua en forma más eficiente en su vida cotidiana. Es posible hacer enormes ahorros tomando medidas tan simples como cerrar el grifo al lavar

los dientes, usando una manguera para regar el jardín o lavar el

coche, o no tirar la cadena cada vez.

Pero la agricultura, como el mayor usuario de agua, sobre todo en los países más secos, es la que más puede contribuir. Millones de campesinos en todas partes del mundo todavía riegan sus cultivos simplemente inundando sus campos. La mayor parte del agua se evapora y, en la práctica, muy poca llega a las plantas. Sin embargo, unos modernos sistemas de irrigación por goteo simples y baratos pueden proporcionar el agua gota a gota cerca de las raíces, cortando la demanda en un 50% o más.

De manera que hay soluciones. Si el agua se usa correctamente, es posible alimentar a todo el mundo y proveer agua a todos sus habitantes. Pero primero es necesario reconocer y darle su valor verdadero. Debemos atesorarla, no despilfarrarla

Fuente: Revista Tunza / Pnuma tomo 6 número 3

Autor: Fred Pearce, escritor sobre asuntos del medio ambiente y corresponsal para la revista New Scientist

Sudáfrica: árboles exóticos sedientos en un país escaso en agua

GeaSphere y EcoDoc lanzaron recientemente un informe de Liane Greeff de EcoDoc África,“Árboles exóticos sedientos, escasez de agua y confusión climática – qué versión del desarrollo sostenible estamos dejando a nuestros hijos”. El documento resalta la dramática contradicción entre la expansión de las plantaciones industriales de árboles en Sudáfrica, grandes consumidoras de agua, realizadas en el marco de programas de desarrollo, y la escasez de recursos hídricos del país. 

Es un informe minucioso que recomendamos ampliamente y que puede leerse en: http://www.geasphere.co.za/articles/thirstytreesnowater.htm

Liane Greeff realizó el siguiente resumen para dar a los lectores del WRM una breve reseña del informe.

No hay suficiente agua para los planes de desarrollo actuales y futuros y, por lo tanto, necesitamos examinar nuevamente el nexo imposible entre nuestros recursos hídricos escasos, los posibles impactos del cambio climático, nuestra decisión de expandir las plantaciones de árboles que consumen grandes cantidades de agua, y los temas vinculados a la seguridad alimentaria a largo plazo. Debemos tejer estos hilos de forma tal que logremos vincularlos con otros temas más amplios, como el desarrollo sostenible que nuestro planeta

encara y la actual trayectoria de colisión de la humanidad con una crisis climática desconocida.

La pregunta que debemos hacernos (como especie) es: “¿Por qué nuestra generación no hace algo mientras puede y por qué nuestros líderes no nos están liderando?”

Sudáfrica ocupa el trigésimo lugar en la lista de países más secos del planeta y, según estadísticas recientes, el país ya utiliza el 98% del agua disponible y dentro de unos pocos años sufrirá un déficit hídrico. Para empeorar aún más la situación, las funestas predicciones sobre el cambio climático indican que África será afectada seriamente y que Sudáfrica en particular probablemente experimente menos lluvias en la mayor parte del territorio, con largos períodos secos y crecientes fenómenos de tormenta. Cuando unimos estas declaraciones, obtenemos un panorama muy sombrío sobre nuestra futura disponibilidad de agua.

Sin embargo, nuestros líderes parecen seguir aplicando el mismo enfoque de siempre a la hora de hacer su planificación macro-económica. La mayoría de los proyectos planeados, como las 150.000 hectáreas de plantaciones de árboles en Cabo Oriental, una provincia propensa a la sequía, implican un fuerte consumo de agua y parecen estar desarrollándose absolutamente aislados del hecho de que Sudáfrica es un país árido, donde el agua es escasa. De hecho, Sudáfrica debe tomar mucha más conciencia de lo limitado de nuestros recursos naturales.

La historia de la investigación sobre el agua y las plantaciones de árboles. Desde 1935, Sudáfrica ha investigado las plantaciones de árboles y su consumo de agua debido a numerosas quejas cuando, río abajo de las plantaciones, los cursos de agua comenzaron a secarse. Esto tuvo como resultado setenta años de investigación hidrológica en Jonkershoek y otros sitios, utilizando el método de cuencas pareadas, que mostró que las plantaciones generan reducciones significativas del caudal de agua, que varían según la especie. Para los pinos se calculó que había una reducción de 30-40 mm por cada 10% de la cuenca plantada, en el pico de mayor consumo de agua, y que consumían el equivalente a unos 400-450mm de precipitaciones.

Los eucaliptos consumen más agua – aproximadamente el equivalente a 600mm de lluvias – a causa de su capacidad de desarrollar raíces profundas, que miden de 30 a 50 metros, por lo cual pueden absorber absolutamente toda el agua que encuentren en el suelo y llegar a secar una cuenca. En el caso de Sudáfrica, en una zona reforestada con eucaliptos, un curso de agua puede secarse por completo y sólo volverá a aparecer 3 o 4 años después de que los árboles hayan sido retirados. La cantidad de agua que usa un árbol depende de la especie, la edad, dónde se ubica, su tamaño, el tamaño de su copa, cuán cerca se encuentra de un río y si está creciendo solo o como parte de una plantación. En general, un eucalipto consumirá entre

100 y 1000 litros de agua por día, mientras que el consumo diario de un pino será de 50 a 600 litros.

Según investigaciones recientes, las plantaciones utilizan una proporción mucho mayor de agua proveniente de los cursos de agua durante los períodos de lluvias escasas y bajo caudal.

Por ejemplo, en Sudáfrica la reducción anual del caudal de agua causada por las plantaciones es de aproximadamente un 3,2%. No obstante, el impacto que genera es aún peor en períodos de bajo caudal, donde las plantaciones lo reducen en un 8%. Esto significa que cuando hay mucha agua las plantaciones utilizan una cantidad menor, pero cuando el agua es limitada, usan una cantidad mayor. Entonces, cuando el agua es escasa, las plantaciones de árboles utilizan una cantidad muy grande y lo hacen antes de que pueda llegar a otros usuarios.

¿Cuánta agua consumen los árboles? La respuesta exacta es difícil. Según Statistics South Africa, en el año 2000 los árboles consumieron 10.828 millones de m3, o sea el 16% del agua de Sudáfrica, mientras que los informes de la Estrategia Nacional para los Recursos Hídricos (NWRS por su nombre en inglés) indican que, en el mismo año, el uso incremental de agua de las plantaciones de árboles, excedió el de la vegetación natural del país en 1.460 millones de m3 (3%). Sin embargo, el término “incremental” es importante ya que da la impresión de que las plantaciones utilizan menos agua de la que realmente consumen. La diferencia entre estas dos cifras surge del hecho de que los cálculos de Statistics SA reflejan el consumo de las plantaciones por evapotranspiración, mientras que NWRS sólo hace referencia al uso incremental y a la reducción de los caudales. La organización ambiental GeaSphere calculó que las plantaciones usan una cantidad 30 veces superior a la cuota básica gratuita de 25 litros por persona, por día, de la población entera. Lo que hace muy diferentes a los árboles es que utilizan el agua antes de que ésta llegue a los cursos de agua, lo cual significa que, una vez plantados, el consumo de agua queda comprometido.

Experiencias de las comunidades en torno a la escasez de agua. Las plantaciones de árboles han impactado sobre las comunidades de muchas formas. En primer lugar, cubren 1,7 millones de hectáreas de tierra en la zona de mayor pluviosidad y alrededor de un 40% de esta tierra es reclamada por las comunidades como tierra ancestral, suya por derecho. En segundo lugar, las comunidades que viven aguas abajo de las plantaciones encuentran que a menudo su provisión de agua se seca y se quedan sin este recurso.

Las plantaciones de árboles y otras plantas invasivas exóticas. Muchas de las especies utilizadas en las plantaciones, como algunos pinos, eucaliptos y acacia negra, son sumamente invasivas, y Sudáfrica tiene un gran problema con este tipo de plantas que se apoderan de nuestros paisajes naturales y utilizan grandes cantidades de agua. Una investigación reciente indica que, en las condiciones actuales, la cantidad de agua que se pierde en Sudáfrica debido a la expansión de árboles exóticos invasivos podría aumentar de su nivel actual estimado del 3% a más del 16%.

Las predicciones sobre el cambio climático para Sudáfrica y la doble carga de los mecanismos de desarrollo limpio que usan las plantaciones como sumideros de carbono. El mecanismo de desarrollo limpio es una de las estrategias de mitigación del cambio climático que permite el comercio basado en el secuestro de carbono o en la solución de los sumideros, con lo cual las industrias emisoras de carbono del Norte pueden continuar sus actividades, o incluso expandirlas, si una cantidad equivalente de carbono se almacena en algún otro lado, por ejemplo, en una plantación. La utilización de árboles como sumideros de carbono ha sido descripta por algunos actores como un trueque de carbono por agua, mientras que otros estudios concluyen que en aquellos lugares en que las plantaciones podrían causar escasez de agua o intensificar la ya existente, este factor debería ser considerado explícitamente al trabajar sobre programas de secuestro de carbono. De hecho, muchas organizaciones se quejan porque los programas de secuestro de carbono a menudo terminan en que la gente de los países en desarrollo “pagan doble” por el cambio climático – en primer lugar, por el propio cambio climático, y en segundo lugar por los impactos muchas veces devastadores asociados a proyectos de desarrollo tales como las plantaciones de árboles y las grandes represas.

Industria de la celulosa y el papel. Otro factor a considerar al hablar de árboles y consumo de agua, es la cantidad de agua que se utiliza y se contamina en las plantas de celulosa y papel. A esto se vincula el consumo excesivo de papel en todo el mundo, que se ha multiplicado por cinco en cuarenta años.

Conclusión:

La intención del informe es compartir con ustedes lo sedientos que resultan ser los árboles exóticos e intentar darles una idea del tamaño de las plantaciones en cuanto a la superficie que ocupan, y de la magnitud del problema en lo que respecta a la escasez de agua que esta generación enfrenta. En lo relativo al cambio climático, el documento sostiene que los costos, específicamente en términos de uso de agua y biodiversidad, son demasiado altos, y que las plantaciones de árboles no sólo no deberían expandirse más sino que, dentro de lo posible, deberían ser eliminadas. Asimismo, sostiene que hay otras formas de secuestrar carbono que

son preferibles, como aumentar la concentración de carbono en suelos orgánicos y promover la salud de las praderas.

Publicado: Liane Greeff

Fuente: EcoDoc Africa
http://www.portaldelmedioambiente.com/articulos/7960/sudafrica_arboles_exoticos_sedientos_
en_un_pais_escaso_en_agua/
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¿Y si aliamos agua y energía?

Estos dos elementos son tan necesarios como escasos: gestionarlos de manera coordinada supondría un importante alivio económico para nuestro país. Se multiplicarían los resultados y se ahorrarían costes.

Aunque los desvelos por la crisis económica reducen la atención prestada a otros problemas, y a pesar del efecto balsámico de las abundantes lluvias del invierno y primavera pasados, la escasez de agua es motivo de inquietud para los españoles desde hace muchos años, especialmente en verano, y más aún, en épocas de sequía. Esa preocupación está más que justificada, ya que soportamos el mayor déficit hídrico de los países europeos continentales. Por otra parte, la generación de energía y sus efectos sobre el cambio climático son también motivo de inquietud social creciente.

Y el caso es que existe un estrecho vínculo entre estos dos recursos fundamentales: se precisan grandes cantidades de agua para producir energía, y se consume mucha energía para aprovechar el agua. Pero en muy pocas ocasiones se lleva a cabo una planificación conjunta de ambos. Evitar planteamientos y decisiones irracionales sobre el vínculo agua-energía podría suponer un alivio económico para nuestro país. Algunos ejemplos de errores de difícil solución y otros proyectos en los que aún estamos a tiempo de transitar por la ruta correcta, sirven para ilustrarlo.

Según el Instituto Nacional de Estadística (INE), un 22% del total de agua captada en nuestro país (unos 6.800 hectómetros cúbicos anuales, 11 veces la cantidad de agua consumida en la Comunidad de Madrid) se utiliza para refrigerar las instalaciones generadoras de energía eléctrica (los equipos necesitan ser "refrescados" para no deteriorarse). Tras ser utilizada, esa agua o bien se evapora (en un porcentaje aproximado del 5%), o bien regresa a la naturaleza con alguna "ligera" modificación: una temperatura sensiblemente superior a la de captación, esto es, con una significativa contaminación térmica. Pues bien, el INE no incluye esos 6.800 hectómetros cúbicos en las estadísticas que contabilizan la cantidad total de agua usada en nuestro país, pues únicamente contabiliza los usos urbano, industrial y agrícola.

Por otra parte, algunos estudios, pocos y siempre conservadores, calculan que un 10% del consumo de electricidad en España está vinculado a la gestión del agua (se necesita energía para su captación, distribución, tratamiento, riego, etcétera). Si a ello le añadimos el consumo energético para calentar el agua en nuestros hogares y centros de trabajo, las cantidades de energía eléctrica consumida en relación con el agua aumentan notablemente (en California, investigaciones muy minuciosas han estimado esa cantidad en un 19% del total).

A pesar de la estrecha relación entre estos dos recursos tan estratégicos y escasos, en nuestro país la responsabilidad sobre ambos ha estado y está repartida en diferentes ministerios (la gestión del agua depende del de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, y la de la energía, del de Industria, Turismo y Comercio), lo cual dificulta una planificación conjunta. Como consecuencia de esta desconexión surgen una serie de contradicciones, algunas de ellas con repercusiones que nunca se han explicado bien. Por ejemplo, España tiene una larga tradición en generar energía hidroeléctrica; desde los años 50 a la década de los 90 del siglo pasado, la potencia hidroeléctrica instalada se multiplicó por tres, de 5.000 a 16.000 megavatios, pero la "energía producible", no solo no se ha mantenido, sino que ha disminuido, oscilando a lo largo de esos años entre los 30.000 y 20.000 megavatios, pero tendiendo cada vez más a los 20.000. Grandes inversiones en infraestructuras no parecen haber dado lugar a beneficios razonables: tenemos mucha capacidad aparente para producir, pero la falta de estudios científico-técnicos previos y una escasa coordinación en la gestión hacen que no se den las condiciones hidrológicas para aprovecharla.

Actualmente encontramos vínculos agua-energía que, sin ponderar cabalmente las diferentes posibilidades, pueden dar lugar a resultados similares a los comentados para la producción hidroeléctrica. Nos centraremos en vehículos eléctricos, en la producción de hidrógeno y algún ejemplo de energías renovables.

Nadie cuestiona el coche eléctrico: evita humos y ruido en las ciudades, su uso disminuye la liberación de gases con efecto invernadero y, al precio actual de la electricidad, repostar resulta bastante más económico que con un vehículo convencional. Se pueden tener reservas sobre su coste, la autonomía y las dificultades para encontrar infraestructuras que permitan la recarga, pero a casi nadie parece preocupar su relación con el agua. Y sin embargo, son necesarios estudios que anticipen cualquier tipo de limitación en ese campo. Prácticamente la única información oficial disponible corresponde al proyecto Movele del Ministerio de Industria, que tiene como objetivo introducir el vehículo eléctrico, y prevé que para el año 2014 circulen ya unos 250.000 (por cierto, el estudio asociado al proyecto quizás sea en exceso optimista, pues compara consumos y emisiones de automóviles tradicionales, de diversas potencias, con uno eléctrico que tuviera solo unos 25 caballos). En todo caso, el incremento en el consumo eléctrico supondrá una mayor necesidad de agua de refrigeración, dado que se precisará un aporte extra de electricidad al sistema, y por tanto, las centrales que la producen necesitarán más agua para "refrescarse". Algunas estimaciones para EE UU cifran que para 2050, el 50% del total de coches circulando serán eléctricos, y otros estudios determinan que con el mix energético actual, esto es, si se tiene que usar agua para refrigeración de centrales termoeléctricas y nucleares en la misma proporción que se hace actualmente en aquel país, no se dispondría de suficiente cantidad de agua. Parece obvia la necesidad de contemplar estas variables en los estudios de prospectiva en España.

Sigamos con los vehículos verdes. Asumimos como un gran avance energético el uso de hidrógeno como combustible. Lamentablemente, no hay hidrógeno libre en la naturaleza, pero sabemos producirlo usando el agua como materia prima (en lugar de petróleo o gas natural), una práctica medioambientalmente correcta para manejar energía. Además de como materia prima, los sistemas de producción de hidrógeno, denominados electrolizadores, necesitan mucha agua para refrigerarse. En la hipótesis de que todo nuestro parque automovilístico se transformara en vehículos a hidrógeno, el uso de agua se duplicaría. O sea, no dispondríamos de agua suficiente.

Tampoco las energías alternativas se deberían librar de este tipo de análisis. Un ejemplo paradigmático sobre la obligación de calcular las necesidades de agua y cómo satisfacerlas, son los sistemas de generación solar termoeléctrica. Esta fuente de energía eléctrica tiene un prometedor futuro en España, con previsiones de alcanzar los 2.500 megavatios de potencia para 2013 (alrededor de un 2,5% de la potencia total instalada). La única tecnología totalmente desarrollada para producirla es la de "concentradores cilíndricos". Estos necesitan vapor de agua para mover las turbinas que generan la electricidad y agua para refrigerar todo el sistema. Pues bien, se necesitarían anualmente unos 29 hectómetros cúbicos de agua, equivalente al agua consumida por una ciudad de cerca de 300.000 habitantes, para hacer funcionar las instalaciones necesarias. Además, las plantas generadoras deben estar en lugares muy soleados y, por ello, casi siempre, en lugares con escasez de agua.

En resumen, la planificación energética no puede ir separada de la del agua: se debe optimizar el uso de agua para producir energía y viceversa. Si se dispusiera de una fuente ilimitada de energía, también el agua dejaría de ser un recurso escaso y al revés. A veces, la implicación del agua en la generación de energía se lleva al extremo de desviar la producción agraria a la obtención de biocombustibles. Estas prácticas pueden ser puntualmente útiles, pero nunca resolverán problemas a escala global. Algunos datos pueden ser ilustrativos, así, la energía ingerida por un ser humano como alimento supone de media alrededor del 7% del total de energía consumida por esa persona. Si no somos capaces de evitar las hambrunas, si no somos capaces de conseguir que la tierra y el agua aseguren ese 7% de la energía imprescindible para la vida, mucho menos podremos pensar que puedan contribuir de manera apreciable a evitar problemas de escasez energética.

Fuente: Eloy García Calvo, catedrático de la Universidad de Alcalá y director de IMDEA-Agua, y su equipo acaban de obtener el premio de la International Water Association (IWA) a la innovación en la gestión sostenible de aguas urbanas