“Lógica difusa” para optimizar la gestión del agua ante el cambio climático

Un modelo de pronóstico de precipitación que utiliza la “lógica difusa”, una técnica que permite establecer reglas basadas en patrones observados, es capaz de proyectar precipitaciones mensuales de lluvias, lloviznas o granizadas, con una aplicación efectiva del 80 %, un aporte relevante en la gestión del agua ante el cambio climático.

Con una extensión de 2.373,88 km2, la cuenca del río Guavio, ubicada entre Boyacá y Cundinamarca, abastece de agua potable a más de 12 municipios –entre ellos Guatavita, Machetá y Fómeque– a través del embalse del Guavio. Además permite el funcionamiento de la Central Hidroeléctrica del Guavio, la cual genera cerca del 7 % de la energía eléctrica que se consume en el país en un año, es decir 1.260 megavatios (MW). La verdadera preocupación es que, a raíz de los efectos del cambio climático –como las sequías y otros eventos extremos–, su caudal disminuya tanto que ya sea insuficiente para garantizar el abastecimiento de este recurso vital.

Lina Fernanda Delgado Peña, magíster en Ingeniería - Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), identificó los factores macroclimáticos (u oscilaciones) que ayduan a explicar las fluctuaciones en la cantidad y distribución de la lluvia. Esto tiene una explicación: los cambios en los patrones de precipitación, lluvia, llovizna y granizo, al ser influenciados por fenómenos macroclimáticos que repercuten en todo el planeta, inciden en la estabilidad, y por ende en la disponibilidad de agua.

La investigadora aclara que, “existen alteraciones que se producen en el comportamiento de las lluvias por la variabilidad climática, y con ello se generan irregularidades en la cuenca del río Guavio, ya que los patrones de circulación productores de lluvias en esta región son altamente sensibles”.

Cabe destacar que Colombia está ubicado sobre el eje ecuatorial, lo que implica bastantes fluctuaciones climáticas con repercusiones especialmente en la precipitación. Según la experta, esta ubicación geográfica hace que el país sea particularmente vulnerable a fenómenos como El Niño, La Niña Oscilación del Sur, la Oscilación del Atlántico Norte y la Oscilación Cuasi-Bienal.

En su investigación se identificaron los patrones y fenómenos que tenían alguna relación con los regímenes de lluvia de la zona y luego se clasificaron las variables que caracterizaban el comportamiento de la región. Para ello se recopilaron datos de precipitación de 50 estaciones hidrológicas proporcionados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam) y las corporaciones regionales. La investigadora resalta que “como hay poca información al respecto fue necesario realizar un análisis exploratorio exhaustivo para filtrar y validar los datos”.

Con los resultados se evidenciaron 3 fenómenos en particular: El Niño - La Niña Oscilación del Sur (ENSO por sus siglas en inglés El Niño-Southern Oscillation), un patrón de variaciones en las temperaturas del océano Pacífico que impacta el clima global; la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, por sus siglas en inglés North Atlantic Oscillation), que se refiere a cambios en la presión atmosférica sobre el Océano Atlántico Norte y que influye en el clima de Europa y América del Norte.

Por último está el fenómeno de la Oscilación Cuasi-Bienal (QBO, por sus siglas en inglés Quasi-Biennial Oscilation), que hace referencia a un cambio regular en la dirección de los vientos en la estratosfera tropical que afecta la circulación atmosférica.

“Observamos que existe una influencia de los fenómenos NAO y ENSO en mayor porcentaje sobre el régimen de lluvias entre 18,25 y 27,85 % y 9,49 y 27,65 % respectivamente. También se identificó la influencia del QBO entre 6,59 y 8,61 %”, manifiesta.

Según la experta, “las alteraciones en los patrones de precipitación impactan la disponibilidad de agua en la cuenca, la cual aumenta o disminuye en función de la fase de los eventos climáticos mencionados. Esto condiciona a su vez la variabilidad de las lluvias, la oferta hídrica y los regímenes de humedad en la región”.

A raíz de estos resultados, también creó un modelo de pronóstico de precipitación utilizando la “lógica difusa”, una técnica que permite establecer reglas basadas en patrones observados. Esto quiere decir que el modelo es capaz de proyectar precipitaciones mensuales con una aplicación efectiva del 80 %.

“Esta herramienta sería muy útil en eventualidades para establecer si se dará o no un aumento en las precipitaciones, lo que conlleva un aumento o disminución en caudales en el cuerpo de agua”, precisa la autora del desarrollo.

Esto es clave porque si se prevé que para dentro de 2 años ocurrirá un fenómeno, pues también se puede prever qué medidas de seguridad se pueden tomar. Esto podría incluir ajustes en la generación, estrategias de almacenamiento de agua e incluso campañas de concientización sobre el uso del recurso.