Predicciones de variables hidrometeorológicas para el monitoreo de las sequías

Tatiana Vargas ha obtenido el Accésit en la categoría “Agua y Cambio Climático”, patrocinado por la Cátedra de Cambio Climático, de la VIII Edición de los Premios IIAMA por su Trabajo Final de Máster  “Evaluación de los pronósticos de sequía a escala estacional”, dirigido por los investigadores del IIAMA-UPV, Manuel Pulido y Héctor Macián.

Tatiana estudió “Ingeniería Ambiental” en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (Bogotá, Colombia), especializándose en “Análisis del Recurso Hídrico”, ya que le permite combinar dos de sus grandes pasiones: el criterio técnico e ingenieril y conocer lugares únicos desde el punto de vista ambiental y cultural.

Posteriormente, decidió ampliar su formación cursando el  Máster en Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València. Actualmente, forma parte del grupo de “Gestión integral de recursos hídricos” en The Nature Conservancy Colombia, trabajando como especialista en el análisis, monitoreo y evaluación de cuencas, relacionadas con la seguridad hídrica en comunidades indígenas.

En líneas generales, explícanos en qué consiste el trabajo premiado

El objetivo principal del TFM es conocer si las predicciones de variables hidrometeorológicas obtenidas de un modelo hidrológico -series de tiempo de precipitación, caudal, evapotranspiración y humedad del suelo-, pueden llegar a ser empleadas con cierto nivel de confianza en el monitoreo de las sequías. En otras palabras, evaluar si el modelo hidrológico tiene capacidad para determinar cuantos meses a futuro se podría llegar a extender una sequía, considerando que existen diferentes tipos de sequías, así como diferentes factores que influyen en su predicción o cuáles sequías son más fáciles de determinar.

¿Cuáles son sus principales líneas de investigación?

Son tres líneas de investigación: la modelación hidrológica ambiental, índices estandarizados de sequías e hidrología estocástica. Este TFM empleó datos suministrados del modelo hidrológico HYPE desarrollado por el Instituto Meteorológico e Hidrológico Sueco-SMHI, por lo que conceptualmente era necesario entender la configuración el modelo y otros aspectos claves como las similitudes entre las variables hidrometeorológicas de las subcuencas. 

A través de una revisión bibliográfica se analizaron los diversos índices empleados en el monitoreo de las sequías y se seleccionaron 4 índices asociados a las sequias meteorológicas, agrícolas e hidrológicas. Una de las características más importantes de los índices seleccionados, es que permitía la comparación de resultados entre subcuencas localizadas en diferentes regiones de Europa con diversidad de climas y condiciones geográficas, debido a que se modelaron 617 subcuencas.

 La hidrología estocástica estuvo presente en la selección y ajuste de las funciones de distribución, en la estandarización de las series, en el uso de test de bondad de ajuste y de test de normalidad, los cuales se emplearon en la programación de los códigos en Python para la sistematización de los índices estandarizados de sequía. 

¿Cómo surge la idea de llevar a cabo este trabajo?

Surge de la necesidad de mejorar el conocimiento frente a los fenómenos climáticos. El cambio climático prevé un agravamiento de las sequías en una parte importante del planeta, desafiando la disponibilidad de agua y su gestión sostenible, los ecosistemas terrestres, la producción agroalimentaria y la lucha contra la desertificación. Aunque hay sistemas de predicción que anticipan eventos de sequía meteorológica a meses, no hay servicios equivalentes para los restantes tipos de sequía (edáfica o hidrológica).

Por ello, el monitoreo de los diferentes tipos de sequía, usando predicciones estacionales, permitiría que diferentes usuarios puedan obtener esta información, la utilicen en la gestión sostenible y tomen medidas para hacer frente a las sequías. 

Tras el estudio, ¿qué conclusiones has obtenido?

Teniendo en cuenta que la sequía es un fenómeno multiescalar, es decir, los diferentes tipos de sequías se producen sucesivamente, los resultados del TFM indican que a medida que se avanza en el tipo de sequía, de sequía meteorológica a agrícola y luego a hidrológica, la capacidad de predicción de los índices va en aumento. Lo que quiere decir que los índices de sequía hidrológica son más fáciles de predecir que la sequía meteorológica.

Otra conclusión que está muy relacionada con la anterior, es que la calidad de la predicción está fuertemente influenciada por el tipo de respuesta hidrológica de la subcuenca. Subcuencas reguladas por masas de aguas superficiales y subterráneas tiene mejor calidad en las predicciones de los índices de sequía, que subcuencas donde la precipitación es la variable principal que determina el flujo de agua en la cuenca. 

¿Cuál es el impacto social de tu proyecto? 

En términos de la gestión de los recursos hídricos, las predicciones estacionales proporcionan cierto margen de actuación, ya que evalúan la asignación en las prioridades del recurso hídrico; el cumplimiento de los caudales ecológicos; la toma de decisiones frente a la planificación de regadíos; la gestión de los niveles de embalse; así como los usos del agua para una adecuada gestión que se enfoque en minimizar los impactos socioeconómicos derivados de una sequía. 

Con la anticipación de las sequías, los usuarios y los gestores del recurso hídrico podrán actualizar los Sistemas de Alerta Temprana de Sequías (SAT) para que el monitoreo de las sequías no se siga realizando a través de datos históricos, sino que por el contrario empleé predicciones estacionales que permitan anticiparse más a la ocurrencia del fenómeno.

Uno de los fenómenos de variabilidad climática más conocidos, son los fenómenos de El Niño y La Niña, estos ciclos de alteraciones océano-atmosféricas tienen una gran influencia sobre las condiciones climáticas de varias regiones. Esos pueden llegar a ocasionar periodos con intensas sequías (El Niño) o por el contario fuertes lluvias que generan inundaciones (La Niña).  

Por ello, conocer con cierto nivel de confianza cuando se puede presentar cualquiera de los dos eventos climáticos permite tomar decisiones sustentadas en un criterio técnico.

¿Cómo reaccionas al ser ganadora del Accésit “Agua y Cambio Climático”?

Al inicio con mucha sorpresa, ya que se presentaron trabajos con una excelente calidad. Al final sentí una gran emoción y gratitud, porque también es un reconocimiento al trabajo de mis directores que llevan muchos años investigando sobre las sequías en climas mediterráneos y tuve una gran oportunidad al aprender de ellos. 

¿Qué opinas acerca del futuro de la I+D+i en España?

En España hay excelentes investigadores, siendo una de sus principales fortalezas las conexiones que tienen con profesionales de otras universidades e institutos de investigación, lo que les permite ampliar el conocimiento. Otro aspecto a destacar de la I+D+i en España es que intentan mantenerse actualizada a los desarrollos en ciencia y tecnología de países que tienen mayor financiación para la investigación.