Un grupo de científicos ha inventado un modelo que usa imágenes satelitales de la superficie terrestre para determinar las reservas de agua subterránea. Se espera que la técnica ayude a los agricultores a administrar su uso de manera más eficaz
Investigadores de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) han logrado descifrar los patrones de hundimiento y elevación de la tierra para monitorizar dónde está siendo extraída el agua. El método promete mejorar la administración del agua subterránea, un bien necesario tanto para el consumo como la agricultura, especialmente en regiones áridas. La técnica descubre cuánta pérdida hay en los acuíferos confinados de barro, cuya recuperación es más complicada que para los acuíferos libres que suelen ser más resilientes.
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El equipo conformado por expertos de la NASA, del laboratorio Jet Propulsion en el sur de California y personal del Departamento de Energía de los EEUU, crearon un método de monitoreo satelital de las reservas de agua subterráneas. Los hallazgos fueron publicados en revista de divulgación científica Nature Scientific Reports. Los resultados publicados muestran que resolvieron el problema combinando los datos de pérdidas hídricas provistos por el programa de la NASA ,GRACE (por sus siglas en inglés), y las imágenes de cambios superficiales en la tierra provistas por la Agencia Espacial Europea (ESA). Las alteraciones del terreno están relacionadas con la pérdida de agua drenada del subsuelo que provoca subsidencia, es decir un progresivo hundimiento en la superficie.
La cuenca de Tulare en California
El equipo de investigación estudió la cuenca de Tulare en el valle central de California. Fue ahí dónde los especialistas descubrieron las claves para monitorizar los patrones entre acuíferos y cuánto se hunde o eleva la tierra a su alrededor. La región del valle central de California es una zona que utiliza bastante agua subterránea para actividades agrícolas, representa el 1% de tierras cultivadas en Estados Unidos y provee el 40% de la producción anual de frutas, vegetales y nueces que se consumen en aquel país. La híper productividad así solo es posible porque los agricultores complementan el riego provisto por la lluvia (que ronda los 12 a 25 centímetros anualmente) con extenso uso de agua subterránea. En años de sequía el 80% de irrigación la provee el agua subterránea.
Tras décadas de bombeo en aquella zona las reservas de agua subterránea están disminuyendo con seguridad. Los pozos de la cuenca de Tulare necesitan una profundidad de más de 1.000 metros para poder ofrecer agua con la calidad necesaria para el cultivo. No hay forma exacta de saber cuánta agua queda en el subsuelo, pero los gerentes necesitan usar el recurso sabiamente. Para la toma de decisiones es importante saber si el agua viene de los acuíferos confinados o acuíferos libres. En esta zona con tantos pozos, algunos sin metraje conocido, la única manera de monitorearlos es usando datos satelitales. Y el sistema desarrollado es una importante herramienta para saber con más exactitud el comportamiento de los acuíferos.
El equipo logró comprobar que la disminución en la cuenca de Tulare está experimentando un promedio de hundimiento anual de 0,3 metros. Sin embargo, de un mes a otro esto puede hundirse o levantarse, y lo que es más, estos cambios no se alinean necesariamente con las causas esperadas. Los expertos explican que después de una fuerte lluvia observaron que la reserva hídrica subterránea se incrementa, lo que supondría según la obviedad que la tierra se elevara, pero en algunas ocasiones se hunde. El equipo asegura que descubrir el misterio detrás de estas sutiles variaciones podrían ser la clave para determinar la proveniencia del agua. «La pregunta principal es ¿cómo interpretamos los cambios que suceden en cortos periodos de tiempo? ¿Es un evento puntual o es algo importante?», se pregunta Kyra Kim, coautora del estudio.
Barro contra arena
Kim y sus colegas plantean la hipótesis de que tal vez los diferentes materiales que se encuentran en la superficie de la cuenca influyen en los cambios. Los acuíferos confinados por material más solido e impermeable como el barro, varían de los libres recubiertos por tierra o arena. Esto quizá resuelva la cuestión de porqué el terreno se hunde o eleva con más rapidez. Aún con esa incógnita el equipo de investigación logró revelar a través del modelo de la cuenca de Tulare que todos los cambios en la superficie terrestre podían explicarse con base al estado del acuífero. En el estudio se pone como ejemplo de éxito que el modelo predijo los efectos de los acuíferos tras la lluvia y nieve sobre la superficie terrestre en el invierno de 2016-2017.
Los científicos afirman que su metodología puede ser aplicada a otras regiones dónde el agua subterránea necesita ser monitoreada. Sitios como África o India, dónde la explotación de este recurso aún es inestable. El plan es que el modelo se pueda implementar a nivel mundial para el 2023, en una colaboración de la NASA en conjunto con la Organización de Investigación Espacial India y el Radar de Apertura Sintética. Este último tendrá como objetivo capturar imágenes de mejor calidad de la superficie terrestre que las provistas por la ESA y su Sentinell-1. Con estas nuevas imágenes los científicos esperan que se pueda proveer datos que beneficien a los agricultores alrededor del mundo.
