La gestión del agua de deshielo con inteligencia artificial

La gestión del agua de deshielo con inteligencia artificial

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La llegada de la primavera a Chile, abre paso al derretimiento de las precipitaciones que, en forma de hielo y nieve, han quedado retenidas en las cumbres.  Hora de gestionar el agua.

La nieve y los glaciares en estas montañas contienen el mayor volumen de agua dulce fuera de las capas de hielo polar de la Tierra, lo que lleva a los hidrólogos a apodar a esta región como el ‘tercer polo’. Una séptima parte de la población mundial depende de los ríos que fluyen de estas montañas para obtener agua para beber y para regar los cultivos.

Sin embargo, a medida que el cambio climático acelera el deshielo en la región, las reservas de nieve y hielo de la zona se están agotando, lo que genera preocupaciones sobre la inseguridad hídrica.

Hay tres fuentes de agua clave (agua de deshielo de nieve, agua de deshielo de glaciares y lluvia) que mantienen fluyendo los ríos de la región. Los tres son importantes porque “el derretimiento de las capas de nieve y los glaciares garantiza un suministro constante de agua durante los períodos secos, cuando las precipitaciones son escasas.

Chile cierra uno de los inviernos más secos de su historia con un déficit de precipitaciones que oscila entre el 60 y 80% según las diferentes regiones del país. Un año más para sumar a la pertinaz sequía que asola al país andino desde hace más de una década.

La llegada de la primavera a Chile, abre paso al derretimiento de las precipitaciones que, en forma de hielo y nieve, han quedado retenidas en las cumbres. Un aporte de agua esencial para la zona central del país, cuya seguridad hídrica depende de manera importante de la acumulación de agua en la Cordillera de los Andes.

En este contexto, es importante entender que el aporte glaciar es muy relevante para el caudal de algunos ríos como en el caso del Maipo, que es el proveedor de gran parte del agua que se consume en la región Metropolitana de Santiago. Un río cuyos aportes de agua proveniente del deshielo glaciar será cercano al 15% cuando llegue el crudo verano allá por enero, alcanzando en torno al 40% en los meses de febrero y marzo.

Chile aparece dentro de los 30 países con mayor riesgo a sufrir escasez hídrica. De hecho, se estima que en 2040 será el único en Latinoamérica bajo esta condición de vulnerabilidad extrema debido, principalmente, a deficiencias en la gestión del recurso, el aumento de la demanda, la contaminación, la disminución de la disponibilidad y los daños medioambientales en los ecosistemas.

Según un estudio realizado por Cetaqua Chile y encargado por Aguas Andinas ( empresa sanitaria que abastece a la capital y a su área metropolitana), la Junta de Vigilancia del Río Maipo, y la Sociedad de Canalistas del Maipo, los aportes glaciares podrían descender hasta en un 75% respecto a los volúmenes actuales en la época estival (diciembre-marzo) hacia mediados y finales de siglo.https://www.youtube.com/embed/7taDNRZ6t_w?feature=oembed

Para enfrentar esta problemática, el trabajo colaborativo entre las diferentes entidades es esencial a la hora de encontrar soluciones que permitan mitigar esta situación y tomar mejores decisiones y acciones para hacer frente al cambio climático y optimizar la gestión del agua disponible.

Según Eduardo Bustos Sandoval, director de Recursos Hídricos de Cetaqua Chile, este escenario de estrés hídrico impulsado por los impactos del cambio climático en Chile, se está viendo agravado en los últimos años por una intensa sequía que afecta al país desde hace varios años y que arroja un déficit actual de precipitaciones para este 2021, en torno al 70%.

Bustos explica que este año la situación sigue siendo preocupante en términos de la disponibilidad de agua, ya que, a la gran variabilidad interanual de las precipitaciones, las cuales se concentran principalmente en tres meses del año, se une una importante disminución de las lluvias en todo el país, concluyendo, uno de los inviernos más secos que se recuerdan, con apenas 107mm hasta la fecha en la ciudad de Santiago. En este registro sin embargo, es necesario destacar el pasado año 2019, en donde la precipitación acumulada en todo el año apenas alcanzó a los 80 mm en la misma ciudad, cuando el promedio en un año normal es de 340mm: casi un 80% de déficit.

A este déficit de precipitaciones actual, hay que sumar la escasa nieve depositada en las cumbres, que tras el sistema frontal de comienzos de septiembre sólo alcanzaba 43 centímetros en la estación de Laguna Negra, en las cercanías del Embalse El Yeso, importante reserva y fuente de agua para la región Metropolitana. En un año normal la acumulación debería ser de 150 centímetros aproximadamente.

Esta tensión sobre los recursos hídricos de esta cuenca es lo que ha llevado a Cetaqua Chile, junto con soporte de otros centros de Cetaqua en Barcelona y Andalucía, a avanzar en el desarrollo de nuevas herramientas de pronóstico de los volúmenes de deshielo en la temporada de verano, las que permitan apoyar la gestión de las reservas de agua para la ciudad de Santiago, particularmente en estos años de extrema escasez. Con estos avances se busca robustecer los sistemas de pronóstico existentes, incorporando nuevas variables e incertidumbres derivadas los cambios observados en las condiciones climáticas de la cuenca, las que incluyen además, un aumento de la ocurrencia de fenómenos extremos como las lluvias convectivas de alta intensidad y peaks de turbiedad en los caudales, que condicionan por su parte la disponibilidad de los recursos, explica Bustos.

Mediante un nuevo proyecto desarrollado para la empresa sanitaria Aguas Andinas, las investigaciones de Cetaqua han avanzado en el análisis del comportamiento de las actuales herramientas de predicción de caudales de deshielo y en el desarrollo de nuevas herramientas complementarias. Estos nuevos desarrollos consideran modelos hidrológicos tradicionales de base física, el uso de técnicas de Inteligencia Artificial, el estado de la cobertura nival desde plataformas satelitales y el diseño de una plataforma digital que integra estas distintas herramientas como apoyo a la toma de decisiones.

Estas herramientas buscan simular y predecir el comportamiento de los caudales de la temporada a partir del análisis de covariables como la precipitación observada en el periodo reciente, la temperatura y el área nival acumulada en la cordillera al inicio de la temporada, señala el director de Recursos Hídricos de Cetaqua Chile.

El gran volumen de datos que se incorporan a este sistema predictivo se planea integrar a una plataforma que facilite su uso, de manera que, a lo largo de la temporada de verano, época en la que se acentúa la demanda de agua tanto para consumo como para usos urbanos y agrarios, esta plataforma apoye la planificación y la gestión de las aportaciones de la infraestructura de acumulación, como el Embalse El Yeso, con tal para garantizar la disponibilidad de recursos hídricos durante todo el año.

Bustos afirma que si bien ahora, estos desarrollos se han enfocado en la cuenca del río Maipo, la cual concentra casi el 40% de la población chilena, estas técnicas como la Inteligencia Artificial y de Big-Data podrían aplicarse al resto de cuencas del país.

Para lograr con éxito el desarrollo de estas herramientas de pronóstico, Bustos destaca la visión multidisplinar del proyecto, que no solo se centra en la ciencia de la hidrología, sino que incorpora avances técnicos como el trabajo con imágenes satelitales, el big-data y la inteligencia artificial como coadyuvantes de la predicción y la toma de decisiones. A su vez estas herramientas surgidas desde el trabajo de investigación, permiten generar insumos valiosos hacia los espacios de coordinación y colaboración entre las autoridades y los distintos usuarios de agua de la cuenca, en particular del ámbito sanitario y agrícola, mediante la aplicación de nuevas tecnologías al servicio de los recursos hídricos con miras a asegurar la disponibilidad de agua para los distintos usos.

Con información de: https://www.elagoradiario.com/

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