Inundaciones, falta de agua, hundimiento de deltas fluviales: los hidrólogos mapean los cambiantes paisajes fluviales en todo el mundo


Un estudio publicado en Science por investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst y la Universidad de Cincinnati ha mapeado por primera vez 35 años de cambios en los ríos a escala global.


por la Universidad de Massachusetts Amherst


El trabajo ha revelado que el 44% de los ríos más grandes aguas abajo experimentaron una disminución en la cantidad de agua que fluye a través de ellos cada año, mientras que el 17% de los ríos más pequeños aguas arriba experimentaron aumentos. Estos cambios tienen implicaciones para las inundaciones, la alteración de los ecosistemas, la interferencia en el desarrollo de la energía hidroeléctrica y el suministro insuficiente de agua dulce.

Los intentos anteriores de cuantificar los cambios en los ríos a lo largo del tiempo solo se han centrado en tramos de salida específicos o en una parte de la cuenca trasera de un río, explica Dongmei Feng, autor principal, profesor asistente en la Universidad de Cincinnati y ex profesor asistente de investigación en el laboratorio Fluvial@UMass dirigido por el coautor del artículo, Colin Gleason, profesor de Desarrollo Profesional Armstrong de ingeniería civil y ambiental en UMass Amherst.

«Pero, como sabemos, los ríos no están aislados», afirma. «Por eso, incluso si nos interesa un lugar, tenemos que pensar en cómo se ve afectado tanto aguas arriba como aguas abajo. Pensamos en el sistema fluvial como un sistema integral, conectado orgánicamente. La conclusión de este artículo es que los ríos responden a los factores (el cambio climático o la regulación humana) de manera diferente, y nosotros proporcionamos detalles más precisos de esas respuestas».

El caudal del río , también conocido como descarga, describe la cantidad de agua que fluye a través de un río, medida en metros cúbicos por segundo o galones por día.

En la actualidad, el caudal se mide arrastrando manualmente una herramienta (llamada generador de perfiles de corriente acústica Doppler) por la superficie de un río y luego combinándola con otra medición automática de la profundidad del río para calcular el caudal a lo largo del tiempo. Debido a que este enfoque solo mide el caudal en una ubicación específica y en un momento específico, los datos sobre caudales son extremadamente limitados.

«Hay alrededor de 10 a 15.000 porciones infinitesimalmente pequeñas en todo el mundo donde conocemos el caudal de los ríos, eso es todo, entre millones y millones de kilómetros de ríos», dice Gleason.

Feng y Gleason desarrollaron un nuevo método que utiliza datos satelitales y modelos informáticos para capturar este caudal en tres millones de tramos fluviales de todo el mundo. «Eso es lo que ocurre en todos los ríos, todos los días, en todas partes, durante un período de 35 años», afirma Gleason.

«Algunos de estos ríos están cambiando entre un 5 y un 10 por ciento al año. Es un cambio muy, muy rápido. No teníamos idea de cuáles eran esos caudales ni de cómo estaban cambiando (qué ríos ya no son como antes), pero ahora lo sabemos».

Las disminuciones significativas observadas en los ríos de aguas abajo significan que hay menos agua dulce disponible en las partes más grandes de muchos ríos en todo el mundo, lo que tiene importantes repercusiones en el agua potable y el riego.

Inundaciones, falta de agua, hundimiento de deltas fluviales: los hidrólogos mapean los cambiantes paisajes fluviales en todo el mundo
Este mapa ilustra cambios significativos en 6167 tramos de los ríos más grandes de la Tierra: el 44,2 % experimentó disminuciones en el caudal y el 11,9 % experimentó aumentos en el transcurso de 35 años. Crédito: Dongmei Feng, Colin Gleason

«Si las comunidades que utilizan el agua del río para riego y agua potable están disminuyendo, ¿se trata de un uso sostenible?», dice Gleason. «¿Pueden hacer crecer su ciudad? ¿Pueden hacer crecer su población? ¿Pueden aumentar la cantidad de acres de producción? ¿Puede el río sustentarla? No sabemos exactamente por qué está sucediendo esto, pero sí sabemos que eso es lo que podría significar».

La disminución del caudal también significa que el río tiene menos potencia para mover la tierra y las pequeñas rocas del lecho del río. El movimiento de estos sedimentos río abajo forma deltas y es un proceso importante para contrarrestar el aumento del nivel del mar, por lo que esta pérdida de potencia es perjudicial para los deltas, especialmente a la luz de la construcción de represas modernas que limitan la cantidad de sedimentos disponibles para mover.

Los ríos más pequeños que se encuentran aguas arriba (normalmente los más cercanos a las montañas) muestran un patrón inverso: el 17 % está experimentando un aumento en el caudal (aunque, como señala Gleason, esto no es uniforme, ya que el 10 % está disminuyendo). Este aumento del volumen en estos pequeños ríos puede tener grandes impactos en las comunidades que los rodean. Los investigadores detectaron un aumento del 42 % en las grandes inundaciones de estos pequeños arroyos. Gleason cita como ejemplo las que se han producido en Vermont en los últimos veranos.

«Las inundaciones son desastrosas para los seres humanos, pero para las especies que viven río arriba pueden ser beneficiosas», añade Feng. Las inundaciones proporcionan nutrientes importantes y un medio de transporte para los peces migratorios.

«La gente local [cerca del río Amazonas occidental], por ejemplo, ha informado que la migración de peces ha aumentado en esa región porque las inundaciones son más frecuentes, lo que significa que el alto caudal requerido para la migración de peces es más frecuente».

Este aumento del caudal aguas arriba también puede suponer un obstáculo inesperado para los planes hidroeléctricos, en particular en las altas montañas de Asia, en lugares como Nepal y Bután.

«El aumento del caudal del cauce del río significa que la erosión es mucho más importante que antes y transporta más sedimentos río abajo», afirma Feng. Esto se convierte en un problema para los países que buscan desarrollar más energía limpia porque estos sedimentos pueden obstruir las centrales hidroeléctricas.

Si bien el documento no puede cuantificar la causa y el efecto exactos, los investigadores saben que los impulsores generales de estos cambios son en gran medida el cambio climático y la actividad humana.

«En general, las regiones de aguas arriba de los ríos registran un aumento de las precipitaciones», afirma Feng. «Y el deshielo en las zonas altas , que suelen ser frías, es probablemente más sensible al cambio climático, por lo que el deshielo ha ido aumentando en estas regiones». La actividad humana incluye la obtención de agua de los ríos para beber o para la agricultura o el vertido de aguas residuales.

Y Gleason añade que este documento es un paso importante: «Si no sabes qué es, no puedes averiguar por qué es. La gente que vive a lo largo de estos ríos, por supuesto, sabe que hay problemas, pero si eres un analista de políticas y estás tratando de determinar la mejor ubicación para una nueva planta hidroeléctrica entre 100 candidatos, es difícil medir 100 ríos diferentes con precisión.

«[Los colegas que trabajan en sistemas hídricos dicen] que les sorprendería saber cuántos lugares, en particular aquellos con recursos limitados, toman decisiones importantes sobre el futuro del clima, los recursos hídricos y los proyectos de infraestructura sin casi ningún dato a mano. Mi esperanza es que todos puedan usar estos datos, comprenderlos y tal vez tomar una decisión más informada».

Más información: Dongmei Feng, Más caudal río arriba y menos caudal río abajo: la forma y función cambiantes de los ríos globales, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adl5728 . www.science.org/doi/10.1126/science.adl5728