Un estudio de más de 250 represas en Estados Unidos detectó cambios térmicos aguas abajo en el 71 % de las observaciones realizadas entre 2013 y 2024
Redactor: Luis Ortega
Editor: Camila Herrera R.
Las grandes presas modifican con frecuencia la temperatura de los ríos situados aguas abajo, aunque la magnitud y dirección de esos cambios varían según el tipo de infraestructura y la estación del año. Una investigación liderada por geocientíficos de Virginia Tech utilizó imágenes térmicas del programa Landsat para estudiar este efecto a una escala mucho mayor que la alcanzada por trabajos anteriores.
El equipo analizó las temperaturas superficiales del agua en más de 250 de las presas más grandes de Estados Unidos entre 2013 y 2024. El trabajo, publicado en la revista Science Advances, permitió comparar segmentos fluviales situados antes y después de cada barrera mediante observaciones satelitales repetidas.
Los estudios previos sobre temperatura fluvial alrededor de presas solían concentrarse en diez infraestructuras o menos. El uso de datos satelitales amplió considerablemente la muestra y permitió examinar patrones comunes sin depender exclusivamente de sensores instalados sobre el terreno.
La metodología se suma a otras aplicaciones de la teledetección que han permitido estudiar los cambios de los grandes ríos mediante imágenes Landsat, especialmente en lugares donde las mediciones directas son escasas, discontinuas o difíciles de mantener.
El estudio examinó ríos de más de 100 metros de ancho
Las limitaciones de resolución de las imágenes satelitales obligaron a seleccionar presas ubicadas en ríos con una anchura superior a 100 metros. Además, las estructuras debían atravesar por completo el cauce y constituir una obstrucción de gran tamaño.
A partir de imágenes térmicas infrarrojas, los investigadores elaboraron perfiles de temperatura de la superficie fluvial que se extendían tanto aguas arriba como aguas abajo de cada presa. Esta comparación permitió detectar si la infraestructura alteraba el régimen térmico natural del río.
Las diferencias de temperatura aparecieron en el 71 % de las observaciones analizadas. El resultado confirma que las presas modifican ampliamente las condiciones térmicas aguas abajo, aunque los cambios no fueron uniformes en todas las infraestructuras ni durante todas las épocas del año.
El tipo de presa, la forma de liberar el agua almacenada y la estación influyeron sobre el efecto observado. Los embalses pueden descargar agua procedente de capas superficiales o profundas, cuyas temperaturas difieren según el clima, la profundidad y la estratificación del reservorio.
Los efectos promedio fueron menores que en algunos casos extremos
Los resultados coincidieron con estudios previos al confirmar que las presas alteran la temperatura de los ríos. Sin embargo, el análisis nacional mostró que muchos cambios eran más moderados que los documentados en investigaciones centradas en infraestructuras individuales con efectos especialmente intensos.
Emily Ellis, autora del estudio, explicó que los trabajos sobre una sola presa suelen analizar ejemplos con impactos aguas abajo muy marcados, como la presa de las Tres Gargantas en China. Al incluir una muestra mucho mayor, el equipo pudo identificar diferencias más sutiles y representativas del conjunto de grandes presas estadounidenses.
La investigación no concluye que todas las represas enfríen o calienten los ríos de la misma manera. Los patrones dependen de cómo se almacena y libera el agua, así como de las condiciones ambientales del sistema fluvial.
Las presas también generan otros efectos físicos sobre los cauces. La retención de materiales puede reducir el transporte de sedimentos aguas abajo, una alteración relacionada con la degradación de hábitats provocada por barreras fluviales y con cambios en islas, bancos de arena, deltas y vegetación ribereña.
La temperatura es un indicador esencial de la calidad del agua
La temperatura constituye uno de los parámetros fundamentales para evaluar la calidad del agua y la salud bioquímica de un río. Cambios relativamente pequeños pueden afectar la disponibilidad de oxígeno, la actividad metabólica de los organismos y el funcionamiento de las comunidades acuáticas.
Cuando el agua alcanza temperaturas excesivamente altas, puede favorecer la proliferación de algas. Algunas floraciones consumen oxígeno durante su crecimiento y descomposición, mientras que otras producen toxinas capaces de perjudicar a peces, fauna silvestre, animales domésticos y personas.
Las variaciones térmicas también pueden alterar procesos naturales regulados por señales de temperatura. El desove de numerosos peces, por ejemplo, comienza cuando el agua alcanza determinados valores estacionales; si esos cambios ocurren antes, después o con una intensidad diferente, los ciclos reproductivos pueden verse afectados.
La temperatura y el caudal influyen además sobre la concentración y el transporte de contaminantes. Evaluaciones internacionales han advertido que la calidad del agua fluvial suele deteriorarse durante sequías y olas de calor, cuando disminuye la capacidad de dilución y aumentan las presiones térmicas.
Las presas suelen gestionarse sin priorizar la temperatura
Muchas grandes presas son operadas principalmente para almacenar y trasladar agua, reducir inundaciones, producir energía hidroeléctrica o garantizar el abastecimiento. La temperatura del agua liberada suele tratarse como una consecuencia secundaria de esas decisiones.
Ellis, actualmente investigadora posdoctoral en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, señaló que conocer el impacto térmico es necesario porque la administración de estas infraestructuras tiende a centrarse en el movimiento del agua y no en sus condiciones de temperatura.
La forma de operación puede determinar desde qué profundidad sale el agua y en qué momento se libera. Esas decisiones pueden modificar de manera directa las condiciones que encuentran peces, invertebrados, plantas y microorganismos aguas abajo.
Las represas afrontan además problemas relacionados con su capacidad y mantenimiento. Un inventario global reciente estimó que los embalses pierden capacidad por la acumulación de sedimentos, un proceso que puede alterar su funcionamiento hidráulico y limitar el almacenamiento disponible.
Landsat permitió ampliar el estudio a escala nacional
George Allen, profesor asociado de hidrología y teledetección en el Departamento de Geociencias de Virginia Tech, destacó que el análisis de más de 250 presas proporciona una visión de gran escala sobre la relación entre las infraestructuras y la temperatura de los ríos.
Los satélites Landsat registran radiación térmica emitida por la superficie terrestre y acuática. Tras procesar esas mediciones, los científicos pueden estimar la temperatura superficial del agua y seguir su evolución a lo largo del tiempo.
La ventaja del método es su capacidad para observar numerosos ríos con procedimientos comparables. Las mediciones sobre el terreno ofrecen datos detallados en puntos concretos, pero no siempre existen estaciones suficientes para representar sistemas fluviales distribuidos por todo un país.
La observación satelital ya se utiliza en la gestión hídrica para vigilar sequías, cambios territoriales y disponibilidad de agua. Un proyecto desarrollado con apoyo de la NASA mostró cómo los datos espaciales pueden fortalecer la respuesta ante la escasez hídrica y mejorar la toma de decisiones de las autoridades.
La técnica podría medir otros impactos humanos sobre los ríos
El estudio se concentró en grandes presas, pero los autores consideran que el procedimiento automatizado puede aplicarse a otras infraestructuras capaces de modificar la temperatura fluvial.
Allen señaló que las imágenes satelitales podrían utilizarse para investigar el posible calentamiento generado por centrales eléctricas o centros de datos. Estas instalaciones pueden emplear grandes cantidades de agua en procesos de refrigeración y devolverla posteriormente al ambiente con una temperatura diferente.
La aplicación del método a nuevas fuentes permitiría comparar múltiples presiones humanas mediante una misma base de observación. También ayudaría a localizar tramos de río donde las alteraciones térmicas se prolongan o coinciden con ecosistemas especialmente sensibles.
Los investigadores sostienen que ampliar la vigilancia de la temperatura facilitará una gestión más completa de los recursos de agua dulce. La información obtenida por satélite puede orientar estudios de campo, revisar prácticas de operación y evaluar medidas dirigidas a reducir los efectos ecológicos aguas abajo.
El trabajo demuestra que las presas estadounidenses modificaron los regímenes térmicos en una mayoría de las observaciones efectuadas durante el período 2013-2024. Su magnitud variable confirma que el impacto debe evaluarse considerando el diseño de cada infraestructura, la estación y la forma en que se administra el agua almacenada.
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