Investigadores estiman la disponibilidad de agua en una cuenca importante de Colombia

La cuenca del río Meta abastece de agua a los cultivos, la población y la fauna de la vasta sabana colombiana conocida como Orinoquía o "Llanos Orientales”, pero hoy en día, por la falta de datos, es difícil saber cuánta agua hay en el sistema y más difícil aún predecir los caudales futuros en un clima cambiante.

Investigadores colombianos (incluyendo a la Universidad del Valle) en conjunto con colaboradores internacionales, han logrado el primer paso hacía una herramienta que podría ayudar a los tomadores de decisiones a mantener un mejor balance entre la producción agrícola, áreas silvestres y el agua potable de zonas pobladas.

Según el Banco Mundial, los departamentos de la Orinoquía (Meta, Casanare, Arauca y Vichada) generan el 7% del PIB del país (a través del arroz, la palma y la ganadería y otras producciones primarias), pero la región pierde cada año 200.000 hectáreas de ecosistemas naturales.

Jeison Mesa Diez, un estudiante de Maestría en Estadística de la Escuela de Estadística de la Facultad de Ingeniería de Univalle, explicó que los investigadores utilizaron un modelo matemático, información satelital y datos del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) para calcular el Rendimiento Hídrico Anual de la cuenca hidrográfica del río Meta.

“Logramos entender cuál es el modelo matemático que se adapta a las condiciones propias de la cuenca con la información disponible; esto permitirá en un futuro realizar previsiones de impactos del cambio climáticos sobre la cuenca”, dijo Mesa. 

Foto: Localización de la cuenca del río Meta (zona de investigación) y sus subcuencas en Colombia Crédito: Valencia et al 2023 (https://doi.org/10.3390/w15081617)

La Investigación

El río Meta de Colombia se extiende a lo largo de más de 1.000 kilómetros y su cuenca abarca unos 110.000 kilómetros cuadrados.

Mesa reseñó que la cuenca del río Meta fue elegida por su importancia hídrica para el futuro agrícola del país y una mejor disponibilidad de datos que los ríos de otras regiones de Colombia. 

En el artículo “Assessing the Effectiveness of the Use of the InVEST Annual Water Yield Model for the Rivers of Colombia: A Case Study of the Meta River Basin”, publicado en la revista científica Water, los investigadores fueron los primeros en utilizar el modelo InVEST-AWY a gran escala en el territorio de Colombia, permitiendo evaluar su efectividad en la modelación hidrológica para la gestión del agua.

Mesa, quien es uno de los autores del estudio, explicó que el objetivo principal es evaluar la viabilidad del uso del modelo InVEST-AWY en la cuenca y subcuencas del río Meta, este modelo con baja robustez de información permite obtener buenos resultados a escala espacial en cuanto a la disponibilidad hídrica.

“Si podemos obtener buenos datos, podemos hacer un buen modelo y luego podemos utilizar esos modelos para tomar mejores decisiones”, manifestó Mesa. 

El Doctor Jeimar Tapasco, Científico Principal de la Alianza de Bioversity International y el CIAT y autor principal del paper explicó que aunque la región de la Orinoquía ha sido vista como un potencial polo de desarrollo agroindustrial por el gobierno colombiano, existe una gran preocupación sobre los modelos de desarrollo que se quieren implementar y su impacto sobre el medioambiente. 

“Esta es una región que cuenta con un ecosistema muy importante de sabana inundable en los departamentos de Casanare y Arauca, cuya dinámica está determinada por el río Meta y sus afluentes”, dijo Tapasco. 

Tapasco comentó que usar mejores modelos que representen el comportamiento hídrico de este río, ayudará a entender los efectos que pueden llegar a tener los cambios sobre el uso del suelo, el uso del recurso hídrico y los efectos potenciales del fenómeno del cambio climático.

“De esta manera, los tomadores de decisiones podrán contar con mejor información sobre evaluación ante de los impactos de diferentes instrumentos en la formulación de política pública”, manifestó Tapasco.

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Imagen: Datos geoespaciales para el modelo InVEST-AWY. Credito: Valencia et al 2023 (https://doi.org/10.3390/w15081617)

Colaboradores Internacionales

El modelo utilizado para estimar el rendimiento hídrico en el proyecto es el Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST) y fue desarrollado en 2007 por la Universidad de Stanford, el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) y The Nature Conservancy (TCN). 

“Aunque estaba desarrollado para ríos en los Estados Unidos, fue adaptado para las condiciones de Colombia”, planteó Mesa.

El modelo no fue la única faceta del proyecto que se benefició de colaboraciones internacionales: el equipo aprovechó de conocimiento de Brayan Valencia García, el primer autor del paper y un estudiante de tercer semestre del programa de Maestría en Hidrometeorología en la Universidad Federal de Kazán en Rusia, quien dijo que los académicos en Rusia tienen mucha experiencia en modelos hidrológicos en zonas puntuales (por ejemplo, análisis por estaciones) y en el campo de series de tiempo.

“Otra ventaja importante fue el compromiso e interés real de los asesores de la investigación (profesores Gusarov y Guryanov) quienes estuvieron apoyando mucho el enfoque de investigación y optimización del código de Python para correr el modelo”, manifestó Valencia. 

Valencia y Mesa expresaron que en el futuro, esperan poder utilizar este modelo para otras regiones en Colombia y Rusia. 

“Actualmente, estamos trabajando en la colección de información climática, suelos, coberturas y datos requeridos para volver a usar InVEST-AWY en siete cuencas de la parte baja del río Volga (en Rusia)”, planteó Valencia. 

Si le interesa contactar al investigador o conocer más sobre el proyecto, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria(arroba)correounivalle.edu.co

Foto de la portada: Jeison Mesa Diez, un estudiante de último semestre de la Maestría en Estadística Crédito: Alexander Bejarano/NCC-FI/Univalle

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