{"id":6390,"date":"2023-09-13T17:21:00","date_gmt":"2023-09-13T17:21:00","guid":{"rendered":"http:\/\/172.16.2.72\/?p=6390"},"modified":"2023-12-20T17:28:19","modified_gmt":"2023-12-20T17:28:19","slug":"informacion-satelital-del-agua-subterranea-herramienta-clave-para-la-sustentabilidad-ambiental","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/atl.org.mx\/index.php\/informacion-satelital-del-agua-subterranea-herramienta-clave-para-la-sustentabilidad-ambiental\/","title":{"rendered":"Informaci\u00f3n satelital del agua subterr\u00e1nea: herramienta clave para la sustentabilidad ambiental"},"content":{"rendered":"\t\t
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DOI: 10.24850\/b-imta-perspectivas-2023-08\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Descarga PDF<\/a><\/p><\/blockquote>

El IMTA a ha sido pionero en el uso de fuentes de informaci\u00f3n satelitales para conocer la evoluci\u00f3n del almacenamiento de agua en acu\u00edferos y para generar herramientas que permitan diagnosticar la sustentabilidad h\u00eddrica de nuestro territorio.<\/p>

Conocer con precisi\u00f3n el estado de nuestros acu\u00edferos, es decir, la cantidad y calidad del agua subterr\u00e1nea, es uno de los aspectos m\u00e1s complicados de la administraci\u00f3n del agua, pues nos impone dificultades inherentes a la gesti\u00f3n de un elemento que no tenemos posibilidad de ver a simple vista, ya que existe debajo de la superficie terrestre.<\/p>

Sin embargo, su importancia no es menor, pues el agua subterr\u00e1nea representa 90 % de toda el agua dulce del planeta (Unesco, 2022<\/span>). Datos globales indican que esta fuente sostiene 40 % de la agricultura de riego y provee de agua potable a cerca de 2,500 millones de personas (Siebert\u00a0et al<\/em>., 2010; Unesco, 2015<\/span>). La sustentabilidad en el uso del agua subterr\u00e1nea significa la seguridad h\u00eddrica de personas y cadenas de suministro de alimentos a diversas escalas, desde lo local hasta lo global (Dalin\u00a0et al.,<\/em>\u00a02017<\/span>). Es por esta raz\u00f3n que en todo el mundo existe hoy un gran inter\u00e9s por analizar las conexiones entre el estado de explotaci\u00f3n de un acu\u00edfero con las actividades econ\u00f3micas y humanas que ocurren sobre su superficie, de tal manera que sea posible entender esta relaci\u00f3n y as\u00ed crear nuevas avenidas de manejo sustentable del agua subterr\u00e1nea (Gleeson\u00a0et al.,<\/em>\u00a02020a; Gleeson\u00a0et al.,<\/em>\u00a02020b; Huggins\u00a0et al.,<\/em>\u00a02023<\/span>). A pesar de esta importancia, hist\u00f3ricamente el agua subterr\u00e1nea ha recibido menos atenci\u00f3n que el agua superficial, lo que ha redundado en todo el planeta en un manejo no sustentable de los acu\u00edferos (de Graf\u00a0et al.<\/em>, 2019<\/span>).<\/p>

Gran parte de los acu\u00edferos m\u00e1s grandes del planeta se est\u00e1n aproximando a puntos de no retorno en relaci\u00f3n a su sustentabilidad h\u00eddrica, lo que significa que estamos extrayendo mucha m\u00e1s agua de estos sistemas de la que naturalmente se recarga, es decir, est\u00e1n siendo sobreexplotados (Rodell et al. 2018<\/span>). Esta tendencia de sobreexplotaci\u00f3n en los acu\u00edferos representa una amenaza a la seguridad alimentaria e h\u00eddrica de diversas naciones. Tan solo en 2021,\u00a0Jashecko y Perrone (2021)\u00a0reportaron que cerca del 20 % de los pozos de extracci\u00f3n de agua subterr\u00e1nea est\u00e1n en riesgo de secarse. Por otro lado,\u00a0Liu\u00a0et al.<\/em>\u00a0(2022)<\/span>\u00a0se\u00f1alan que el abatimiento observado en el acu\u00edfero del valle central de California, EUA, se aceler\u00f3 dr\u00e1sticamente durante la megasequ\u00eda como resultado de la continua extracci\u00f3n intensiva de agua por actividades agr\u00edcolas, con una marcada tendencia a la baja en el a\u00f1o 2019.<\/p>

En este sentido, el abatimiento de los acu\u00edferos se ha convertido en una crisis h\u00eddrica de dimensi\u00f3n global, especialmente en zonas \u00e1ridas y semides\u00e9rticas donde el agua subterr\u00e1nea representa la fuente principal para todas las actividades humanas, dom\u00e9sticas, agr\u00edcolas e industriales. Casos de abatimiento cr\u00f3nico est\u00e1n documentados en la planicie norte de China; en la regi\u00f3n noreste del desierto del Sahara; en el valle central de California, Estados Unidos de Am\u00e9rica; en el noroeste de la India; y en el Medio Oriente (Famiglietti y Ferguson, 2021<\/span>).<\/p>

Esta situaci\u00f3n nos indica que la falta de monitoreo de nuestros acu\u00edferos en todo el planeta ha redundado en un manejo no sostenible del agua subterr\u00e1nea, lo que representa una falla en el sistema de gobernanza y administraci\u00f3n de este elemento. Esto, a su vez, representa un incremento en el riesgo de conflictos sociales, detonados por asimetr\u00edas en el acceso al agua por parte de diferentes usuarios, lo que tambi\u00e9n pone en riesgo el abasto de agua para consumo humano y, desde luego, para las actividades econ\u00f3micas. De esta forma, el tr\u00e1nsito hacia la sustentabilidad del agua subterr\u00e1nea pasa necesariamente por la generaci\u00f3n de informaci\u00f3n actualizada sobre el estado de los acu\u00edferos.<\/p>

La complejidad y el costo que supone construir pozos de observaci\u00f3n ha dificultado en todo el mundo el monitoreo adecuado del almacenamiento de agua en los acu\u00edferos. Y no es sino hasta hace algunos a\u00f1os que, como resultado de un esfuerzo conjunto de la Agencia Espacial Norteamericana (NASA, por sus siglas en ingl\u00e9s) y la Agencia Alemana del Espacio, se lanza la misi\u00f3n satelital conocida como GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), que provee de manera global y gratuita datos cruciales para conocer el estado de los acu\u00edferos a nivel global, y que ha demostrado ser capaz de identificar zonas cr\u00edticas de abatimiento de agua en todo el planeta (Rodell\u00a0et al<\/em>. 2018<\/span>).<\/p>

Esta medici\u00f3n que proviene de la observaci\u00f3n del campo gravitacional de nuestro planeta, es generada a trav\u00e9s de un par de sat\u00e9lites que lo monitorean y que por medio del uso de diferentes algoritmos y conocimientos de geodesia permiten relacionar cambios en este campo gravitacional (por la presencia de masas de agua) con el almacenamiento total de agua. Si bien esta informaci\u00f3n es altamente especializada y en un principio pas\u00f3 por diversas pruebas, existen hoy en d\u00eda productos dise\u00f1ados para reducir considerablemente los errores de medici\u00f3n, conocidos como soluciones \u201cMascon\u201d, de concentraci\u00f3n de masa local que no requieren procesamiento adicional y que son de f\u00e1cil acceso a cualquier usuario del planeta, lo que ha redundado en una poderosa herramienta para el monitoreo de la redistribuci\u00f3n del agua a nivel regional y planetario (Scanlon\u00a0et al.,<\/em>\u00a02018; Eicker\u00a0et al.,<\/em>\u00a02016<\/span>). Esto ha demostrado ser una fuente de informaci\u00f3n clave en estudios hidrol\u00f3gicos, de monitoreo de agua subterr\u00e1nea, e incluso de vulnerabilidad socioambiental (Huggins\u00a0et al.,<\/em>\u00a02022; Wang\u00a0et al.,<\/em>\u00a02020<\/span>).<\/p>

Dada la resoluci\u00f3n espacial de la informaci\u00f3n, existe en todo el mundo el registro de m\u00e1s de 900 art\u00edculos que documentan estudios hidrol\u00f3gicos con estos datos satelitales, siendo China, Estados Unidos e India los pa\u00edses donde m\u00e1s se han registrado. Este n\u00famero demuestra por un lado el nivel de madurez de esta informaci\u00f3n y, por el otro, su potencial para mejorar la administraci\u00f3n del agua subterr\u00e1nea y sus pol\u00edticas p\u00fablicas, pues su uso nos permite tener una fotograf\u00eda m\u00e1s realista y actualizada de nuestros acu\u00edferos y cuencas. Si bien existen algunas resistencias a utilizar este tipo de fuentes de informaci\u00f3n, la sustentabilidad del agua subterr\u00e1nea est\u00e1 bajo una amenaza multidimensional originada por los cambios en el clima y las actividades humanas no acopladas a una realidad h\u00eddrica local.\u00a0 Por esta raz\u00f3n, urge que avancemos hacia la incorporaci\u00f3n de nuevas fuentes de informaci\u00f3n, como el almacenamiento total de agua de la misi\u00f3n satelital GRACE, que nos permite conocer, junto con los datos in situ, el estado de salud de nuestras cuencas y acu\u00edferos. En M\u00e9xico, el Instituto Mexicano de Tecnolog\u00eda del Agua, ha sido pionero en el uso de esta fuente de informaci\u00f3n, para conocer la evoluci\u00f3n del almacenamiento de agua en nuestros acu\u00edferos y para generar potentes herramientas que permitan diagnosticar la sustentabilidad h\u00eddrica de nuestro territorio (Bre\u00f1a-Naranjo\u00a0et al<\/em>., 2023<\/span>). Este tipo de estudios y propuestas metodol\u00f3gicas, que integran informaci\u00f3n de sensores remotos y de actividades humanas en el territorio, nos permite abrir la posibilidad de cosechar beneficios de la informaci\u00f3n cient\u00edfica para mejorar r\u00e1pidamente la toma de decisiones relativas al agua, teniendo siempre en mente salvaguardar la sustentabilidad h\u00eddrica de M\u00e9xico y por ende nuestro futuro y el de las generaciones que nos siguen.<\/p>

Colaboraci\u00f3n de\u00a0Adri\u00e1n Pedrozo Acu\u00f1a.
Perspectivas IMTA N\u00fam. 8, 2023<\/strong><\/p>

Referencias<\/strong>:<\/p>

Bre\u00f1a-Naranjo, J.A., Zetina-Robleda, F.E., Soriano-Monzalvo, J.C., 2023. Redise\u00f1o del riesgo h\u00eddrico en M\u00e9xico, Perspectivas IMTA, Num. 4. DOI: 10.24850\/b-imta-perspectivas-2023-04<\/p>

Dalin, C., Wada, Y., Kastner, T., Puma, M.J., 2017. Groundwater depletion embedded in<\/p>

\u00a0international food trade. Nature 543 (7647), 700\u2013704.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1038\/nature21403<\/a>\u00a0.<\/p>

de Graaf, I.E.M., Gleeson, T., (Rens) van Beek, L.P.H., Sutanudjaja, E.H., Bierkens, M.F. P., 2019. Environmental flow limits to global groundwater pumping. Nature 574 (7776), 90\u201394.<\/p>

Eicker, A., Forootan, E., Springer, A., Longuevergne, L., Kusche, J., 2016. Does GRACE see the terrestrial water cycle \u201cintensifying\u201d? J. Geophys. Res. Atmos. 121 (2), 733\u2013745.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1002\/2015JD023808<\/a>.<\/p>

Famiglietti, B.J.S., Ferguson, G., 2021. The hidden crisis beneath our feet. Science 372 (6540), 344\u2013345.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.abh2867<\/a>.<\/p>

Gleeson, T., Cuthbert, M., Ferguson, G., Perrone, D., 2020a. Global groundwater sustainability, resources, and systems in the anthropocene. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 48 (1), 431\u2013463.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1146\/annurev-earth071719-055251<\/a>.<\/p>

Gleeson, T., Wang-Erlandsson, L., Zipper, S.C., Porkka, M., Jaramillo, F., Gerten, D., Fetzer, I., Cornell, S.E., Piemontese, L., Gordon, L.J., Rockstrom, \u00a8 J., Oki, T., Sivapalan, M., Wada, Y., Brauman, K.A., Florke, \u00a8 M., Bierkens, M.F.P., Lehner, B., Keys, P., Kummu, M., Wagener, T., Dadson, S., Troy, T.J., Steffen, W., Falkenmark, M., Famiglietti, J.S., 2020b. The water planetary boundary: interrogation and revision. One Earth 2 (3), 223\u2013234.<\/p>

Huggins, X., Gleeson, T., Kummu, M., Zipper, S.C., Wada, Y., Troy, T.J., Famiglietti, J.S., 2022. Hotspots for social and ecological impacts from freshwater stress and storage loss. Nature Commun. 13 (1), 439.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-022-28029-w<\/a>.<\/p>

Huggins, X., Gleeson, T., Castilla-Rho, J., Holley, C., Re, V., & Famiglietti, J. S. (2023). Groundwater Connections and Sustainability in Social-Ecological Systems. Groundwater, n\/a(n\/a).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1111\/gwat.13305<\/a>.<\/p>

Jasechko, S., Perrone, D., 2021. Global groundwater wells at risk of running dry. Science 372 (6540), 418\u2013421.<\/p>

Liu, P.-W., Famiglietti, J.S., Purdy, A.J., Adams, K.H., McEvoy, A.L., Reager, J.T., Bindlish, R., Wiese, D.N., David, C.H., Rodell, M., 2022. Groundwater depletion in California\u2019s Central Valley accelerates during megadrought. Nature Commun. 13 (1)\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-022-35582-x<\/a>.<\/p>

Rodell, M., Famiglietti, J.S., Wiese, D.N., Reager, J.T., Beaudoing, H.K., Landerer, F.W., Lo, M.-H., 2018. Emerging trends in global freshwater availability. Nature 557 (7707), 651\u2013659.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41586-018-0123-1<\/a>.<\/p>

Scanlon, B.R., Zhang, Z., Save, H., Sun, A.Y., M\u00fcller Schmied, H., van Beek, L.P.H., Wiese, D.N., Wada, Y., Long, D.i., Reedy, R.C., Longuevergne, L., Doll, P., Bierkens, M.F.P., 2018. Global models underestimate large decadal declining and rising water storage trends relative to GRACE satellite data. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115 (6).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1073\/pnas.1704665115<\/a>\u00a0.<\/p>

Siebert, S., Burke, J., Faures, J.M., Frenken, K., Hoogeveen, J., Doll, \u00a8 P., Portmann, F.T., 2010. Groundwater use for irrigation – a global inventory. Hydrology and Earth System Sciences 14 (10), 1863\u20131880.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.5194\/hess-14-1863-2010<\/a>.<\/p>

UNESCO. (2015). International Initiative on Water Quality: Promoting scientific research, knowledge sharing, effective technology and policy approaches to improve water quality for sustainable development. Paris.\u00a0https:\/\/unesdoc.unesco.org\/ark:\/ 48223\/pf0000243651<\/a>.<\/p>

UNESCO. (2022). Groundwater: Making the invisible visible. The United Nations World Water Development Report 2022 (Vol. 19).\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1111\/1740- 9713.01654<\/a>.<\/p>

Wang, S., Liu, H.u., Yu, Y., Zhao, W., Yang, Q., Liu, J., 2020. Evaluation of groundwater sustainability in the arid Hexi Corridor of Northwestern China, using GRACE, GLDAS and measured groundwater data products. Sci. Total Environ. 705, 135829.<\/p>

Foto de\u00a0SpaceX<\/a>\u00a0en\u00a0Unsplash<\/a><\/p><\/blockquote><\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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