La sequía y la falta de recursos hídricos son dos de las amenazas más serias que trae el cambio climático. Combatirlas es prácticamente imposible y la única solución pasa por desarrollar técnicas que contribuyan a que la sociedad esté más preparada ante la falta de agua. Ahora se acaba de dar un paso muy importante, con el desarrollo de un modelo que predice el movimiento del agua en el suelo y ayuda a combatir la sequía, un trabajo desarrollado por un equipo internacional en el que participa la Universidad de Granada.
El aumento actual de la demanda hídrica para el consumo y para la producción agrícola, junto con unas condiciones climáticas cambiantes, “exigen herramientas eficientes que permitan cuantificar de manera precisa los flujos de agua en el suelo”, detalla Jesús Fernández Gálvez, docente de la Universidad de Granada y uno de los principales responsables que participa en este trabajo internacional que ha creado el modelo HyPix.
“Predecir el movimiento del agua en el suelo, desde la superficie hasta el límite de las aguas subterráneas, es de vital importancia para proteger y gestionar los recursos hídricos”, explica este profesor del Departamento de Análisis Geográfico Regional y Geografía Física de la UGR.
Las soluciones numéricas al flujo de agua en medios porosos no saturados han sido objeto de estudio desde hace un siglo, con los trabajos pioneros de Richardson y Richards, quienes establecieron las bases para su modelización. Sin embargo, por la complejidad de las funciones que describen las propiedades de transmisión y almacenamiento del agua en el suelo, la solución a este tipo de problemas sigue siendo hoy uno de los mayores retos científicos para la comprensión del Sistema Tierra.
Cómo es el modelo que predice el movimiento del agua en el suelo
HyPix es un programa de código abierto escrito en el lenguaje Julia. El modelo ha sido validado con otros existentes y con medidas experimentales bajo una variedad de condiciones de elevada complejidad. En todas las condiciones los resultados han sido satisfactorios, alcanzando la convergencia incluso en perfiles de suelo con una pronunciada heterogeneidad, donde otros modelos fallan, y con mayor eficiencia. La metodología empleada no requiere el uso de parámetros adicionales, lo que permite su generalización en cualquier tipo de condiciones del suelo.
Con el modelo HyPix también es posible obtener las propiedades hídricas del suelo cuando se dispone de mediciones independientes, tales como series temporales del contenido en agua en el perfil del suelo, drenaje o escorrentía. En concreto, las propiedades hídricas de cada capa del suelo se pueden obtener indirectamente mediante la inversión del modelo. Esto se consigue haciendo uso de las medidas del contenido en agua a diferentes profundidades y utilizando una técnica de optimización vertical por pasos adaptada al número de capas necesarias en el perfil.
Los logros conseguidos en la modelización hidrológica tienen implicación directa en la modelización climática, en los cambios en el ciclo hidrológico, así como en la gestión y manejo de los recursos del planeta Tierra. Tanto este nuevo modelo como algunas de sus aplicaciones han sido recientemente publicadas en la prestigiosa revista científica Environmental Modelling and Software.
