Ciencia y talento investigador, las claves para el futuro del agua

¿Es la actual sequía un fenómeno ocasional o una tendencia que refleja la cantidad de agua de la que vamos a poder disponer en el futuro? ¿Dónde y cuándo se va a producir la próxima inundación y qué impacto económico y social va a tener? ¿Hasta qué punto está afectando el cambio climático a la biodiversidad de nuestros ríos, y qué consecuencias tiene ese impacto? ¿Cómo son nuestros modelos de gestión de los recursos hídricos? ¿Por qué son en tantos casos tan mejorables, y por qué no mejoran?

Todas las cuestiones relacionadas con el agua dulce han tenido siempre una gran importancia que ahora, con la creciente escasez de este recurso, se han vuelto fundamentales. El agua es oro líquido y a la vista de la evolución de los patrones climáticos, cada vez cotiza más al alza. Más allá del elemento puramente biológico, la sociedad depende hasta extremos insospechados de los recursos hídricos, que son también un factor esencial para la actividad económica y social. En ese contexto, ¿cómo definir el escenario en el que nos encontramos y cómo adecuar la gestión para minimizar los grandes retos a los que nos enfrentamos?

La ciencia juega un papel central en la respuesta a estas preguntas. Y, en el caso cántabro, hay una institución que se ha situado por méritos propios en el centro de esta cuestión fundamental. Se trata del Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria (IHCantabria), una entidad que cuenta con diferentes grupos de expertos centrados en el análisis y la investigación de todo lo relacionado con el ciclo integral del agua. Como señala su director general, Raúl Medina, «IHCantabria es un centro de investigación que busca soluciones innovadoras para resolver los problemas de la sociedad relacionados con el agua con el fin de alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible.»

Entre los grupos de investigación que forman parte de la estructura de la entidad, tres de ellos destacan en el ámbito del agua dulce, concretamente en Hidrología, Hidroclimatología y Ecosistemas Continentales. Estos grupos de investigación cuentan con reputados expertos, en muchos casos de origen cántabro, que ya tienen un destacado peso en los foros más relevantes de sus respectivas especialidades. Es el caso de la doctora Cristina Prieto, investigadora de Hidrología e Hidráulica fluvial; el doctor Pepe Barquín, responsable del Grupo de Ecosistemas Continentales; y el doctor Manuel del Jesus, responsable del grupo de Hidroclimatología de IHCantabria.

En sus casos y en general en todo instituto cántabro, las líneas de acción se pueden resumir en tres vértices: investigación, transferencia y capacitación. Las tres áreas se alinean y retroalimentan: el conocimiento que surge de las investigaciones se traslada posteriormente a otros actores a través de la difusión y la docencia y, con ello, se logra capacitar a otras personas y entidades, bien en el ámbito de la investigación, en el académico o de la acción económica o política, para que todo ello se traduzca en mejoras y soluciones concretas a problemas relativos a la gestión hidrológica y medioambiental.

Los ejemplos del éxito de este modelo son muchos. En lo relativo a la difusión, los investigadores del instituto cántabro participan en diferentes foros internacionales –y en muchos casos los lideran– como la Asociación Internacional de Ciencias Hidrológicas, la Organización Mundial de Meteorología o la Asociación Internacional de Ingeniería e Investigación Hidráulica, entre otros. Los investigadores de IHCantabria también son autores de artículos divulgados en publicaciones de reconocido prestigio internacional como Nature, Nature Climate Change y Nature Communications.

Aunque Prieto, Barquín, Del Jesus y sus respectivos departamentos realizan investigaciones específicas de sus propios ámbitos, la filosofía de IHCantabria y la complejidad de las cuestiones y proyectos que afrontan habitualmente han llevado a los profesionales de la entidad cántabra a desarrollar un enfoque y método de trabajo transversal y multidisciplinar. «Nuestras áreas de trabajo son solapables y transversales, y tenemos que trabajar coordinados porque las cuencas son sistemas complejos en los que interactúan el agua, la energía y la vegetación». Esa, la cuenca, es la unidad clave sobre la que orbitan sus investigaciones y trabajos.

En el caso del ámbito de la gestión hidrológica y de los riesgos asociados a ella, la doctora Cristina Prieto, especialista en Hidrología, destaca que su objetivo es tener un mayor conocimiento y mayor fiabilidad a la hora de reducir la incertidumbre de las predicciones de caudal. Un fin que se traduce en disponer de modelos que permitan conocer la posible evolución de los caudales en diferentes escalas, que pueden ir desde patrones anuales hasta aquellos basados en horas e incluso minutos. «En IHCantabria desarrollamos herramientas y métodos ingenieriles que permiten a las agencias de agua, a los gestores, a las empresas de ingeniería y a centros mundiales tener un mejor conocimiento de las cuencas para tomar decisiones mejor informadas, entre otros objetivos», explica. Con ello, permiten mejorar y optimizar la gestión y prever y minimizar los riesgos provocados por el agua, que no son precisamente menores.

«El agua afecta a nuestra sociedad tanto por exceso como por defecto, es decir, tanto la sequía como la inundación», señala la investigadora cántabra. «La sobreabundancia de agua ha provocado fenómenos extremos y en la última década ha habido más de 450.000 millones de dólares de pérdidas económicas, además de unas 7.400 vidas perdidas en el 2022», añade. En el caso contrario, el de la ausencia de agua, también es un escenario sobre el que trabajan habitualmente: «La escasez de agua también afecta a los recursos y a las infraestructuras críticas, como puede ser el suministro de agua potable, la producción de alimentos –un problema en auge debido al constante aumento de la población mundial– y la generación de energía hidroeléctrica», explica Prieto, cuyo trabajo, como el de sus compañeros, se inscribe en el marco de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados con los recursos hídricos: el nº 3, 'Salud y bienestar'; el nº 6, 'Agua limpia y saneamiento'; el nº 11, 'Ciudades y comunidades sostenibles'; el nº 12, 'Producción y consumo responsable'; y el nº 16, 'Paz, justicia e instituciones sólidas'.

Ante un escenario tan variable, imprevisible y complejo, alcanzar una capacidad de predicción lo más exacta y fiable posible es fundamental: «El éxito de una planificación hidrológica, y por ende de la economía en la que se basa y que va a generar, depende en gran medida de tener predicciones fiables y con poca incertidumbre del recurso hídrico disponible», afirma la científica de IHCantabria. Unas predicciones de caudales que «a día de hoy se basan en modelos, ya sea porque hemos de predecir en el tiempo, o porque se trata de lugares donde no hay datos, o para poder entender el comportamiento de las cuencas». En ese sentido, resalta que actualmente «la predicción estacional es un servicio con mucha demanda, porque interesa mucho saber cuánta agua vas a tener en el siguiente año para temas como el riego y otros muchos».

Trasladada esa visión a Cantabria, Prieto destaca que en nuestra comunidad ese tipo de datos son especialmente importantes: «En el norte de España tenemos cuencas rápidas, que son pequeñas, pendientes y húmedas, y eso provoca que se puedan producir inundaciones en el plazo de horas». Como conclusión, Prieto señala que «lo que está claro es que, para hacer frente a los fenómenos de sequías e inundaciones, es esencial disponer de una estrategia y una planificación sostenible, a medio y largo plazo».

El trabajo del área de Hidrología se entronca con el de la de Hidroclimatología, cuya actividad también es fundamental en el desarrollo de modelos fiables y precisos de predicciones. El responsable de este departamento en IHCantabria, el doctor Manuel del Jesus, explica el enfoque de su trabajo: «Lo que hacemos en Hidroclimatología es climatología de todos los flujos hidrológicos: analizamos la estadística de todos esos flujos para intentar hacer predicciones a futuro y tratar de entender qué es lo que nos podemos encontrar».

En el caso de la sequía, este objetivo, añade Del Jesus, se traduce «en entender si la que vemos en un momento dado es peor que las que ha habido anteriormente, porque en base a esa información hay que desarrollar una serie de elementos de gestión para saber con la menor incertidumbre posible si esta sequía es la que nos vamos a encontrar de forma habitual de aquí a los próximos 30 años». Es decir, «tenemos que saber si esto que estamos llamados sequía va a ser nuestra situación habitual, en cuyo caso tendremos que adaptarnos y habituarnos».

Esta es una de las cuestiones que analizan, pero la investigación y el trabajo de su departamento va mucho más allá: «También realizamos análisis del tema de la precipitación, de las variables de temperatura y de radiación solar. Asimismo, analizamos el impacto del cambio climático para calcular cuáles van a ser los caudales del futuro y otros factores como la humedad del suelo desde tres meses vista a 30 años».

Todos estos frentes de investigación, explica el científico cántabro, se traducen posteriormente en la transferencia de esos conocimientos a destacadas instituciones de ámbito internacional como el Banco Mundial, el Banco Interamericano de Desarrollo, el Banco Europeo de Inversiones… Sus destinatarios son, como resalta Del Jesus, «grandes instituciones que se preocupan de intentar buscar inversiones para arreglar grandes problemas». Y en ese escenario, «IHCantabria encaja haciendo estudios casi de tipo consultoría, pero de muy alto nivel». Para ello requieren de gran capacidad de computación y análisis de datos, para lo que emplean las últimas tecnologías, entre las que se cuenta la Inteligencia Artificial.

En ese punto, destaca el valor y la capacidad del instituto cántabro en la esfera internacional: «Lo que nos diferencia principalmente es el hecho de que nuestro objetivo es intentar llegar a definir una respuesta ante un problema que, con el tiempo y el presupuesto que se hayan definido, no se pueda resolver mejor».

El papel y la situación del agua en materia de ecosistemas y biodiversidad es otro de los aspectos fundamentales del trabajo realizado en IHCantabria, que desde el pasado ejercicio cuenta con nuevas instalaciones de genética en el Laboratorio de Hidrobiología. En esa perspectiva se centra el grupo de Ecosistemas Continentales dirigido por el doctor en Ecología fluvial Pepe Barquín. El experto cántabro se muestra rotundo a la hora de alertar de la degradación que estos entornos llevan décadas experimentando: «Los ecosistemas que más diversidad están perdiendo, a igual tasa que la selva tropical o que los corales, son los ecosistemas de agua dulce».

Un complejo contexto que, según destaca, pone en valor el trabajo desarrollado por el instituto cántabro: «El equipo de IHCantabria es fundamental para poder entender y afrontar este gran reto, que subyace en el bienestar de nuestras sociedades». Y apunta a su modelo transversal y al trabajo conjunto con otros grupos para conseguir ese objetivo: «El tema de la biodiversidad se aborda desde muchos ángulos. Intentamos unirnos con los hidrólogos y los climatólogos para entender mejor cómo puede funcionar el tema de riesgos y cómo podemos intentar estar más preparados para los desafíos y retos del cambio climático».

En ese sentido, resalta como uno de los aspectos esenciales a «la temperatura y sus variaciones, que son fenómenos dramáticos para el agua dulce debido a que uno de los principales vectores que controla la diversidad en el agua es el oxígeno, y la principal variable que controla el oxígeno en este medio es la temperatura».

A la hora de analizar la complejidad del escenario que abordan en sus investigaciones, Barquín habla de fenómenos como el abandono del mundo rural, la renaturalización de espacios, el impacto de la gestión realizada desde una perspectiva política cortoplacista o de vectores de resistencia al cambio –para la adaptación– como la cultura o la tradición: «La gente mira el paisaje como algo estático. Queremos que todo se quede como está o como lo vio su abuelo, porque con lo que vio su abuelo es lo que vale. Lo que había antes o lo que habrá después no importa». Una visión que trata de corregir: «Eso no es así, el paisaje evoluciona. Y depende mucho de los usos del territorio, de la actividad socioeconómica, de esa sociedad humana que viven en el territorio». Y es importante entender cómo es esta realidad, porque, como explica, «lo que estamos viendo es que muchos de los impactos de extremos en el actual contexto de cambio climático son muy amplificados o incluso de mayor orden de importancia por lo que sucede en los paisajes».

Para comprender los fenómenos que estudian, los investigadores como Barquín plantean una mirada que trasciende el presente y bucea y analiza el pasado para poder predecir el futuro con el mínimo grado de incertidumbre posible. El experto cántabro pone de ejemplo los bosques y su papel esencial en numerosos procesos biológicos y medioambientales. En el caso de Cantabria, eso incluye «las grandes deforestaciones que se produjeron hace 200 años por las fábricas de cañones de La Cavada o el astillero de Guarnizo, que transformaron un paisaje que luego los usos del territorio han hecho que se quede en un estado determinado, con sus consecuencias».

«Ahí es donde entramos como grupo a analizar cómo el contexto del paisaje y de las cuencas puede llegar a maximizar los extremos o amortiguarlos. Para eso hay que entender muy bien el funcionamiento de los ecosistemas: cómo cae la lluvia en una cuenca, cómo en esa cuenca la lluvia es transferida por los bosques, los pastos, las zonas quemadas, las zonas de matorrales…», explica. «Y cómo eso llega a los ríos, y antes a las llanuras aluviales, que están ocupadas porque hay usos urbanos. Han sido colonizadas, especialmente en territorios como Cantabria, en los que no hay muchas zonas llanas», añade.

Todo el trabajo de su departamento se centra, por tanto, en analizar esta compleja realidad para «proveer de herramientas que permitan afrontar este reto». En ese sentido, destaca que han «investigado mucho en varios proyectos para ver cómo podemos proveer de herramientas que de alguna manera se integren en todo un paisaje, en una cuenca completa, y generar escenarios con todos los modelos de cambio climático sobre cómo somos capaces de intentar compensar las pérdidas de biodiversidad y minimizar o amortiguar los extremos».

Por ello, el grupo de Ecosistemas Continentales ha desarrollado y participa en diferentes programas tanto de ámbito europeo (Dryver, Divaqua, Copernicus, Alice y Euroflows) como nacional (Riffle, Hydra y Waterlands). Asimismo, impulsa otras iniciativas centradas en la transferencia del conocimiento que desarrollan como Molbio, Red Natura 2000 en Cantabria y la Red del cambio global en el Parque Picos de Europa (PNPE).

Gracias a su forma multidisciplinar y transversal de abordar las complejas cuestiones que enfrentan en sus proyectos e investigaciones, IHCantabria ha conseguido posicionarse como un centro de referencia mundial en el suministro de soluciones innovadoras ante los desafíos relacionados con la gestión integrada de sistemas socio-ecológicos asociados al agua. Sus logros y avances han quedado patentes en la última Memoria anual de actividades del instituto.

Entre sus logros cabe destacar el modelo de gestión de IHCantabria, que le ha permitido alcanzar un elevado grado de autosostenibilidad para desarrollar sus proyectos de investigación. Solo en 2023, este instituto logró desarrollar más de 120 proyectos de transferencia tecnológica en 22 países y publicó más de 50 artículos en revistas de proyección internacional. Estos hitos son también consecuencia de su estructura interdisciplinar y de su origen interinstitucional, lo que hace de IHCantabria una entidad reconocida a nivel nacional e internacional por su capacidad para atraer y retener talento investigador.

El cántabro es un instituto mixto de investigación que surgió hace 17 años de la colaboración entre la Universidad de Cantabria (UC) y el Gobierno de Cantabria a través de la Fundación Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria. Su origen radica en la unión de dos grupos de investigación de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la UC, que tienen más de 25 años de experiencia científico-técnica en temas relacionados con la ingeniería de las aguas continentales y costeras.

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