Modelos dinámicos integrados para el estudio de sistemas agrarios intensivos costeros dependientes del agua subterránea

Abstract

La degradación del agua subterránea es un reto de primer orden en un planeta cada vez más caliente y sediento. El problema es crítico en las zonas áridas, donde la tasa de recarga de los acuíferos es típicamente baja y el agua subterránea es el único recurso fiable en un contexto de escasez y estrés hídrico creciente. En estas zonas, el agotamiento y la contaminación de los acuíferos se enmarca dentro del paradigma de la desertificación. Esta tesis se pone el foco en los acuíferos costeros, donde la extracción excesiva de agua subterránea, esto es, por encima de su tasa de renovación natural, puede desencadenar procesos de intrusión marina. Comprender las interacciones entre el agua subterránea costera y la agricultura de regadío es clave para entender el equilibrio entre el bombeo sostenible y el beneficio agrícola, sujeto a un frágil umbral determinado por la salinidad limitante del cultivo.

Este trabajo pretende contribuir al estudio de la degradación del agua subterránea en el contexto de la desertificación mediante un modelo de simulación dinámico integrado que combina los componentes hidrológicos, agronómicos y económicos del sistema. A partir de este modelo se desarrolla un procedimiento que permite establecer unos indicadores de alerta temprana. Estos indicadores de riesgo de desertificación informan, a partir de la simulación automatizada del modelo, sobre el destino más probable del socioecosistema modelado. Para la implementación del modelo y mostrar el cálculo y la interpretación de este sistema de alerta temprana se ha escogido una región semiárida del sur de España, la cuenca de la Rambla de Gualchos en la provincia de Granada, que alberga el acuífero costero de Castell de Ferro. Se encontró que el riesgo de salinización del acuífero es del 73%, mientras que existe un riesgo del 70% de que el sistema aumente su demanda de agua superficial en el futuro, y la posibilidad de duplicar la demanda actual es de casi el 50%. Si el actual sistema de embalses de la zona no fuera capaz de satisfacer ese aumento de la demanda debido al cambio climático, la cuenca correría un grave riesgo de desertificación.

Los resultados demuestran que este tipo de herramientas son las más útiles para abordar los problemas de desertificación. Así lo afirma la Neutralidad de la Degradación de la Tierra NDT), la principal iniciativa para abordar la degradación de la tierra y la desertificación diseñada por la Convención de Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificación. Incluida en la meta 15.3 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, la NDT sostiene que la prevención debe de ser la principal estrategia para evitar un proceso que, una vez iniciado, es difícil de detener y cuyas consecuencias son irreversibles a escala humana.

El trabajo desarrollado en esta tesis puede servir como base para el estudio y modelado de otras cuencas costeras con problemas similares y puede utilizarse como el sustrato de una herramienta de vigilancia de la desertificación causada por sobreexplotación de acuíferos por parte de las Administraciones y Organismos encargados de dichas tareas.