Cambios en la humedad de la primera capa del suelo y en la evapotranspiración -agua que se evapora y se escapa a la atmósfera- son algunas de las alteraciones identificadas en los patrones de flujo y almacenamiento hídrico en esta macrocuenca.

Con proyecciones a 2040, 2070 y 2100, el modelo computacional con el que trabajó Pedro Felipe Arboleda Obando -magíster en Ingeniería de Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.)- determinó que las zonas con mayores cambios en humedad del suelo se presentarían especialmente en el valle medio del Magdalena, en el alto y medio Cesar y en la zona de La Mojana.

“Menor humedad en la primera capa del suelo y menor evapotranspiración implican que la interacción entre el suelo y la atmósfera va a depender más del intercambio de calor sensible, y menos del intercambio de agua con la atmósfera, lo que se traduce básicamente en una superficie más caliente”, indica el ingeniero.

Entre tanto, las zonas con mayor humedad en el suelo se presentan en los valles altos del Magdalena y del Cauca, y en el altiplano cundiboyacense, donde también aumenta la evapotranspiración.

“Todo esto se ve reflejado en los valores de caudal, pero también observamos que si solo ocurriera un cambio climático, los valores de caudal tenderían a aumentar, aunque en ocasiones el cambio en uso del suelo y las coberturas podrían disminuir estos valores”, explica el magíster.

Parte de un gran proyecto

El estudio, que contó con la dirección del ingeniero Erasmo Rodríguez, se desarrolló en el marco del proyecto internacional Earth2Observe (Global Earth Observation for Integrated Water Resource Assessment), una iniciativa colaborativa con la que se buscaba contribuir a la evaluación de los recursos globales de agua, mediante el uso de nuevos conjuntos de datos y técnicas de observación terrestre.

“En este proyecto participaron universidades de todo mundo, con el objetivo de generar datos hidrometeorológicos globales y probar la utilidad de esa información en seis cuencas piloto alrededor del planeta, entre las que resultó elegida la cuenca Magdalena-Cauca”, asegura el investigador.

La U.N. guió este proceso con ayuda de estudiantes de pregrado, maestría y doctorado, además de egresados, en alianza con otras entidades, como el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam), que proporcionó los datos hidrometeorológicos observados.

Para su estudio, el ingeniero Arboleda decidió implementar un modelo de interacción suelo-superficie hidrológico llamado MESH, por medio del cual se analizan los efectos del cambio climático en la cuenca, junto con otros tres modelos aplicados por otros investigadores en el marco del proyecto.

“La aproximación normal de los modelos hidrológicos es la de simular solo el balance hídrico. Hasta el momento no se había implementado un modelo que también simulara el balance energético para toda la macrocuenca, aunque ya existían experiencias en cuencas más pequeñas”, explica el ingeniero.

Al respecto, considera que aunque este estudio aporta una nueva base para realizar análisis de los flujos de agua en un área tan extensa, tales simulaciones podrían no ser suficientes para una cuenca de esta magnitud, ya que recorre alrededor del 30 % del territorio nacional.

Con la dirección del profesor Rodríguez, el investigador optó por un modelo que incluyera en la simulación el balance energético, que se refiere al intercambio de energía que se produce entre la atmosfera y la superficie terrestre. Con esto se obtuvo un modelo que utiliza ecuaciones físicas y no solo relaciones empíricas, lo que es esencial para la simulación en escenarios de cambio.

La información obtenida en el estudio resulta valiosa porque permite tener una idea más clara de los cambios en la hidrología, que pueden traer fenómenos como el cambio climático y tomar decisiones de gestión con base en los datos que proveen estos modelos.