La herramienta ANNPI 1.0 se desarrolló en esta instancia, con el objetivo de lograr ponderar la gestión equilibrada de los recursos hídricos y promover el desarrollo sostenible en sus dimensiones social, económica y ambiental.

Presentado en una reciente publicación científica (*) de la revista Expert Systems with Applications, en el cual el investigador de la Escuela de Ciencias del Mar PUCV, Dr. Víctor Sanz-Fernández, participó de su proceso de investigación y ejecución, el académico de la PUCV junto con el grupo de investigación liderados por la Dra Inmaculada Pulido Calvo de la Universidad de Huelva (España), proponen una innovadora herramienta para el desarrollo de planes de gestión sostenible ante la sequía.

España-Portugal (fuente: https://www.valagua.com/es-inicio)

Aplicada en la cuenca hidrográfica transfronteriza del Bajo Guadiana, ubicada entre España y Portugal, y como parte del proyecto VALAGUA, Valorización Ambiental y Gestión Integrada del Agua y de los Hábitats en el Bajo Guadiana Transfronterizo (0007_VALAGUA_5_P), cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional FEDER a través del Programa Interreg V-A España-Portugal (POCTEP) 2014-2020, el equipo de investigación se centró en el planteamiento de propuestas que permitieran asegurar la disponibilidad futura de agua, integrando y compatibilizando los principales servicios de este ecosistema.

España-Portugal (fuente: https://www.valagua.com/es-inicio)

Según contempla Sanz-Fernández, “esto implicó, además, analizar el abastecimiento de agua a los núcleos urbanos y a las zonas de regadío; evaluar la conservación de los espacios naturales existentes de gran valor ambiental; y analizar el desarrollo de actividades socioeconómicas y turísticas vinculadas al patrimonio natural y cultural de la zona”.

La herramienta ANNPI 1.0 se desarrolló en esta instancia, con el objetivo de lograr ponderar la gestión equilibrada de los recursos hídricos y promover el desarrollo sostenible en sus dimensiones social, económica y ambiental. Este innovador instrumento, integra los entornos de programación Microsoft Visual Basic y R, y se basa en modelos de redes neuronales (RNAs), modelos matemáticos inspirados en las redes neuronales biológicas, para caracterizar y simular el régimen de caudales en una cuenca hidrográfica. 

El desarrollo del software ANNPI 1.0 surge como respuesta para disminuir el “efecto naïve”,

causado en ocasiones en la modelación de series temporales y caracterizado por resultados

simplistas, donde las predicciones tienden a reflejar los datos observados en el período

anterior de tiempo.

En términos generales, los resultados de validación obtenidos por ANNPI 1.0 para los cuatro embalses de la cuenca mencionada demuestran su idoneidad para simular el régimen de aportaciones hídricas a nivel local. “Sus resultados pudieron facilitar predicciones que podrían ayudar a mejorar las actuales estrategias de gestión, y a tomar medidas preventivas y adaptativas para la asignación equilibrada de todos los usos, así como su compatibilidad con los caudales ecológicos en la cuenca, cuando esté sometida a un estrés hídrico excesivo”, explica el investigador de la ECM.

¿Qué hubo de sus resultados? Sanz-Fernández resume que “fueron estadísticamente muy satisfactorios y sugieren la capacidad de ANNPI 1.0 para proporcionar predicciones casi en tiempo real, que podrían mejorar las estrategias actuales de gestión y permitir la adopción de medidas preventivas y adaptativas para una asignación equilibrada de todos los usos y su compatibilidad con los caudales en la cuenca, especialmente en situaciones de estrés hídrico excesivo”. 

De esta manera, la inclusión a largo plazo de la variabilidad temporal de la sequía, parece respaldar el carácter adaptativo de ANNPI 1.0 como modelo de inferencia y predicción del régimen mensual de caudales en cuencas hidrográficas caracterizadas por la ocurrencia cíclica de eventos de sequía moderada y severa.

Aplicarse al caso chileno

La Región de Coquimbo enfrenta la sequía más grave de los últimos 40 años, una situación prolongada que está teniendo un impacto significativo en varios aspectos de la zona. Los sistemas de agua potable rural se ven afectados, así como la disponibilidad de forraje para el ganado caprino y la economía de las familias campesinas. 

Esta sequía está generando pérdidas económicas en los sectores ganadero y agrícola, y ha provocado preocupación entre la población al no garantizarse el suministro de agua para uso doméstico. “Además, los ecosistemas y la biodiversidad local se ven afectados por la sequedad del suelo y la disminución de los caudales de los ríos, lo que impacta negativamente en la flora y fauna de la región”, refiere el mismo investigador.

Región de Coquimbo (fuente: Archivo Emol)

Y expone: “Ante esta situación, es fundamental que las autoridades locales y nacionales implementen medidas de mitigación y adaptación para hacer frente a la sequía. Estas medidas incluyen la construcción de infraestructuras de almacenamiento de agua, la implementación de programas de conservación del agua y la promoción de prácticas agrícolas más sostenibles y eficientes en el uso del agua”.

Es, en este contexto, que la realización de proyectos de investigación basados en algunas acciones del proyecto VALAGUA es crucial. El uso de aplicaciones como ANNPI 1.0, capaces de caracterizar los regímenes de caudales de las cuencas teniendo en cuenta las precipitaciones y la sequía, juegan un papel clave en el desarrollo de proyecciones a tiempo real y futuras. Estas proyecciones son fundamentales para el desarrollo de planes de gestión que permitan encontrar soluciones efectivas y sostenibles ante la sequía en la Región de Coquimbo.

“Estas acciones incluyen el diagnóstico sobre la cantidad, calidad y usos del agua para proteger los hábitats y resolver los conflictos de uso asociados; así como propuestas integradoras de gestión del agua y la biodiversidad a nivel transfronterizo. Además, es importante llevar a cabo acciones demostrativas de restauración funcional de hábitats fluviales y ribereños, así como sensibilizar a los actores del territorio sobre la importancia de la conservación del agua y los ecosistemas”, finaliza Sanz-Fernández.

(*) Inmaculada Pulido-Calvo, Juan Carlos Gutiérrez-Estrada, Víctor Sanz-Fernández,

Persistent neural calibration for discharges modelling in drought-stressed catchments,

Expert Systems with Applications,

Volume 249, Part C,

2024,

123785,

ISSN 0957-4174,

https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.123785.