Una nueva investigación identifica ecosistemas de todo el mundo que podrían verse amenazados por el descenso del nivel de las aguas subterráneas
La vida puede prosperar incluso en los lugares más secos. Los acuíferos subterráneos poco profundos, que ofrecen refugio en épocas de sequía, actúan como cuentas de ahorro de agua que pueden mantener los ecosistemas con la humedad necesaria para sobrevivir, incluso cuando disminuyen las precipitaciones. A medida que el cambio climático y el uso humano del agua agotan rápidamente los niveles de aguas subterráneas en todo el mundo, los científicos y los responsables políticos necesitan mejores datos sobre dónde existen estos ecosistemas dependientes de las aguas subterráneas.
Ahora, un nuevo estudio cartografía estos ecosistemas en regiones áridas de todo el mundo, examina su estado de protección y estudia cómo se solapan con las comunidades humanas.
Este mapa mundial de ecosistemas dependientes de las aguas subterráneas es un recurso tanto para científicos como para gestores del territorio y conservacionistas. TNC Y DRI
La investigación, publicada en la revista Nature, es la primera vez que se cartografían a escala mundial los ecosistemas dependientes de las aguas subterráneas. El esfuerzo mundial reunió a investigadores de universidades, organizaciones sin ánimo de lucro e instituciones de siete países, incluida la UC Santa Barbara. Sus resultados muestran que el 53% de estos ecosistemas se encuentran en zonas con agotamiento conocido de las aguas subterráneas, mientras que sólo el 21% existen en tierras protegidas o regiones con políticas en vigor para su protección.
«En conjunto, hemos generado muchos estudios de gran impacto utilizando nuevos enfoques por satélite para cartografiar y supervisar la resistencia de los bosques ribereños», afirma la coautora Kelly Caylor, profesora de geografía de la UCSB. «Este trabajo es probablemente la joya de esa corona, y mucha gente ayudó a extraerla».
«Hasta ahora, se desconocía en gran medida la ubicación de estos ecosistemas, lo que dificultaba nuestra capacidad para rastrear impactos, establecer políticas de protección y ejecutar proyectos de conservación para protegerlos», afirmó Melissa Rohde, ecohidróloga y consultora medioambiental, autora principal del estudio.
Los ecosistemas que dependen de las aguas subterráneas son muy variados, señala Rohde, desde manantiales desérticos a prados y arroyos de montaña, pasando por humedales y bosques costeros. Estos ecosistemas suelen ser focos de diversidad biológica en todo el mundo y están cada vez más amenazados por el cambio climático y la explotación humana. Cuando los colegas de Rohde en las oficinas de The Nature Conservancy de todo el mundo se propusieron conservarlos, se encontraron con una persistente falta de datos, lo que catalizó el esfuerzo cartográfico.
«Estos ecosistemas abarcan lugares que realmente nos importan, pero no se ha reconocido su dependencia de las aguas subterráneas», explica.
A falta de un conjunto de datos mundial sobre la ubicación y profundidad de las aguas subterráneas, el equipo de investigación tuvo que ser creativo. Reunieron seis años de datos del satélite Landsat de la NASA, que proporciona imágenes por satélite que pueden utilizarse para estimar el contenido de agua de las hojas, la evapotranspiración, el verdor de la vegetación, el agua abierta y las temperaturas de la tierra, así como datos climáticos que caracterizan la disponibilidad de agua. A continuación, utilizaron más de 30.000 puntos de datos de ubicaciones confirmadas de ecosistemas dependientes de aguas subterráneas para entrenar un modelo informático sobre cómo identificar estas zonas basándose en los datos del satélite.
«Este análisis global es un resultado fascinante porque se basa en un legado de trabajo que hemos estado desarrollando sobre la resiliencia ribereña», dijo Caylor. Estas ideas comenzaron con el trabajo de Rhodes y los científicos de la UCSB Dar Roberts y Michael Singer en el valle del río Santa Clara, examinando cómo respondieron los bosques ribereños a la sequía extrema de mediados de la década de 2010.
El análisis aprovecha el hecho de que un ecosistema sustentado por aguas subterráneas permanecerá más verde, fresco y húmedo que otros lugares durante toda la estación seca, y esto puede verse con imágenes de satélite. «Nuestro planteamiento aprovecha lo que ya sabemos sobre las características de estos ecosistemas», afirma Rohde, señalando que el modo en que las aguas subterráneas enfrían la superficie del suelo es sólo una de las muchas formas en que estos ecosistemas proporcionan refugio a plantas y animales.
«No deja de sorprenderme que ahora dispongamos de los datos y la tecnología necesarios para captar y analizar información de lugares del tamaño de una cancha de baloncesto o una piscina, y que podamos hacerlo en todo el planeta», afirma Christine Albano, ecohidróloga del Desert Research Institute (DRI). «Disponer de este nivel de detalle espacial es fundamental para este análisis, porque a menudo son los manantiales o humedales dependientes de aguas subterráneas de este tamaño, o incluso más pequeños, los más críticos para las personas y la vida salvaje».
El resultado es un mapa global de los lugares donde existían ecosistemas dependientes de las aguas subterráneas entre 2015 y 2020, combinado con una probabilidad estadística de la confianza de los investigadores en la dependencia de las aguas subterráneas de cada lugar. «Hace unos años, un análisis como este no habría sido posible, pero ahora podemos aprovechar los recientes avances en el aprendizaje automático y la computación en la nube para llenar lagunas de conocimiento críticas para la conservación a escala mundial», dijo el coautor Kirk Klausmeyer, director de ciencia de datos de The Nature Conservancy en California. Al probar la capacidad del modelo informático para identificar ecosistemas conocidos dependientes de aguas subterráneas, estiman que la precisión ronda el 87%.
«La intención de nuestro mapa es que se utilice como punto de partida», explicó Rohde. «Proporciona información esencial sobre dónde es probable que estén situados y corran más riesgo de agotamiento de las aguas subterráneas, de modo que podamos avanzar en la protección de estos ecosistemas biológicamente diversos y de las sociedades que dependen de ellos».
El mapa muestra que estos ecosistemas están más intactos y son más extensos en Asia Central, la región africana del Sahel y Sudamérica, donde son comunes las comunidades de pastores. Esto contrasta con su agotamiento y fragmentación en partes del mundo donde reinan el bombeo de aguas subterráneas y el regadío agrícola, como Norteamérica y Australia. En estas últimas regiones, muchos de estos ecosistemas ya se han perdido, pues las capas freáticas descienden por debajo del nivel al que pueden llegar las raíces de las plantas o los arroyos.
Para ilustrar el papel de estos ecosistemas en la subsistencia rural, el estudio también se centró en la región africana del Gran Sahel, donde cuatro focos de conflicto coinciden con lugares que contienen un elevado número de ecosistemas dependientes de las aguas subterráneas. El cambio climático está exacerbando la inseguridad alimentaria en estos lugares, lo que se traduce en la expansión de los cultivos a tierras que antes eran de pastoreo. Esto demuestra la importancia de reconocer las complejas interacciones del cambio climático y los esfuerzos de conservación de la tierra y el agua.
«Estos ecosistemas repercuten directamente en los medios de subsistencia de los pastores», afirma Rohde. «Mientras que las políticas de gestión sostenible de las aguas subterráneas pueden ser políticamente manejables en algunas regiones, la ayuda humanitaria que protege los ecosistemas para mantener los medios de subsistencia rurales o reducir los conflictos podría ser más apropiada en otras regiones. Tiene que haber soluciones creativas para preservar estos ecosistemas, y eso va a variar mucho según el lugar del mundo en que nos encontremos.»
A pesar de que el estudio determina que el 21% de los ecosistemas dependientes de las aguas subterráneas están bajo algún nivel de protección, otras investigaciones del equipo han demostrado que muy pocos ecosistemas están protegidos de forma efectiva allí donde existe legislación. Sin una mejor comprensión de cómo las aguas subterráneas sustentan los ecosistemas, incluso las tierras protegidas podrían verse socavadas si las aguas subterráneas se pierden debido a un uso insostenible fuera de los límites protegidos.
«Tenemos que reconocer que las aguas subterráneas son fundamentales para muchos ecosistemas», afirma Rohde. «Las aguas subterráneas se están bombeando a tasas superiores a las que pueden reponerse, pero no las estamos gestionando ni regulando en la medida necesaria para evitar mayores impactos en los ecosistemas. Si queremos alcanzar nuestros objetivos globales de biodiversidad y nuestros objetivos climáticos, tenemos que conectar los puntos entre las aguas subterráneas y los ecosistemas».
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