Día Mundial del Agua 2020: El agua y el cambio climático y los isotopos

La predicción de los cambios en la distribución de las precipitaciones y la mejora de las prácticas de ordenación de los recursos hídricos existentes son fundamentales para mitigar y reducir las incertidumbres que afectan a la seguridad del agua a nivel mundial debido a los cambios climáticos.

El OIEA está prestando apoyo a los países para que puedan afrontar mejor y abordar algunos problemas relacionados con el agua mediante el uso de técnicas isotópicas. En el ámbito de la agricultura, lo hace en cooperación con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO).

«Con la mayor frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos, las precipitaciones serán más impredecibles, lo que afectará a los medios de subsistencia de cientos de millones de personas en los países en desarrollo que dependen principalmente de las precipitaciones para la producción de cultivos», dijo Lee Heng, Jefe de la Sección de Gestión del Suelo y el Agua y Nutrición de los Cultivos de la División Mixta FAO/OIEA de Técnicas Nucleares en la Alimentación y la Agricultura.

Adaptación del uso del agua para la agricultura

• La agricultura consume, en promedio, el 70% del total del agua dulce utilizada en todo el mundo, principalmente a través del riego para la producción de alimentos. Sin embargo, menos de la mitad de esta agua se utiliza de manera eficiente; el resto se desperdicia a través de la evaporación y el drenaje profundo y la escorrentía. Esta agua -ya sea de lluvia o de irrigación- lleva nutrientes, pesticidas y productos químicos a los recursos hídricos subterráneos y superficiales, perjudicando la calidad del agua y el hábitat, dijo Heng.
• Las técnicas isotópicas y nucleares están contribuyendo a una mejor gestión del suelo y la irrigación al mejorar las prácticas y la eficiencia del uso del agua. Estas técnicas se están convirtiendo en parte integral de la gestión del agua para la agricultura, ya que los isótopos (oxígeno-18 y deuterio) pueden ayudar a determinar el origen y el movimiento del agua en las plantas y los suelos (véase el recuadro La ciencia). Por ejemplo, los científicos pueden medir con los isótopos cuánta agua utiliza y «transpira» una planta o se evapora del suelo.

Con esa información se pueden elaborar estrategias para mejorar la producción de cultivos, reducir las pérdidas de agua y prevenir la degradación de la tierra, el agua y los ecosistemas.

En África, que sufre una grave sequía en algunas zonas, el OIEA ha ejecutado varios proyectos de cooperación técnica sobre la adaptación al cambio climático utilizando el riego por goteo. En el Sudán, por ejemplo, se capacitó con éxito a los científicos para que utilizaran la cantidad mínima de agua y fertilizantes que los cultivos necesitan para prosperar y, a su vez, apoyaron a 1050 agricultoras en pequeña escala -entre ellas muchas refugiadas de países vecinos- para que mejoraran la producción agrícola de subsistencia. Lograron convertir las tierras secas en campos de hortalizas que alimentan a familias y aldeas enteras, contribuyendo a la mitigación de la pobreza y a la mejora de la seguridad alimentaria local en las zonas rurales.

---

En Mauritania, 400 mujeres rurales, agricultoras familiares, que viven en un entorno desértico hostil -con escasez de agua, altas temperaturas y suelos arenosos- se han beneficiado del apoyo de científicos formados por el OIEA. Aumentaron el rendimiento y las variedades de hortalizas cultivadas en el desierto y aumentaron sus ingresos para mejorar la educación y la salud.

Apoyo a la modelización del clima

• Para ayudar a predecir los futuros impactos del cambio climático, los científicos deben explorar y comprender cómo funcionan y pueden evolucionar los complejos sistemas de la Tierra. Para ello, algunos eligen modelos climáticos, sistemas que utilizan ecuaciones matemáticas para caracterizar cómo la energía y la materia interactúan en diferentes partes del océano, la atmósfera y la tierra. Se trata de un proceso complejo que requiere de supercomputadoras poderosas y, entre otros, datos precisos sobre el agua.

El OIEA ofrece un recurso único a los modeladores del clima de todo el mundo: la Red Mundial de Isótopos en Precipitación (GNIP). Creada en 1960 por el OIEA junto con la Organización Meteorológica Mundial para recopilar datos de isótopos de hidrógeno y oxígeno sobre las precipitaciones en todo el mundo. Estos isótopos son indicadores muy sensibles de los procesos climáticos. El GNIP ayuda a los científicos a estudiar el ciclo mundial del agua y el origen, movimiento e historia del agua, y a validar las predicciones de los modelos climáticos. En más de 90 países, cientos de sitios de monitoreo han generado más de 130.000 registros de isótopos en todo el mundo.

Se acaba de poner en marcha un proyecto de investigación coordinado por el OIEA para evaluar los impactos del cambio climático con la elaboración de modelos hidrológicos, dijo Leonard Wassenaar, Jefe del Laboratorio de Hidrología de Isótopos del OIEA. «Nuestro objetivo es mejorar la experiencia entre los países en el uso de isótopos ambientales para una evaluación en profundidad de los diferentes tipos de precipitaciones», dijo. «Esto ayudará a comprender mejor la posible gama de impactos inducidos por los cambios climáticos en las características de las precipitaciones, como la frecuencia, la cantidad, la duración y la intensidad».

LA CIENCIA
Cómo los isótopos estables rastrean el agua
Los isótopos son formas de átomos que tienen las mismas propiedades químicas pero diferente peso molecular. Los isótopos estables no son radiactivos, por lo que no emiten radiación, pero sus propiedades únicas permiten que se utilicen en una amplia variedad de aplicaciones, entre ellas la hidrología y la gestión del agua para la agricultura. Los isótopos estables de hidrógeno y oxígeno ayudan a registrar la temperatura y el clima de la Tierra durante miles de años, por ejemplo,