Avances en el estudio de la hidrología de zonas montañosas

Fig. Dos publicaciones sobre la humedad de suelo y las lluvias diarias en Cusco (CITA-UTEC)

Las zonas montañosas se enfrentan a desafíos climáticos, sobre todo en los Andes peruanos, donde las montañas son percibidas como torres o reservas de agua a pesar de su naturaleza “árida” y el flagelo del incremento acelerado de las temperaturas. Cada 11 de Diciembre, se viene celebrando el Día Internacional de las Montañas, establecido por la Asamblea General de las Naciones Unidas desde el 2002, el cual invita a la reflexión sobre el futuro de estas regiones. 

La época seca o de meses sin lluvia, tal vez sea una de las pocas evidencias visuales que quedan sobre el funcionamiento de las montañas como reservas de agua. A nivel global, se aprecia una evolución de los ríos hacía un régimen hidrológico más errático (WMO, 2024). Siendo aún posible apreciar regímenes de flujo de agua "asegurada" proveniente de ecosistemas como los glaciares, lagunas y bofedales. Debido a su gran pendiente, una fisiografía compleja, la vitalidad de las comunidades altoandinas y las actividades económicas existentes, la escala local cobra mucha importancia. Siendo necesario entender los procesos hidrológicos en cada cuenca montañosa, debido a que presentan comportamientos muy particulares. De esta forma, a través del Centro de Investigación y Tecnología del Agua CITA-UTEC, se vienen realizando diversos estudios base y con un énfasis en el monitoreo hidrológico iniciado desde el 2019. Se han logrado publicar algunas investigaciones en este 2024 en la temática de montañas y que se detallan a continuación:

1) Mapeo de la humedad del suelo en una cuenca montañosa. La humedad de suelo está muy relacionada al almacenamiento hídrico y la generación de eventos extremos. Sin embargo, existe una nula o muy escasa medición in-situ, por lo cual es posible una estimación espacial o areal a través del uso de la percepción remota.  Bueno et al (2024), publicaron el articulo Watershed scale soil moisture estimation model using machine learning and remote sensing in a data-scarce context, liderado por la UNSAAC y el proyecto RAHU, en el cual se aplico el producto SMAP (Soil Moisture Active Passive) en la zona de estudio de K'ayra en Cusco, Perú. Las técnicas de machine learning son prometedoras para el mapeo de la humedad del suelo en grandes extensiones como en una cuenca hidrografica.

2)  Alta heterogeneidad de la precipitación diaria y aproximación con el sensoramiento remoto. Debido al gradiente topográfico de la cuenca del rio Vilcanota en Perú, se plantea el desafío de poder aproximarse o estimar correctamente las precipitaciones o lluvias diarias. Risco et al (2024) publicaron el artículo Validación de productos de precipitación estimados por sensoramiento remoto en cuencas andinas, caso Vilcanota, Perú, liderado por el proyecto RAHU, donde se validaron registros de precipitación diaria con 11 productos de sensoramiento remoto. Una metodología robusta con el empleo de estadísticos categóricos, replicable a zonas con escasa medición con la necesidad de estudiar eventos extremos y disponibilidad hídrica.

 

Fig. Publicación sobre la pérdida glaciar en la cordillera Central del Perú (CITA-UTEC)

3)  Pérdida de cobertura glaciar identificando las zonas de mayor vulnerabilidad al derretimiento. Se propone un método versátil basado en la entropía para detectar zonas de mayor vulnerabilidad al derretimiento y realizar una proyección a futuro. Arias et al (2024) publicaron el artículo Development of a spatial projection map of glacial retreat based on vulnerability maps in the Central Cordillera, Peru, liderado por CITA-UTEC. La Cordillera Central del Perú, entre las regiones de Lima y Junín, podría perder entre el 84 y 98% de sus glaciares hacia el año 2050. Un resultado preocupante para tomar acciones frente a los diversos impactos que ya se vienen generando sobre todo en las comunidades ubicadas en cabeceras de cuenca del río Rímac, Lurin, Mala, Cañete y Mantaro. 

4) Evidencia científica de los impactos hidrológicos de las soluciones basadas en la naturaleza. Un gran aporte en la actualización detallada de los impactos de intervenciones como reforestaciones, aforestaciones, manejo de humedales, micro-reservorios o "qochas", derivaciones de agua, zanjas de infiltración y terrazas o "andenes". Lalonde et al (2024) publicaron Scientific evidence of the hydrological impacts of nature-based solutions at the catchment scale, liderado por Imperial College London y el proyecto RAHU. Se requiere aún una mejor comprensión de estos impactos y una planificación cuidadosa de los proyectos relacionados. Sin embargo se puede concluir que los micro-reservorios mejoran notablemente el almacenamiento superficial y la evaporación, mientras que las zanjas de infiltración reducen la escorrentía pero pueden aumentar la erosión del suelo.