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| Fig 1. Evento 1er Simposio regional de socio-hidrología en cuencas andinas en julio 2025 en Tarma. Actividades en campo y laboratorio en un ecosistema de manantial de origen kárstico. |
Comentario: Pedro Rau
La
cordillera de los Andes y sus montañas frecuentemente denominadas "torres
de agua", es una fuente vital de agua dulce para millones de personas.
Esta región agreste y biodiversa es también una de las más vulnerables al
cambio climático, enfrentando el rápido retroceso de los glaciares, cambios en
los patrones de precipitación y la creciente presión de la agricultura, la
minería y la urbanización. En este contexto, la hidrología presenta una gran
oportunidad como sustento y complementariedad con otras disciplinas para
comprender los diversos ciclos del agua. Tal es el caso de la socio-eco-hidrología,
una disciplina que pareciera ser nueva o tal vez solo tenga diferentes arreglos
en el orden del nombre, donde cada campo le otorga el peso necesario (Hein et
al, 2021). En este caso, desde la hidrología se favorece al componente físico
como soporte y complemento a la ecología y sociología, convirtiéndose en una
disciplina transdisciplinaria que explora la interacción entre el agua, los
ecosistemas y la sociedad. Siendo indispensable para la gestión y conservación
sostenible del agua.
La socio-eco-hidrología
examina cómo los ciclos del agua influyen en los ecosistemas, sociedades y
viceversa. En los Andes, este campo es particularmente crítico debido a la
dinámica hidrológica única de la región. Por ejemplo, considerando los
fenómenos de deshielo glacial y derretimiento nival que abastecen ríos, humedales
y ecosistemas de gran altitud. Tal es el caso de los humedales altoandinos (bofedales,
de aquí en adelante) que actúan como reguladores naturales del agua, y que el
impacto de las actividades humanas, como la deforestación, agricultura,
ganadería, urbanización, la minería, entre otros vienen alterando los flujos de
agua y amenazando la biodiversidad.
A continuación,
se describen una serie de aportes que se vienen realizando en el Centro de
Investigación y Tecnología del Agua CITA de la Universidad de Ingeniería y
Tecnología UTEC e instituciones locales, con énfasis en cuencas hidrográficas
de las regiones de Cusco, Junín y Lima en Perú. Se combinan estudios de diverso
alcance y profundidad, incluyendo a tesistas de pregrado hasta las publicaciones
realizadas por maestrantes y post (doctorantes) en importantes revistas y congresos.
Enmarcándose en las perspectivas de la temática y agrupándose en tres categorías
principales.
1.
Adaptación al cambio climático con evidencia científica
Los
glaciares de los Andes han perdido más del 56 % de su superficie desde los
primeros inventarios en Perú, lo que viene afectando directamente la
disponibilidad de agua para las comunidades aguas abajo (INAIGEM, 2023). Así
también la degradación de los ecosistemas hídricos son una frecuente
preocupación por los pobladores. Debido a ello, se proponen intervenciones y
proyectos para la adaptación al cambio climático, desde la infraestructura totalmente
gris (e.g. represas y reservorios) que ha madurado de manera suficiente en los
países andinos y cuyo impacto en general ha discrepado con la sostenibilidad a
mediano y largo plazo, hasta la incorporación creciente de la infraestructura
natural.
Destacar el
estudio que viene desarrollando Figueroa et al (2024) sobre el impacto de los
represamientos en la propagación de sequías en la cuenca del río Rímac con configuraciones
desde pequeños represamientos hasta una gran represa en la región Lima,
realizado con el proyecto PerfectSTORM (Univ. Vrije Amsterdam). Actualmente, se
busca la complementariedad con las Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN), sin
embargo, la comprensión de los servicios ecosistémicos hidrológicos recién
viene fortaleciéndose gracias a la hidrometría o medición de variables como
componente importante de diversos proyectos. Lalonde et al (2024) elaboraron una
actualización detallada de los impactos hidrológicos de intervenciones como
reforestaciones, aforestaciones, manejo de humedales, micro-reservorios o
"qochas", derivaciones de agua o “amunas”, zanjas de infiltración y
terrazas o "andenes", destacando los impactos positivos y negativos de
las qochas y zanjas de infiltración. La investigación fue realizada en el marco
del proyecto RAHU: Glaciares y Seguridad Hídrica (Prociencia Perú y NERC UK; Rau
et al, 2020).
En
paralelo, a través de modelos hidrológicos, se puede predecir cómo funcionan los
ecosistemas hídricos y cómo responden a los cambios y su afectación al régimen hídrico
en una cuenca. Por ejemplo: Miguel et al (2022) inició los estudios de una
laguna altoandina en el Alto Vilcanota en Cusco, como una fuente principal de
regulación hídrica y que presenta ausencia de datos. Una configuración inicial con
un modelo semi-distribuido y semi-empírico arrojó una atenuación considerable de
eventos extremos a escala horaria. En contraste, desde los ecosistemas de
humedales altoandinos (bofedales) y puna, Bardales et al (2025, in review)
emplearon una red de monitoreo hidrológico continuo con sensores de marca y con
protocolos estandarizados, sugiriendo que a escala diaria es importante
analizar el efecto dual en los ecosistemas de bofedal durante la época húmeda y
corroborando el rol de estos ecosistemas como almacenamiento de agua en la
época seca en función de su nivel de conservación, sugerido también por Wunderlich
et al (2023). Por otro lado, Carpio et al (2025, in review) viene verificando el
rol de los modelos hidrológicos conceptuales y semi-distribuidos en su intento
de representar el funcionamiento de los bofedales como reservorios de agua
durante la época húmeda, logrando encontrar comportamientos opuestos y
reavivando la necesidad de implementar modelos propios en estos contextos.
Ante los
diversos reportes y escenarios de cambio climático propuesto por el Panel
Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), Goyburo et al (2021) establecieron
algunos escenarios en la cuenca del rio Vilcanota-Urubamba en Cusco con el AR5
y el contraste de la oferta y demanda hídrica. Alcanzando un punto de no
cobertura de la demanda en el año 2050 y que a pesar de escenarios socio
económicos impuestos, este no podría retardarse significativamente.
Iniciativas
de mediciones en la región Junín, se presentaron en el I Simposio Regional de
Socio-Hidrología en Cuencas Andinas, como parte del Proyecto Cuencas
Hidrológicas Experimentales (UTEC), el cual busca evidencias científicas para
la adaptación al cambio climático, enfatizando en el monitoreo hidrológico participativo
con comunidades locales que se benefician de ecosistemas hídricos como los bofedales,
bosque de neblina y manantiales de origen kárstico en la provincia de Tarma
(Rau et al, 2025a).
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| Fig 2. Evento de cierre del proyecto RAHU: Glaciares y Seguridad Hídrica en Cusco (2022). Sensor hidrométrico radar en la estación Pisac en el río Urubamba. Representaciones artísticas en la comunidad Phinaya y laguna Qasqara. |
2.
Reavivamiento del conocimiento local y prácticas ancestrales en la gestión del
agua
Las
comunidades andinas han gestionado los recursos hídricos durante siglos
mediante técnicas propias y adaptadas al territorio donde se asientan. Estas
técnicas han resistido muchos siglos, el impacto del clima y el cambio del uso
de la tierra, logrando una resiliencia que los hace presentes hasta la
actualidad. Técnicas popularizadas como los sistemas de agricultura de
andenerías (terrazas agrícolas escalonadas que controlan la erosión, la
escorrentía e infiltración), waru-waru o camellones (terrenos elevados de
plantación rodeados de agua para la regulación térmica durante la noche), las
amunas (canales de derivación del agua hacia zonas más permeables) y galerías
filtrantes o qanats (túnel subterráneo que conduce el agua por gravedad hacia
la superficie), entre otras, presentan un desafío al momento de cuantificar sus
beneficios mediante mediciones, motivando la integración de estos métodos
tradicionales con la ciencia hidrológica. Desde el CITA, se inició con el
monitoreo hidrológico de la amuna Saywapata en Lima, el 2018 como un servicio
para Aquafondo, siendo un trabajo que aportó mucha experiencia de campo y la
validación del sistema con la cuantificación de la infiltración en los canales (Ricra
et al, 2022), así como el retardo del flujo de infiltración durante días y semanas
hacia aguas abajo.
Por otro
lado, las percepciones locales de las comunidades vienen cobrando mucha
importancia. Debido a la particularidad del ciclo hidrológico en las cuencas
andinas, se hace cada vez frente a escenarios paradojales, donde desde la
ciencia hidrológica se obtienen tendencias en las series de tiempo con los
procedimientos y protocolos estándares, sin embargo, arrojan un escenario muy diferente
a lo que se presenta en campo y percibido por el poblador local. Por ejemplo, en
algunas cuencas de la región Junín, donde la tendencia positiva en la
precipitación es evidente, se presentan descensos en los caudales en estaciones
hidrométricas cercanas (Villena et al, 2023). Un análisis más profundo incluyendo
balances hídricos con diversas escalas de tiempo, podría revelar la causa del
porqué de la percepción de falta de agua en las comunidades. Desde el proyecto PerfectSTORM,
se evaluaron estas paradojas en Rojas et al (2024) logrando encontrar balances
de agua negativos ascendentes en el tiempo, además de ciclicidades de sequias e
inundación desde varias fuentes, de esta forma la información y conocimiento
local se hace cada vez más importante en estas pequeñas escalas.
La
investigación participativa garantiza que el conocimiento local y ancestral influya
en las políticas, lo que hace que las soluciones sean más pertinentes y
eficaces desde el punto de vista cultural. Un trabajo en el contexto de
derretimiento glaciar resume estos alcances y ofrece unos lineamientos para la adaptación
(ver Rojas et al, 2021).
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| Fig 3. Trabajos de campo CITA-UTEC en una amuna de la cuenca Santa Eulalia, Lima, mostrando ecuaciones de flujo no saturado y de balance hídrico. Agradecimientos a Aquafondo y MINAM por la iniciativa Ventana de investigación sobre Desafíos Hídricos. |
3.
La tecnología y la teledetección, una revolución del monitoreo.
Los
primeros intentos para estimar los beneficios hídricos de un ecosistema andino
con escasez de datos, sin una red de monitoreo hidrológico continuo, se
realizaron en la cuenca Yuracmayo en la región Lima. Lográndose analizar
algunos indicadores de calidad de bofedales con el empleo de la teledetección. De
este modo, Villar et al (2022) propuso un sistema de monitoreo basado en la observación
terrestre con diversos productos climáticos de base satelital y de reanálisis
con indicadores biofísicos para el contraste con información y trabajo en campo,
con mucho potencial para su replicación. Así también, la estimación de las
áreas de derretimiento glaciar con imágenes satelitales y añadiendo el
componente de vulnerabilidad con parámetros geomorfométricos y climáticos en la
cordillera Central, revelando que esta cordillera podría alcanzar hasta el 98%
de derretimiento al año 2050 (Arias et al, 2024).
Posteriormente,
en la cuenca Yuracmayo se logró instalar una red de monitoreo gracias al
trabajo interinstitucional entre INAIGEM, CARE-Perú y CITA-UTEC, la cual viene
generando información hidrológica y climática continua en alta resolución, para
la evaluación de estos beneficios. La información del caudal de ingreso hacia
la represa Yuracmayo y su relación con el derretimiento glaciar de categoría extinta,
permitió inferir el régimen hídrico de la cuenca con una modelación
semi-distribuída del tipo física (Pescoran et al, 2025). Actualmente se viene
incorporando la tecnología de altimetría radar que, en contraste con los
sensores de nivel de agua instalados en el ingreso de agua en la represa,
ofrece resultados alentadores para el monitoreo satelital de los niveles de
agua (Visitacion et al, 2025).
El empleo
de sensores de bajo costo, realmente ha revolucionado la capacidad de poder
medir y repotenciar los sistemas de monitoreo existente. La cantidad de puntos
de monitoreo en una cuenca ya no representa un impedimento en cualquier
proyecto. De esta forma en las cuencas del río Tarma, en el alto Perené, se
lograron instalar sensores de este tipo con un trabajo muy estrecho con las
comunidades campesinas desde el año 2023. Se destaca el trabajo de Castro et al
(2024), que presenta un enfoque de curva de descarga inversa para el empleo de
niveles de agua como información directa. Posteriormente, Rau et al (2025b, in
review) enfoca las soluciones hídricas con tecnología de bajo costo en la
microcuenca Yanamayo, logrando cuantificar los principales aportes de flujo
base en el rio y una propuesta de ahorro del agua para los agricultores
locales, basado en la medición de la humedad del suelo.
Una de las
cuencas más estudiadas desde el 2019, es la cuenca del Vilcanota-Urubamba en la
región Cusco en el marco del proyecto RAHU (Rau et al, 2021), en donde el
empleo de la tecnología desde diversos ángulos ha permitido sobrellevar la
escasez de información. El trabajo de Risco et al (2025) validó los registros
de precipitación diaria con 11 productos de sensoramiento remoto con una
metodología robusta basado en estadísticos categóricos, replicable a zonas con
escasa medición con la necesidad de estudiar eventos extremos y disponibilidad
hídrica. Por otro lado, una de las variables menos estudiadas como la humedad
de suelo dentro del balance hídrico a nivel de cuenca hidrográfica, fue
estudiado por Bueno et al (2024), desde estaciones y sensores en parcelas experimentales
en Cusco y su relación con la teledetección, mostrando fortalezas para la
predicción con algoritmos de machine learning. Así también, con una cuenca experimental
implementada en la microcuenca Chicón, Pichihua et al (2025) pudieron generar
bases de datos de precipitación y de caudales, logrando incorporarlos en una
modelación conceptual de aporte nival, identificando los meses de contribución
más elevada y la identificación de bandas de elevación mas importantes.
Se vienen
probando sistemas de alerta temprana basados en inteligencia artificial y teledetección para alertar a
agricultores y ciudades sobre la inminente inundación y escasez de agua. De
esta manera, Llauca et al (2021a) propuso el empleo de monitoreo en tiempo
casi-real de los caudales horarios en la estación Pisac, esto como parte del
conjunto de datos geoespaciales y de reanálisis nacionales denominados PISCO
(Llauca et al, 2021b).
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| Fig 4. Sensores de bajo costo desarrollados para el monitoreo de la humedad de suelo en parcelas agrícolas y nivel de agua en ríos y manantiales de origen kárstico, con la participación de dos comunidades campesinas de la provincia de Tarma. Trabajos de campo con tesistas de pregrado. |
Finalmente,
es importante considerar que estos ecosistemas no solo aportan beneficios
hidrológicos para la seguridad hídrica, sino también el componente ecológico
ofrece beneficios como sumideros de carbono en el caso de los bofedales,
ecosistemas kársticos, entre otros; así también el componente de biodiversidad
ofrece beneficios albergando especies únicas. Los Andes nos recuerdan que el
agua es más que un recurso; es el hilo que conecta a las personas, la cultura y
la naturaleza. Al adoptar un enfoque integrado, inclusivo y con visión de
futuro, se puede transformar las montañas, de una región en riesgo, en un
modelo de sostenibilidad.
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