En el contexto del cambio global, URGE generar y compartir datos e información fiables, representativos y rigurosos que nos permita ENTENDER los procesos naturales que ocurren a diferentes escalas temporales y espaciales para diseñar y proponer soluciones SUSTENTABLES.
Tenemos varias líneas de investigación en ciencias del agua y de la Tierra en diferentes contextos (zonas áridas, Altiplano, zonas templadas forestadas):
La escasez de agua es el desafío del siglo XXI. En 2016, 1.9 mil millones de personas eran afectas por la escasez de agua (27% de la población mundial). Las estimaciones prevén que en 2050 haya entre 2.7 y 3.2 mil millones de personas afectadas. Sin embargo, es importante distinguir escasez física y escasez económica.
En este mapa también se distinguen las zonas no estimadas (gris), es decir en las cuales no hay datos para poder estimar los recursos hídricos. Estas zonas corresponden además a las zonas áridas e hiperáridas del planeta (en amarillo) que representan 40% de los continentes y 35% de la población mundial, de los cuales 90% en países en desarrollo.
El norte de Chile es una de las zonas más áridas del planeta. Desde los años 90, el desarrollo de grandes proyectos mineros ha generado un aumento de la demografía y de la demanda de agua. Los conflictos con comunidades indígenas y agricultores se han ido multiplicando. ¿En base a qué información se toman las decisiones? ¿Cuáles es son los impactos de las actividades mineras sobre los recursos hídricos? ¿Cómo reducir y mitigar ese impacto? ¿Cuáles son las estrategias de gestión en tal entorno, a largo plazo y con las comunidades como principal actor?
Nuestra investigación se enfoca en comprender y caracterizar los procesos hidrológicos e hidrogeológicos que ocurren en zonas áridas, con el objetivo de mejorar le gestión de las aguas subterráneas frente a presiones socioeconómicas y conflictos cada vez más fuertes.
En particular, buscamos comprender los procesos de recarga de los acuíferos, mediante una mejor identificación de los flujos entre compartimentos hidrológicos. Buscamos también identificar los impactos de las diferentes actividades antrópicas sobre la disponibilidad de los recursos hídricos, en particular el impacto de las actividades mineras en cabecera de cuenca.
Con la Corporación Norte Grande y la Comunidad Aymara de Tamentica, localizada en la Quebrada de Guatacondo, Región de Tarapacá, se está estudiando y monitoreando los recursos hídricos de la cuenca. En particular, se busca caracterizar los procesos hidrológicos e hidrogeológicos de la cuenca, así como el impacto de dos grandes proyectos mineros ubicados en la cabecera de la cuenca sobre los recursos hídricos. El monitoreo y trabajo de investigación se realiza de forma participativa y conjunta con la comunidad, integrando el conocimiento local al conocimiento científico.
El Oasis de Pica y Matilla, localizado en la Región de Tarapacá al norte de Chile, debe su condición de oasis a la presencia de vertientes termales (~32°C) y de una napa de agua subterránea a poca profundidad. El acuífero de Pica ha sido objeto de estudios desde los años 60, dado su potencial, en medio del desierto, su posible conexión con cuencas altiplánicas y con el acuífero de la Pampa del Tamarugal, han motivado la realización de estudios desde los años 60. Hoy en día, el nivel freático esta en descenso y su agua se saliniza. Gracias al estudio de las galerías subterráneas de Pca y Matilla, hemos caracterizado los diferentes flujos que alimentan el acuífero de Pica y propuesto un nuevo modelo conceptual hidrogeológico del acuífero, que da cuenta de los mecanismos de recarga y descarga del acuífero.
Nuestra investigación se enfoca en comprender y caracterizar los procesos hidrológicos e hidrogeológicos que ocurren en zonas áridas, con el objetivo de mejorar le gestión de las aguas subterráneas frente a presiones socioeconómicas y conflictos cada vez más fuertes.
En particular, buscamos comprender los procesos de recarga de los acuíferos, mediante una mejor identificación de los flujos entre compartimentos hidrológicos. Buscamos también identificar los impactos de las diferentes actividades antrópicas sobre la disponibilidad de los recursos hídricos, en particular el impacto de las actividades mineras en cabecera de cuenca.
Con la Corporación Norte Grande y la Comunidad Aymara de Tamentica, localizada en la Quebrada de Guatacondo, Región de Tarapacá, se está estudiando y monitoreando los recursos hídricos de la cuenca. En particular, se busca caracterizar los procesos hidrológicos e hidrogeológicos de la cuenca, así como el impacto de dos grandes proyectos mineros ubicados en la cabecera de la cuenca sobre los recursos hídricos. El monitoreo y trabajo de investigación se realiza de forma participativa y conjunta con la comunidad, integrando el conocimiento local al conocimiento científico.
El Oasis de Pica y Matilla, localizado en la Región de Tarapacá al norte de Chile, debe su condición de oasis a la presencia de vertientes termales (~32°C) y de una napa de agua subterránea a poca profundidad. El acuífero de Pica ha sido objeto de estudios desde los años 60, dado su potencial, en medio del desierto, su posible conexión con cuencas altiplánicas y con el acuífero de la Pampa del Tamarugal, han motivado la realización de estudios desde los años 60. Hoy en día, el nivel freático esta en descenso y su agua se saliniza. Gracias al estudio de las galerías subterráneas de Pca y Matilla, hemos caracterizado los diferentes flujos que alimentan el acuífero de Pica y propuesto un nuevo modelo conceptual hidrogeológico del acuífero, que da cuenta de los mecanismos de recarga y descarga del acuífero.
El agua subterránea, el agua superficial y los ecosistemas suelen estar en constante interacción e influirse entre sí. Ciertos ecosistemas son totalmente o parcialmente dependientes del agua subterránea.
Comprender y caracterizar estas interacciones entre agua superficial, agua subterránea y ecosistemas es clave en el contexto de cambio climático actual. Permitirá anticipar cuales son los ecosistemas que más se verán afectados por el cambio climático, y cuáles serán más resilientes. Permitirá también entender el rol de los ecosistemas en el almacenamiento y reservas de agua subterránea y en asegurar el flujo base en periodos estivales.
La gestión eficiente del agua necesita la producción de datos meteorológicos e hidrológicos fiables y representativos. Para ello, se instalan estaciones de monitoreo, las cuales pueden estar equipadas con sensores que permiten la toma digital y continua de datos a una frecuencia de tiempo muy pequeña; o se realizan mediciones puntuales, cuya frecuencia suele ser más alta dada la necesidad de tiempo y recursos logísticos para ello.
En zona árida y montañosa, la heterogeneidad temporal y espacial de las variables hidrometeorológicas y la complejidad de los procesos hidrológicos e hidrogeológicos involucrados, requieren disponer de una cantidad más importante de datos, tanto espacial como temporalmente, para generar modelos hidrológicos e hidrogeológicos predictivos. Sin embargo, las condiciones climáticas extremas y la dificultad de acceso son un limitante a la producción de datos en estas zonas.
Es el caso del norte de Chile, una de las zonas más áridas del mundo y, sin embargo, con una población en constante aumento a la par de un crecimiento socioeconómico desde el inicio de los grandes proyectos mineros en los años 90.
Desde 2011, trabajamos en la generación de datos meteorológicos e hidrológicos en la Región de Tarapacá, norte de Chile. Especialmente en las zonas más altas y de más difícil acceso, donde de hecho, viven comunidades que necesitan entender los impactos antrópicos que afectan su modo de vida ancestral.
Mediante varias metodologías (instalaciones de estaciones y sensores en ámbitos remotos, monitoreo manual, monitoreo participativo y uso del conocimiento local y ancestral), logramos generar datos de precipitación, caudal, niveles piezométricos y calidad de agua que permiten caracterizar los procesos hidrológicos e hidrogeológicos en las cuencas afectadas por el cambio climático y actividades mineras de gran escala.
El patrimonio geológico ha sido definido por el Instituto Geológico y Minero de España como todos aquellos lugares o puntos de interés geológico (conocidos internacionalmente como geositios), cuyo valor geológico les hace destacar del entorno circundante por su interés científico, cultural y/o educativo. Es parte del patrimonio natural de nuestro planeta, tal como la biodiversidad. Su destrucción es casi siempre irreversible. Por lo tanto, su conocimiento, protección y valorización es clave. Dentro de su mandato de apoyar la investigación y la capacidad en Ciencias de la Tierra, la UNESCO ha creado el concepto de Geoparques, laboratorios para el desarrollo sostenible que promueven el reconocimiento y la gestión del patrimonio de la Tierra y la sostenibilidad de las comunidades locales. Los Geoparques Globales de la UNESCO son áreas geográficas únicas y unificadas donde los sitios y paisajes de importancia geológica internacional se gestionan con un concepto holístico de protección, educación y desarrollo sostenible. En abril de 2019, había 147 Geoparques de la UNESCO en 41 Estados Miembros, cubriendo un área total de 288,000 km² [Ver→] y uno sólo en Chile, el Geoparque de KÜLTRALKURA ubicado en la región de la Araucanía [Ver→].
El patrimonio hidráulico incluye las obras que, a lo largo de la historia de la humanidad, han sido desarrolladas por las poblaciones para acceder y acercar el agua a sus necesidades. También es patrimonio del planeta, cultural y natural. Su investigación y conocimiento no sólo es indispensable para protegerlo y valorizarlo, sino también porque representan sistemas de gestión de agua sostenibles y en sintonía con la naturaleza. Hoy en día, constituyen una de las soluciones para restaurar la disponibilidad de agua en el contexto de cambio climático y del cambio de uso del suelo.
¿Cómo caracterizar los recursos hídricos de una cuenca sin datos históricos y de muy difícil acceso? En un entorno en el cual prevalece no solamente la escasez de datos, pero también en el cual generar datos fiables, representativos y suficientes es un desafío aun no resuelto, buscamos alternativas para generar datos e información que permita caracterizar los procesos hidrológicos e hidrogeológicos. En particular, investigamos la integración del conocimiento local y ancestral y desarrollamos monitoreo participativo.
Campos de arroz Kamchay Mear, Camboya
Reservas en Aaqoura, Líbano
Reservas de agua de lluvia, Palestina
Tanque de agua, Yemen
Reserva de agua, Wadi Mahmoud, Jordania
Canales de riego, Wadi Al-Nakhar, Oman
Reuniones en Kampong Cham, Camboya
Pozo de ventilazión (lumbrera) en Pica, Chile
El conocimiento local y ancestral de las comunidades originarias ayuda a paliar esta ausencia de datos. Recurren a una gran diversidad de indicadores para predecir el clima y adaptarse, fruto de la observación milenaria de la naturaleza. A pesar de que, en las últimas décadas, los cambios rápidos del clima y de su entorno de vida, junto a la llegada de nuevos actores con intereses productivos en las cuencas donde están sus territorios, han afectado esta capacidad de predicción y amenazan su permanencia. Basado en una relación de confianza, los datos y la información local ayudan a entender los procesos que ocurren en la cuenca, a integrar el conocimiento local al conocimiento científico, en particular a los modelos conceptuales hidrológicos e hidrogeológicos. La participación de las comunidades se revela imprescindible para identificar zonas de importancia para monitorear los recursos hídricos, reconstituir la historia del comportamiento de los flujos, llevar el método científico a los territorios y permitir que sean los propios pobladores, con su presencia continua en terreno, quienes puedan levantar la información de forma válida para el resto de los actores.
