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DÍA MUNDIAL DEL AGUA 2022

Las Naciones Unidas (UN) han decidido que el Día Mundial del Agua 2022 se centre en las aguas subterráneas. Con el lema “Aguas subterráneas, hacer visible lo invisible”, el principal objetivo es evidenciar su importancia y reivindicar una gestión adecuada y eficaz.

El tema del Día Mundial del Agua de 2022, que desde 1992 se celebra el 22 de marzo, es el agua subterránea, recurso hídrico de suma importancia que, al margen de los glaciares y los casquetes polares, supone más del 90% del agua dulce disponible en el mundo.

El peligro de la sobreexplotación y la contaminación de las aguas subterráneas, la presión en términos de calidad y cantidad a la que están sometidas, y el desconocimiento generalizado respecto de la importancia de un recurso “invisible” ha dado pie a que especialistas y organismos implicados consideren que es urgente acentuar su protección y promover el equilibrio entre las extracciones y la capacidad de renovación, mantenimiento o mejora de su estado ecológico.

Es urgente acentuar protección de las aguas subterráneas y promover el equilibrio entre las extracciones y la capacidad de renovación, mantenimiento o mejora de su estado ecológico

El objetivo del Día Mundial del Agua de 2022 es “hacer visible lo invisible”, colocar las aguas subterráneas en el centro de la atención hídrica mundial y movilizar a la comunidad internacional, tal como se anunció en la última jornada de la Semana Mundial de Estocolmo, en la que participaron especialistas de organizaciones internacionales como la FAO, la Unesco, el Centro International de Evaluación de Recursos de Aguas Subterráneas (IGRAC) y la Asociación Internacional de Hidrogeólogos.

“Dependemos en gran medida del agua subterránea, pero mucha gente no lo sabe. El Día Mundial del Agua 2022 debe ayudar a que la sociedad civil, el sector privado, las organizaciones internacionales y los gobiernos sean conscientes de que es necesario conseguir que el agua sea más visible”, ha asegurado Abou Amani, director de la División de Ciencias del Agua de la Unesco.

La importancia cuantitativa de las aguas subterráneas es mayor que la de las aguas superficiales, pero, al ser un “recurso oculto” con un mayor grado de inaccesibilidad, prevenir la contaminación, efectuar el seguimiento y restaurar su estado puede resultar más complejo que en las aguas superficiales.

A diferencia del agua superficial, el agua subterránea se mueve muy lentamente, lo cual tiene ventajas y desventajas: al moverse despacio, se produce un efecto de depuración natural de contaminantes orgánicos; pero también implica que es un recurso cuya gestión no es inmediata, de modo que cualquier acción tarda años en llegarse a completar.

Por tanto, en relación al agua subterránea, toda gestión debe planificarse con mucha antelación: no disponer de un buen modelo de predicción implica no estar seguro de las consecuencias de las acciones llevadas a cabo.

La celebración del Día Mundial del Agua 2022 tiene el objetivo de “hacer visible lo invisible” mediante las habituales campañas de concienciación y mediante la celebración del 9º Foro Mundial del Agua, que se llevará a cabo en Dakar (Senegal) en marzo del próximo año.

PREDICCIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL AGUA

Las soluciones nowcasting de Neurite Lab permiten predecir el comportamiento del agua de las cuencas hidrológicas y determinar a tiempo real y con alta precisión aspectos tales como cuál será el caudal y volumen acumulado de un río en las siguientes 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 o 24 horas.

Neurite Lab proporciona un conocimiento inmediato y preciso que ayuda en los procesos de toma de decisiones, tanto a las entidades públicas responsables de la gestión de las cuencas hidrográficas, como a empresas de abastecimiento de agua, centrales hidroeléctricas o comunidades de regantes.

Neurite Lab ha sido reconocida como “PYME Innovadora” por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España.

El distintivo es otorgado a pequeñas y medianas empresas que en el ámbito de la investigación, el desarrollo tecnológico o la innovación llevan cabo actividades que suponen un progreso científico o tecnológico significativo.

Neurite, especialistas en la predicción del comportamiento de las masas de agua superficiales y subterráneas

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VOCABULARIO HÍDRICO Y DEL AGUA

Selección léxica de términos y vocabulario vinculado con el sector hídrico y la gestión del agua, mencionados en los artículos y noticias del Blog Neurite.

ACUÍFERO: Acuífero es una o más capas subterráneas de roca o de otros estratos geológicos que tienen la suficiente porosidad y permeabilidad como para permitir un flujo significativo de aguas subterráneas o la extracción de cantidades significativas de aguas subterráneas.

AGUA DE CAPTACIÓN: aguas de la zona de captación en las masas de agua, que vayan a ser utilizadas para la producción de agua de consumo, independientemente de su origen y del tratamiento requerido.

AGUA NO REGISTRADA: Agua No Registrada (ANR) es el indicador de eficiencia de las redes de abastecimiento de agua más extendido del mundo. ANR es la diferencia entre el agua suministrada al sistema de distribución y el agua finalmente registrada en los contadores de los usuarios.

AGUA REGISTRADA: El agua registrada es la medida en los contadores de los usuarios y distribuida en baja a hogares, agricultura, industria, servicios y consumos municipales (INE).

AGUA VIRTUAL: Agua virtual es la cantidad de agua empleada de modo directo e indirecto para la producción de un bien, producto o servicio.

AGUAS CONTINENTALES: Aguas continentales son las masas de agua quietas o corrientes en superficie y todas las aguas subterráneas.

AGUAS COSTERAS: Aguas costeras son masas de agua superficial situadas hacia tierra desde una línea cuya totalidad de puntos se encuentra a una distancia de una milla náutica mar adentro desde el punto más próximo de la línea de base que sirve para medir la anchura de las aguas territoriales y que se extienden, en su caso, hasta el límite exterior de las aguas de transición.

AGUAS DE TRANSICIÓN: Aguas de transición son masas de agua superficiales próximas a la desembocadura de los ríos, parcialmente salinas, pero con notable influencia de flujos de agua dulce.

AGUAS SUBTERRÁNEAS: Aguas subterráneas son masas de agua que se encuentran bajo la superficie del suelo en la zona de saturación.

AGUAS SUPERFICIALES: Aguas superficiales son masas de agua continentales no subterráneas, aguas de transición y aguas costeras.

AIBLOCKS4WATER: Es una aplicación de software de predicción y control que da respuesta a tres vectores-riesgo fundamentales: sequías, inundaciones y episodios de contaminación.

Previsión de reservas y control de caudales ecológicos en situación de sequía
Predicción, control y gestión de inundaciones.
Previsión de episodios de contaminación tanto de ríos, como de acuíferos.

La tecnología que sustenta la plataforma AIBLOCKS4WATER está basada en la combinación de bloques de algoritmos con bloques de inteligencia artificial.

AÑO HIDROLÓGICO: Año hidrológico es el periodo de 12 meses a lo largo del cual se registran las precipitaciones sobre una determinada cuenca hidrográfica. En España, el año hidrológico comienza oficialmente el 1 de octubre y se da por finalizado el 30 de septiembre.

CAUDAL: Caudal es la cantidad de agua que circula por el cauce de un río en un lugar en concreto durante un tiempo determinado.

CAUDAL ECOLÓGICO: Caudal ecológico es el caudal que por cantidad y calidad contribuye a conservar o recuperar el medio ambiente. En ríos y humedales el “caudal ecológico” es un instrumento de gestión que establece la calidad, cantidad y régimen del flujo de agua requerido para mantener los componentes, funciones, procesos y la resiliencia de los ecosistemas acuáticos.

CENTRAL HIDROELÉCTRICA: Central hidroeléctrica es la infraestructura que transforma la fuerza del agua en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas son instalaciones que utilizan la energía potencial del agua de un cauce natural en su caída o salto entre dos puntos o niveles situados a distinta altura, con el objetivo de generar energía hidroeléctrica.

CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE GRAN POTENCIA: Central hidroeléctrica de gran potencia es una infraestructura basada en la utilización de caudales procedentes de grandes pantanos y embalses (más de 10 Megavatios de potencia instalada).

CICLO HIDROLÓGICO: El ciclo hidrológico es el proceso de transformación y circulación del agua en la Tierra.

CIRRUS: Cirrus es el nombre del segundo ordenador más potente de España tras el Mare Nostrum del Barcelona Supercomputing Center (BSC). Almacena la información climatológica de los últimos 125 años y permite hacer predicciones precisas y proyecciones de gran resolución.

CUENCA HIDROGRÁFICA: Cuenca hidrográfica es, según definición de la Directiva Marco Europea, una “superficie de terreno cuya escorrentía superficial fluye en su totalidad a través de una serie de corrientes, ríos y, eventualmente, lagos hacia el mar por una única desembocadura, estuario o delta” y, por tanto, es o puede ser también una serie de masas de agua de distinta naturaleza. Aunque las aguas subterráneas suelen incluirse también en dicho término, la definición de cuenca hidrográfica no incluye los acuíferos, al no ser estos ni una superficie, ni necesariamente “desembocar” en el mar.

DEFIA: Detección de Fugas mediante Inteligencia Artificial es un servicio especializado e innovador para Ayuntamientos, Administraciones de gestión del agua y Operadores del sistema de distribución y abastecimiento urbano, centrales hidroeléctricas y comunidades de regantes.

DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA: zona marina y terrestre compuesta por una o varias cuencas hidrográficas vecinas y las aguas de transición, subterráneas y costeras asociadas a dichas cuencas.

DIRECTIVA MARCO DEL AGUA (DMA): norma del Parlamento Europeo y del Consejo de la Unión Europea (Directiva 2000/60/CE del 23 de octubre de 2000) por la que se establece un marco de actuación comunitario en el ámbito de la política de aguas. Con la Directiva 2000/60/CE se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas.

ECOLOGÍA: área de la biología que estudia las interrelaciones de los seres vivos entre sí y con el medio ambiente que habitan.

ESTADO CUANTITATIVO: expresión del grado en que afectan a una masa de agua subterránea las extracciones directas e indirectas

ESTADO ECOLÓGICO: la Directiva Marco del Agua (DMA) define estado ecológico como “una expresión de la calidad de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos asociados a las aguas superficiales”.

FUGA APARENTE DE AGUA: Las fugas aparentes de agua son pérdidas de agua por subcontaje, consumos autorizados pero no medidos y fraudes o consumos no autorizados.

GEMELO DIGITAL (DIGITAL TWIN): Digital twin es la réplica digital de una entidad física. Un gemelo digital es una replica virtual que se mantiene “viva” y siempre actualizada gracias a los datos y la información que se le incorpora en tiempo real.

GENERATIVE ADVERSARIAL NETWORK (GANs): En español «Redes generativas adversarias» (RGAs), son una técnica de aprendizaje profundo que consta de dos redes neuronales (la generadora y la discriminadora) que se utilizan para generar datos sintéticos que son similares a los datos de entrenamiento originales.

LAGO: masa de agua continental superficial quieta.

MASA DE AGUA: Masa de agua es la unidad básica de evaluación y de gestión, desde un río o una parte de un río (agua natural “dulce” que fluye en superficie o subsuelo) o un embalse (masa de agua “dulce” artificial quieta en superficie), hasta una masa de agua de transición (masa de agua superficial parcialmente salina próxima a la desembocadura de los ríos) o costera (masa de agua marina).

Masa de agua es un término técnico definido en la DMA para categorizar (ordenar y clasificar) un número limitado de divisiones básicas de agua superficial o subterránea, natural o artificial, continental o marina, tanto en estado líquido como en estado sólido.

MASA DE AGUA NATURAL: Masa de agua natural es una masa de agua que mantiene su hidromorfología y características ecológicas originales.

MASA DE AGUA MUY MODIFICADA: masa de agua superficial que ha experimentado un cambio sustancial producido por la actividad humana.

MASA DE AGUA ARTIFICIAL: masa de agua superficial creada por la actividad humana.

MASA DE AGUA SUPERFICIAL: Masa de agua superficial es una parte diferenciada y significativa de agua superficial (totalidad o parte de lago, embalse, corriente, río o canal; aguas de transición o tramo de aguas costeras).

MASA DE AGUA SUBTERRÁNEA: volumen claramente diferenciado de aguas subterráneas (aguas que se encuentran bajo la superficie del suelo en la zona de saturación y en contacto directo con el suelo o el subsuelo).

MINICENTRAL HIDROELÉCTRICA: Una minicentral hidroeléctrica es una infraestructura que transforma la fuerza del agua en energía eléctrica (menos de 10 MW de potencia instalada).

En España existen actualmente en torno a 1.200 mini y micro centrales (de las aproximadamente 1350 centrales hidroeléctricas existentes). La energía generada por las centrales “mini” o “micro” se considera legalmente “energía renovable”, “energía verde” o “energía limpia”.

MICROCENTRAL HIDROELÉCTRICA: Una microcentral hidroeléctrica es una infraestructura que transforma la fuerza del agua en energía eléctrica (menos de 1MW de potencia instalada).

En España existen actualmente en torno a 1.200 mini y micro centrales (de las aproximadamente 1350 existentes). La energía generada por las centrales “mini” o “micro” se considera legalmente “energía renovable”, “energía verde” o “energía limpia”.

METEOROLOGÍA INMEDIATA (NOWCASTING): Meteorología inmediata es una metodología que tiene como objetivo facilitar información muy precisa y con una muy alta frecuencia de actualización sobre tres coordenadas fundamentales:

Localización geográfica local o a microescala
Momento preciso de ocurrencia
Características e intensidad del fenómeno o fenómenos

En 1981, el meteorólogo británico Keith Anthony Browning (1938) definió por primera vez la predicción inmediata o nowcasting como “la descripción detallada del estado actual del tiempo y la predicción de los cambios que pueden esperarse en una escala temporal de unas pocas horas”.

Por su parte, desde 2010 la Organización Meteorológica Mundial (OMM) define nowcasting como la predicción que avanza hasta 6 horas, con mucho detalle y a escala local las condiciones atmosféricas, incluyendo una descripción pormenorizada del tiempo presente.

NOWCASTING: Ver entrada «Meteorología inmediata».

OBSTÁCULO O BARRERA FLUVIAL: Obstáculo fluvial es una estructura que dificulta la dinámica natural de los flujos de agua, sedimentos y biota, así como las relaciones ecológicas en los ríos. Las presas y los azudes, los aliviaderos o vertederos, los vados, las esclusas y las rampas son obstáculos fluviales.

ORGANISMO DE CUENCA: Los organismos de cuenca, con la denominación de Confederaciones Hidrográficas, son organismos autónomos adscritos, a efectos administrativos, al Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino.

PÉRDIDAS APARENTES DE AGUA NO REGISTRADA (ANR): pérdidas no físicas de agua. Son debidas a la imprecisión de los contadores, los consumos autorizados no medidos y los consumos no autorizados (Fuente: INE).

PÉRDIDAS REALES DE AGUA NO REGISTRADA: Son las pérdidas físicas de agua que se producen en la red de abastecimiento público hasta el punto de medida del usuario. Comprende las fugas de agua, roturas, rebose de depósitos y averías en la red de distribución y en las acometidas de los usuarios (Fuente: INE).

PREDICCIÓN METEOROLÓGICA: Anuncio o estimación, basado en las leyes físicas, del estado futuro de la atmósfera en un lugar y momento determinados (AEMET).

REDES GENERATIVAS ADVERSARIAS (RGAs): en inglés Generative Adversarial Network (GANs), son una técnica de aprendizaje profundo que consta de dos redes neuronales (la generadora y la discriminadora) que se utilizan para generar datos sintéticos que son similares a los datos de entrenamiento originales.

RÍO: masa de agua continental que fluye en su mayor parte sobre la superficie del suelo, pero que puede fluir bajo tierra en parte de su curso.

SEQUÍA AGRÍCOLA: Falta de humedad en la tierra por falta o disminución de precipitaciones (sequía meteorológica) y/o falta de agua para abastecer los sistemas de riego (sequía hidrológica).

SEQUÍA ECOLÓGICA: Periodo de tiempo durante el cual una humedad insuficiente humedad ocasiona que los ecosistemas se vean impactados y sean vulnerables por la falta o disminución del agua imprescindible para su desarrollo o supervivencia.

SEQUÍA HIDROLÓGICA: Período de tiempo durante el cual la disponibilidad de agua dulce superficial y subterránea está por debajo de los valores medios en una zona geográfica en concreto y es insuficiente “para satisfacer los usos, necesidades y demandas establecidos bajo un determinado sistema de gestión de aguas”.

SEQUÍA METEOROLÓGICA: disminución de las precipitaciones respecto de una serie de valores medios tomados como referencia, que afecta a una región específica (de dimensión variable) durante un periodo de tiempo considerable (días o años, según la zona geográfica), que también puede implicar temperaturas más altas, un incremento de la evapotranspiración y una mayor insolación

SEQUÍA SOCIOECONÓMICA: Disminución de la disponibilidad de agua hasta el punto de producir daños a las personas y/o a uno o varios sectores algún de la economía.

SEQUÍA REPENTINA O SÚBITA: Las sequías repentinas o súbitas (flash drought) poseen un rápido desarrollo de inicio, una rápida intensificación y conllevan un agotamiento rápido de la disponibilidad de agua que puede causar un desequilibrio hidrológico grave.

SUBCUENCA: Superficie de terreno cuya escorrentía superficial fluye en su totalidad a través de una serie de corrientes, ríos y, eventualmente, lagos hacia un determinado punto de un curso de agua (generalmente un lago, embalse o una confluencia de ríos).

UNIDAD HIDROGEOLÓGICA: Se entiende por unidad hidrogeológica “uno o varios acuíferos agrupados a efectos de conseguir una racional y eficaz administración del agua”. En 2000, la Directiva Marco del Agua introdujo el nuevo término (Masa de Agua) y estableció su relación con “acuífero” en el artículo 40 del Texto Refundido de la Ley de Aguas.

ISLAS VOLCÁNICAS Y AGUA DULCE SUBTERRÁNEA

Imágenes eléctricas marinas de alta resolución han revelado la trayectoria del flujo, la interconectividad y la distribución espacial de agua dulce submarina profunda, además de un inesperado depósito de agua al oeste de Hawái, en alta mar y dentro del flanco sur submarino del acuífero Hualalai.

Los acuíferos terrestres de la isla de Hawái están formados por erupciones volcánicas y se caracterizan por tener una geología heterogénea que incluye flujos de lava, lechos de ceniza, fallas, diques y tubos de lava.

Recientemente, investigadores de la Universidad de Hawái (EE.UU.) descubrieron que el acuífero en tierra en la isla de Hawái mostraba una notable discrepancia volumétrica (18.000 m3/d) entre la recarga de agua dulce a gran altura y la descarga costera.

La investigación del origen de esta discrepancia ha permitido conocer lo que se considera un novedoso mecanismo natural de transporte de agua dulce subterránea que se mueve de tierra adentro a costa afuera a través de una formación multicapa de basaltos estratificados (roca volcánica porosa formada por el enfriamiento de lava o magma) saturados de agua con capas intercaladas de ceniza y suelo de baja permeabilidad.

Imágenes marinas electromagnéticas han revelado en torno a 35 km de capas que se extienden hasta al menos 4 km desde el oeste de la costa de Hawái y que contienen aproximadamente 3,5 km3 de agua dulce.

La técnica utilizada por los investigadores (CSEM: marine controlled source electromagnetic), empleada por primera vez para mapear agua dulce submarina en alta mar en un entorno volcánico, genera un campo electromagnético que permite medir la conductividad del agua situada bajo el terreno, distinguir entre agua dulce y salada, y buscar reservas a grandes profundidades.

ISLAS VOLCÁNICAS Y RESERVORIOS MARINOS RENOVABLES

“Este mecanismo de transporte de agua dulce subterránea recién descubierto —afirman los investigadores— puede ser el mecanismo rector en otras islas volcánicas. Si así fuera, las islas volcánicas de todo el mundo podrían utilizar como nuevos recursos hídricos estos reservorios marinos renovables, considerados más resistentes a las sequías provocadas por el cambio climático”.

Los científicos señalan que no tienen constancia de que se hayan realizado estudios electromagnéticos en alta mar en ninguna otra isla volcánica, que confirmen el mecanismo propuesto de transporte de agua dulce de tierra adentro a costa afuera a través de una formación basáltica multicapa.

Sin embargo, los estudios realizados en áreas costeras de otras islas volcánicas como “la Isla Santa Cruz (Galápagos), Isla Grande Comora (Comoras), Volcán Piton de la Fournaise (Reunión), Isla Fogo (Cabo Verde), y la isla de Maui (Hawái) presentan formaciones hidrogeológicas estratificadas análogas a la formación submarina multicapa que hemos revelado”.

ISLAS CANARIAS, TERRITORIO VOLCÁNICO

Las Islas Canarias, archipiélago de origen volcánico, es uno de los lugares donde más conocimiento se ha desarrollado sobre recursos hídricos en general y sobre aguas subterráneas en particular.

A finales de los años sesenta, el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) y el Centro de Estudios Hidrográficos del Ministerio de Obras Públicas, dio inicio al proyecto Canarias SPA-15 (“Estudio científico de los recursos de agua en las Islas Canarias” / Proyecto SPA – 1969/15), con el que se pretendía generar conocimiento local y conocimiento generalizable al conjunto de las islas volcánicas.

En este contexto, destaca la figura del Profesor Emilio Custodio, Doctor en Ingeniería Industrial, Catedrático de Ingeniería del Terreno (especialidad de Hidrología Subterránea), Académico Correspondiente de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Presidente de la Asociación Internacional de Hidrogeólogos (2000-2004) y miembro de su Consejo (1996-2008), que durante cinco décadas ha desempeñado “un papel destacado en el desarrollo de la hidrogeología como ciencia, especialmente en el ámbito hispano. Artífice de innumerables contribuciones científicas en todos los campos de la hidrogeología, el Profesor Custodio ha sido y es aún el “maestro” de la mayoría de los hidrogeólogos en España y Latinoamérica”.

Neurite, especialistas con más de 30 años de experiencia trabajando con confederaciones hidrográficas.

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Neurite concluye con éxito una prueba piloto para predicción de caudales con la Agencia Catalana del Agua

El Departament de Empresa i Treball de la Generalitat de Catalunya ha emitido una nota de prensa en la que ha dado a conocer a los medios de comunicación que el software creado por Neurite para prever el comportamiento del agua en cuencas hidrográficas ha sido utilizado con éxito y muy buenos resultados en una prueba piloto con la Agencia Catalana del Agua para una predicción de caudales en la cabecera del río Ter.

El software de Neurite, basado en la inteligencia artificial, permite conocer cuál será el caudal de un río en las próximas horas o facilitar información sobre el riesgo de inundaciones.

La nueva herramienta ofrece predicciones teniendo en cuenta tanto los fenómenos físicos como la actividad humana.

Neurite ha llevado a cabo con éxito una prueba piloto durante el 2021 con la Agencia Catalana del Agua (ACA) para una predicción de caudales en la cabecera del río Ter.

Neurite, con más de 30 años de experiencia trabajando en el sector hídrico, ha creado un software basado en la Inteligencia artificial que predice el comportamiento del agua de las cuencas hidrológicas y determina a tiempo real aspectos como, por ejemplo, cuál será el volumen del caudal de un río en las siguientes horas o facilita información sobre el riesgo de inundaciones o desbordamientos.

Para predecir el comportamiento del agua, el software de Neurite combina datos provenientes de modelos numéricos (captados mediante sensores instalados en los ríos, pluviómetros y radares meteorológicos, entre otros) con algoritmos de inteligencia artificial. Estos algoritmos analizan —a través de técnicas de aprendizaje automático (deep learning)— extracciones de agua para el riego, el consumo humano o la producción eléctrica.

El software de Neurite predice el comportamiento del agua de las cuencas hidrológicas gracias a un software que combina datos provenientes de modelos numéricos con algoritmos de inteligencia artificial.

La startup dirige su herramienta a organismos de gestión del agua y ya ha desarrollado una prueba piloto durante el 2021 con la Agencia Catalana del Agua (ACA) para una predicción de caudales en la cabecera del río Ter, que ha sido un éxito con muy buenos resultados.

Francisco Batlle, CEO de Neurite, ha declarado que el éxito en la prueba piloto “nos anima a dirigirnos ahora a otras tipologías de usuarios, como las empresas de abastecimiento de agua, las centrales hidroeléctricas o las comunidades de regantes».

«Nuestro software —explica Francisco Batlle— ofrece inmediatez y precisión a las entidades públicas responsables de la gestión de las cuencas hidrográficas». «Hasta ahora estas previsiones se hacían a través de otros métodos de análisis, lo cual era lento y quedaba enseguida obsoleto» añade.

El software almacena datos en la nube que se actualizan automáticamente a tiempo real a medida que llega información nueva. De este modo, explica Batlle, «tenemos disponible todo el conocimiento sobre el movimiento del agua, porque con esta combinación de cálculos podemos llegar a extrapolarlos a cualquier otro punto de la cuenca«.

Neurite, que actualmente cuenta con una plantilla de cinco personas, se propone introducir su software en otros ámbitos, como el de la aplicación de la inteligencia artificial para la predicción de datos en el entorno empresarial.

Fundada en 2018 y con sede en Barcelona, Neurite ha sido beneficiaria de la ayuda Startup Capital d’ACCIÓ, la agencia para la competitividad de la empresa del Departament d’Empresa i Treball.

Nota de prensa:

/https://govern.cat/salapremsa/notes-premsa/412475/la-startup-neurite-crea-un-software-per-preveure-el-comportament-de-l-aigua-en-conques-hidrologiques

http://www.accio.gencat.cat/ca/accio/premsa-comunicacio/cercador-premsa-actualitat/article/La-startup-Neurite-crea-un-software-per-preveure-el-comportament-de-laigua-en-conques-hidrologiques-20210801

Seguimiento en los medios:

https://cronicaglobal.elespanol.com/creacion/vida-tecky/startup-crea-software-preve-comportamiento-agua-cuencas-hidrologicas_517869_102.html

https://www.aldia.cat/espanya/noticia-startup-neurite-crea-programari-preveu-comportament-daigua-conques-hidrologiques-20210801145528.html

https://cronicaglobal.elespanol.com/examen-protagonistas-dia/francisco-batlle-neurite-caudal-rios_517860_102.html

https://www.pressreader.com/spain/la-vanguardia/20210802/282488596772657

http://lirelactu.fr/source/la-vanguardia/3fe5dba8-2ff7-4d67-a7ce-5b32b54405d8

https://cronicaglobal.elespanol.com/creacion/vida-tecky/startup-crea-software-preve-comportamiento-agua-cuencas-hidrologicas_517869_102.html

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QUÉ ES UN ACUÍFERO: ¿UNA MASA DE AGUA SUBTERRÁNEA?

Acuífero es una o más capas subterráneas de roca o de otros estratos geológicos que tienen la suficiente porosidad y permeabilidad como para permitir un flujo significativo de aguas subterráneas o la extracción de cantidades significativas de aguas subterráneas, según define la Directiva Marco del Agua.

Del interior de la tierra brota espontáneamente un hilo de agua natural. Es fácil imaginar su recorrido: las precipitaciones de lluvia, nieve o granizo discurriendo por la superficie terrestre; la infiltración del agua en el terreno; el lentísimo avance subterráneo a través de los poros de las rocas o, en raras ocasiones, el periplo por pequeños o grandes sistemas de galerías, cuevas, cavidades, depósitos, lagos o arroyos subterráneos; y de nuevo el afloramiento del agua a la superficie en forma de fuente, manantial o pozo.

Lo que no es tan fácil de imaginar (si pensamos en ese fino hilo de agua o en el modesto pozo de piedra) es que los acuíferos ocultos bajo la tierra proporcionan el agua potable que necesita la mitad de la población mundial o que, según cálculos de la UNESCO, cerca de 270 grandes reservas de agua subterránea albergan el 96% de agua dulce del planeta y que alrededor de 2.500 millones de personas dependen exclusivamente de los recursos de aguas subterráneas para satisfacer sus necesidades básicas diarias.

“Alrededor de 2.500 millones de personas dependen exclusivamente de los recursos de aguas subterráneas”

El acuífero más grande conocido (el Sistema Acuífero de Piedra Arenisca de Nubia, en el noroeste de África) cubre más de dos millones de Km3, abastece a los habitantes de cuatro países (Egipto, Chad, Sudán y Libia) y puede contener cerca de 150.000 Km3 de agua fósil que ha permanecido intacta en su interior durante miles de años.

Pero aún hoy, cuando el planeta parece haber sido explorado hasta en sus últimos rincones, se siguen descubriendo gigantescos acuíferos, como el que un equipo de geólogos de la Universidad de Columbia (Nueva York) ha localizado en la costa noreste de Estados Unidos donde, según sus cálculos, se encuentran casi 3.000 kilómetros cúbicos de agua dulce fósil subterránea oculta bajo el agua del mar.

UNIDAD DE GESTIÓN EN LA UNIÓN EUROPEA

Los expertos creen que los descubrimientos de depósitos subterráneos de agua dulce van a seguir sucediéndose, aunque por ahora resulta complicado hacer cálculos fiables sobre sus volúmenes reales y sobre su ubicación en el planeta.

El aumento de la demanda de agua tanto para el consumo doméstico como para la industria y para uso agrícola con fines de regadío ha sido constante a lo largo de los últimos decenios hasta el punto de que la sobreexplotación de los acuíferos se ha convertido en un problema especialmente importante en las cuencas mediterráneas.

Alrededor del 75% de los residentes de la Unión Europea (UE) dependen de las aguas subterráneas para su abastecimiento de agua potable. Por ello, ocasionada por la presión en términos de calidad y cantidad a la que están sometidas las aguas de la UE, surgió la necesidad de tomar medidas para proteger los recursos hídricos y promover el adecuado equilibrio entre las extracciones y la capacidad de renovación, mantenimiento o mejora de su estado ecológico

“La DMA incorpora en diciembre de 2000 una unidad de evaluación y de gestión —la masa de agua— con el objetivo de facilitar la gestión del agua”

El 22 de diciembre de 2000 entró en vigor la Directiva Marco del Agua (DMA) en la Unión Europea, con la finalidad de unificar las actuaciones relacionadas con la gestión de agua, implantar unos objetivos medioambientales homogéneos entre los Estados Miembros y establecer un marco común de actuación.

Con el objetivo de facilitar la gestión del agua, la DMA incorpora una unidad de evaluación y de gestión, la “masa de agua”, un término técnico definido en la Directiva para categorizar (ordenar y clasificar) un número limitado de divisiones básicas de agua.

CONVIVENCIA Y CONFUSIÓN ENTRE LOS TÉRMINOS

Una vez adoptado, el término “masa de agua” (superficial o subterránea, natural o artificial, continental o marina, tanto en estado líquido como en estado sólido), debía relacionarse y, según el caso, substituir o convivir con otros términos como “acuífero”, “unidad hidrogeológica”, “agua subterránea”, utilizados hasta el momento.

En esa “convivencia”, actualmente pueden llegar a aparecer en un mismo texto varios términos y ser usados de tal manera que no lleguen a quedar clara sus diferencias. Como muestra, los siguientes fragmentos extraídos de la web del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico del gobierno de España.

En España se ha adoptado el criterio de asignar como masa de agua subterránea la Unidad Hidrogeológica, definidas en los Planes Hidrológicos de cuenca; con algunas modificaciones en algunos casos tendentes a lograr una mayor concordancia con los límites físicos de los acuíferos.

En este primer fragmento podría parecer que “masa de agua subterránea” y “Unidad Hidrogeológica” son lo mismo (“con algunas modificaciones”) y que tanto unas como otras (masas y unidades hidrogeológicas) deberían “concordar” con los límites físicos de los acuíferos.

Con la entrada en vigor de la Directiva Marco del Agua, se realizaron trabajos de caracterización hidrogeológica para la definición de las masas de agua subterránea a partir de las unidades hidrogeológicas, reconociendo la existencia de un mayor número de acuíferos significativos que los que habían sido definidos en los estudios para la delimitación de estas unidades hidrogeológicas.

Y en este segundo fragmento, aunque parece afirmarse que se partió de las unidades hidrogeológicas para definir las masas de agua subterránea, no queda claro en absoluto qué relación tienen ambas entidades con los acuíferos.

RELACIÓN ENTRE UNIDADES HIDROGEOLÓGICAS, ACUÍFEROS Y MASAS DE AGUA SUBTERRÁNEA

El Diccionario panhispánico del español jurídico define “Unidad hidrogeológica” como “un concepto antiguo que se superpuso al de acuífero y que hoy se ha sustituido por masa de agua subterránea”, y continua afirmando que “se entendía por unidad hidrogeológica uno o varios acuíferos agrupados a efectos de conseguir una racional y eficaz administración del agua”.

En la web del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, se puede leer que actualmente el término “Unidad Hidrogeológica” se considera “obsoleto en su naturaleza jurídica”, pero aún útil “porque muchos estudios, informes, puntos de sondeos hacen referencia a las unidades hidrogeológicas y no a las masas de agua subterránea”.

Desde 1988 (coincidiendo con la elaboración de los Planes Hidrológicos de todas las cuencas) y hasta la entrada en vigor de la Directiva Marco del Agua (DMA), las unidades de gestión de las aguas subterráneas eran las Unidades Hidrogeológicas, definidas en el Reglamento de la Administración Pública del Agua y la Planificación Hidrológica del siguiente modo:

“Por unidad hidrogeológica se entiende uno o varios acuíferos agrupados a efectos de conseguir una racional y eficaz administración del agua”.

En 2000, la Directiva Marco del Agua introdujo el nuevo término (Masa de Agua) y estableció su relación con “acuífero” en el artículo 40 del Texto Refundido de la Ley de Aguas.

Acuífero es una o más capas subterráneas de roca o de otros estratos geológicos que tienen la suficiente porosidad y permeabilidad para permitir ya sea un flujo significativo de aguas subterráneas o la extracción de cantidades significativas de aguas subterráneas.
Aguas subterráneas son todas las aguas que se encuentran bajo la superficie del suelo en la zona de saturación y en contacto directo con el suelo o el subsuelo.
Masa de agua subterránea es un volumen claramente diferenciado de aguas subterráneas en un acuífero o acuíferos.

En consecuencia, las masas de agua subterránea son las unidades básicas de gestión (en substitución de las antiguas unidades hidrogeológicas) y, según los criterios que establece la Directiva Marco del Agua, a diferencia de las unidades hidrogeológicas (uno o varios acuíferos agrupados) con la implementación de estas unidades de gestión se “presta especial atención al contenido, es decir el agua, y no al continente, que es el acuífero”, una “entidad básica”, el acuífero, “que puede ser delimitada físicamente de forma precisa atendiendo exclusivamente a criterios hidrogeológicos”.

DÍA MUNDIAL DEL AGUA 2022

Las Naciones Unidas (UN) han decidido que el Día Mundial del Agua 2022, que desde 1992 se celebra el 22 de marzo, se centre en las aguas subterráneas, recurso hídrico de suma importancia que, al margen de los glaciares y los casquetes polares, supone más del 90% del agua dulce disponible en el mundo.

Con el lema “Aguas subterráneas, hacer visible lo invisible”, el principal objetivo es evidenciar su importancia y reivindicar una gestión adecuada y eficaz mediante las habituales campañas de concienciación y mediante la celebración del 9º Foro Mundial del Agua.

Neurite, especialistas con más de 30 años de experiencia trabajando con confederaciones hidrográficas.

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Parque Natural de Doñana: acuífero desprotegido y sobreexplotado

El Tribunal Europeo de Justicia de la UE ha sentenciado que las administraciones españolas responsables de preservar el Espacio Natural de Doñana están incumpliendo las leyes europeas que les obligan a proteger este espacio natural de la extracción continuada e insostenible del agua de su acuífero.

En 2016, Europa abrió un procedimiento de infracción con el que alertó a las autoridades españolas sobre el descenso de los niveles de aguas subterráneas y superficiales temporales y sobre el mal estado del agua causado por la contaminación ocasionada por la agricultura intensiva.

En 2019, la Comisión Europea llevó a España ante el Tribunal de Justicia y, más de 2 años después, el 24 de junio de 2021, el Tribunal ha concluido que el Estado español no tuvo en cuenta en el Plan Hidrológico del Guadalquivir 2015-2021 las extracciones de agua ilegales para estimar adecuadamente las extracciones de agua subterránea, y no previó medidas convenientes para «evitar la alteración de los tipos de hábitats protegidos” provocada por las extracciones de agua subterránea.

“El Estado español no tuvo en cuenta en el Plan Hidrológico del Guadalquivir 2015-2021 las extracciones de agua ilegales para estimar adecuadamente las extracciones de agua subterránea”

El Tribunal de Justicia de la UE sostiene en su sentencia que de los “datos científicos se desprende que la sobreexplotación del acuífero de Doñana ha acarreado un descenso del nivel de las aguas subterráneas que ocasiona una alteración constante de las zonas protegidas del Espacio Natural protegido de Doñana” y que las “extracciones desmesuradas de agua subterránea” en el Espacio Natural de Doñana incumplen el derecho comunitario (Directiva Marco del Agua y Directiva Hábitats).

La sentencia conmina a España a cumplir con sus obligaciones de acuerdo a las leyes europeas y, en caso de que no se adopten las medidas necesarias, la Comisión Europea podría solicitar que se impusiese una multa al estado español.

INFORMACIÓN NECESARIA Y TOMA DE DECISIONES

El Espacio Natural de Doñana, entre las provincias de Huelva, Sevilla y Cádiz, está compuesto por dos zonas protegidas, el Parque Nacional y el Parque Natural, con una extensión total de más de 128.386 hectáreas.

Doñana forma parte de la Red Natura 2000, fue declarado Reserva de la Biosfera y Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, al lado de maravillas de la naturaleza como el Parque Nacional los Glaciares en Argentina, la Isla de los Galápagos en Ecuador, el Parque Nacional de Yellowstone en Estados Unidos o el Parque Nacional de Rapa Nui en Chile.

Llama la atención que ni los prestigiosos reconocimientos internacionales, ni que Doñana sea la mayor zona húmeda de Europa occidental y esté considerada la mayor reserva ecológica del continente (lugar de paso y cría para cientos de miles de aves acuáticas y terrestres) hayan conseguido que las autoridades españolas tomaran las medidas oportunas de protección.

“El Plan Hidrológico del Guadalquivir 2015-2021 no contiene la «información necesaria» para valorar la repercusión de la actividad humana en las masas de agua subterránea de Doñana”

En su sentencia, el Tribunal de Justicia Europeo señala que el Plan Hidrológico del Guadalquivir 2015-2021 no contiene la «información necesaria» para valorar la repercusión de la actividad humana en las masas de agua subterránea de Doñana y que “el deterioro de estos hábitats continúa y su estado seguirá deteriorándose debido al descenso del nivel piezométrico del acuífero, porque España no ha adoptado las medidas necesarias para poner fin a ese deterioro”.

COMBINAR MODELOS NUMÉRICOS BASADOS EN LEYES FÍSICAS CON MODELOS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA)

Gran parte de esa “información necesaria” pero no disponible es la cantidad de agua que se está extrayendo del acuífero. Ello es así porque no solo son pocos los pozos que disponen de caudalímetro (en cuyo caso solo cabe una estimación basada en el caudal de concesión), sino que la mayoría de los pozos son ilegales. “Agua no registrada” es el eufemismo empleado para el agua da la que se desconoce su cantidad, localización o ambos.

Hasta que no se disponga de esta necesaria información resulta difícil calibrar con los modelos clásicos las medidas a tomar. Sin embargo, y aunque sea de forma transitoria, el gestor del agua debe convivir con esta indeterminación. Para ello, es imprescindible que se cuente con los medios que permitan combinar modelos numéricos basados en leyes físicas con modelos de Inteligencia Artificial (IA) que adivinen esa influencia antrópica indeterminada.

Neurite proporciona soluciones de software para transformar los datos disponibles en un conocimiento útil que ayude realmente en los procesos de toma de decisiones, con un sistema que combina inteligencia artificial e inteligencia humana, datos internos y datos externos, para generar información relevante y constantemente actualizada.

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CAUDAL ECOLÓGICO: QUÉ ES Y CUÁL ES SU IMPORTANCIA

En nuestro país, lo llamamos “caudal ecológico”, caudal “ambiental”, caudal “medioambiental” o, incluso, caudal “de mantenimiento”. En países de nuestro entorno, lo llaman débit réservé (caudal reservado), recommended flow (caudal recomendado), regulated flow (caudal regulado), minimum flow (caudal mínimo) o environmental flow (caudal medioambiental).

Que se utilicen muchos nombres para hacer referencia a un mismo concepto, en este caso el “caudal ecológico” de ríos y humedales, indica, probablemente, que no tenemos claro qué es o qué no nos hemos puesto de acuerdo en qué queremos que sea.

Porque, ¿hasta qué punto podría llegar a ser diferente un caudal “mínimo” de un caudal “ecológico”? ¿Un caudal de “mantenimiento” de un caudal “medioambiental”? ¿O uno “recomendado” de uno “reservado”?

No es fácil responder a estas preguntas porque, aunque es obvio que podemos consensuar la definición de “caudal”, paradójicamente, y siendo un término tan en boga y tan popular, no hay consenso sobre cuál es el significado de la palabra “ecológico”.

CONSENSO SOBRE CUÁL ES EL SIGNIFICADO DE LA PALABRA “ECOLÓGICO”

Resulta sorprendente constatar que si, por ejemplo, buscamos “Star Trek” en google, obtenemos 100 millones de resultados; si buscamos la palabra “cerveza” obtenemos algo más de 150 millones; y si procedemos de igual modo con la palabra “ecológico” nos topamos con nada menos que 130 millones de citas.

Luego, por pura “lógica”, si a mayor numero de resultados, mayor popularidad del término, lo “ecológico” es más popular y conocido que Star Trek, y solo un poco menos que la “cerveza”.

Concretemos un poco más la búsqueda: escribamos las palabras “caudal ecológico” en un buscador y asociémoslas con un año en concreto (“caudal ecológico” + 2020, por ejemplo) y comprobaremos que son miles (más de 60.000) los resultados obtenidos entre estudios, análisis, noticias, normas y… controversias o batallas legales, muchas de ellas entre administraciones, regantes, hidroeléctricas, ecologistas y ciudadanos directamente afectados por el deterioro de los ríos.

¿A qué se debe?

Primero, a que todos los implicados están interesados en defender una definición de caudal ecológico que favorezca su visión de cómo deben utilizarse los recursos hídricos.

Segundo, como queremos evidenciar, a que no hay consenso y no nos ponemos de acuerdo en cuáles deben ser las características precisas de un “caudal ecológico”.

¿POCA AGUA PARA TANTA SED?

El agua es un bien preciado y escaso: la necesitan los regantes, las hidroeléctricas, los ciudadanos para su consumo, y, tal como nos recuerdan a menudo las organizaciones ecologistas, el agua es imprescindible en cantidad y calidad para conservar los ecosistemas acuáticos y los ecosistemas terrestres asociados.

A la mesa del debate (y del reparto del agua) se sientan políticos (que nos representan a todos), regantes, grandes y pequeñas hidroeléctricas, ecologistas y ciudadanos que integran colectivos de afectados por la falta de agua que garantice el mantenimiento de los ecosistemas de sus territorios.

A efectos prácticos estamos de acuerdo en que el “caudal” de un río es la cantidad de agua que circula por su cauce en un lugar en concreto durante un tiempo determinado (en m3/s según el Sistema Internacional; en l/s en muchos ríos de España), y que la “ecología” es la ciencia (un área de la biología) que estudia las interrelaciones de los seres vivos entre sí y con el medio ambiente que habitan.

Entonces, ¿podría concluirse que “ecológica”, en relación al agua que discurre por los ríos, es toda aquella actividad que no interfiere en el equilibrio de un ecosistema natural y que contribuye a conservar o recuperar el medio ambiente, y, por tanto, que “caudal ecológico” es aquel caudal que, por cantidad y calidad, contribuye a conservar o recuperar el medio ambiente?

Podría ser, sí, pero, de todos modos, aun conociendo cuál es la finalidad u objetivo de un caudal ecológico, ¿con qué parámetros lo calculamos?

¿Es la media anual del agua que discurre por el río? ¿Es el agua que debería discurrir si no mediara o no hubiera mediado la intervención humana? ¿Es un mínimo o también es un máximo de volumen y velocidad del agua? ¿Es calidad, es cantidad? ¿O ambas, dado que la Directiva Marco del Agua define estado ecológico como “una expresión de la calidad de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos asociados a las aguas superficiales”?

DATOS, INFORMACIÓN, CONOCIMIENTO

El Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF), organización no gubernamental que tiene por objeto la conservación del medio ambiente, define “caudal ecológico” como un instrumento, una herramienta de gestión imprescindible para “acordar” un uso y una conservación medioambiental que favorezca a la sociedad en su conjunto:

“El caudal ecológico (CE) en ríos y humedales es un instrumento de gestión que permite acordar un manejo integrado y sostenible de los recursos hídricos, que establece la calidad, cantidad y régimen del flujo de agua requerido para mantener los componentes, funciones, procesos y la resiliencia de los ecosistemas acuáticos que proporcionan bienes y servicios a la sociedad. El CE concilia la demanda económica, social y ambiental del agua, reconoce que los bienes y servicios de las cuencas hidrológicas dependen de procesos físicos, biológicos y sociales, y que únicamente conservando el agua que estos necesitan, se puede garantizar su provisión futura”.

Sin embargo, para conseguir que sea una herramienta de gestión útil y precisa, necesitamos nutrir nuestro conocimiento.

¿Cómo transformar el concepto en herramienta?

Necesitamos, para conseguirlo, datos de calidad, información y conocimiento que permita individualizar cada río e, incluso, cada tramo de río, que haga posible pactar la cantidad de agua realmente necesaria en tiempo y lugar para preservar, mantener y mejorar las condiciones de cada ecosistema.

Necesitamos datos de calidad, información y conocimiento que permita establecer qué cantidad de agua puede extraerse del río en tiempo y lugar para el uso y el consumo humano, sin que ello suponga un menoscabo para la preservación de sistemas naturales dinámicos y complejos.

Necesitamos datos de calidad, información y conocimiento que permita prever las reservas y el control de caudales ecológicos en situación de sequía y el efecto de determinadas obras civiles o de un incremento de caudal del río; que permita definir las reglas de desembalse según sean las necesidades antrópicas y medioambientales del río, evitar que el uso desmedido de un acuífero conlleve la inutilización de pozos próximos y alertar de manera temprana sobre fenómenos de contaminación, tanto de ríos, como de acuíferos.

Neurite, especialistas con más de 30 años de experiencia trabajando con confederaciones hidrográficas.

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MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS (I)

Una central hidroeléctrica es una instalación que transforma la fuerza del agua en energía eléctrica. Para ser más precisos, las centrales hidroeléctricas son infraestructuras que utilizan la energía potencial del agua de un cauce natural en su caída o salto entre dos puntos o niveles situados a distinta altura, con el objetivo de generar energía hidroeléctrica

El agua, que en esta infraestructura va adquiriendo velocidad, pasa por una o varias turbinas que transforman la energía del agua en movimiento en energía mecánica que, a su vez, al pasar por uno o varios generadores, se transforma en energía eléctrica.

Las centrales hidroeléctricas pueden considerarse una evolución de los antiguos molinos de agua que, desde la antigüedad y durante siglos, han utilizado la corriente de agua de un río o la derivada de las mareas para generar energía con la que, por ejemplo, moler grano en grandes cantidades.

Los expertos no se ponen de acuerdo en cuál puede considerarse la primera central hidroeléctrica del mundo. Puede que la primera fuera la construida en las Cataratas del Niágara (entre EE.UU. y Canadá), la construida en Northumberland (Reino Unido) o la construida en el río Fox (Wisconsin, EE.UU.), todas ellas entre los años 1879 y 1882.

En España, fue en los primeros años del siglo XX cuando la energía hidroeléctrica empezó a sustituir a la térmica de vapor. En 1907 se construyó la central hidroeléctrica del Molinar en Villa de Ves (Albacete), que aprovechaba un desnivel natural de 400 metros en el río Júcar, y transportaba la energía por un tendido de más de 250 km hasta Valencia y Madrid.

La energía de las minicentrales hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas se clasifican en Centrales hidroeléctricas de gran potencia (más de 10 Megavatios de potencia instalada y grandes infraestructuras basadas en la utilización de caudales procedentes de grandes pantanos y embalses), Minicentrales hidroeléctricas (menos de 10 MW) y Microcentrales hidroeléctricas (menos de 1MW).

En España existen actualmente en torno a 1.200 mini y micro centrales (de las aproximadamente 1350 existentes). La mayoría vende la energía generada a compañías eléctricas y, el resto, un pequeño tanto por ciento, genera energía para autoconsumo.

La energía generada por las centrales “mini” o “micro” se considera legalmente “energía renovable”, “energía verde” o “energía limpia”, según se sienta más menos predilección por una u otra metáfora.

Con estos términos (renovable, verde, limpia) se quiere indicar lo siguiente:

La generación de energía hidroeléctrica no produce gases de efecto invernadero como la combustión del carbón o el petróleo y, por tanto, no contribuye al calentamiento global.
La generación de energía hidroeléctrica suministrada por minicentrales tiene un impacto medioambiental mucho menor al que pueden tener las grandes infraestructuras y, por tanto, se entiende que respeta los recursos naturales.
Como el sol y el viento, el agua es considerada una fuente natural de energía capaz de regenerarse por medios naturales, y tan abundante como para ser calificada de virtualmente inagotable.

Sin embrago, mientras las fuentes de la energía solar y de la energía eólica escapan al agotamiento producido por la acción del ser humano, el agua, un bien común, sí es un recurso natural limitado, “agotable”, muy necesario y, por tanto, muy codiciado en nuestro país, uno de los más secos de Europa.

¿Es o no es «renovable, verde y limpia» la energía producida por las minicentrales?

La condición para que la energía producida por las minicentrales hidroeléctricas sea renovable, verde y limpia es que su extracción y su utilización no impacten en el medioambiente, es decir, que el uso del agua no suponga un menoscabo para la preservación e, incluso, para la mejora de ecosistemas acuáticos como los ríos, los acuíferos y los humedales.

La detracción del agua tiene un límite: no debe implicar la reducción de hábitats fluviales y lacustres ni el deterioro de la calidad del agua o la degradación de la biología natural o la morfología de los cauces.

Por ello, y dada la creciente escasez de agua de la mayoría de las cuencas españolas, ha sido necesario establecer caudales ecológicos que garanticen la buena salud de la vida de los ecosistemas fluviales.

Por tanto, la energía hidroeléctrica es una energía renovable en la medida en que se controla que la cantidad de agua utilizada en los tramos de un río es la adecuada para preservar la salud medioambiental de los diferentes tramos de río que se ven afectados.

El impacto medioambiental de las derivaciones de agua hacia las minicentrales

Por sus dimensiones, costes y relativa facilidad de instalación y conservación, las minicentrales han sido muy utilizadas desde principios del siglo XX para el autoconsumo de instalaciones industriales, para electrificar pequeños núcleos rurales y para contribuir a las necesidades energéticas de las grandes urbes.

Desde hace algunos años, la UE se ha propuesto potenciar la recuperación y la modernización de antiguas minicentrales e, incluso, cuando sea posible, promover la construcción de nuevas, con el objetivo de disminuir la dependencia energética de terceros países y de contar con lo que a nivel internacional se entiende que, bien gestionado, puede ser una magnífica fuente de energía renovable.

Para ello, para que la gestión sea la adecuada, es imprescindible contar con los estudios especializados y los recursos técnicos que permitan establecer y salvaguardar con todo el rigor los caudales ecológicos.

Sin embargo, dadas las actuales circunstancias climáticas, la necesidad de limitar la cantidad de agua utilizada por las minicentrales choca con la necesidad de que estas sean rentables para sus propietarios.

Pero las concesiones de explotación del agua se realizaron en muchos casos a perpetuidad o se renovaron a finales del siglo XX por largos periodos de tiempo, y, por entonces, no se tenía en cuenta, como ahora, la preservación ecológica de los ríos, hasta el punto de que las concesiones, en muchos casos, superan con creces el caudal ecológico del río.

NEURITE: SOFTWARE DE PREDICCIÓN Y CONTROL

Es evidente que los gobiernos y las autoridades competentes no van a prescindir del servicio que prestan las minicentrales, ni tampoco pueden obviar el deterioro medioambiental que a menudo supone la actividad económica de las minicentrales.

También es evidente que las minicentrales hidrológicas solo serán viables si no se limita en exceso la cantidad y la frecuencia de las descargas y, por tanto, si no dejan de ser suficientemente rentables para sus propietarios.

Por ello, en este contexto es imprescindible contar con los suficientes puntos de control y datos de calidad sobre el nivel real del agua, además de disponer de un modelo que permita saber qué es lo que realmente ocurre y ocurrirá en el río.

El software de Neurite (software de predicción y control AIBLOCKS4WATER) es una herramienta innovadora tanto para la previsión de reservas y el control de caudales ecológicos en situación de sequía, como para la predicción, el control y la gestión de inundaciones, y para la previsión de episodios de contaminación de ríos y acuíferos.

La tecnología que sustenta la plataforma AIBLOCKS4WATER está basada en la combinación de bloques de algoritmos con bloques de inteligencia artificial.

La alimentación previa de estos bloques de aprendizaje profundo permite, en primer lugar, interpretar y entender las relaciones entre los datos introducidos y, en segundo lugar, emplear esos conocimientos para llevar a cabo predicciones inmediatas y con un alto grado de exactitud.

PLATAFORMA AIBLOCKS4WATER

Control de caudales ecológicos en ríos

Anticiparnos a las situaciones en las que el concesionado no está dejando pasar por el río el caudal ecológico, para que la inspección pueda optimizar su eficacia, actuar de manera pertinente y evidenciar el uso abusivo de la concesión.
Identificar las concesiones que producen energía eléctrica por debajo de lo que sería un óptimo uso del caudal de la concesión, dado un determinado equipamiento.

Previsión de reservas

Escenarios para determinar o solicitar en situaciones de sequía la concesión de derivaciones en el río, para que puedan ser atendidas de la manera más adecuada tanto para riego, abastecimiento o industria, como para mini centrales eléctricas y actividades lúdicas.
Escenarios para definir o negociar las reglas de desembalse en función de las necesidades antrópicas y medioambientales.
Escenarios para determinar o solicitar la concesión de explotaciones de acuíferos (pozos) y evitar que el uso conjunto del acuífero (riego, abastecimiento y/o industria) provoque un descenso de su nivel conlleve la inutilización de pozos próximos.

Previsión de contaminación por episodios de sequía

Alerta temprana de salinización de pozos costeros por intrusión marina cuando, por sobreexplotación, descienda el nivel del acuífero y se produzca la entrada del agua de mar.
Alerta de incremento de niveles de contaminación en ríos provocado por el descenso de caudales y mantenimiento de carga contaminante de las industrias o núcleos urbanos que vierten en él.

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Cirrus, un nuevo supercomputador para realizar mejores y más precisas predicciones meteorológicas

La Agencia Estatal de Meteorología (Aemet), sucesora de la centenaria Dirección General del Instituto Nacional de Meteorología, y actualmente adscrita al Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, contará desde finales de mayo con los servicios de Cirrus, el segundo ordenador más potente de España tras el Mare Nostrum del Barcelona Supercomputing Center (BSC).

Con casi diez veces más capacidad de computación que el superordenador actual de la Aemet, Cirrus, que ocupará una habitación propia de más de 20 metros cuadrados, almacenará toda la información climatológica de los últimos 125 años y permitirá hacer predicciones más precisas y proyecciones con mayor resolución.

Hasta el cuarenta de mayo, ¿no te quites el sayo?

Durante milenios, los seres humanos, especialmente los agricultores y los marinos, han alzado la cabeza, han observado el cielo y se han preguntado qué les depararía el futuro, para bien o para mal, a sus cosechas o a sus viajes.

Hasta principios del siglo pasado nuestros abuelos realizaban sus predicciones y elaboraban sus patrones climáticos a partir de la observación del clima y de la experiencia acumulada durante generaciones.

Lo esperable era que, en determinados lugares, en abril las aguas fueran mil, que hasta el cuarenta de mayo no conviniera quitarse el sayo o que si el cielo amanecía “empedrado” (nubes dividas en pequeños fragmentos de cirrocúmulos o altocúmulos que suelen indicar inestabilidad) durante la jornada el suelo acabara “mojado”.

Hoy en día, los meteorólogos disponen de una ingente cantidad de datos sobre el estado de la atmosfera, datos provenientes de satélites, radares, estaciones de aforo, etc., que permite realizar predicciones que, como es obvio, se caracterizan por una fiabilidad mucho mayor que la proveniente de la a veces contradictoria sabiduría popular.

Esta enorme cantidad de datos requiere también de un aumento de la capacidad de cálculo de los superordenadores.

Esta enorme cantidad de datos requiere también de un aumento de la capacidad de cálculo de los superordenadores que permita procesar un número elevadísimo de datos a una velocidad inevitablemente “inhumana”, utilizar mejores métodos de cálculo y realizar simulaciones con el mayor grado de certidumbre.

De Cirrus se espera que permita predecir el clima de manera más precisa y más detallada, que lo haga en menos tiempo y con mayor antelación (con partes a 12 horas y actualizaciones horarias), y que calcule con mayor resolución las dimensiones espaciales de los fenómenos climáticos, de modo que podamos llegar a predecir qué ocurrirá no solo, por ejemplo, en una gran ciudad, sino en una sección específica de esta ciudad.

Actualmente, además de alzar la vista y observar el cielo, los ciudadanos de este país realizamos mensualmente casi 30 millones de consultas a la web de la Aemet. Y no solo lo hacemos para averiguar si el fin de semana nos “hará buen tiempo”, también lo hacemos porque las predicciones climáticas son imprescindibles para tomar decisiones muy relevantes en el ámbito de la gestión del agua, de la generación de energía, de la agricultura, la pesca y el turismo, entre otros.

EL CONOCIMIENTO AÑADIDO

Para la gestión del agua, uno de los ámbitos donde tan necesario es contar con buenas predicciones climáticas, disponemos de sensores que proporcionan datos de temperatura, de nivel de río, de profundidad del acuífero o de intensidad de lluvia; disponemos de satélites que suministran datos sobre el espesor de nieve o la humedad del suelo….

Pero el agricultor, para gestionar sus cultivos, precisa disponer no solo de datos, sino especialmente de un conocimiento muy concreto sobre cuándo y cómo va a llover, sobre cuál será la cantidad de agua que discurrirá por el canal o podrá extraer del el pozo,y sobre cuáles serán las temperaturas en un futuro inmediato o en los próximos meses.

Al organismo encargado de gestionar los embalses de una cuenca le gustaría saber de antemano cuál será el volumen esperado de lluvia transformada en agua en el embalse para decidirse a abrir compuertas o no.

Y las minicentrales hidroeléctricas querrían conocer cuánta agua podrán derivar del río sin dejar a éste por debajo del caudal ecológico.

Disponemos de datos, pero aún necesitamos dar un salto que nos permita transformar el dato en información, y la información en conocimiento.

Como hemos señalado en otro artículo en este mismo blog, disponemos de datos, pero aún necesitamos dar un salto que nos permita transformar el dato en información, y la información en conocimiento concreto, práctico y rentable.

Se requiere una cadena continua entre los sensores meteorológicos, las imágenes de satélite o radar y las previsiones climáticas; entre previsiones climáticas y previsiones hidrológicas; y también entre las previsiones y la evolución futura del caudal en superficie o el nivel del acuífero, para, finalmente, con toda esta información encadenada, cubrir el último salto.

Un último salto que consiste en la elaboración de los criterios que ayuden al agricultor o al gestor del embalse o de la minicentral a llevar a cabo una mejor gestión de su parcela en un momento concreto o, en un encadenamiento similar, que ayuden en la gestión de desembalses en avenidas, en el manejo de depuradoras o de plantas de tratamiento de agua, etc.

Este último salto requiere añadir conocimiento hidrológico e hidráulico a los resultados de las previsiones de Cirrus, para generar otras previsiones más cerca de la toma de decisiones y, así, aprovechar al máximo toda esa enorme potencia de cálculo.

SUPERCOMPUTACIÓN vs. COMPUTACIÓN EN LA NUBE

Solo determinados problemas requieren el uso de supercomputadores, o bien por su extraordinaria complejidad y complicación o bien por su magnitud, como por ejemplo aquellos fenómenos globales que no puedan reducirse a un conjunto de fenómenos locales suficientemente independientes entre sí. Los procesos meteorológicos serían uno de estos fenómenos necesariamente globales.

Sin embargo, la mayoría de acciones en la naturaleza permiten una buena aproximación local, de ahí, por ejemplo, el concepto de “masa de agua” que reconoce una cierta unidad a una división territorial.

En aquellos casos en que pueda realizarse una división del problema, la mejor aproximación a su modelación es la computación en la nube.

“Divide y vencerás”

Es decir, divide el fenómeno global, por ejemplo el hidrológico, en pequeños modelos locales, masa de agua, y asigna un ordenador en la nube del tamaño necesario para cada modelo local, para finalmente resolverlos todos a la vez.

Es importante, pues, distinguir entre problemas susceptibles de ser divididos y soluciones capaces de escalar. La solución óptima pasa por la aplicación de ambas tecnologías, supercomputación y computación en la nube.

El uso de Cirrus por al AEMET será el gran paso al que acompañará una proliferación de cálculos paralelizados en la nube que acercarán los datos al proceso de decisión.

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¿QUÉ ES UNA MASA DE AGUA?

El término “masa de agua” es un término técnico, una unidad de evaluación o unidad de gestión definida en la Directiva Marco Europea del Agua (DMA), norma del Parlamento Europeo que entró en vigor el 22 de diciembre de 2000.

“Masa de agua” es una división básica (una porción, una extensión, un volumen o una parte significativa y homogénea) de un curso de agua superficial o subterráneo, natural o artificial, continental o marino (aguas costeras), tanto en estado líquido como en estado sólido (glaciares, etc.).

La incorporación de una unidad de gestión como esta es categorizar (proporcionar un orden y clasificar) un número limitado de “divisiones de agua”, con el objetivo de facilitar su gestión y proceder al mantenimiento o la mejora de su estado ecológico, químico y cuantitativo (equilibrio entre extracciones y necesidades que garantiza o asegura una buena capacidad de renovación del recurso).

Con anterioridad a la DMA y al margen del ámbito especializado de la gestión del agua, el término “masa de agua oceánica” se ha utilizado y se utiliza para denominar volúmenes de agua marina, “masas” con características de temperatura y salinidad que se crean en procesos superficiales, se hunden y se mezclan con otras masas de agua en desplazamiento por las cuencas oceánicas.

La Directiva Marco del Agua (DMA)

La Directiva Marco del Agua nació con la voluntad de unificar en la Unión Europea las actuaciones relacionadas con la gestión de agua, implantar unos objetivos medioambientales homogéneos entre los Estados Miembros y establecer un marco común de actuación, un “marco legislativo que fuera coherente, efectivo y transparente”.

El primer punto de la Directiva señala que “El agua no es un bien comercial como los demás, sino un patrimonio que hay que proteger, defender y tratar como tal”, tanto en calidad como en cantidad, para garantizar su sostenibilidad en unas circunstancias de “creciente presión que supone el continuo crecimiento de su demanda, de buena calidad y en cantidades suficientes para todos los usos”.

El objetivo de su aplicación fue detener el deterioro y conseguir un «buen estado» de ríos, lagos y aguas subterráneas, protegiendo el agua en todas sus formas (superficiales, subterráneas, continentales y de transición), regenerando los ecosistemas y reduciendo su contaminación.

Clasificación de las masas de agua en la DMA

Aguas superficiales y subterráneas

Aguas superficiales: todas las aguas continentales no subterráneas, aguas de transición y aguas costeras.
Masa de agua superficial: parte diferenciada y significativa de agua superficial (totalidad o parte de lago, embalse, corriente, río o canal; aguas de transición o tramo de aguas costeras).
Aguas subterráneas: todas las aguas que se encuentran bajo la superficie del suelo en la zona de saturación.
Masa de agua subterránea: volumen claramente diferenciado de aguas subterráneas en un acuífero o acuíferos.

Aguas continentales, de transición o costeras

Aguas continentales: masas de agua quietas o corrientes en superficie y todas las aguas subterráneas.
Aguas de transición: masas de agua superficiales próximas a la desembocadura de los ríos, parcialmente salinas, pero con notable influencia de flujos de agua dulce.
Aguas costeras: masas de agua superficial “situadas hacia tierra desde una línea cuya totalidad de puntos se encuentra a una distancia de una milla náutica mar adentro desde el punto más próximo de la línea de base que sirve para medir la anchura de las aguas territoriales y que se extienden, en su caso, hasta el límite exterior de las aguas de transición”.

Masas de agua artificial o muy modificada

Masa de agua natural: masa de agua que mantiene su hidromorfología y características ecológicas originales.
Masa de agua muy modificada: masa de agua superficial que ha experimentado un cambio sustancial producido por la actividad humana.
Masa de aguas artificial: masa de agua superficial creada por la actividad humana.

Masa de agua, cuenca hidrográfica y demarcación hidrográfica

Una masa de agua es una unidad básica de evaluación o de gestión, desde un río o una parte de un río (agua natural “dulce” que fluye en superficie o subsuelo) o un embalse (masa de agua “dulce” artificial quieta en superficie), hasta una masa de agua de transición (masa de agua superficial parcialmente salina próxima a la desembocadura de los ríos) o costera (masa de agua marina).

Una cuenca hidrográfica es, según definición de la Directiva Marco Europea, una “superficie de terreno cuya escorrentía superficial fluye en su totalidad a través de una serie de corrientes, ríos y, eventualmente, lagos hacia el mar por una única desembocadura, estuario o delta” y, por tanto, es o puede ser también una serie de masas de agua de distinta naturaleza.

La definición de cuenca hidrográfica no incluiría los acuíferos al no ser ni una superficie, ni necesariamente “desembocar” en el mar, menos aún en un único punto; sin embargo, las aguas subterráneas suelen incluirse también en dicho término.

Una demarcación hidrográfica es “la zona marina y terrestre compuesta por una o varias cuencas hidrográficas vecinas y las aguas de transición, subterráneas y costeras asociadas a dichas cuencas”.

NEURITE LAB: SOFTWARE DE PREDICCIÓN Y CONTROL PARA UNA GESTIÓN ÓPTIMA DEL AGUA

La gestión óptima del agua requiere de un conocimiento preciso que tenga en cuenta tanto los fenómenos físicos como los derivados de la acción humana.

Llevar a cabo una previsión de lo que puede llegar a ocurrir en horas, días o meses en cada uno de los puntos del río o del acuífero resulta esencial para facilitar una gestión optima de las masas de agua superficiales y subterráneas, protegerlas en cantidad y en calidad, y asegurar más y mejor su sostenibilidad

El software de predicción y control de Neurite Lab es una herramienta innovadora y efectiva tanto para la previsión de reservas y el control de caudales ecológicos en situación de sequía, como para la predicción, el control y la gestión de inundaciones.

Neurite Lab, especialistas con más de 30 años de experiencia trabajando con confederaciones hidrográficas.

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Imagen cedida por Vicente González