Cómo luchar contra la sequía gracias a la tecnología y evitar la desertificación

España se seca. La aridez se extiende y no precisamente porque llueva menos que hace años, sino por la presencia de olas de calor cada vez más abrasadoras que agravan esos periodos secos que caracterizan a nuestro clima. La sequía es un antónimo de la vida. Sin agua no hay nada, solo tierra desquebrajada y embalses vacíos. Un paisaje que impacta en la salud pública, los ecosistemas y el bienestar en general de las personas.

Aunque la sequía no es un fenómeno nuevo, es cierto que la crisis climática en la que estamos inmersos la ha acelerado hasta amenazar a todos los países del Mediterráneo. Así lo ha remarcado el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), el organismo de las Naciones Unidas encargado de evaluar la ciencia relacionada con este fenómeno.

También lo han hecho informes científicos tan relevantes como el realizado por los investigadores Joel Guiot y Wolfgang Cramer, que presagiaron el futuro que le espera a la península ibérica si el calentamiento global sigue incrementando la temperatura de la Tierra. Sus conclusiones fueron publicadas en un artículo en la revista Science en 2016 y anunciaban que para el 2090 el desierto engullirá la mitad de la península, de Lisboa a Alicante. Suena catastrofista, pero si no se pone remedio España podría ser un nuevo Sáhara.

Según el borrador de la Estrategia Nacional contra la Desertificación y la Sequía, tres cuartas partes de nuestro país están en riesgo de desertificación. En concreto, algo más de nueve millones de hectáreas se encuentran catalogadas como zonas de riesgo alto o muy alto y se espera que sean aún más si no reducimos el ritmo del calentamiento, lo que significa que ese suelo podría quedarse absolutamente inservible.

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Aquí entra en juego la ciencia. Instituciones públicas y privadas trabajan a marchas forzadas, mano a mano con científicos e ingenieros para encontrar soluciones adaptadas a la realidad socioeconómica del sur de Europa, basada sobre todo en pequeñas explotaciones. Se buscan soluciones muy diferentes a otras zonas áridas del mundo, como California o Australia, que, aunque tienen un clima, una agricultura y un problema de escasez de agua muy similar al nuestro, la forma de enfrentarse a él es distinta, porque la gestión del agua en esas zonas es privada.

“El agua es un recurso escaso y menguante en los países del Mediterráneo y en muchas otras zonas áridas o semiáridas de todo el mundo, por eso nuestras prioridades son encontrar formas de preservar el agua, hacer un mejor uso de ella y aumentar su disponibilidad, así como disponer de información precisa sobre el estado de las masas de agua (su calidad y cantidad) para asegurarnos de que podemos protegerlas mejor, así como los ecosistemas asociados. Y en gran medida la tecnología nos ayuda a hacer todo ello”. Son palabras de Marco Orlando, coordinador de proyectos de gestión del agua en la Asociación para la Investigación y la Innovación en el Área Mediterránea (PRIMA). Esta iniciativa reúne a la Unión Europea y a 19 países de Europa, África del Norte y Oriente Medio, con el objetivo de apoyar la cooperación científica en la región en tres ámbitos: la gestión del agua, los sistemas agrícolas y las cadenas de valor agroalimentarias.

Para gestionar realmente el agua de una manera mejor, también debemos examinar cuestiones políticas y normativas. Por ejemplo, “la reforma de los marcos jurídicos para apoyar el uso de los recursos hídricos no convencionales (RNC), como aguas residuales reutilizadas o desaladas, así como cuestiones de gobernanza, que exigen la participación de diversas partes interesadas, no solo gubernamentales o académicas, sino también del sector privado y de los ciudadanos”, detalla el portavoz de PRIMA, un proyecto que cuenta con una financiación de 494 millones de euros provenientes de la Unión Europea (Horizonte 2020) y los estados miembros. España aporta 30 millones.

Hablamos de sequía, pero la gran paradoja es que las reservas de agua del planeta son inmensas. Aproximadamente dos tercios de la superficie de la Tierra están cubiertos de ella, aunque solo un 2,5 % es dulce y únicamente un 0,3 % es apta para el consumo humano. Una diminuta proporción que, además, está mal distribuida, ya que solo seis países acaparan casi el 50 % de los recursos hídricos totales del planeta: Brasil, Canadá, Rusia, Estados Unidos, China e India.

La desalación o desalinización permite aumentar dichos recursos, ya que consigue obtener agua potable a través de la separación de la sal del mar y de otras aguas salobres (lagos, ríos, aguas subterráneas…). Esta agua, además de ser utilizada para el consumo humano, puede ser destinada a la industria o la agricultura.

España es uno de los países del mundo con mayor capacidad instalada de desalación, solo por detrás de los países del golfo Pérsico y Estados Unidos. Tiene una capacidad de desalación de aproximadamente cinco millones de metros cúbicos al día, que podría suministrar agua a 34 millones de habitantes, según datos de la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDyR).

Pero un estudio reciente liderado, entre otros, por científicos del Instituto para el Agua, el Medio Ambiente y la Salud de la ONU (UNU-INWEH), levantaba cierta controversia: advertía del peligro que representan las más de 16.000 plantas de desalinización que en la actualidad se encuentran activas en todo el mundo y que producen al día 142 millones de metros cúbicos de salmuera (agua con una gran concentración de sal), un 50 % más de lo que las asociaciones ecologistas consideran que se debe producir para no dañar el medio ambiente.

Por cada litro de agua potable que sale de estas plantas se genera una media de 1,5 litros de salmuera. Aunque este compuesto se puede aprovechar en la acuicultura para aumentar la biomasa de peces, si se devuelve al mar —como sucede en la mayoría de países de Oriente Medio— tiene un importante impacto medioambiental: aumenta la temperatura del agua y reduce su cantidad de oxígeno, lo que provoca daños en la vida acuática.

Según la Asociación Española de Desalación y Reutilización, la tecnología de desalinización utilizada en España (la osmosis inversa) es de las más avanzadas y eficientes del mundo, por lo que genera menos salmuera que otros países. Arabia Saudí, Emiratos Árabes Unidos, Kuwait y Qatar, por ejemplo, utilizan la evaporación y producen al año el 55% de toda la salmuera mundial. En España, además, los vertidos de salmuera están muy regulados para que generen el menor impacto ambiental posible.

Pero además de la salmuera, otro de los problemas de las desaladoras es su uso de energía. El Instituto de Domótica y Eficiencia Energética (IDEE), de la Universidad de Málaga trabaja para reducir el consumo energético de estas instalaciones.

Para la zona de la Axarquía (Málaga), donde las precipitaciones han sido escasas y el embalse de La Viñuela apenas ha aumentado su nivel, se ha ideado Agua+S, un proyecto de economía circular para desalinizar el agua de forma más sostenible a partir de tres infraestructuras coordinadas: una desaladora instalada cerca del mar, una red de estaciones de bombeo que impulse el agua desalada a través del curso de un río y un parque fotovoltaico sobre el agua de un embalse que suministre energía a todo el proceso.

Es un planteamiento innovador que explica así el director del IDEE, Francisco Guzmán: “Existían plantas desaladoras, parques fotovoltaicos flotantes y sistemas de bombeo, pero a nadie se le había ocurrido unirlo todo”. Esta solución puede ser la definitiva para terminar con la desertización en todos los sitios en los que se tenga un embalse cerca de la costa y sin coste energético.

Junto a la desalación, la reutilización de aguas residuales se ha convertido en una de las herramientas de planificación hídrica más importantes. España es el país de Europa que más agua reutilizada produce —más de 400 hectómetros cúbicos al año— y el quinto en el mundo en instalaciones. Aquí, la innovación también juega un papel muy importante.

En España, la reutilización de las aguas depuradas está regulada por el Real Decreto 1620/2007 y, para poder hacer uso de ellas, hay que obtener permiso, así como una aprobación previa de las autoridades sanitarias. Los criterios de calidad de las aguas regeneradas en nuestro país varían según el uso que se les vaya a dar y, por ejemplo, puede emplearse para riego de zonas verdes urbanas, limpieza de calles, sistemas contra incendios, lavado industrial de vehículos, riego agrario, refrigeración y condensadores evaporativos industriales, aguas de diversos procesos industriales, recarga de acuíferos… Pero en España está prohibido su uso para el consumo humano, así como en instalaciones hospitalarias y sanitarias, en piscinas o fuentes y ornamentos en espacios públicos o interiores de edificios públicos. En otros países —sobre todo de África, Asia y América Latina — esta agua sí se utiliza para el regadío.

A pesar de que la regulación española es estricta, la reutilización no tiene muy buena aceptación social. Aunque la evidencia científica muestra que la calidad del agua regenerada es igual o mejor que el agua obtenida por fuentes tradicionales, el sector agrícola y los propios consumidores aún tienen reticencias por tener poca información.

Precisamente en eso están trabajando en Fit4Reuse, uno de los proyectos que se engloban dentro de PRIMA y en el que participa España junto a otros ocho países y que está coordinado por la Universidad de Bolonia (Italia). “Todavía existen varias barreras para la adopción de estas soluciones innovadoras, como la falta de conocimiento de sus beneficios y la escasa aceptación social, así como la falta de normativas de apoyo. Fit4Reuse está analizando las razones de la baja aceptación pública y las políticas existentes en varios países de Mediterráneo, además de desarrollar actividades para involucrar a las partes interesadas y al público en general y aumentar así la comprensión de estos aspectos con la intención de promover la reutilización”, explica Marco Orlando.

La agricultura se bebe el 70 % del agua del planeta, por ello uno de los principales desafíos es ser capaces de mejorar esa gestión del agua regando el campo de forma más eficiente. La clave está en no despilfarrar, y esa es precisamente la función de los sistemas de riego inteligente.

Esta técnica no es nueva. El ejemplo más claro son los sistemas de riego inteligente disponibles para jardín, aquellos en los que se programa el riego en lugar de hacerlo manualmente, con el ahorro de agua que eso conlleva para la economía doméstica.

Ahora da un paso más gracias al avance de la tecnología y se puede ajustar automáticamente la programación de riego a través de una aplicación que tiene en cuenta las necesidades de agua del cultivo, el estado del suelo y la previsión meteorológica.

En ello trabajan desde el proyecto PRECIMED, coordinado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y que cuenta con la participación de otros países como Túnez, Argelia y Grecia. La investigación, liderada por María Fernanda Ortuño y Juan José Alarcón, permitirá lanzar una herramienta de gestión del riego basada en datos, que integrará el conocimiento sobre fertilizantes y el manejo del agua con las tecnologías de la información y la comunicación.

Esta herramienta cuenta con un conjunto de sensores controlados por una aplicación inteligente que detecta las necesidades de agua y de fertilizantes de acuerdo con las características de la tierra por zonas y de los cultivos. Así ayudará a los agricultores a tomar decisiones precisas y rápidas que están basadas en hechos y cifras reales, en lugar de confiar únicamente en sus instintos, tal y como se ha hecho a lo largo de la historia.

Los cultivos sin tierra permiten obtener el máximo rendimiento de la planta en el mínimo espacio. Hablamos de técnicas como la hidroponía, en la que las plantas se alimentan a través de los nutrientes disueltos en el agua de riego, y la aeroponía, en la que los cultivos se nutren mediante la vaporización de una mezcla de agua y nutrientes sobre las raíces y las hojas. Para poner en marcha estos sistemas se emplean granjas verticales (Vertical Farming), edificios en los que se cultivan plantas en sucesivas alturas y sin la luz del sol.

“Estos sistemas tienen el ciclo de agua cerrado, de forma que no tiran agua al exterior. El agua usada se purifica y se vuelve a usar, con lo que el aprovechamiento de los recursos hídricos es máximo y mucho menor que la agricultura extensiva en tierra. Además, la utilización de cultivo sin suelo nos permite no solo utilizar el agua necesaria en cada momento, sino también recoger y reciclar los drenajes que se tiene para poder volver a utilizarlos para aplicar los fertilizantes”, explica el profesor de ingeniería de la Universidad de Murcia, Antonio Skarmeta.

En general, la luz solar es clave en la agricultura, pero no solo por ser fundamental para el crecimiento de los cultivos, sino por el uso cada vez más extendido de paneles de energía solar para hacer funcionar sistemas como el de riego.

La Universidad de Murcia ha desarrollado un concepto innovador, AgroPV, que propone un sistema mixto que combina la producción de alimentos y de energía, en este caso solar fotovoltaica, en el mismo suelo agrícola. Como cuenta su desarrollador, Miguel Ángel Zamora, ingeniero informático y profesor de esta universidad, “se trata de montar en el campo paneles fotovoltaicos de manera que permita el desarrollo de actividades agrícolas normales para una amplia variedad de cultivos. Esta distribución espacial genera un sombreado uniforme sobre el cultivo, lo que reduce las necesidades de consumo de agua y, por tanto, permite luchar contra la sequía”.

Seguir innovando y apostando por soluciones tecnológicas como las mencionadas es la única salida que nos queda. La sequía avanza, es un problema que solo puede frenarlo la investigación, la concienciación social y planes de acción eficaces por parte de los gobiernos para hacer realidad estos proyectos.