{"id":17039,"date":"2012-07-05T18:25:06","date_gmt":"2012-07-05T21:25:06","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=17039"},"modified":"2017-03-01T18:26:00","modified_gmt":"2017-03-01T21:26:00","slug":"el-orden-de-la-escasez","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-orden-de-la-escasez\/","title":{"rendered":"El orden de la escasez"},"content":{"rendered":"

\"\" ILUSTRACI\u00d3N GABRIEL BITAR<\/span>Un equipo internacional de f\u00edsicos e hidr\u00f3logos se sorprendi\u00f3 al analizar c\u00f3mo el agua fluye por los r\u00edos y riachos que conectan las casi 4 mil represas o embalses de la cuenca hidrogr\u00e1fica del Alto Jaguaribe, en el sudoeste de Cear\u00e1. Ellos descubrieron que, mientras que \u00a0la mayor\u00eda de las represas hab\u00eda sido construida sin tener en cuenta ninguna planificaci\u00f3n regional, en conjunto ellas conforman una red que est\u00e1 lejos de ser aleatoria. Por el contrario, la red parece organizada de tal forma que el agua es relativamente bien captada y distribuida por la regi\u00f3n. \u201cEl hombre de campo, incluso al tomar decisiones locales, sin mirar hacia el todo, construy\u00f3 un sistema muy parecido al que se habr\u00eda construido si se lo hubiese planeado en forma \u00f3ptima\u201d, afirma el ingeniero hidr\u00e1ulico Jos\u00e9 Carlos de Ara\u00fajo, de la Universidad Federal de Cear\u00e1 (UFC), uno de los autores del estudio publicado en abril en el sitio web<\/em> de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences <\/em>(PNAS<\/em>).<\/p>\n

Varias propiedades de esa red de embalses, en especial la frecuencia con la que ocurren los desbordes en serie durante los per\u00edodos de lluvia, obedecen a patrones de probabilidades muy conocidos por los f\u00edsicos que estudian redes complejas, como en el caso de las redes el\u00e9ctricas, las neuronas del cerebro e internet. Al analizar esas regularidades matem\u00e1ticas, ser\u00eda posible intervenir en la red para lograr una mayor eficiencia y menor vulnerabilidad ante las sequ\u00edas, crecientes o rompimientos de diques.<\/p>\n

Inserto en el pol\u00edgono de la sequ\u00eda, el estado de Cear\u00e1 sufre todo el a\u00f1o la escasez de agua, solamente interrumpida durante la estaci\u00f3n lluviosa, que dura desde febrero hasta mayo. La evaporaci\u00f3n promedio anual supera all\u00ed en tres o cuatro veces a las precipitaciones, provocando que la mayor\u00eda de los cursos de agua sean ef\u00edmeros. Para complicar la situaci\u00f3n, la mayor parte de su territorio est\u00e1 formado por rocas cristalinas, impermeables, cubiertas por un terreno llano, que casi no almacena agua subterr\u00e1nea.<\/p>\n

Toda el agua de las lluvias escurrir\u00eda directamente hacia el mar si no fuera por las m\u00e1s de 30 mil represas diseminadas por el estado, que conforman una de las redes de embalses m\u00e1s profusas del mundo, con un promedio de un reservorio cada seis mil kil\u00f3metros cuadrados. \u201cA lo largo de las d\u00e9cadas hubo una construcci\u00f3n desmesurada de esas represas, para dotar de cierta seguridad h\u00eddrica a las poblaciones\u201d, explica el hidr\u00f3logo George Leite Mamede, de la Universidad de la Integraci\u00f3n Internacional de la Lusofon\u00eda Afro-Brasile\u00f1a (Unilab), y autor principal del art\u00edculo en la PNAS<\/em>.<\/p>\n

\"Dique

ARCHIVO DNOCS<\/span>Dique de Or\u00f3s, el segundo mayor de Cear\u00e1, en la cuenca del r\u00edo JaguaribeARCHIVO DNOCS<\/span><\/p><\/div>\n

Los investigadores analizaron un sector de la cuenca del Jaguaribe, el principal r\u00edo de Cear\u00e1, que se extiende desde sus fuentes, en el sudoeste del estado, en el l\u00edmite con Piau\u00ed, hasta su desembocadura en el segundo mayor embalse cearense, el Or\u00f3s. La denominada cuenca del Alto Jaguaribe cubre un \u00e1rea de 25 mil kil\u00f3metros cuadrados, donde 500 mil habitantes viven principalmente de la cr\u00eda de ganado y de la agricultura. Adem\u00e1s del Or\u00f3s, que puede almacenar casi 2 mil millones de metros c\u00fabicos de agua, la cuenca tambi\u00e9n cuenta con otros 17 embalses estrat\u00e9gicos con capacidad superior a 1 mill\u00f3n de metros c\u00fabicos, que garantizan el agua incluso durante per\u00edodos de sequ\u00eda continuos de hasta tres a\u00f1os. Esos reservorios estrat\u00e9gicos son monitoreados constantemente por los t\u00e9cnicos de la Compa\u00f1\u00eda de Gesti\u00f3n de Recursos H\u00eddricos (Cogerh) de Cear\u00e1.<\/p>\n

La mayor\u00eda de los casi 2 mil diques del Alto Jaguaribe, no obstante, son peque\u00f1as construcciones, con un volumen inferior a 100 mil metros c\u00fabicos, realizados por hacendados y peque\u00f1os agricultores, a veces con el apoyo de las alcaid\u00edas locales, pero sin ning\u00fan relevamiento de los impactos que la obra podr\u00eda ocasionar. \u201cAdem\u00e1s, no se los utiliza racionalmente\u201d, explica Ara\u00fajo. \u201cNo hay un sistema de gesti\u00f3n para las peque\u00f1as represas\u201d.<\/p>\n

De hecho, esa profusi\u00f3n de reservorios peque\u00f1os no es vista con buenos ojos por la mayor\u00eda de los gestores de recursos h\u00eddricos del estado. En primer lugar, porque no logran abastecer a la poblaci\u00f3n durante toda la estaci\u00f3n seca, ya que almacenan poca agua y pierden bastante de ella por evaporaci\u00f3n e infiltraci\u00f3n. Luego, por hallarse generalmente r\u00edo arriba en relaci\u00f3n con los grandes reservorios estrat\u00e9gicos, las peque\u00f1as represas retienen agua que llegar\u00eda a esos \u00faltimos, donde su uso es mejor controlado.<\/p>\n

El turno de los peque\u00f1os
\n<\/strong>Pero el Grupo de Investigaci\u00f3n Hidrosedimentol\u00f3gica del Semi\u00e1rido de la UFC, coordinado por Ara\u00fajo, est\u00e1 reuniendo evidencias que revelan que los peque\u00f1os embalses tienen sus aspectos positivos. Lo m\u00e1s evidente es la distribuci\u00f3n espacial m\u00e1s igualitaria y econ\u00f3mica de los recursos h\u00eddricos en la regi\u00f3n. Si toda el agua escurriera directamente hacia los grandes diques r\u00edo abajo, habr\u00eda un costo energ\u00e9tico para bombearla de regreso.<\/p>\n

\"Represa

GEORGE MAMEDE <\/span>Represa Riacho Verde, uno de los 4 mil reservorios de peque\u00f1o porte de la regi\u00f3nGEORGE MAMEDE <\/span><\/p><\/div>\n

Los estudios del grupo tambi\u00e9n sugieren que las peque\u00f1as represas retienen buena parte de los sedimentos que arrastra el agua que, en caso contrario, se acumular\u00edan en los grandes embalses, disminuyendo su capacidad de almacenamiento. Incluso existen datos de que la red de peque\u00f1as represas funciona como una especie de filtro para los grandes reservorios, reteniendo la contaminaci\u00f3n generada, particularmente, por la ganader\u00eda.<\/p>\n

Empero, aun con esos beneficios, los investigadores alertan que la construcci\u00f3n de m\u00e1s represas peque\u00f1as \u2013que prosigue en la regi\u00f3n, aunque a menor ritmo que en el pasado\u2013 debe cesar. Un estudio conducido por Vanda Malveira, de la UFC, y publicado en enero en el Journal of Hydrologic Engineering<\/em>, compar\u00f3 el crecimiento de la red de represas en el Alto Jaguaribe entre 1961 y 2005 con la de redes simuladas por computadora. Los investigadores arribaron a la conclusi\u00f3n de que una red logra un aprovechamiento \u00f3ptimo de recursos h\u00eddricos cuando la suma de la capacidad de las represas llega a tres veces el volumen del agua que fluye por la cuenca anualmente. M\u00e1s all\u00e1 de ese punto, sobrepasado en el Alto Jaguaribe durante los a\u00f1os 1990, no se gana nada construyendo nuevas represas. El agua que ser\u00eda almacenada por un dique r\u00edo abajo simplemente se transfiere hacia otro r\u00edo arriba.<\/p>\n

Intrigados por las similitudes entre la red real de embalses y la red virtual optimizada, Mamede y Ara\u00fajo solicitaron la ayuda de los f\u00edsicos expertos en sistemas complejos Nuno Ara\u00fajo, Christian Schneider y Hans Herrman, del Instituto Federal Suizo de Tecnolog\u00eda de Zurich (ETH), para analizar la din\u00e1mica del transporte de agua en la cuenca. El primer reto del equipo consisti\u00f3 en determinar la localizaci\u00f3n y el \u00e1rea m\u00e1xima de cada represa de la cuenca, desconocidas para m\u00e1s del 95% de esos reservorios. Caracterizaron los 3.798 reservorios mediante im\u00e1genes satelitales provistas por el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), tomadas en los a\u00f1os excepcionalmente h\u00famedos (2004, 2008 y 2009). Luego, utilizando im\u00e1genes de alta resoluci\u00f3n del relieve obtenidas por la Misi\u00f3n Topogr\u00e1fica Radar Shuttle, de la Nasa, reconstruyeron en computadora el trazado de cada curso de agua de la cuenca, descubriendo as\u00ed c\u00f3mo cada represa se conectaba con otra.<\/p>\n

Para asombro de todos, constataron que no hab\u00eda un valor t\u00edpico promedio para el tama\u00f1o de las represas, cuya superficie var\u00eda entre 10 mil y 10 millones de metros cuadrados. Lo mismo ocurre con el n\u00famero de sus conexiones: hay represas aisladas, conectadas solamente con el Or\u00f3s, as\u00ed como otras intercomunicadas con casi 400 embalses. \u201cExiste una heterogeneidad muy alta, el sistema no posee un tama\u00f1o caracter\u00edstico\u201d, explica Nuno Ara\u00fajo. \u201cDecimos que se trata de una red libre de escalas\u201d.<\/p>\n

\"061_Fisica_197\"Pnas<\/span><\/a>Con el mapa completo de la red, los datos pluviom\u00e9tricos de 131 estaciones meteorol\u00f3gicas diseminadas por la regi\u00f3n y los datos de evaporaci\u00f3n aportados por la estaci\u00f3n Campos Sales, los investigadores crearon un modelo hidrol\u00f3gico que calcul\u00f3 cu\u00e1nta agua recib\u00eda y vert\u00eda diariamente cada represa, entre 1991 y 2010. Descubrieron que, durante los d\u00edas de lluvias intensas \u2013dado el hecho de que los embalses recibieron agua de uno o m\u00e1s r\u00edos y arroyos, pero s\u00f3lo vertieron por una \u00fanica salida\u2013, ocurr\u00edan desbordes en serie. Por un efecto en cascada, el desborde de un embalse desencadenaba el desborde de otros, r\u00edo abajo. Esas cascadas generalmente involucraban tan s\u00f3lo a dos represas, pero pod\u00edan, con una frecuencia considerable, afectar a 10, 100 y hasta mil reservorios.<\/p>\n

Las frecuencias con que cascadas de intensidades diferentes ocurr\u00edan, obedecen a una distribuci\u00f3n de probabilidad t\u00edpica en otros fen\u00f3menos, tales como los terremotos y los apagones en las redes el\u00e9ctricas, que los f\u00edsicos explican mediante modelos conocidos como sistemas cr\u00edticamente autoorganizados. Se denominan as\u00ed porque son sistemas constituidos por varias partes interactuando, aparentemente en forma aleatoria, pero all\u00ed emergen leyes estad\u00edsticas simples, que se\u00f1alan que las peque\u00f1as alteraciones cuentan con posibilidades de provocar grandes reacciones en cadena dentro del sistema.<\/p>\n

Por ahora, el grupo de la UFC utiliza este modelo para calcular el rol de los peque\u00f1os embalses y atenuar el impacto de las crecientes en los grandes reservorios. Ellos esperan aportar pronto nuevos detalles al modelo, tales como el transporte de sedimentos y contaminaci\u00f3n, as\u00ed como la integridad estructural de las represas, para que pueda utilizarse para evaluar las \u00e1reas de riesgo.<\/p>\n

\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/em>MALVEIRA, V. T. C. et al<\/em>. Hydrological impact of a high-density reservoir network in the semiarid north-eastern Brazil<\/a>. Journal of Hydrologic Engineering.<\/strong> v. 17, p. 109-17. 2012.
\nMAMEDE, G.L. et al<\/em>. Overspill avalanching in a dense reservoir network<\/a>. Proceedings of the National Academy of Sciences.<\/strong> v. 109, p. 7.191-95. 2012.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Patrones descubiertos en Cear\u00e1 pueden ayudar a enfrentar sequ\u00edas","protected":false},"author":14,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[103],"class_list":["post-17039","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17039","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=17039"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17039\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=17039"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=17039"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=17039"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=17039"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}