Brasil está en crisis de agua, necesita un plan de sequía – Por Por Augusto Getirana, Renata Libonati y Marcio Cataldi

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Por Por Augusto Getirana, Renata Libonati y Marcio Cataldi*

“Para evitar las malas cosechas y los altos costos de la energía, Brasil necesita diversificar las fuentes, monitorear la humedad del suelo, modelar la dinámica del hidroclima local y tratar el agua como una prioridad de seguridad nacional”.-

Brasil tiene la mayor cantidad de agua dulce del mundo. Solo dos tercios de lo que fluye en el río Amazonas podrían abastecer la demanda mundial. Sin embargo, gran parte de la Nación se enfrenta ahora a la sequía.

Es la peor en muchas décadas en una nación que cultiva más de un tercio de los cultivos de azúcar del mundo y produce casi el 15% de la carne de res del mundo.

Este año, entre marzo y mayo, el clima seco en la región centro-sur de Brasil provocó una escasez de agua de 267 km3 contenida en ríos, lagos, suelo y acuíferos, en comparación con el promedio estacional de los últimos 20 años. ¿El resultado? Muchos embalses importantes han alcanzado menos del 20% de su capacidad. La agricultura y la generación de energía se han visto afectadas. Desde julio, los precios del café han aumentado en un 30%: Brasil representa un tercio de las exportaciones mundiales. Los precios de la soja aumentaron un 67% desde junio de 2020 hasta mayo de este año. Y las facturas de la luz se han disparado en un 130%. Muchas ciudades se enfrentan a un racionamiento de agua inminente.

¿Cómo ha sucedido esto? ¿Y qué hay que hacer?

El cambio climático mundial está provocando que las sequías sean más intensas y frecuentes. La deforestación en la Amazonía contribuye a nivel local y mundial. El hidroclima en la región centro-sur, el motor del 70% del producto interno bruto (PIB) de Brasil, está parcialmente controlado por la transferencia de humedad de la selva tropical.

Los flujos atmosféricos causados ​​por la transpiración de los árboles, también conocidos como ‘ríos voladores’, podrían contribuir con tanta agua por día en la lluvia como el propio río Amazonas. La tala de estos árboles reduce las precipitaciones en esas áreas, además de erosionar un sumidero de carbono global crucial.

Durante décadas, el gobierno no ha reconocido la sequía como una cuestión de seguridad nacional e internacional. La crisis del agua de Brasil es una crisis mundial. Lo que se necesita es un plan coordinado de mitigación de la sequía a nivel nacional elaborado por investigadores, formuladores de políticas, la industria, el sector público y la sociedad civil. Estos son algunos puntos claves que dicho plan debería abordar y cuentan con el apoyo de 95 científicos del agua y del clima brasileños e internacionales.

Vastas reservas

Aproximadamente el 20% de todas las aguas continentales mundiales que fluyen hacia los océanos se genera en territorio brasileño(1). Esto alimenta el bienestar y el crecimiento económico del país. Aproximadamente el 85% de las necesidades de agua dulce del país provienen de las aguas superficiales: ríos y lagos(2). En Estados Unidos, esa cifra es del 75%; en India, es del 60%.Brasil tiene la segunda capacidad hidroeléctrica instalada más grande del mundo, con 107,4 gigavatios (GW); produce el 65% de la electricidad del país. Dos quintas partes de esto se generan en la cuenca del río Paraná, donde los vertidos fluviales han caído a sus niveles más bajos en 91 años.

El país ha tenido que volver a quemar combustibles fósiles y biocombustibles, traspasando los costos más altos a los consumidores. La energía térmica produjo el 13,2% de la electricidad del país en julio de 2021, la más alta de su historia.

En una Nación que depende de la agricultura para casi una cuarta parte de su PIB, cultivos como la soja, el café y la caña de azúcar y el ganado utilizan gran parte del agua. El riego alimenta alrededor del 13% de la tierra cultivada(3), reduciendo el 68% del consumo total de agua, unos 68.400 millones de litros por día(4).

Pero el agua no está disponible por igual en todo el país ni a lo largo del tiempo.

Diferentes sequías

Las crisis del agua pueden tener su origen en muchos tipos de sequías: meteorológicas, hidrológicas, agrícolas y socioeconómicas.

Las sequías meteorológicas son patrones de clima seco debido a períodos de poca lluvia o altas temperaturas, que aumentan las tasas de evaporación. Estos pueden causar sequías hidrológicas, escasez de agua en superficies terrestres como ríos y lagos.

Pueden producirse sequías agrícolas, una disminución de los niveles de humedad del suelo. Estos pueden poner en peligro el rendimiento de los cultivos y aumentar la inseguridad alimentaria. También puede seguir la escasez del suministro doméstico e industrial, sequías socioeconómicas. Esto podría conducir al racionamiento, las enfermedades, los conflictos y la migración. También podría detener procesos que requieren mucha agua, como la producción de hormigón y acero.

Estas diferentes sequías pueden interactuar de formas complejas y no lineales. Las sequías hidrológicas, por ejemplo, se intensifican cuando períodos prolongados de baja humedad del suelo comienzan a secar los acuíferos poco profundos. Esto puede reducir sus niveles por debajo de las elevaciones del lecho del río, interrumpiendo la conectividad entre el río y el agua subterránea. Los ríos o lagos agotados pueden tener un efecto dominó en los niveles de los embalses, provocando una sequía socioeconómica.

Huella dactilar humana

El Informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de 2021 destacó que el cambio constante de la cobertura terrestre regional y el calentamiento global están provocando una cascada de condiciones secas persistentes en todo el mundo(5). Los estudios sugieren una estación seca prolongada en la mayor parte de América del Sur central bajo un escenario (6) extremo.

Décadas de deforestación del Amazonas han tenido enormes efectos colaterales. La tala de árboles, así como la cantidad de humedad transportada desde la selva hacia el centro-sur de Brasil(7), es el principal impulsor de los incendios(8). El material particulado liberado en el aire superior altera la formación de nubes de lluvia(9).

El uso inadecuado de la tierra también puede empeorar las sequías e incluso hacer que los ríos se sequen. La ganadería intensiva conduce a tierras sin vegetación y suelos compactados. Además de disminuir la cantidad de humedad que desprenden las plantas, limita la capacidad del suelo para retener agua y recargar los acuíferos.

Pero las sequías por sí solas no explican la recurrencia de las crisis del agua en Brasil. La falta de tratamiento del agua como un recurso nacional esencial ha llevado a Brasil a una larga historia de mala gestión. El negacionismo de la ciencia ahora se promueve en los niveles más altos en todo el país(10,11). Y las políticas nacionales han impulsado una ocupación de tierras cada vez más errática por parte de los intereses de la agroindustria y la minería, aumentando la deforestación y los incendios forestales y socavando la mitigación del clima(12,14).

Mientras el país se hundía en una grave escasez de agua en 2014 y 2015, la Academia Brasileña de Ciencias cuestionó a las autoridades estatales por no tomar acciones rápidas y audaces y por la falta de transparencia sobre la gravedad de la situación(15).

Han pasado seis años y no ha cambiado mucho. Esta vez, la economía del país se está recuperando a niveles pre pandémicos. El crecimiento económico requiere energía adicional para impulsar la producción. Con la situación actual de la energía hidroeléctrica, esta demanda podría tener que satisfacerse quemando biocombustibles o combustibles fósiles.

Prioridades de investigación

El monitoreo de las aguas subterráneas y meteorológicas de la Nación es escaso e insuficiente para rastrear adecuadamente la variabilidad y disponibilidad del agua en todo el país. Brasil monitorea el agua subterránea en 409 sitios en todo el país; Para poner eso en perspectiva, las redes de América del Norte y la India tienen más de 16.000 y 22.000 sitios, respectivamente. No existen sistemas a nivel nacional para rastrear la humedad del suelo, y el monitoreo del uso del agua es irregular.

Se debe fortalecer la gobernanza de estas redes y se necesita una orientación más eficaz sobre cómo responder a crisis futuras. Actualmente, las redes de monitoreo se operan en diferentes agencias y departamentos nacionales, lo que a menudo conduce a esfuerzos duplicados y acceso ineficiente a los datos. Las iniciativas de monitoreo de sequías desarrolladas a través de asociaciones internacionales, como el Monitor de Sequías, han surgido en los últimos años. Sin embargo, reducir las demoras en la disponibilidad de datos y mejorar la precisión y la inaccesibilidad para los usuarios finales, como los agricultores y los departamentos de agua locales, haría que estas iniciativas fueran más útiles.

Es necesario que se invierta más en datos y sistemas informáticos de alta calidad que esten fácilmente disponibles, estos son elementos claves para la investigación multidisciplinaria de la sequía. Tupã – La supercomputadora más poderosa de Brasil del Instituto Nacional Brasileño de Investigaciones Espaciales (INPE) está llegando al final de su vida.

Los fondos de las Naciones Unidas han proporcionado acceso temporal a computadoras alternativas, pero estas no son lo suficientemente poderosas para realizar pronósticos hidrometeorológicos y predicciones climáticas. Deberían destinarse US$20 millones de fondos federales para una nueva supercomputadora. En cambio, el presupuesto del Ministerio de Ciencia y Tecnología para 2022 se ha reducido en un 87%. (https://doi.org/10.1038/d41586-021-02886-9).

Muchos procesos que afectan la disponibilidad de agua del centro-sur de Brasil no se comprenden bien. Estos necesitan más investigación para establecer las políticas adecuadas. Incluyen:
Retroalimentaciones climáticas: La deforestación, el uso de la tierra, la quema de biomasa y el calentamiento global interactúan para determinar la disponibilidad de agua. Los nuevos enfoques deberían aprovechar los conocimientos emergentes y las herramientas computacionales para incorporar mejor los procesos rápidos y a pequeña escala, como la vegetación, la cubierta terrestre, las nubes y los efectos de retroalimentación de aerosoles en los modelos climáticos. Esto requerirá simulaciones de mayor resolución, más potencia computacional y observaciones confiables in situ y basadas en satélites.

Eventos compuestos: Peligros como sequías, olas de calor e incendios pueden tener impactos devastadores más allá de un área relacionada con un evento aislado. Los enfoques de evaluación de riesgos deben considerar cómo la coexistencia de peligros múltiples y dependientes afecta a los modelos. Los científicos del clima, la salud y las ciencias sociales, así como los ingenieros y modeladores, deberían trabajar para mejorar las predicciones.

Agua subterránea: El bombeo intensivo, especialmente combinado con sequías, ha provocado un grave agotamiento en regiones como el oeste y centro de Estados Unidos, el norte de la India y Oriente Medio(16). Se necesita más investigación, junto con el monitoreo de las aguas subterráneas y la humedad del suelo, para comprender cómo responden los acuíferos brasileños al bombeo, así como a la variabilidad y el cambio climático.

Migración y salud: El cambio climático podría intensificar la migración desde el noreste, la región más seca y pobre de Brasil, hacia el sureste. Otros movimientos de personas podrían desencadenarse en todo el país a medida que surjan sequías más prolongadas, frecuentes y graves. Las migraciones climáticas masivas pueden provocar un aumento de la inseguridad hídrica, así como el desempleo y la pobreza en las principales ciudades brasileñas. Los científicos sociales, políticos y económicos deberían trabajar para identificar los impulsores de la migración climática para orientar la formulación de políticas. Las iniciativas de investigación también deben considerar los efectos a largo plazo de la sequía en la salud humana, como la desnutrición y la salud mental.

Diversificar fuentes

Se necesita una inversión estable a largo plazo para mejorar el sistema de agua y energía de la Nación. La energía hidroeléctrica tiene una pequeña huella de carbono una vez instalada, a pesar de sus altos impactos ambientales y sociales iniciales. Sin embargo, cuando no hay suficiente agua para generar electricidad, la energía térmica basada en combustibles fósiles, que es cara y más contaminante, se incrementa.

En cambio, Brasil podría diversificarse amplificando la capacidad eólica y solar. Se estima que se podrían generar 300 GW a partir de fuentes de energía limpia para 2050, es decir, 3 veces la demanda actual del país(17).

Brasil se encuentra sobre uno de los mayores acuíferos, recursos valiosos y subutilizados. El sector agrícola debería desarrollar la resiliencia climática mediante el uso de estas aguas subterráneas, especialmente durante las sequías hidrológicas extremas. Esto debe hacerse de manera sostenible, para evitar el agotamiento experimentado por otros países16. Una imagen clara de la distribución espacial y la variabilidad temporal de los acuíferos podría orientar a los agricultores hacia ubicaciones y tasas de extracción adecuadas.

En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP26) en Glasgow, Brasil se comprometió a poner fin a la deforestación ilegal y reducir las emisiones de los niveles de 2005 en un 50% para 2030. Sin embargo, tales medidas no son lo suficientemente ambiciosas y no alinearían al país con políticas verdes, como el Pacto Verde Europeo y el Nuevo Pacto Verde de Estados Unidos.

Podría haber un daño económico a corto plazo debido a la deforestación, especialmente entre los agricultores y propietarios de tierras. Pero los costos de no hacer nada son demasiado extremos para ignorarlos. El Foro Económico Mundial ha clasificado las crisis del agua como uno de los principales riesgos mundiales, debido a su impacto en la producción de alimentos, la salud humana, los conflictos, la función del ecosistema y el clima extremo.

Brasil tiene la experiencia y la motivación para mitigar este riesgo. La comunidad de investigadores debe trabajar con los gobiernos para elaborar leyes, políticas e inversiones que hagan cumplir las prácticas óptimas del agua: preventivas y adaptativas. Con voluntad política, financiación e infraestructura adecuada, el país podría convertirse en un líder mundial en resiliencia hidroclimática.

Referencias:
*(a) Investigador PrincipalLaboratorio de Ciencias Hidrológicas, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland, EE. UU. (b) Profesora asistente en la Universidad Federal de Río de Janeiro, Río de Janeiro, Brasil. (c) Profesor asociado de la Universidad Federal Fluminense, Niteroi, Brasil.

(1) Getirana, A. J. Hydrometeorol. 17, 591–599 (2016). (2) Agencia Nacional de Agua y Saneamiento Básico. Informe sobre la Situación de los Recursos Hídricos en Brasil 2020 (ANA, 2020). (3) Agencia Nacional de Agua y Saneamiento Básico. Atlas Irrigation 2021: Water Use in Irrigation Agriculture 2nd (ANA, 2021). (4) Agencia Nacional de Agua y Saneamiento Básico. Manual de Usos Consuntivos del Agua en Brasil (ANA, 2019). (5) Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Informe de evaluación 6 Cambio climático 2021: la base de las ciencias físicas (IPCC, 2021). (6) Gomes, GD, Nunes, AMB, Libonati, R. y Ambrizzi, T. Clim. Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-021-05955-x (2021). (7) Khanna, J., Medvigy, D., Fueglistaler, S. y Walko, R. Nature Clim. Cambio 7, 200-204 (2017). (8) Libonati, R. y col. Sci. Rep. 11, 4400 (2021). (9) Correia, AL, Sena, ET, Silva Dias, MAF y Koren, I. Commun. Earth Environ. 2, 168 (2021). (10) Escobar, H. Science https://doi.org/10.1126/science.aay9857 (2019). (11) Diele-Viegas, LM, Hipólito, J. y Ferrante, L. Science 374, 948–949 (2021). (12) Feng, X. et al. Nature 597, 516-521 (2021). (13) da Silva, CA et al. Sci. Rep. 10, 16246 (2020). (14) Abessa, D., Famá, A. y Buruaem, L. Nature Ecol. Evol. 3, 510–511 (2019). (15) de Mattos Bicudo, CE et al. Rev. USP 106, 11-20 (2015). (16) Rodell, M. y col. Nature 557, 651–659 (2018). (17) Ministerio de Minas y Energía. Plan Nacional de Energía 2050 (MME, 2020).

 

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