Mejoras en la gestión de los recursos hídricos mediante técnicas nucleares e isotópicas

Las aguas subterráneas se filtran desde la tierra y la arena de las primeras capas de suelo hasta las superficies rocosas más profundas (o “acuíferos”), donde se acumulan y se desplazan lentamente. Según la sección Centroamérica de la Asociación Mundial para el Agua (GWP Centroamérica), en algunas zonas del subcontinente las aguas subterráneas constituyen el principal recurso hídrico, debido a la disminución de la cantidad y la calidad de las aguas superficiales en los ríos, lagos y embalses. Esta situación obedece principalmente al fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS), una fluctuación periódica de la temperatura de la superficie del océano y la presión del aire, que produce sequías e inundaciones.

“El fenómeno de El Niño y la consiguiente escasez de agua han generado inseguridad alimentaria, debido a las grandes pérdidas en los cultivos de las zonas afectadas,—explicó Lucía Ortega, experta en hidrología isotópica del OIEA—. Ha aumentado el uso de los recursos hídricos subterráneos debido al marcado crecimiento de la población y al hecho de que la agricultura, el turismo y la energía hidroeléctrica dependen de las aguas estacionales y la recarga de los acuíferos”, finaliza.

El uso creciente de las aguas subterráneas exige una mayor comprensión de los factores que afectan a los patrones de las precipitaciones y de los nexos entre la recarga y la descarga (movimientos del agua desde la superficie hasta los acuíferos y viceversa). Por ende, el OIEA ha estado colaborando en un estudio regional en el que se usan técnicas isotópicas para medir las interacciones entre las precipitaciones y la dirección y la magnitud del flujo de agua por encima y debajo del suelo de Costa Rica, El Salvador, Honduras, Nicaragua y Panamá.

Los resultados preliminares del estudio, publicados en 2020, pueden ser de utilidad para los encargados de formular políticas tendientes a proteger zonas de recarga indispensables para el uso seguro y sostenible del agua.

Debido a la escasez de aguas superficiales, muchos países de la región dependen de los recursos hídricos subterráneos para el consumo de agua potable o la irrigación de cultivos, explica Horst Monken-Fernandes, Especialista en Rehabilitación Ambiental del OIEA.

En un proyecto respaldado por el programa de cooperación técnica del OIEA, un grupo de especialistas en análisis isotópico y rehabilitación ambiental ha estado ayudando a expertos en Jordania a medir y monitorear la concentración de radio (un material radiactivo natural) en muestras de agua subterránea recogidas en el acuífero del Valle de la Luna, así como a explorar opciones para el tratamiento del agua.

En ese valle el agua puede estar contaminada con radionucleidos naturales, debido a diversos procesos naturales derivados de la geología y la geoquímica del lugar, explica el Sr. Monken-Fernandes. El proyecto apoya la construcción y la instalación de una unidad de tratamiento del agua en que se usará óxido de manganeso hidratado para remover el radio del agua (más información sobre este proyecto, en inglés y árabe).

El OIEA también está ayudando a expertos de Libia a gestionar las aguas subterráneas mediante el análisis de las concentraciones de radionucleidos naturales.

Las técnicas isotópicas también se utilizan para mejorar el uso del agua en entornos agrícolas. El OIEA, en cooperación con la FAO, está ayudando a 50 países en esta área.

En África Oriental las sequías, que cada vez son más frecuentes, constituyen una amenaza para este alimento básico, según datos del  Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA). La región produce el 20% de los bananos del mundo y parte de su población vive del cultivo de esa fruta. “Los cambios en la distribución de las lluvias y una mayor frecuencia de las sequías como consecuencia del cambio climático afectan al rendimiento y a la calidad de la producción”, dice Mathilde Vantyghem, investigadora del Centro Conjunto FAO/OIEA de Técnicas Nucleares en la Alimentación y la Agricultura. Muchos estudios abordan las prácticas de agricultura sostenible en el caso de los cereales, como el trigo, la cebada y el arroz, pero hace falta más información en el caso de los bananos, que “son importantes para el ingreso de los pequeños agricultores y para la alimentación de millones de personas”.

En 2019, el Centro Conjunto FAO/OIEA, con el apoyo de Bélgica, inició el primer programa integral de investigación y desarrollo para perfeccionar técnicas de isótopos estables que pudieran aplicarse a las prácticas de cultivo de bananos y utilizarse para encontrar variedades que fueran más resistentes a las sequías. En colaboración con el IITA y el Instituto Africano de Ciencia y Tecnología Nelson Mandela, un grupo de investigadores estudió la posibilidad de recoger muestras de hojas para realizar un análisis del isótopo carbono13, así como de utilizar los datos para lograr una producción de bananos más eficiente en el uso del agua, lo que, según la Sra. Vantyghem, contribuye a la creación de sistemas de cultivo de bananos climáticamente inteligentes. El carbono13 se emplea para medir el dióxido de carbono y entender la manera en que la planta lo absorbe y libera.