Riesgo hídrico global de Aqueduct en Living Atlas
Por Gonzalo Espinoza y Emily Meriam
La escasez de agua es uno de los desafíos que definirán las próximas décadas. El crecimiento demográfico ejercerá una presión adicional sobre los recursos hídricos disponibles. El 10% de la población mundial ya sufre un alto nivel de estrés hídrico. Además, el consumo de agua ha crecido al doble del ritmo del crecimiento poblacional , lo que agrava la crisis, pero revela que podemos lograr importantes impactos positivos si tomamos medidas decisivas. Para 2050, garantizar la seguridad alimentaria, reducir el estrés hídrico y evitar la escasez de agua serán prioridades fundamentales.
La Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (GIRH) es un proceso que coordina el desarrollo, la gestión y el uso del agua en todas las actividades humanas y ecosistemas. El proceso de la GIRH requiere decisiones informadas, respaldadas por datos exhaustivos que integran y transforman los resultados de modelos hidrológicos complejos en indicadores del estado de los recursos hídricos. Estos indicadores estiman y definen factores como el estrés hídrico, el agotamiento y los riesgos asociados, como inundaciones, sequías, riesgos costeros y regulatorios. Es esencial contar con herramientas que traduzcan datos hidrológicos complejos en indicadores relevantes para la toma de decisiones, como las herramientas Aqueduct .
El conjunto de datos de Riesgo Hídrico Global Aqueduct 4.0 del Instituto de Recursos Mundiales (WRI) ya está disponible en ArcGIS Living Atlas of the World. Aqueduct 4.0 traduce los complejos resultados de los modelos hidrológicos de PCR-GLOBWB 2 en indicadores intuitivos de riesgo hídrico en HydroSHEDS v1 nivel 6, con agregaciones a nivel provincial, estatal y nacional. Este marco integral evalúa tanto las condiciones actuales como las proyecciones futuras de los recursos hídricos para fundamentar la toma de decisiones.
Capa de base mensual que muestra las principales regiones hidrológicas del mundo.
Condiciones de referencia y proyecciones futuras
Aqueduct 4.0 proporciona evaluaciones de riesgo hídrico para un período de referencia (1979-2019) y tres períodos de proyección futuros:
- 2015-2045
- 2035-2065
- 2065-2095
Y bajo tres escenarios climáticos y de desarrollo:
- Escenario optimista (SSP1-RCP2.6)
- Escenario de continuidad de las actividades habituales (SSP3-RCP7.0)
- Escenario pesimista (SSP5-RCP8.5)
Las proyecciones aprovechan los forzamientos climáticos del CMIP6 y el modelo hidrológico PCR-GLOBWB 2. Además, Aqueduct incluye esquemas de ponderación sectoriales para evaluar los riesgos relacionados con el agua en diferentes industrias.
Entendiendo el riesgo del agua
Aqueduct proporciona un marco integral que evalúa 13 indicadores de riesgo hídrico distintos en tres categorías principales:
- Riesgos físicos – Cantidad: Estos indicadores evalúan la disponibilidad y variabilidad del agua, incluyendo: estrés hídrico, agotamiento del agua, variabilidad interanual o disminución del nivel freático, riesgo de inundaciones fluviales, riesgo de inundaciones costeras o riesgo de sequía.
- Riesgos físicos – Calidad: Indicadores de calidad del agua que afectan la usabilidad: Aguas residuales conectadas sin tratar o potencial de eutrofización costera
- Riesgos regulatorios y de reputación: Indicadores de gobernanza y acceso: Agua potable no mejorada/sin mejoras, Saneamiento no mejorado/sin mejoras: porcentaje de la población sin acceso a saneamiento mejorado
Acueducto en Living Atlas
El elemento Acueducto en Living Atlas incluye tres capas: Anual Futuro , que proporciona indicadores de riesgo hídrico para tres períodos futuros bajo múltiples escenarios climáticos; Anual Base, que ofrece indicadores para el período de referencia histórico (1979-2019) para establecer puntos de referencia para la comparación; y Mensual Base , que proporciona datos mensuales sobre estrés hídrico y agotamiento, particularmente útiles para regiones con estaciones húmedas y secas diferenciadas.
Cartografía
Estas capas están diseñadas para funcionar con una amplia variedad de mapas base de Esri . Los colores tienen altos valores de saturación para que los usuarios puedan usar sus propios estilos de mapa con mayor funcionalidad. También están diseñadas para usarse con efectos de capa, modos de fusión y transparencia para mejorar aún más su visualización.
A continuación se presentan tres ejemplos: (1) Anual de referencia en el mapa base de National Geographic con efecto de capa multiplicadora; (2) Anual futuro con multiplicación y sombra paralela en el mapa base de territorio cartografiado; y (3) Mensual de referencia con multiplicación en el mapa base de entorno con las etiquetas utilizando el efecto de capa invertida.
Simbología y ventanas emergentes
Cada capa tiene simbología personalizable y ventanas emergentes adaptadas a su enfoque específico:
– Futuro (Anual)
La simbología muestra un mapa bivariado de la demanda bruta y la disponibilidad de agua para el escenario habitual (2065-2095). Esta visualización resalta los contrastes entre las zonas de alta demanda y baja disponibilidad (naranja), las zonas de alta demanda y alta disponibilidad (violeta), las zonas de baja demanda y alta disponibilidad (azul claro) y las zonas de baja demanda y baja disponibilidad (gris).
La ventana emergente muestra la demanda y la disponibilidad proyectadas, junto con proyecciones de estrés hídrico para los tres períodos de tiempo y escenarios.
Proyección del estrés hídrico futuro para la cuenca del río Verde en el centro de México.
– Línea base (anual)
La capa anual de referencia utiliza el estrés hídrico de referencia como simbolismo, destacando las cuencas hidrográficas con un riesgo hídrico general extremadamente alto o alto.
La ventana emergente resume los riesgos hídricos por categoría: (1) Riesgos físicos: cantidad, (2) Riesgos físicos: calidad y (3) Riesgos regulatorios y reputacionales. También muestra la variabilidad interanual por mes para indicar si las condiciones varían drásticamente a lo largo del año o se mantienen relativamente estables.
Distribución base del estrés hídrico en la Península Ibérica, Italia y el norte de África.
Tenga en cuenta que los nombres de las cuencas hidrográficas no se incluyen en el conjunto de datos Acueducto, sino que se recuperan dinámicamente mediante una expresión de ArcGIS Arcade de la capa Provincias Hídricas Globales de la Universidad de Utrecht. Esta entrada de blog explica cómo usar expresiones instantáneas, con un ejemplo con datos de OpenStreetMap y GEOGLOWS .
– Línea base (mensual)
La ventana emergente muestra la variabilidad estacional e interanual, junto con gráficos mensuales de estrés hídrico y agotamiento.
En lugar de mostrar resultados de un mes específico, la capa muestra las principales cuencas identificadas por los primeros tres dígitos del código Pfafstetter.
Filtrado y personalización
Al igual que otras capas de Living Atlas, las capas de Acueducto pueden agregarse a mapas personalizados, usarse en análisis de ArcGIS Online o ArcGIS Pro y filtrarse para centrarse en categorías o indicadores de riesgo específicos. Por ejemplo, las vistas de capas personalizadas pueden mostrar:
- Cuencas con estrés hídrico basal extremadamente alto (puntuación > 4,0)
- Áreas con niveles freáticos en descenso
- Áreas que enfrentan riesgos hídricos tanto físicos como regulatorios
Resumen
Aqueduct 4.0 ya está disponible en Living Atlas , incorporando uno de los conjuntos de datos sobre riesgos hídricos más completos del mundo a la plataforma ArcGIS Online . Como parte de la colección Living Atlas, Aqueduct se une a conjuntos de datos fiables sobre medio ambiente, clima y demografía para facilitar la toma de decisiones más acertadas y fortalecer los procesos de gestión integrada de los recursos hídricos. Aqueduct impulsa estrategias prácticas para reducir la escasez de agua en los próximos años.
Gonzalo Espinoza es Ingeniero Principal de SIG en ArcGIS Living Atlas of the World. Gonzalo se especializa en modelado hidrológico, clima en tiempo real y herramientas hidroinformáticas, como el mapeo y pronóstico de inundaciones utilizando datos del Modelo Hídrico Nacional. Domina la tecnología geoespacial necesaria para desarrollar servicios escalables y operativos basados en grandes volúmenes de datos de observación de la Tierra (EO) en los campos del agua y el medio ambiente. En Living Atlas, también apoya el desarrollo de flujos de trabajo para la automatización de actualizaciones de datos, conocidos como Live Feeds, tecnología utilizada en el Programa de Respuesta a Desastres de Esri. Antes de ESRI, Gonzalo trabajó en el desarrollo de Contabilidad Hídrica en UNESCO IHE. Tiene un doctorado en Ingeniería Civil por la Universidad de Texas en Austin.
Emily Meriam trabaja en Esri desde 2018. Cuenta con una amplia experiencia en SIG que abarca más de dos décadas, incluyendo el mapeo de elefantes en Tailandia, la caza furtiva de fauna silvestre en la República de Palaos, problemas de uso del suelo en el Parque Nacional de Yosemite e incendios forestales activos en el Estado de California. Actualmente es cartógrafa e ingeniera sénior de producto en ArcGIS Living Atlas of the World, donde diseña capas, mapas y aplicaciones con el equipo de Medio Ambiente. En su tiempo libre, es una auténtica geógrafa a la que le encanta viajar con su familia.