Jugando al límite. 2 – La fuente de la vida

Un año después de mi primer artículo sobre los límites planetarios, creo que ya era hora de seguir aprendiendo un poco más sobre los problemas de sostenibilidad de nuestra sociedad global. Hay un cierto consenso social, dejando a un lado el ruido creado por los bien pagados negacionistas, en cuanto al riesgo que supone para nuestra sociedad el cambio climático antropogénico, pero generalmente se ignoran otros límites, como la pérdida de biodiversidad, que pone en peligro servicios medioambientales que nos proporcionan los ecosistemas y de los que depende nuestra sociedad.

Como explicamos en la primera entrada de esta serie, el concepto que hay detrás de los límites planetarios es el de cambios catastróficos, no lineales, y en algunos casos irreversibles, que a menudo se observan en los ecosistemas, o incluso, en el pasado, en el sistema tierra en su conjunto. Una buena discusión sobre el tema (en inglés) se puede encontrar en este artículo, al que luego volveremos. Para tener cierta garantía de que esos cambios no se producen, y que La Tierra permanece en el estado estable que ha permitido el florecimiento de nuestra especie, llamado Holoceno, debemos ser prudentes, y no adentrarnos en la zona riesgo, no pasar los umbrales que podrían desatar ese cambio. Hablamos de incertidumbre, de gestión de riesgo, no podemos estar seguros de cuando se producirá el cambio catastrófico, y no sabemos si el ser humano será capaz de adaptarse a ese cambio, pero mejor no cruzar el umbral, porque lo que podemos encontrar puede ser muy desagradable. Hay varios de estos límites.

Hoy hablaremos del uso de agua. Es interesante resaltar que, evidentemente la escasez de agua puede está relacionada con el cambio climático, pero no de la forma lineal en la que nos suelen presentar esta relación, indicando que el cambio climático puede provocar una mayor escasez de recursos hídricos, lo que es cierto, pero no debemos olvidar que, como veremos, el uso que hagamos de los recursos puede ser un factor causal del cambio climático. El cambio climático y la escasez de agua se pueden retroalimentar de forma positiva.

Lo que nos dicen los científicos del Stockholm Resilience Centre sobre el agua es lo siguiente:

Las amenazas para la sostenibilidad humana debido al deterioro de los recursos hídricos globales son tres: (i) la pérdida de los recursos de humedad en los suelos (agua verde) debido a degradación del territorio y a la deforestación, amenazando la producción de biomasa terrestre y el secuestro de carbono, (ii) utilización y cambios en los volúmenes y patrones de la escorrentía (agua azul) amenazando el suministro de agua a los humanos y las necesidades de los ecosistemas acuáticos, y (iii) impactos en la regulación climática debido al declive en la retroalimentación de flujos de vapor (flujos de agua verde) afectando los patrones de precipitaciones locales y regionales.

Aunque se deduce del contexto es interesante explicar la diferencia entre agua verde y azul. En esta imagen esquemática se pueden ver los diferentes destinos de las precipitaciones, que permiten establecer esta distinción.

La escorrentía superficial y subterránea forman el agua azul, hay una parte de las precipitaciones que se vuelve a evaporar, y el resto, que queda en la capa alta del suelo, y que está disponible para las plantas, es el agua verde. Hay que tener en cuenta que las plantas transpiran, de ahí el concepto de evapotranspiración, muy utilizado en agroingeniería para determinar las demandas de agua de los cultivos.

Esto es fundamental para entender el riesgo (iii) del que nos advierten los científicos. La degradación del suelo y la pérdida de vegetación afecta a la retroalimentación de flujos de vapor, y por tanto a las precipitaciones. Ponen el ejemplo de lo ocurrido en el Sahel, la región al sur del desierto del Sahara, que pasó de un estado húmedo a uno seco hace unos 5000 años. Volviendo al artículo Catastrophic shifts in ecosystems, podemos leer lo siguiente respecto de esta cuestión.

Varias líneas de evidencia indican que situaciones con presencia de vegetación o desérticas pueden representar estados estables alternativos. Las interacciones locales entre suelo y plantas son importantes en determinar las estabilidad de una cubierta vegetal perenne. La vegetación perenne permite a las precipitaciones ser absorbidas por los suelos y estar disponibles para las plantas. Cuando la cubierta vegetal se pierde, la escorrentía aumenta, y el agua que se introduce en el suelo rápidamente desaparece hacia capas profundas y no puede ser alcanzada por la mayoría de las plantas. El viento y la escorrentía también erosionan la fertilidad remanente en el suelo, haciendo el estado desértico incluso más hostil para la reconolización por las plantas. Como resultado, el estado desértico puede ser demasiado duro para ser reconolizado por plantas perennes, incluso aunque la vegetación perenne puede persistir una vez que está presente, debido al fortalecimiento de las condiciones del suelo.

Interesante explicación de un posible cambio catastrófico entre estados estables de los ecosistemas, desde uno amigable para el ser humano a otro menos amigable. Veamos como puede producirse el mismo efecto a un nivel mucho más amplio, con el ejemplo de la región del Sahel.

A una escala mucho mayor, una retroalimentación entre la vegetación y el clima puede conducir a estados estables alternativos. La región de Sahel parece oscilar entre un estado estable seco y otro húmedo, a nivel climático. Por ejemplo, cada año desde 1970 ha sido anómalamente seco, mientras que cada año de la década de los 50 fue inusualmente húmedo; en otras partes del mundo las series de años húmedos y secos normalmente no exceden los 2 – 5 años. Muchos estudios han abordado la cuestión de por qué estos sistemas oscilan entre distintos estados, en lugar de derivar hacia una serie de estados intermedios. Una nueva generación de modelos climáticos ecosistémícos integrados demuestra que la vegetación del Sahel por si misma puede tener un papel en la dinámica de la sequía, especialmente en mantener largos periodos de condiciones húmedas o secas. El mecanismo es de retroalimentación positiva: la vegetación promueve las precipitaciones y viceversa, lo que lleva a estados alternos.

Fascinantes evidencias de estados estables alternativos en los desiertos de Sahel y el Sáhara se pueden extraer de antiguos cambios abruptos a gran escala entre estados desérticos y con presencia de vegetación, acoplados a cambios climáticos en el norte de África. Durante el Holoceno temprano y medio – alrededor de 10.000 a 5.000 años antes del momento actual – la mayor parte del Sáhara era más húmeda de lo que es actualmente, con extensa cobertura vegetal, lagos y humedales. Entonces, en algún momento alrededor de 5.000 años antes del momento actual, un cambio abrupto a condiciones favorables al estado desértico ocurrió. Por medio de modelos combinados atmosférico-oceánico-bioesféricos, se ha mostrado que las retroalimentaciones causando estados estables alternos podrían ciertamente explicar un cambio tan abrupto, incluso cuando el sistema climático está siendo dirigido por un cambio lento y gradual en la insolación como resultado de sutiles variaciones en la órbita de La Tierra.

En este punto merece la pena fijarse en un informe de ecologistas en acción de reciente aparición, que pone de relieve la negativa evolución de los recursos hídricos en nuestro país. Basándose en un informe del CEDEX sobre el impacto del cambio climático en España, prevén una disminución de las precipitaciones en nuestro país.

Así como un aumento de la evapotranspiración.

Todo ello conduciría a una disminución de la escorrentía.

Todo esto no dejan de ser previsiones basadas en un modelo, pero, a priori, bastante razonables. Sobre todo si tenemos en cuenta la tendencia al incremento de temperaturas que ya se está observando en España, y cuya tendencia actual es de 3,7 ºC en cien años, según se refleja en el informe citado.

Por último, y quizás sea lo más importante, reflejan que las aportaciones medias a los ríos, de hecho, ya se vienen reduciendo en las últimas décadas, como consecuencia del proceso de cambio en el que estamos inmersos.

La consecuencia es que en breve nos quedaremos sin agua. Si el recurso disminuye de forma paulatina y sin embargo cada vez queremos usar más, no cabe duda que el futuro será de escasez. La solución, obvia, es disminuir la superficie de regadío en España. Esto es totalmente lógico, aunque primero hay que explicar la diferencia entre usar y consumir el agua.

A pesar de que el lenguaje coloquial suele igualar los términos usar y consumir, estrictamente hablando conviene diferenciarlos porque el balance de materia que resulta es diferente.

El uso consuntivo es aquel en el que el agua, una vez usada, no se devuelve al medio donde se ha captado, ni de la misma manera que se ha extraído. El ejemplo más claro es el de la agricultura, ya que deriva agua por el riego que después se pierde por la evapotranspiración (el 80% del total) y, por tanto, no se incorpora de forma líquida al ciclo del agua, sino en forma de vapor a la atmósfera.

En el caso de uso no consuntivo, el agua que se utiliza es devuelta posteriormente al medio del cual ha sido extraída, aunque no al mismo lugar. A pesar de todo, esta agua puede presentar diversas alteraciones fisicoquímicas y biológicas en función del uso que se le haya dado. El ejemplo más representativo es el urbano -doméstico y espacio público-, que aporta una gran concentración de materia orgánica por lo que el agua se debe tratar en una depuradora antes de devolverla al medio.

En definitiva, aunque usar el agua a nivel doméstico e industrial, pueda suponer un importante consumo de energía, para devolverla al medio en condiciones aceptables para los ecosistemas, y nuestro futuro energético no está nada claro, o más bien se presenta bastante oscuro, hay poco margen por este lado para el ahorro, en primer lugar porque sólo supone un 20% del uso, mientras que el regadío supone un 80%, y en segundo lugar porque el regadío es consuntivo y la actividad doméstica e industrial no.

Pero el informe de ecologistas en acción centra su atención en el agua azul, y omite cualquier consideración sobre el agua verde, que como hemos visto es de gran importancia. Ambas, desde luego, están estrechamente relacionadas, ya que el incremento de los flujos de agua verde reduce inexorablemente los de agua azul, y al mismo tiempo, la reducción de flujos de agua verde reduce las precipitaciones, y por tanto, a largo plazo, los flujos de agua azul.

Esta relación entre ambas variables, permite a los científicos del Stockhom Resilience Centre justificar que el uso consuntivo de agua azul por parte del ser humano resume toda la complejidad del problema. Justificación, a mi juicio bastante débil, porque todo lo que he aprendido sobre el ciclo del agua me hace pensar en límites locales y regionales (entendiendo por región no una parte de un país, sino una parte de un continente o de varios, como puede ser la región mediterránea), y en que es más lógico poner el límite, aguas arriba, es decir, en el agua verde, más que en el agua azul. Finalmente establecen un límite en 4.000 kilómetros cúbicos de uso consuntivo de agua azul por la humanidad, y aún estamos lejos de ese límite, pero puntualizan que será necesario un incremento del uso de agua, agua verde para secuestrar carbono en bosques y suelos, y agua azul para dar comida a la humanidad. Eso implica que en 2050 habremos alcanzado o sobrepasado ligeramente el límite. Ciertamente me parece ligeramente optimista.

Esto era lo que nos contaron en 2009, pero cinco años más tarde, en enero del año pasado, se realizó una actualización. En ella se reconocía la existencia de límites regionales que pueden condicionar, por adición, un cambio global. El ejemplo evidente es la relación entre el uso de agua y el cambio climático. Hay un límite al uso de agua dulce en cada cuenca fluvial, y traspasarlo puede afectar al secuestro de carbono, como pasó en la región de Sahel, favoreciendo el cambio climático. El límite local que establecen es un porcentaje de uso de agua azul de la cuenca en función de su caudal estacional, un límite pequeño en los meses de poco caudal, y más amplio en los de mayor flujo.

Cuando miramos los límites regionales, España no sale bien en la foto.

En amarillo aparecen las zonas en la que existe incertidumbre, riesgo creciente, y en rojo las que se consideran de alto riesgo.

Es evidente la necesidad de reducir el volumen de agua dedicada al regadío, sin embargo, políticamente es imposible plantear algo así dentro del sistema actual, y ello nos aboca a un colapso hídrico a medio plazo ¿O no? ¿Qué opciones estamos dispuestos a dar a las personas que tengan que renunciar al riego? Las compensaciones exigen un sistema fiscal sano, y precisamente estamos en un entorno de erosión de las bases fiscales que reduce la capacidad de acción política por parte del estado, central y regional.

Sin embargo, no deberíamos olvidar la importancia del agua verde, la idea sería minimizar la evaporación, maximizando el agua disponible para las plantas, transpiración, sin disminuir la escorrentía que queda disponible para el regadío. Una buena noticia es que lo que tenemos que hacer para para lograr esto es lo mismo que hay que hacer para aumentar el secuestro de carbono en la biomasa o en los suelos: reforestar, agricultura sin laboreo, o con laboreo mínimo (que aumenta el contenido de carbono en los suelos), plantar setos y árboles en los límites de las explotaciones agrícolas, agrosilvicultura, utilizar la técnica conocida como acolchado, incrementar la densidad de plantas, plantación temprana o realizar intercultivos, en lugar de monocultivo. Podéis encontrar un buen número de artículos científicos justificando esto en el siguiente documento: Green Water: definitions and data for assessment

En mi opinión, y dado el ritmo que llevamos de cambio climático acelerado, habrá que pensar no sólo en reducir el regadío, sino en introducir cultivos de secano más resistentes a la sequía y las altas temperaturas, como el mijo. Ello requiere que se pongan en marcha políticas al respecto, para acostumbrar a la población a estos nuevos alimentos (los cocineros tienen un papel esencial en ello), y para incentivar el conocimiento de estos nuevos cultivos en los agricultores. De ello depende, y no quiero ser alarmista, la comida de nuestros hijos, y a poco que no seáis demasiado mayores, la nuestra.