Un estudio reciente ha introducido un nuevo modelo basado en datos que distingue entre el consumo de agua inducido por el hombre y el natural en las tierras de cultivo, proporcionando información valiosa sobre la sostenibilidad de los ecosistemas lacustres áridos.
por Li Yali, Academia China de Ciencias
Las tierras áridas cubren el 42 % de la superficie terrestre y albergan al 38 % de la población mundial , lo que las sitúa en la vanguardia de la lucha por los recursos hídricos limitados. La expansión agrícola ha ejercido presión sobre los ecosistemas, provocando la reducción o la desaparición total de muchos lagos terminales debido al riego excesivo.
Para afrontar este desafío, un equipo de investigación realizó estudios en la cuenca del lago Ebinur en China, una región árida donde el crecimiento agrícola ha ejercido una presión creciente sobre los recursos hídricos . Desarrollaron un modelo que puede diferenciar entre el consumo de agua natural y el consumo humano en las tierras de cultivo mediante tecnologías de teledetección y aprendizaje automático, lo que proporciona una visión más clara de los patrones de uso del agua.
Los investigadores pertenecen al Instituto de Investigación de Información Aeroespacial de la Academia China de Ciencias, junto con sus colaboradores internacionales. Sus hallazgos se publicaron en la Revista de Teledetección .
Un hallazgo clave de este estudio es un método sofisticado para distinguir la evapotranspiración (ET) de las tierras de cultivo en sus componentes natural (ET n ) e inducido por el hombre (ET h ). El modelo demostró una mayor precisión, con valores de R² que oscilaron entre 0,88 y 0,96, lo que indica que, para 2019, las actividades humanas representaron el 77 % del consumo de agua de las tierras de cultivo. Cabe destacar que restaurar el lago Ebinur a su superficie óptima de 800 km² requeriría 0,29 km³ adicionales de agua al año, lo que indica el impacto de la expansión agrícola en las reservas hídricas regionales.
En este estudio, los investigadores monitorearon la dinámica de las tierras de cultivo y los lagos entre 2003 y 2019 mediante imágenes satelitales Sentinel-2, aprendizaje profundo y algoritmos de aprendizaje automático. Se entrenó un regresor de bosque aleatorio para modelar la relación entre los factores ambientales y la ET natural, logrando una alta precisión predictiva.
El estudio reveló que las tierras de cultivo en la cuenca del lago Ebinur aumentaron un 50,65 % durante el período de observación, lo que resultó en un incremento del 61 % en el consumo total de agua. Cabe destacar que la ET h experimentó un marcado aumento después de 2013, coincidiendo con una rápida expansión de las tierras agrícolas de regadío. Estos hallazgos se validaron exhaustivamente utilizando datos del nivel de agua de la base de datos DAHITI y mediciones de aguas superficiales del Conjunto de Datos Mundiales de Aguas Superficiales (GSWD).
Este estudio presenta un nuevo enfoque para la gestión de los recursos hídricos mediante la combinación de datos satelitales de alta resolución con técnicas de aprendizaje automático. Las posibles aplicaciones de este método incluyen el monitoreo del agua en tiempo real, la optimización de estrategias de riego y las iniciativas proactivas de conservación para prevenir la desecación de lagos en regiones con escasez de agua, como Asia Central y otras regiones.
Más información: Hongwei Zeng et al., El aumento de la superficie de cultivo y el consumo de agua asociado, provocado por el hombre, ponen al lago Ebinur en riesgo de agotarse, Journal of Remote Sensing (2025). DOI: 10.34133/remotesensing.0496
