Brasil es hogar de algunas de las reservas de agua subterránea más grandes del mundo, sin embargo, muchas de esas reservas —que proporcionan el 55% del agua del país— se han reducido tanto durante los últimos 25 años que enfrentan daños irreversibles. Este agotamiento de aguas subterráneas ha sido causado por la sequía, la mayor evaporación del agua debido al cambio climático y la extracción para consumo humano, sugiere una nueva investigación.
La mayor parte de la soja, la caña de azúcar, las naranjas y el café —así como una gran proporción del algodón y el maíz— se cultiva en las zonas con acuíferos más agotados, por lo que la disminución del agua subterránea podría tener efectos en los mercados de alimentos a nivel mundial, incluso en Estados Unidos.
Los acuíferos agotados también podrían colapsar sistemas fluviales que generan energía hidroeléctrica para Brasil, obligando al país a recurrir al carbón o a la biomasa para la electricidad, según expertos citados por Live Science.
Es probable que la disminución de aguas subterráneas no reduzca la producción agrícola total en los próximos 10 a 20 años. “La preocupación es qué pasa si estas tendencias persisten durante varias décadas”, dijo Augusto Getirana, investigador del Laboratorio de Ciencias Hidrológicas del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, a Live Science por correo electrónico. “Brasil es una de las grandes despensas del mundo, así que su seguridad hídrica tiene consecuencias mucho más allá del país.”
Un claro contraste geográfico
Brasil posee las mayores reservas de agua dulce renovable por país, principalmente gracias a la Cuenca del Amazonas y su ecosistema de selva tropical. Sin embargo, en comparación con países como Estados Unidos e India, que cuentan con miles de sitios de medición de agua subterránea, la red de pozos de monitoreo de Brasil es extremadamente escasa. Por lo tanto, para el estudio, Getirana y sus colegas entrenaron modelos de inteligencia artificial (IA) para llenar los vacíos de los datos.
Los investigadores alimentaron los modelos con mediciones de 398 pozos de monitoreo, datos satelitales que muestran pequeños cambios en la gravedad resultantes de cambios en el agua subterránea y información sobre la geología y la cobertura del terreno en distintas áreas, entre otros conjuntos de datos. La IA reconstruyó cambios mensuales en los niveles de agua subterránea entre 2002 y 2023 a través de diferentes acuíferos en Brasil con una resolución de aproximadamente 6 millas (10 kilómetros), dijo Getirana.
“Luego reconstruimos los niveles de agua subterránea para estimar la recarga de los acuíferos —cuánta agua llega y reabastece el sistema de aguas subterráneas— en todo el país”, explicó.
Los resultados, publicados el 3 de junio en la revista Science Advances, mostraron pérdidas graves y persistentes de agua subterránea en partes del centro, noreste y sureste de Brasil —incluyendo porciones de las cuencas de São Francisco, Paraná, Atlántico Sudeste y Atlántico Este, que juntas cubren 760,000 millas cuadradas (1.97 millones de kilómetros cuadrados), o alrededor del 23%, de la superficie de Brasil.
Algunos de los acuíferos más críticos de Brasil pasaron años sin recarga. En contraste, la Cuenca Amazónica y partes del sur de Brasil mostraron ya sea ningún cambio o ganancias localizadas de agua subterránea atribuibles a cambios en la precipitación y variaciones climáticas naturales, afirmó Getirana.
“No hay una única tendencia para todo el país,” dijo. “Encontramos un claro contraste geográfico.”
El cambio climático es el culpable
El estudio no atribuyó los cambios en el agua subterránea a presiones específicas, pero es claro a partir de los datos que los cambios climáticos jugaron un papel importante en los patrones observados, afirmó Getirana. Varias de las caídas más pronunciadas en acuíferos ocurrieron tras sequías prolongadas y eventos climáticos importantes, como un ciclo de El Niño entre 2015 y 2016.
Debido a la monitorización irregular, es difícil desentrañar y cuantificar los impactos de la agricultura, la industria y los hogares sobre los niveles de agua subterránea. Sin embargo, los resultados revelaron una superposición sustancial entre pérdidas de agua subterránea y áreas con riego intenso, demanda urbana e industrial, minería, conversión de tierras y alta densidad de pozos, declaró Getirana.
“La interpretación científicamente más defensible es por lo tanto que el clima crea el déficit de agua subyacente, mientras que la extracción y los cambios en el uso de la tierra probablemente amplifican su magnitud y duración en regiones de alto uso,” dijo.
Javier Tomasella, un científico ambiental y hidrólogo del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) de Brasil que no participó en el estudio, coincidió en que la principal causa de la degradación de los acuíferos en Brasil es el cambio climático.
“Las sequías están durando más y volviéndose más intensas en Brasil, y esto está afectando a la mayor parte del país, particularmente la zona central y el noreste,” dijo Tomasella a Live Science. Sequías más severas reducen la recarga de aguas subterráneas y crean una mayor demanda de agua, lo que significa que las personas extraen más de los acuíferos durante los periodos de sequía. “Por eso el impacto en las áreas regadas es mucho mayor,” añadió.
Los hallazgos sugieren que si las sequías se intensifican durante las próximas décadas, las grandes regiones agrícolas de Brasil podrían quedarse sin agua para cultivar ciertos cultivos. El agua subterránea proporciona un amortiguador cuando la lluvia y los recursos de agua superficiales se vuelven poco confiables, especialmente para la agricultura y el suministro municipal, afirmó Getirana.
La preocupación no es tanto que los acuíferos se sequen por completo, sino que los niveles de agua desciendan tanto que resulte demasiado costoso extraer agua en comparación con los rendimientos de producir cultivos.
“Este es el mismo tipo de progresión que ya se ha observado en acuíferos explotados de forma intensiva, como los sistemas de las High Plains y el [Central] Valley en Estados Unidos y acuíferos en el norte de la India y Bangladesh,” dijo Getirana. “El agua no desaparece de la noche a la mañana; va haciéndose progresivamente más difícil, menos fiable y más cara de acceder.”
Riesgos de la cadena de suministro
Los agricultores probablemente se adaptarán a suministros de agua más reducidos cambiando cultivos que requieren mucha agua, como la soja, por otros menos demandantes de agua, como maíz y trigo, afirmó Tomasella. Algunos podrían hacerlo durante la temporada seca para ahorrar agua, como ya es común en regiones como el norte de Paraná que tienen un sistema de “doble cultivo”. Pero si se mantienen las condiciones actuales del mercado, las decisiones de los agricultores sobre qué cultivar dependerán, en última instancia, de cuánta ganancia obtengan de los cultivos y de cubrir los costos adicionales de riego, dijo.
La producción total de cultivos principalmente de sereno como la soja y el maíz probablemente no se verá afectada en el corto plazo, pero el equilibrio de estos cultivos podría cambiar, dijo Tomasella. Por el contrario, la producción total de cultivos regados como el café, la caña de azúcar y las naranjas podría disminuir, “pero eso depende de cómo evolucionen las sequías en las próximas dos décadas”, afirmó.
Los países que dependen de importaciones de alimentos desde Brasil podrían experimentar interrupciones en el suministro, pero la escala de estas es difícil de predecir. El país más expuesto probablemente sea China, porque importa aproximadamente el 80% de sus sojas desde Brasil, dijo Getirana. Estados Unidos y Europa podrían ver declines en las importaciones de café, azúcar y naranjas, mientras Asia y Oriente Medio podrían verse afectados a través del algodón y el maíz, añadió.
“Estados Unidos por sí solo depende en gran medida de Brasil para las importaciones de café y jugo de naranja,” dijo Getirana.
Asumiendo que las condiciones del mercado no cambien, es poco probable que haya una disminución en la producción de carne de res brasileña, porque la demanda de carne es tan alta, afirmó Tomasella. Si acaso, la producción de carne aumentará, porque los ganaderos brasileños aún no han maximizado el número de cabezas por hectárea de pasto. Sin embargo, el ganado emite enormes cantidades de metano, un potente gas de efecto invernadero, añadió.
Repercusiones
El estudio tiene implicaciones más allá de los impactos agrícolas, porque los acuíferos están conectados a los sistemas fluviales. Las disminuciones de agua subterránea podrían hacer que los ríos se sequen, y esto afectaría a la red hidroeléctrica de Brasil, que suministra el 60% de la electricidad del país, afirmó Tomasella.
La alternativa a la energía hidroeléctrica es la quema de combustibles fósiles y biomasa para generar electricidad, indicó. Esto conlleva emisiones enormes de dióxido de carbono, lo cual agravaría el cambio climático y ampliaría aún más los problemas hídricos de Brasil.
A corto plazo, las pérdidas de agua subterránea tienen más probabilidades de afectar los suministros de agua potable en grandes ciudades brasileñas como Río de Janeiro y São Paulo que de afectar la agricultura, señaló Tomasella.
“Si las sequías se intensifican, podría llegar a un punto en el que haya que tomar decisiones muy difíciles,” dijo. “La pregunta real es, ‘¿Este es el nuevo normal?’ Si este es el nuevo normal, entonces estamos en serios problemas.”
