Agua Latinoamerica

El Futuro de la Calidad del Agua y la Sostenibilidad

Por Kelly A. Reynolds, MSPH, PhD

Un nuevo informe publicado por National Academies Press destaca las recomendaciones para las futuras prioridades de agua de los Estados Unidos y proporciona orientación para el Área de Misión de Agua (WMA) del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) para garantizar la calidad y la sostenibilidad del agua por varias generaciones. Los colaboradores incluyen el Comité sobre Necesidades Futuras de Recursos Hídricos para la Nación; Ciencia e Investigaciones del Agua del USGS; Junta de Ciencias y Tecnología del Agua; División de Estudios de la Tierra y la Vida y las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina (es decir, el comité). El comité identifica los desafíos de recursos y ciencias del agua de mayor prioridad de la nación en los próximos 25 años. Aunque no se menciona en el informe, el futuro ofrece numerosas oportunidades para que la industria de Punto de Uso participe en el monitoreo de la calidad del agua y la gestión de riesgos.

Protegiendo la seguridad nacional
El USGS está organizado en al menos siete áreas de misión principales, entre ellas: sistemas científicos básicos; ecosistemas; energía y minerales; salud ambiental; recursos de la tierra; riesgos naturales y recursos hídricos. La WMA sirve a una amplia gama de interesados (tales como agencias federales, estatales, tribales y locales, investigadores académicos, empresas privadas e individuos) que confían en USGS para proporcionar investigaciones y evaluaciones imparciales de nuestros recursos hídricos.
En una declaración de política de 2017, la American Meteorological Society (AMS/Sociedad Meteorológica de los Estados Unidos) pronosticó que “la provisión de recursos adecuados de agua dulce para las personas y los ecosistemas será uno de los temas más críticos y potencialmente contenciosos que enfrentarán la sociedad y los gobiernos en todos los niveles durante el siglo XXI”.(1) Los cambios climáticos, desastres naturales, aumentos de población, las modificaciones humanas al ciclo del agua (es decir, los cambios en el paisaje y el flujo de agua) y muchas otras variables, agregan incertidumbre a la estabilidad futura del uso y la disponibilidad del agua.
La AMS resume además que las crecientes demandas sobre las necesidades de agua son una amenaza importante para la seguridad nacional de los Estados Unidos, dada la dependencia de la agricultura, la producción de energía, el saneamiento, el transporte, la recreación y la salud en el suministro constante de agua limpia. Además, caracterizan dos grandes desafíos para la comunidad en general: 1) cuantificar y adaptarse al cambio hidrológico y 2) planificar bajo una incertidumbre multifacética.

Superando la incertidumbre
La adaptación al cambio hidrológico requiere un enfoque mejorado para predecir los riesgos relacionados con el agua para las comunidades. Se necesitan mejoras en los modelos climáticos globales, el seguimiento del clima y los pronósticos de precipitación. Los factores del comportamiento humano y la capacidad de recuperación en respuesta a las presiones ecológicas también son difíciles de predecir. Las mejores predicciones regionales de los riesgos relacionados con el agua prometen resultar en mejores evaluaciones de impacto, gestión de la respuesta y comunicación y, en última instancia, mejores políticas, mejor toma de decisiones y mayor confianza del consumidor.
Las asociaciones interdisciplinarias serán críticas en el futuro para abordar las necesidades complejas de calidad del agua y sostenibilidad, y es esencial una respuesta flexible. Tener marcos estructurados en su lugar, como una reserva de dispositivos de punto de uso listos para brindar tratamiento de agua en áreas afectadas por huracanes, con opciones de respuesta variable (como redes de distribución múltiple), es un ejemplo de una respuesta planificada bajo una incertidumbre multifacética. Si bien no sabemos dónde ocurrirá el próximo desastre natural o una falla en la infraestructura de agua potable, sabemos que es probable que ocurran múltiples eventos en un futuro cercano.

Retos prioritarios
El Comité sobre Necesidades Futuras de Recursos Hídricos para la Nación tuvo la tarea de identificar y priorizar oportunidades de investigación clave en los Estados Unidos durante los próximos 25 años. Reconociendo el avance de la tecnología en las próximas dos décadas y media puede hacer que cualquier recomendación actual llegue a ser obsoleta, el comité identificó seis desafíos en materia de ciencia del agua y recursos para la priorización. Estos son:(2)
1. Comprender el papel del agua en el sistema terrestre. A medida que el agua se mueve a través de la atmósfera, la litosfera y la biosfera, ésta facilita los procesos físicos, químicos y biológicos. Comprender cómo responde el ciclo del agua y cómo se retroalimenta al cambio global sigue siendo un desafío clave en la investigación del sistema terrestre.
2. Cuantificar el ciclo del agua. La gestión eficaz de los recursos hídricos exige conocer la cantidad de agua que hay, su estado y dónde se encuentra. La cuantificación del ciclo hidrológico es extremadamente difícil porque las provisiones, los flujos y los tiempos de residencia del agua varían espacial y temporalmente.
3. Desarrollo de modelado integrado. Los modelos son herramientas esenciales para integrar y sintetizar observaciones dispares, para comprender interacciones complejas y probar hipótesis, y para reconstruir condiciones pasadas y predecir trayectorias futuras de sistemas en evolución conjunta.
4. Cuantificación del cambio en el sistema socio-hidrológico. Comprender la forma en que las actividades humanas influyen en los recursos hídricos es fundamental para administrar estos recursos a nivel mundial.
5. Asegurar suministros de agua fiables y sostenibles. La sociedad depende de la disponibilidad de aguas superficiales y subterráneas limpias, confiables y asequibles para la producción de agua potable, alimentos y energía, actividades industriales, ecosistemas saludables y actividades recreativas y turismo.
6. Comprender y predecir los peligros relacionados con el agua. Los peligros relacionados con el agua representan algunos de los desastres naturales más costosos del mundo, tanto en términos económicos como humanos, y se ven cada vez más exacerbados por las actividades humanas y el cambio climático.
En base a las condiciones de importancia científica, necesidad social, relevancia para la misión de USGS y sus socios, el comité identificó además cinco preguntas que el área de la misión de agua de USGS podría abordar para beneficiar a la nación:(2)
1. ¿Cuál es la calidad y cantidad de agua atmosférica, superficial y subsuperficial, y cómo varían éstas espacial y temporalmente?
2. ¿Cómo afectan las actividades humanas la cantidad y calidad del agua?
3. ¿Cómo se puede hacer la contabilidad del agua de manera más efectiva y completa para proporcionar datos sobre la disponibilidad y el uso del agua?
4. ¿Cómo afecta el clima cambiante a la calidad, cantidad y confiabilidad del agua, así como a los peligros y eventos extremos relacionados con el agua?
5. ¿Cómo se puede mejorar la gestión de riesgos relacionados con el agua a largo plazo?

Enfoques orientados a la acción
El informe del Comité sobre Necesidades Futuras de Recursos Hídricos para la Nación mencionó tecnologías emergentes dirigidas a mejorar las capacidades de monitoreo del agua, incluyendo sensores en tiempo real, drones para acceder a regiones remotas y ciudadanos científicos para ayudar en la recopilación e información de datos importantes dentro de redes de datos organizadas.
En relación con las cinco preguntas prioritarias, el comité publicó recomendaciones específicas para respaldar los enfoques orientados a la acción y avanzar para alinear a los interesados ​​multidisciplinarios. Las recomendaciones incluyen:(2)
• Mejorar la recopilación de datos, incluir la ciencia ciudadana y desarrollar herramientas analíticas basadas en Internet.
• Coordinar con agencias y organizaciones en la entrega de datos.
• Aumentar el enfoque en las relaciones entre las actividades humanas y el agua.
• Desarrollar un sistema robusto de contabilidad de agua.
• Colaborar con agencias y organizaciones en estándares sobre datos de agua y categorías de uso.
• Asegurar que las redes de monitoreo proporcionen información adecuada para evaluar las condiciones cambiantes.
• Centrarse en la predicción a largo plazo y la evaluación de riesgos de las condiciones extremas del agua.
• Desarrollar modelos dinámicos, integrados y de múltiples escalas que abarquen todo el ciclo del agua.
• Colaborar según corresponda, tanto dentro como fuera de USGS, incluyendo las agencias y el sector privado.
• Crear una fuerza laboral que esté lista para asumir nuevos desafíos relacionados con el agua.
Uno de los mensajes clave del informe del comité es la gran complejidad de nuestros recursos hídricos y los muchos desafíos futuros, ya que los cambios en el espacio y el tiempo tienen un impacto dramático en la cantidad y calidad del agua. Si bien es necesario que haya más transparencia, recopilación de datos y colaboración, la mayor parte del informe se centra en identificar problemas y no necesariamente resolverlos. El cargo por recopilar más información sobre nuestros recursos hídricos mejorará la preparación, el tiempo de respuesta y el análisis de decisiones, pero la pregunta fundamental “¿Es segura nuestra agua?” y la necesidad de desarrollar tecnologías de tratamiento específicas, continuarán.

Necesidades de respuesta en el Punto de Uso
Durante los próximos 25 años, las tecnologías de tratamiento de agua en el punto de uso seguirán evolucionando. Los sistemas más eficientes y efectivos ofrecidos a costos más bajos serán esenciales para atender las necesidades de la población. Con un aumento estimado de la población mundial de dos mil millones de personas para 2040 (y un mayor crecimiento económico en el mundo en desarrollo), la industria del punto de uso también tiene una oportunidad cada vez mayor para aplicaciones más amplias en la prevención de la exposición a microbios nocivos y productos químicos emergentes. La industria del punto de uso tiene la oportunidad de contribuir a la recopilación de datos importantes y al monitoreo de la calidad del agua. La incorporación de sensores en tiempo real en los sistemas domésticos de tratamiento de agua y el intercambio colectivo de datos podrían responder preguntas relacionadas con los patrones regionales de uso del agua y la calidad temporal y espacial. A medida que el USGS y WMA se adaptan a las necesidades futuras, la industria del punto de uso debe formar parte del equipo multidisciplinario que trabaja en conjunto para mejorar la ciencia del agua y la gestión de recursos.

Referencias
(1) American Meteorological Society. Water Resources in the 21st Century–American Meteorological Society. https://www.ametsoc.org/index.cfm/ams/about-ams/ams-statements/statements-of-the-ams-in-force/water-resources-in-the-21st-century1/. Accessed December 16, 2018.
(2) National Academies of Sciences E and M. Future Water Priorities for the Nation. Washington, D.C.: National Academies Press; 2018. doi:10.17226/25134

Acerca de la autora
La Dra. Kelly A. Reynolds es Profesora de la Universidad de Arizona (UA) en la Facultad de Salud Pública; Encargada del Departamento de Comunidad, Medio Ambiente y Política; Directora del programa de Ciencias de la Salud Ambiental y Ex-Directora del Centro del Medio Ambiente, Ciencias de la Exposición y Evaluación de Riesgos (ESRAC). Ella tiene una Maestría en Ciencias en Salud Pública (MSPH) de la Universidad del Sur de la Florida y un Doctorado en Microbiología de la Universidad de Arizona. La Dra. Reynolds es Editora de Salud Pública de WC&P y ex-integrante del Comité de Revisión Técnica. Puede comunicarse con ella por correo electrónico a reynolds@u.arizona.edu

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