Assessment of Groundwater Depletion at Local Scale Using Satellite Data: A Case Study of Lahore District, Pakistan

El agua es el hilo invisible que mantiene unida a una ciudad, fluyendo a través de tuberías, llenando grifos y sustentando los cultivos que alimentan a su gente. Bajo la superficie de muchas ciudades yace un vasto y oculto reservorio llamado acuífero, una capa de roca y suelo similar a una esponja que almacena agua subterránea. Esta agua es un recurso vital, pero no es infinito. Cuando las personas extraen más agua del suelo de la que la naturaleza puede reemplazar mediante la lluvia y los ríos, el nivel freático —el nivel superior de esa agua subterránea— comienza a descender. Este fenómeno, conocido como agotamiento de las aguas subterráneas, representa una seria amenaza para la salud de las ciudades y los ecosistemas que las sustentan. Durante décadas, los científicos han luchado por rastrear estos cambios con precisión, especialmente en áreas urbanas de rápido crecimiento donde los datos suelen ser escasos o dispersos. El desafío ha sido encontrar una manera de ver lo invisible, de medir el drenaje lento y constante de estas reservas subterráneas en regiones enteras sin necesidad de perforar un agujero en cada uno de los vecindarios.

Para resolver este rompecabezas, una investigadora llamada Sonia Anwar, de la Universidad de Punjab, centró su atención en Lahore, la bulliciosa capital de la provincia de Punjab, Pakistán. Lahore es una ciudad de millones de habitantes que depende fuertemente de las aguas subterráneas para sus necesidades diarias, extrayendo agua de las profundidades del subsuelo a través de miles de pozos. La pregunta que Anwar se propuso responder era simple pero crítica: ¿qué tan rápido está bajando el nivel del agua en Lahore y dónde es más severo el problema? Para encontrar la respuesta, no se apoyó en un solo método. En su lugar, combinó dos formas muy diferentes de observar el mundo. Primero, recopiló números duros del propio suelo, recolectando registros del nivel del agua de 220 pozos diferentes en todo el distrito, abarcando casi dos décadas desde el año 2000 hasta el 2019. Estos registros proporcionaron una historia detallada, punto por punto, de qué tan profundo debía bombearse el agua para alcanzar la superficie.

Pero observar pozos individuales es como intentar comprender el clima revisando únicamente el termómetro de tu propio patio trasero. Para ver el panorama general, Anwar miró hacia arriba. Utilizó datos de un par de satélites conocidos como GRACE, que orbitan la Tierra y miden cambios diminutos en la gravedad. Debido a que el agua tiene peso, cuando una gran cantidad de agua subterránea desaparece de un área, la masa de la Tierra en ese lugar cambia ligeramente, y los satélites pueden detectar este cambio. Al analizar estas mediciones de gravedad, pudo estimar cuánta agua se estaba perdiendo en toda la región, pesando efectivamente el agua subterránea desde el espacio. Luego utilizó un potente software informático para fusionar estas dos fuentes de información, creando un mapa que mostraba no solo los números, sino la historia del declive del agua a través del paisaje.

La historia que contaban los datos era de una pérdida constante y significativa. Durante el período de veinte años, el nivel freático en Lahore descendió drásticamente. En el año 2000, la profundidad promedio hasta el agua era de unos 24 metros. Para 2019, esa profundidad había aumentado a casi 42 metros. Esto significa que, en promedio, el nivel del agua cayó casi un metro cada año. El análisis estadístico confirmó que esto no era una fluctuación aleatoria o un descenso temporal; era una tendencia de agotamiento constante y a largo plazo. Los investigadores descubrieron que el declive estaba ocurciendo de forma generalizada, pero no de manera uniforme. Las caídas más severas se concentraron en las partes central y sur de la ciudad, precisamente las áreas donde la población es más densa y donde la urbanización ha transformado la tierra.

Estos hallazgos apuntan a una clara relación de causa y efecto impulsada por la actividad humana. El rápido crecimiento de la ciudad, con sus barrios en expansión e industrias, ha creado una demanda de agua que supera con creces lo que el suelo puede reponer naturalmente. A medida que el concreto y el asfalto cubren el suelo, la lluvia ya no puede filtrarse en la tierra para recargar el acuífero. En su lugar, el agua corre hacia los drenajes, mientras que millones de litros son bombeados cada día para beber, lavar y para la industria. El estudio también analizó el papel del río Ravi, que fluye cerca de la ciudad e históricamente ayudó a recargar las aguas subterráneas. Los datos sugieren que el río, ahora disminuido por las desviaciones río arriba y la reducción de su caudal, contribuye muy poco a la reposición de la reserva subterránea. Si bien los patrones climáticos y las lluvias causan que los niveles de agua suban y bajen ligeramente de un año a otro, el motor abrumador del declive es el desequilibrio entre la cantidad de agua que se extrae y la que se devuelve.

Las implicaciones de este descubrimiento son profundas para el futuro de Lahore. A medida que el nivel freático desciende más profundamente, se vuelve más costoso y requiere más energía bombear el agua, y la calidad del agua puede deteriorarse a medida que se extraen capas más profundas y salinas. El estudio destaca que la forma actual de gestionar el agua es insostenible. Los investigadores concluyen que, sin una intervención inmediata, la ciudad corre el riesgo de quedarse sin este recurso crítico. Sugieren que la solución reside en una combinación de reglas más estrictas sobre cuánta agua se puede bombear, una mejor gestión del agua superficial y la construcción de sistemas para recargar artificialmente el acuífero, permitiendo que el agua de lluvia se filtre de nuevo en el suelo. Al combinar la precisión de las mediciones a nivel del suelo con la visión amplia desde el espacio, esta investigación proporciona una imagen clara e innegable de una ciudad que pierde su línea de vida subterránea, ofreciendo una hoja de ruta para detener el drenaje antes de que sea demasiado tarde.