Hydrological and Sediment Yield Response Impacts to Combined Changes of Land Use Land Cover and Climate in the Sub-basin of Ethiopia

El agua y el suelo son los pilares gemelos de la vida en cualquier paisaje, pero no son tesoros estáticos; están en constante cambio, moldeados por las manos de las personas y los caprichos del cielo. Cuando los bosques se talan para la agricultura o cuando los patrones de lluvia cambian debido a un mundo que se calienta, el delicado equilibrio de una cuenca hidrográfica cambia. Una cuenca es simplemente el área de tierra donde toda la lluvia que cae drena hacia un único sistema fluvial, como un embudo gigante. En estos sistemas, el agua se mueve de diferentes maneras: parte corre por la superficie hacia los arroyos, otra se filtra lateralmente a través del suelo y otra se hunde profundamente para recargar los acuíferos subterráneos. Al mismo tiempo, el suelo mismo puede ser arrastrado, un proceso conocido como erosión, que transporta sedimentos hacia los ríos. Comprender cómo estas dos fuerzas —el uso humano de la tierra y el cambio climático— trabajan juntas es crítico para las comunidades que dependen de estos recursos para el agua potable, el riego y la seguridad alimentaria. Si no podemos predecir cómo se comportarán estos sistemas en el futuro, no podremos planificar para las sequías o inundaciones que puedan venir.

En las tierras altas de Etiopía, dentro de la vasta cuenca del río Omo-Gibe, una investigadora llamada Meseret Bekele Toma se propuso comprender exactamente cómo interactúan estas fuerzas en la subcuenca de Ajora-Woybo. Esta área es una fuente vital de agua, que alimenta cinco ríos perennes que eventualmente se unen al embalse de Gibe III, un activo clave para la energía y la agricultura de la región. El paisaje aquí es una mezcla de mesetas altas y frescas con tierras bajas calientes y secas, con un suelo que varía desde arcilla profunda y fértil hasta roca gruesa y pobre en nutrientes. Para ver qué depara el futuro, la investigadora construyó un modelo digital de toda esta cuenca. Este modelo actúa como un laboratorio virtual, permitiendo a los científicos realizar simulaciones de cómo la tierra y el clima podrían cambiar en las próximas décadas. El estudio analizó dos escenarios específicos para el futuro: uno donde el calentamiento global es moderado y otro donde es severo. También proyectó cómo cambiará probablemente el uso de la tierra, asumiendo que continúan las tendencias actuales de convertir bosques y matorrales en tierras de cultivo. Al combinar estos dos conjuntos de cambios, el estudio buscaba ver si los efectos de un clima cambiante y un paisaje cambiante se cancelarían entre sí, o si empeorarían los problemas.

Los resultados de estas simulaciones pintan un panorama claro, aunque preocupante, para la cuenca de Ajora-Woybo. El modelo sugiere que en las próximas décadas, la cantidad total de agua disponible en el sistema disminuirá. Específicamente, se proyecta que la cantidad de agua que fluye sobre la superficie de la tierra, el agua que se mueve lateralmente a través del suelo y el agua almacenada profundamente bajo tierra disminuirán. Bajo el escenario de calentamiento más severo, el estudio proyecta que la escorrentía superficial podría caer casi un 5 por ciento, y el flujo de agua subterránea podría caer más de un 6 por ciento para la década de 2070. Esta reducción es impulsada principalmente por el cambio climático, que se espera traiga menos lluvia a la zona. Sin embargo, la historia es diferente para la evapotranspiración —el proceso mediante el cual el agua se mueve desde el suelo y las plantas hacia el aire—. Esto se proyecta que aumentará, incrementándose en más de un 6 por ciento en el futuro cercano, a medida que las temperaturas más altas causen que más agua se evapore.

Quizás el hallazgo más sorprendente concierne al suelo mismo. Mientras que se espera que el agua que fluye a través del sistema disminuya, se proyecta que la cantidad de suelo que es lavado y transportado por los ríos aumentará. El modelo indica que el rendimiento de sedimentos podría subir más de un 8 por ciento en el futuro cercano. Esto sucede porque la tierra está cambiando; a medida que los bosques y matorrales son reemplazados por cultivos, el terreno se vuelve más vulnerable a la erosión. El estudio encontró que, si bien el cambio climático es el principal motor que reduce el suministro de agua, los cambios en cómo las personas usan la tierra son la razón primordial para el aumento de la pérdida de suelo. Curiosamente, las dos fuerzas a veces trabajan en direcciones opuestas. Por ejemplo, mientras que el cambio climático tiende a reducir la escorrentía superficial, la conversión de la tierra a la agricultura tiende a aumentarla. En la simulación combinada, estas fuerzas opuestas se cancelaron parcialmente, llevando a un efecto de "neutralización" donde el cambio total en el flujo de agua fue menos dramático que si solo hubiera cambiado el clima. Sin embargo, este equilibrio no protegió el suelo; la erosión continuó ascendiendo.

El tiempo de estos cambios también importa. El estudio analizó los ritmos estacionales de la región, que están definidos por tres estaciones distintas: las lluvias intensas del kiremt, las lluvias ligeras del belg y la estación seca del bega. Las simulaciones sugieren que el flujo de agua se volverá más errático. Durante la temporada de lluvias principal, el flujo podría aumentar ligeramente, pero durante las estaciones secas, se espera que caiga significativamente. Este patrón sugiere que la región podría enfrentar eventos más extremos, con períodos de inundaciones intensas seguidos de sequías severas. Las zonas de la parte alta de la cuenca, donde los agricultores dependen de la tierra para sus medios de subsistencia, son particularmente vulnerables. Las simulaciones muestran que estas áreas verán una reducción en el agua disponible para la agricultura, un problema que podría volverse cada vez más difícil de gestionar a medida que la población crezca.

En última instancia, esta investigación resalta que la gestión de los recursos hídricos y del suelo requiere observar tanto al cielo como al suelo al mismo tiempo. El estudio concluye que, si bien el clima es la fuerza dominante que cambia el balance hídrico, la forma en que las personas usan la tierra es el factor crítico que determina cuánta tierra se pierde. Los hallazgos sugieren que simplemente reaccionar al cambio climático no es suficiente; las estrategias también deben abordar cómo se gestiona la tierra. Reducir la deforestación y adoptar métodos agrícolas que mantengan el suelo en su lugar son pasos esenciales. El estudio enfatiza que la interacción entre el uso de la tierra y el clima es compleja y varía de un lugar a otro, lo que significa que las soluciones locales son necesarias. Para los agricultores y planificadores en la cuenca de Ajora-Woybo, estos conocimientos proporcionan una hoja de ruta para prepararse para un futuro donde el agua sea más escasa y el suelo más frágil, instando a un cambio hacia prácticas sostenibles que puedan proteger estos recursos vitales para las generaciones venideras.