El 47 % de las estaciones analizadas registró un aumento significativo en los caudales máximos, mientras que el 15 % presentó disminuciones. En los caudales medios, las tendencias crecientes se observaron en el 44,3 % de las estaciones y, en los mínimos, en el 37 %.
Los mayores cambios se concentran en los extremos hidrológicos: los investigadores advierten que los picos de agua están aumentando en una proporción importante de los ríos estudiados, lo que plantea nuevos retos para la gestión del riesgo y del recurso hídrico.
Lluvia y caudal no siempre se comportan igual. El estudio encontró diferencias particularmente evidentes en las regiones Magdalena-Cauca y Amazonía, lo que indica que los cambios en los ríos también están relacionados con factores como el uso del suelo, las aguas subterráneas y la regulación mediante embalses.
Colombia está registrando una mayor frecuencia de tendencias crecientes en sus caudales fluviales, particularmente en los valores máximos. Esa es una de las principales conclusiones de un estudio realizado por investigadores de nuestra Universidad y la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), en Brasil, que reconstruyó y analizó el comportamiento de los ríos colombianos durante las últimas cuatro décadas.
El trabajo, titulado “A data-driven gap-filling approach to assess long-term streamflow trends across Colombia”, estudió 192 cuencas hidrográficas de las regiones Amazonía, Orinoquía, Pacífico, Caribe y Magdalena-Cauca, con información correspondiente al periodo 1981-2022.
Más allá de identificar cambios en los caudales, la investigación plantea una advertencia: los mayores cambios se están presentando en los extremos hidrológicos, particularmente en los caudales máximos. Esto significa que comprender qué está provocando estos incrementos será determinante para anticipar sus posibles efectos sobre la seguridad hídrica, energética, alimentaria y ambiental del país.
Los picos de agua muestran la señal más fuerte
El análisis de las series hidrológicas, una vez completados los datos faltantes y aplicados criterios de calidad, encontró que el 47 % de las estaciones presentó incrementos significativos en sus caudales máximos, frente al 15 % que registró disminuciones.
La misma tendencia, aunque con una menor proporción, aparece en los caudales medios: 44,3 % de las estaciones mostró tendencias crecientes y 13,9 % decrecientes; En los caudales mínimos, 37 % de las estaciones presentó incrementos, mientras que el 14,8 % registró reducciones.
Para Bruno Melo Betran y André Ferreira Rodrigues, profesores e hidrólogos de la Universidade Federal de Minas Gerais, estos resultados ponen el foco en los eventos extremos: “(…) esto significa que los caudales máximos se han incrementado en una proporción importante de los ríos del país; es decir, los picos de agua son cada vez mayores y, asimismo, los retos asociados a los extremos hidrológicos deben estudiarse con mayor profundidad”.
Los resultados no implican que todos los ríos colombianos estén aumentando sus caudales de la misma manera. El comportamiento cambia según la región y las características de cada cuenca. Precisamente por eso, uno de los principales aportes del estudio es ofrecer una mirada de largo plazo sobre un territorio con condiciones hidrológicas y climáticas altamente diversas.
Cuando no hay datos, la inteligencia artificial ayuda a reconstruir los ríos
Una de las dificultades para estudiar el comportamiento histórico de los ríos colombianos es la disponibilidad de información. La red de estaciones hidroclimáticas del IDEAM no está distribuida de manera uniforme en el territorio y existen regiones, especialmente en zonas de la Amazonía y la Orinoquía, donde las condiciones de acceso dificultan el monitoreo.
A esto se suman los vacíos existentes en algunas series históricas. Para enfrentar esta limitación, los investigadores utilizaron datos climáticos satelitales y modelos de aprendizaje automático. Emplearon productos como CHIRPSv2 y MSWX para obtener información espacial sobre variables climáticas y entrenaron dos modelos de inteligencia artificial: Random Forest y redes neuronales Multilayer Perceptron (MLP).
Con estas herramientas fue posible reconstruir series mensuales de caudales máximos, medios y mínimos y completar registros faltantes, permitiendo analizar tendencias de largo plazo en regiones donde la información disponible es limitada.
Sin embargo, la investigación también establece límites importantes para el uso de estas herramientas.
La precisión de los modelos depende, entre otros factores, de las características geográficas y del tamaño de las cuencas. Los mejores resultados se obtuvieron en cuencas de más de 3.000 km², mientras que las regiones montañosas de los Andes y el Pacífico representan un desafío mayor debido a sus fuertes pendientes y a la rapidez con la que responden los ríos ante lluvias intensas.
Por eso, David Jiménez, investigador del estudio, señala que “no existe un ‘modelo único’ para todo el país” y agrega que “los algoritmos mostraron comportamientos complementarios, por lo que, en la representación de los procesos de lluvia-escorrentía mediante inteligencia artificial, es necesario evaluar y comparar diferentes técnicas”.
Más agua no necesariamente significa más lluvia
Uno de los hallazgos que plantea nuevas preguntas para la investigación es que las tendencias de precipitación y caudal no siempre coincidieron.La diferencia fue particularmente evidente en las regiones Magdalena-Cauca y Amazonía. Esto indica que el comportamiento de los ríos no depende exclusivamente de cuánto llueve en una cuenca.
Álvaro Ávila Díaz, investigador y profesor nuestra Escuela de Ciencias e Ingeniería, explica que las variaciones observadas pueden responder a una combinación de factores:
“Los cambios en la precipitación, la persistencia de periodos húmedos o secos, las modificaciones en el uso y la cobertura del suelo, la dinámica de las aguas subterráneas y la regulación mediante embalses son los principales factores que pueden impulsar variaciones en el ciclo hidrológico”.
El resultado abre así una pregunta que el estudio no pretende cerrar, sino plantear para futuras investigaciones: ¿qué está generando realmente estas tendencias al alza en los caudales?
El climatólogo Benjamin Quesada, autor del estudio y decano de la Escuela de Ciencias e Ingeniería, hace referencia a ese desafío: “este estudio plantea interrogantes clave que deberán ser abordados en investigaciones y consultorías posteriores: ¿Qué está generando realmente estas tendencias al alza? ¿Están estos aumentos asociados a la variabilidad climática y al calentamiento global, o responden principalmente a los cambios acelerados en el uso y la ocupación del suelo?”.
El estudio no busca atribuir los cambios observados a una única causa. Su propósito es establecer una línea de base de largo plazo que permita identificar dónde están ocurriendo las principales transformaciones y orientar nuevas investigaciones sobre sus causas y consecuencias. Los investigadores señalan que este conocimiento resulta especialmente relevante para Colombia, donde la gestión de los cuerpos de agua está directamente relacionada con la seguridad hídrica, energética, alimentaria y ambiental.
