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CUEVAS, CUEVAS TURÍSTICAS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS
Sergio Durán Laforet y Juan José Durán Valsero. Licenciados en Ciencias geológicas

Sergio Raúl Durán Laforet.  Geólogo por la UCM, y Máster en Recursos Hídricos y Medio Ambiente por la UMA.  Especialista en karst y cuevas. Espeleólogo del Grupo de Exploraciones Subterráneas de la Sociedad Excursionista de Málaga. Ha trabajado como investigador y consultor en trabajos relacionados con los parámetros de la atmosfera subterránea de las cuevas, hidrogeología, hidroquímica y geomorfología. Trabaja como Consultor Junior en la empresa Amphos 21 Consulting.

Juan José Durán Valsero es Doctor en Ciencias Geológicas por la Universidad Complutense de Madrid. Actualmente, trabaja como Profesor de Investigación en el Instituto Geológico y Minero de España (CSIC), donde coordina el Grupo de investigación sobre “Hidrogeología Ambiental y Cambio Global (HYGLO-Lab)”. Es Presidente del Comité Científico de la International Show Caves Association (ISCA), vocal del Club Español del Agua Subterránea (CAS) y Vicepresidente Primero del ilustre Colegio Oficial de Geólogos.

No todo el mundo relaciona de manera directa e inmediata las cuevas con el agua subterránea. Aunque bien es cierto que no todas las cuevas están genéticamente vinculadas a la acción química del agua (los tubos volcánicos, por ejemplo, no), esta relación biunívoca sí se cumple en la inmensa mayoría de los casos, dado que un porcentaje muy importante de las cuevas existentes en el planeta se forman en litologías solubles, karstificables, que conforman acuíferos que contienen cantidades importantes de agua subterránea.

El karst como acuífero

Desde un punto de vista hidrogeológico, el karst está caracterizado por constituir una tipología de acuíferos muy característicos, en los que las propiedades hidráulicas son muy heterogéneas en las tres dimensiones del espacio subterráneo.  Una parte de esta heterogeneidad viene definida por la presencia de sistemas endokársticos o redes de cuevas que se han formado por la disolución de las rocas carbonáticas o similares a lo largo del tiempo geológico. Forman, de esta manera, redes de conductos por los que el agua subterránea fluye rápidamente, en términos hidrodinámicos. Se establece, de esta forma, una dualidad en la permeabilidad del karst, con flujos rápidos a través de conductos, y flujos más lentos y paulatinos a través de la matriz rocosa.

El agua que se almacena y circula por los acuíferos kársticos abastece un 25% del suministro total de agua potable para las ciudades, la industria y la agricultura a escala mundial. Los acuíferos kársticos forman, en su conjunto, una enorme reserva global de agua dulce y se caracterizan, como ya se ha indicado, desde el punto de vista hidrodinámico, por poseer un flujo hídrico subterráneo general muy rápido, a veces similar al de los ríos superficiales, ejerciendo en ocasiones, de facto, como grandes ríos subterráneos. Esta peculiaridad hace que sean sistemas muy sensibles y frágiles y, sobre todo extremadamente vulnerables a la contaminación de los recursos hídricos que albergan, frente a eventos de precipitación extrema o a vertidos, puntuales o difusos, de sustancias contaminantes.

Las cuevas como lugares subterráneos

Otra peculiaridad del karst y de los acuíferos kársticos es la presencia generalizada de cuevas, tanto por encima como por debajo del nivel freático, es decir de la superficie superior del agua subterránea contenida en los acuíferos. Cualquier cavidad en la roca a través de la cual pueda fluir el agua se puede considerar una cueva, desde el punto de vista genético. Es decir, una cueva, o un sistema de cuevas, puede sumar cientos de kilómetros de desarrollo de sus galerías, pero también puede ser un pequeño conducto de unos pocos milímetros de diámetro. No obstante, cuando nos referimos a una cueva desde el punto de vista espeleológico lo hacemos desde una perspectiva antropocéntrica y consideramos cuevas solo aquellas cavidades que son accesibles para el ser humano, es decir con un tamaño de orden métrico o superior en sus galerías.

Aunque existen numerosas cavidades por debajo del nivel freático y en su entorno inmediato, muchas otras se encuentran en la zona no saturada. Las primeras se encuentran permanentemente sumergidas, y solo son accesibles mediante técnicas muy sofisticadas (espeleobuceo, robots subacuáticos y similares); los otros dos tipos, las ubicadas cerca del nivel freático y las situadas en la zona no saturada, permiten su exploración e investigación de manera más sencilla, aunque no exenta de riesgos. Algunas de estas cuevas, sobre todo las últimas, cuando presentan elementos geológicos o arqueológicos singulares, han sido utilizadas en los últimos siglos en Europa como atracciones turísticas con indudable éxito. Hoy en día, las cuevas turísticas son auténticos elementos dinamizadores del medio rural y muchas de ellas están protegidas bajo diferentes figuras de conservación del patrimonio natural o cultural.

Las cuevas turísticas como lugares hidrogeológicos singulares

En el interior de las cavidades kársticas habilitadas para su visita turística se pueden realizar numerosas observaciones hidrogeológicas de interés. En todas se puede observar directamente como se lleva a cabo el flujo vertical en la zona no saturada del acuífero, mediante el goteo en las estalactitas, por ejemplo. Otras son un ejemplo del viaje subterráneo que realiza el agua, desde su infiltración en el suelo, o a través de dolinas o sumideros, hasta su salida a través de manantiales y zonas de drenaje. Muchas cuevas, turísticas o no, tienen su entrada en una pérdida o sumidero, o en un manantial, la entrada o salida, respectivamente, del agua hacia o desde el mundo endokárstico. Hay ocasiones en que el estado hidrodinámico del sistema no permite la realización de visitas a las cuevas, ya que se encuentran activas, en su régimen de aguas altas. En algunas cuevas puede verse directamente el nivel freático del agua subterránea, algo totalmente inusual, pues este hecho no es fácil de observar directamente en el interior de la mayor parte de los acuíferos. Otras observaciones, relacionadas con la hidroquímica del agua subterránea y del equilibrio y los intercambios en el sistema aire-roca-agua, también son fáciles de observar y de explicar a los visitantes, bien sean turistas, estudiantes, o especialistas de esta disciplina.

Las cuevas en general son laboratorios hidrogeológicos naturales, y las cuevas turísticas pueden (deben, mejor dicho) ser aprovechadas para la enseñanza y la divulgación de algunos aspectos fundamentales de la hidrogeología y de las aguas subterráneas.   

Los estudios hidrogeológicos, un apoyo para la gestión de las cuevas turísticas

Pocos gerentes de cuevas turísticas sienten como una necesidad la elaboración de estudios hidrogeológicos en las cavidades que gestionan. Sin embargo, nada más lejos de la realidad. En muchas cuevas turísticas existen riesgos importantes de avenidas subterráneas, vinculadas a crecidas de ríos subterráneos epifreáticos o de subidas importantes del propio nivel freático local, vinculadas a momentos de grandes precipitaciones u otros eventos hidroclimáticos excepcionales, como pueden ser los deshielos súbitos en zonas montañosas.   El análisis de las variaciones estacionales de las pequeñas masas de agua permanentes en muchas cuevas, desde el punto de vista de la calidad química y de sus implicaciones en la conservación de los espeleotemas u otros elementos geológicos es otra línea de trabajo de gran importancia en las cuevas. El delicado equilibro de la atmósfera subterránea, la ventilación de las cuevas y la concentración de los gases (muchos relacionados con el agua subterránea) que se encuentran en ellas, es una pieza clave del estudio de las cavidades y del karst. La asesoría hidrogeológica en las cuevas turísticas es, al tiempo, una necesidad para la adecuada gestión de las cuevas y un nicho de oportunidad para la realización de estudios científico-técnicos de relevancia, cuyos resultados son susceptibles de incorporar al discurso expositivo de los guías y a los materiales de divulgación.

Algunos ejemplos españoles

En España existen algunas cuevas turísticas cuyo principal atractivo es la presencia explícita de agua subterránea, fácilmente perceptible por los visitantes, aunque habitualmente este hecho no suele ser destacado con el énfasis adecuado durante la visita.

La Cova de Sant Josep, en la Vall d´Uixó (Castellón) es uno de los mejores ejemplos de cueva turística cuyo mayor atractivo reside en la presencia de agua en su interior. Constituye un río subterráneo, cuya visita se realiza en barca, remontando el curso fluvial endokárstico, semi-represado para facilitar la navegación, desde el manantial situado en la boca hasta un punto a varios centenares de metros en el interior del sistema endokárstico. 

Otro buen ejemplo es la Gruta de las Maravillas, en Aracena (Huelva), donde se puede observar el nivel freático del acuífero donde se abre la cueva en una serie de salas y galerías, junto con otro conjunto de masas de agua colgadas, situadas en la zona no saturada del acuífero, así como numerosas aguas de goteo, ilustrando a la perfección la diversidad hidrogeológica existente dentro de las cavidades kársticas.

También en la visita de espeleoaventura de la cueva de Valporquero (León) se puede disfrutar de un recorrido por un río subterráneo, colgado respecto al nivel freático local, representado por el río Torío, encajado en unas formidables hoces fluviokársticas.

Por último, la Cueva de las Güixas, en Villanúa (Huesca) muestra a la perfección la necesidad de controlar el nivel freático del acuífero y su relación con la cueva, puesto que cuando este sube de manera rápida, la cueva se inunda parcialmente, imposibilitando temporalmente su visita turística. El sistema de alerta temprana instalado ha resuelto de manera muy inteligente la gestión de estos eventos de crecida, minimizando el riesgo para los visitantes y guías.

Como conclusión, la heterogeneidad del karst y la presencia de cuevas no condicionan únicamente los aspectos hidrodinámicos relacionados con el aprovechamiento de las aguas subterráneas de los acuíferos kársticos, sino también todos los aspectos hidrogeológicos a menor escala, pero igualmente importantes, que se pueden dar en las cuevas turísticas. Hay tantos factores que caracterizan el agua subterránea en el karst, la génesis de las cuevas y su evolución espaciotemporal, que es casi imposible observar dos cuevas iguales en cualquier momento dado; estos aspectos forman parte también de la hidrodiversidad de las cuevas turísticas.

EL AGUA UNA PREOCUPACIÓN IMPORTANTE EN LOS PAÍSES HISPANOAMERICANOS
Juan María Fornés Azcoiti. Graduado y Doctor en Ciencias Geológicas

Graduado y Doctor en Ciencias Geológicas por la UCM. Diplomado en Hidrogeología por la misma Universidad. Ha sido becario del Programa de Formación de Personal Investigador del entonces denominado Ministerio de Educación y Ciencia. Durante ese periodo realizó la tesis doctoral titulada Hidrología de algunas lagunas de Castilla-La Mancha, bajo la dirección del Profesor Ramón Llamas. Ha participado en numerosos proyectos de investigación tanto nacionales como internacionales; uno de ellos, el Proyecto Aguas Subterráneas de la Fundación Botín, tuvo un impacto social nada despreciable tanto en España como fuera de nuestras fronteras.  Las líneas de investigación se han centrado en aspectos relacionados con las aguas subterráneas: protección y contaminación de acuíferos; relación entre las aguas subterráneas y los humedales; difusión y educación ambiental sobre las aguas subterráneas; escenario jurídico de las captaciones de aguas subterráneas en España; y cambio climático y recursos hídricos. Autor o coautor de un centenar de publicaciones entre libros, artículos científicos y comunicaciones en Congresos.

Ha sido Profesor Ayudante en el Departamento de Geodinámica de la Facultad de Ciencias Geológicas de la UCM y Catedrático Interino de Universidad en la misma Facultad. Ha impartido conferencias en el extranjero como profesor invitado en las Universidades Autónomas de San Luis Potosí y Nacional de México, en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (San Luis Potosí, México), y en el Departamento de Aguas Subterráneas del Ministerio de Recursos Naturales y Medio Ambiente de Tailandia. Actualmente trabaja en el CN IGME-CSIC como científico titular. Ha sido coordinador de quince cursos de formación en Hispanoamérica relacionados con las aguas subterráneas, dentro del Plan Interconecta para el Desarrollo (AECID), entre 2016 y 2024.

El problema de la disponibilidad de agua es común en la gran mayoría de los países del mundo, entre ellos España y los países iberoamericanos, muy especialmente en Centroamérica. Una buena gobernanza de los recursos hídricos es fundamental para su gestión sostenible. Para ello, la cooperación española está siendo de gran ayuda, tanto en proyectos concretos como a través de actividades formativas.

El IGME cuenta con una dilatada experiencia en actividades formativas relacionadas con la cooperación para el desarrollo, en el ámbito de América Latina y el Caribe. En este sentido, ha colaborado con la AECID (Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo) en actividades de formación hidrogeológica, impartiendo distintos cursos en Centros de Formación que la AECID tiene en el ámbito de América Latina y el Caribe.

Esta colaboración se remonta al año 2001. Desde entonces y hasta finales de 2024, el IGME ha organizado 29 actividades de formación con la AECID relacionadas con las aguas subterráneas, en las que han participado unas 1.250 personas procedentes de 15 países iberoamericanos, tanto en la modalidad presencial como virtual. En 2025 se están llevando a cabo otros cinco nuevos cursos de formación hidrogeológica, gestionados desde el Centro de Formación para la Cooperación Española de Santa Cruz de la Sierra (Bolivia).

Los temas de los cursos han sido muy variados, siempre con la participación de técnicos con gran experiencia en las diferentes disciplinas que abarcan estos estudios y muchos años de dedicación. Se citan los títulos de estos cursos; de algunos de ellos se han realizado varias ediciones:

1. La contribución de los Servicios Geológicos para la evaluación y protección de los recursos de aguas subterráneas (2008).

2. Participación de las comunidades rurales en el uso sostenible de las aguas (2008).

3. Aguas subterráneas, salud y abastecimiento urbano (2008).

4. Cartografía hidrogeológica y bases de datos asociadas (2009).

5. Patrimonio natural y servicios ecosistémicos de los humedales (2016).

6. Treinta años de Ley de Aguas española: intercambio de experiencias en temas relacionados con las aguas subterráneas (2016).

7. La importancia de las aguas subterráneas en la gestión integrada de los recursos hídricos: aplicaciones prácticas en proyectos de cooperación internacional para el desarrollo (2017).

8. Abastecimiento de núcleos de población con aguas subterráneas (2021).

9. Experiencias positivas y negativas en el desarrollo de proyectos hidrogeológicos relacionados con el suministro de agua subterránea a poblaciones: análisis de casos prácticos por países (2022).

10. Técnicas de construcción de pozos (2022).

11. Saneamiento y depuración de aguas (2023).

12. Iniciación al diseño, construcción y acabado de captaciones de agua subterránea (2023).

13. Aplicaciones informáticas de acceso libre para el monitoreo y la mejora de la cantidad y calidad en sistemas para abastecimiento de aguas (Curso básico y Curso avanzado) (2023).

14. Aplicación de nuevas metodologías y tecnologías para el suministro de agua en Iberoamérica y el Caribe (2024).

15. Gestión comunitaria del agua para la sociedad: intercambio de experiencias en Iberoamérica y el Caribe (2024).

16. Sostenibilidad de ecosistemas naturales dependientes de aguas subterráneas: la protección de humedales (2024).

17. Exploración hidrogeológica orientada a la captación de agua subterránea (2024).

18. Técnicas de investigación hidrogeoquímicas e isotópicas ambientales aplicadas a la hidrogeología (2024).

Entre 2019 a 2021, también en colaboración con la AECID, el IGME desarrolló el proyecto titulado “Soluciones tecnológicas para reducir la contaminación y presencia de tóxicos en aguas subterráneas de consumo humano (Bolivia)”, continuidad del proyecto con la misma temática, entre 2011 y 2013. También cabría destacar el “Acuerdo de Encomienda de Gestión entre el Ministerio de Asuntos Exteriores, Unión Europea y Cooperación, y el Instituto Geológico y Minero de España, para el diagnóstico y plan de actuación para la explotación sostenible del acuífero del Valle de Ciudad de Guatemala”.

Es una labor a la que hay que dar continuidad. Como se ha destacado en repetidas ocasiones, el agua es fuente de vida, importante para el desarrollo socioeconómico, y garantía del sustento de los ecosistemas naturales y zonas húmedas, patrimonio natural en todos estos países.

¿A DÓNDE VA LA EXPLORACIÓN HIDROGEOLÓGICA?
Jordi Guimerà. Dr. en CC Geológicas. Amphos 21

Geólogo por la Universidad Autónoma de Barcelona (1985) y Doctor en Ciencias Aplicadas (Geología) por la Universidad Politécnica de Catalunya (1992). Ha desarrollado su actividad profesional desde 1997 en Amphos 21 (anteriormente QuantiSci y Enviros). Su actividad académica de desarrolló entre 1987 y 1997 en la UPC como estudiante de doctorado, investigador post-doc y profesor asociado del departamento de Ingeniería del Terreno en la Escuela de Ingenieros de Caminos. Entre 1992 y 1999 se dedicó a la hidrogeología de medios de baja permeabilidad, particularmente a su caracterización in situ para proyectos relacionados con el almacenamiento de residuos radiactivos para ENRESA, NAGRA, SKB y JAEA. Entre 1999 y 2010, gran parte de su actividad la dedicó a suelos contaminados por actividades industriales, por una parte, a la obra pública y a la gestión integral del agua por otra. Desde 2007 desarrolla el negocio de la compañía en Chile, al que se dedica full time entre 2010 y 2015, dando servicios a clientes mineros en proyectos relacionados con el ciclo del agua. Durante ese periodo, ha dirigido el área de minería de Amphos 21 (2010-2014), que engloba operaciones en Barcelona, Santiago de Chile y Lima y la gerencia general de la filial chilena del grupo (2013-2014). Desde 2015 hasta 2020 dirige los Servicios Hidrológicos de Amphos 21 Consulting, en el ámbito de la ingeniería civil, gestión de acuíferos y suelos contaminados. Actualmente es Director de Proyectos y de la Entidad de Control EC-135-SOL, una unidad administrativa certificada por la administración de Cataluña bajo el marco de la ISO 17020 en los epígrafes de investigación, análisis de riesgo y descontaminación. Parte de estos trabajos se reflejan en 21 artículos publicados en revistas internacionales, 113 contribuciones a congresos, y 6 capítulos de libros.

Muchos de nosotros recordamos que, en los inicios de nuestra carrera profesional, gran parte de los proyectos estaban dedicados al “desarrollo” de los acuíferos, en el sentido de caracterizarlos, delimitar las zonas más productivas y diseñar y perforar pozos para el aprovechamiento del agua subterránea. Lo que conoceríamos como “exploración hidrogeológica”. Poco a poco empezaron los casos de afección del agua subterráneas que entre otros, dieron lugar a la jornadas de Barcelona 1981 (!) y los proyectos de exploración en el sentido estricto, empezaron a declinar en España y la profesión empezó a orientarse a aspectos de la hidrogeología que requerían una atención urgente como precisamente la calidad del agua subterránea a corto y largo plazo y la gestión de los recursos (sobreexplotación de acuíferos, con el descenso progresivo de niveles y/o salinización en zonas costeras). La modelación numérica llegó para quedarse como herramienta indispensable para la planificación a todos los niveles.

La exploración a gran escala fue progresivamente perdiendo interés y a pequeña escala ha mantenido grupos de trabajo que bien en las universidades, bien en los centros de investigación o bien en la administración, han ido caracterizando aquellos sectores que poco a poco han ido ganando terreno por ser de particular interés. ¿Sería correcto decir que la fase 1 de la exploración se completó con la delimitación de las masas de agua subterránea? Las siguientes fases se han orientado a una mejor caracterización en términos de sectores pobremente definidos, tiempos de residencia del agua subterránea y lo que no es menor: mejora del conocimiento para abordar casos de contaminación complejos y no tan complejos.

Actualmente el Plan de Acción de Aguas Subterráneas de la DGA afronta un número de trabajos a escala estatal y otro a escala de demarcaciones hidrográficas. Entre los primeros, 16 de 95 están relacionados con el conocimiento hidrogeológico y modelación, lo cual apunta directamente a la exploración como mejora del conocimiento de los acuíferos para su gestión mediante modelos numéricos. De las 19 líneas de trabajo enumeradas a escala de Demarcación Hidrográfica, muchas de ellas están orientadas también a la exploración de recursos (Estudios geológicos, de la zona no saturada, de la recarga, caracterización hidrogeoquímica) y casi todas tienen la exploración en su base si por exploración entendemos también la mejora del conocimiento mediante unas técnicas u otras de caracterización. ¿Podríamos decir que la exploración ha pasado de la fase 1 a una fase 2 de hibernación y ahora afronta una fase 3? En todo caso, parece claro que la exploración a gran escala, en el sentido de ”descubrimiento” de nuevos recursos está alcanzando una asíntota que de momento solamente se ve trastocada en épocas donde la necesidad -sequía- motiva a la administración a movilizar recursos para encontrar nuevas fuentes.

A nivel europeo me atrevo a decir que la situación es parecida variando en función del porcentaje de uso de agua subterránea por países. En cambio, en otras regiones donde el nivel de desarrollo económico está lejos de alcanzar niveles como España, por poner un ejemplo, se dan posibilidades de crecimiento en muchos sentidos y en particular, de exploración hidrogeológica a gran escala.

En Angola, entidades multilaterales financian proyectos de exploración en el sentido estricto desde hace más de una década, coincidiendo con la estrategia del país de dotar a su población de garantías de abastecimiento más allá de la utilización tradicional del agua superficial o de pozos excavados a mano. La caracterización geológica del país a gran escala -proyecto PLANAGEO, con la participación de organismos y empresas españolas- ha permitido delimitar acuíferos y regiones de interés hidrogeológico, aunque quizás no fueran el primer objetivo del proyecto. Son estas zonas de interés las que actualmente se están explorando en detalle – a nivel fase 1- con el objetivo de dotar de agua potable a la población. La puesta en marcha de extensiones de regadío con agua superficial y subterránea en cabecera de ríos como el Boteti ha dado lugar a la merma de caudales aguas abajo en otros países de la cuenca como Botswana, pero eso sería un problema como los que mencionamos anteriormente, que en España derivaron en otra fase de proyectos y trabajos después de la primera exploración.  Se da la circunstancia que la participación en estos proyectos de explotación de centros de investigación europeos se traduce en zonas extremadamente bien caracterizadas que incluso permiten la elaboración de modelos numéricos, junto con otras que esperan la puesta en marcha de los más elementales parámetros de explotación, vía los proyectos de exploración

En otros países como Kenia, se dan también estas heterogeneidades de nivel de exploración. Existen regiones donde el nivel de conocimiento es tan amplio que incluso se han realizado modelos numéricos por parte de consultoras internacionales, junto con otras donde el nivel de conocimiento se intuye a través de datos de exploración petrolera de hace décadas.  En Kenia además se da la circunstancia -no sé si en Angola también, pero imagino que será común en otros países- de una gran dispersión demográfica necesitada de aprovisionamientos de agua potable estables. Esta población convive junto con otra gran población nómada, que se aprovisionan de puntos de agua históricos, y que a menudo entran en conflicto con los centros que poco a poco les ganan terreno y estabilizan el consumo de sus fuentes tradicionales para el pastoreo. En Kenia, como en Angola, organismos multilaterales financian grandes proyectos de exploración para hacer frente a este tipo de retos.

A menudo asistimos al “descubrimiento” de nuevos acuíferos como el Neógeno de Tanzania, acuífero que a pesar de ser aflorante y reconocible su área de recarga no se había caracterizado y puesto en funcionamiento hasta hace poco más de una década. Esto ha contribuido a garantizar el suministro de grandes centros de población cerca de la costa como Dar-er-Salaam.

En síntesis, creo que la exploración hidrogeológica tiene un gran camino por recorrer, tanto a nivel de nuestro país como a nivel mundial. El grado de detalle evidentemente no será el mismo ni los resultados a corto plazo tampoco. Pero está claro que existe un sinfín de oportunidades para desarrollar conocimiento de los acuíferos en todo el mundo con una diversidad de tecnologías que sería largo de enumerar aquí. Quizás en un próximo punto de vista.

¿POR QUÉ EL BINOMIO INTELIGENCIA ARTIFICIAL-AGUAS SUBTERRÁNEAS IMPORTA?
Lucila Candela Lledó. Dra. Ciencias Geológicas

Investigadora de IMDEA-Agua, ha sido profesora de la E.T.S. de ICCP  (UPC), profesora y miembro de la Comisión Docente del CIHS (Barcelona) y de la U. Libre de Bruselas (Bélgica). Ha sido gestora del P.N de I+D+i en RH  (MICON, actual Ministerio de C.I.U) y ERANETs ‘Crue e Iwrm.net (MICON- comunidad Europea); Vocal del CNA Ministerio de Medio Ambiente y vicepresidenta de la AIH-grupo español. Miembro electo en comisiones del External Advisory Group (Comunidad Europea), UNESCO-IAH, U. de Edimburgo (Escocia), Ministère de l’Environment (Francia) y ASEMWATER (China). Especialista Especialista en hidrología subterránea, con énfasis en recarga natural, transporte de contaminantes en aguas subterráneas y zona no saturada, (metales pesados, microcontaminantes emergentes, plaguicidas y nitratos). Ha publicado más de 100 artículos, libros y capítulos de libros y dirigido tesis doctorales y de master. Ha organizado cursos, seminarios y congresos a nivel nacional e internacional y ha participado como experta y conferenciante invitada en paneles nacionales e internacionales. Como investigadora principal en proyectos financiados por organismos nacionales e internacionales (Diversos Programas Marco de investigación de la comunidad Europea, DGXII, UNESCO, GEF, Banco Mundial, OIEA), empresas y administración. La financiación externa para estancias en el extranjero cabe destacar financiación Fullbright.

Huelga decir que actualmente todos somos conscientes que en la era digital el avance de las nuevas tecnologías y la Inteligencia Artificial (IA) han trasformado nuestro entorno con soluciones rápidas y eficientes. La carrera por el dominio de la IA es un objetivo a nivel mundial, como se ha constatado en la reciente conferencia anual del Foro Económico Mundial en Davos, orientado a temas económicos y políticos, y donde la IA ha constituido un foco de gran atención.

Entre los muchos ejemplos que se podrían citar es conocida la generación de imágenes con herramientas de IA de personajes que se profesan antipatía mutua fundidos en un abrazo, o la mejora artística de imágenes (cualquier adolescente es conocedor de esta herramienta). Por ello, la IA está integrada en casi todos los productos de Microsoft y Google de uso más o menos habitual. Por lo que respecta a la gestión del agua, también es frecuente su uso en distintos campos, como en localización de fugas, procesos de optimización, entre otras aplicaciones.

Un breve repaso a la IA indica que los datos, los científicos/profesionales (generalmente del campo de la estadística, programación o matemáticas) y la potencia computacional son los aspectos fundamentales de su desarrollo;   este último directamente ligado a las enormes cantidades de energía necesarias para gestionar los modelos. El consumo de electricidad en los centros de datos tiene un impacto físico significativo en los Recursos Naturales, especialmente en la demanda de agua. Su constatación ha conducido a introducir el término de huella hídrica de la IA.

De acuerdo a estimaciones, por cada secuencia de instrucciones de la IA se consumen en los centros de datos que la albergan aproximadamente 0.5L. Para el periodo anual 2021 a 2022 Microsoft ha aumentado el consumo de agua un 34% y Google un 22%; se desconocen los datos de Amazon. Datos procedentes del Instituto de la Ingeniería de España indican que Chat GPT-3 consume alrededor de 2L de agua para realizar entre 10-50 consultas. ¿Por qué los centros de datos necesitan tanta agua?: la necesidad de mantener temperaturas óptimas y bajo control en los servidores y racks de hardware informático a escala industrial requiere circular agua como refrigerante de forma continua. Es previsible que el creciente establecimiento de centros de almacenamiento y gestión de centros de datos, en el mundo y en nuestro país, conduzca a un aumento de la demanda de los RRHH.

El otro aspecto de la IA, relacionado directamente con la hidrogeología y las aguas subterráneas, es el uso de Machine Learning o Deep Learning, frecuente en el mundo académico y que seguramente su transferencia al mundo profesional acabará llegando tarde o temprano. 

Si nos atenemos a las definiciones, Machine Learning (ML) es un subconjunto de la IA centrado en el desarrollo de algoritmos que mejoran de forma automática a través de experiencias y mediante el uso de datos. En Machine Learning se capacita el aprendizaje de los ordenadores a partir de datos para la toma de decisiones o realizar predicciones, sin haber sido programados de forma explícita para ello. Así, en ML se le proporciona al ordenador unos ejemplos (datos) y se le pide calcular/ejecutar.  Llevar a cabo el proceso solo depende del ordenador y está basado en los ejemplos proporcionados: según se le proporcionen más datos la máquina aprende mejor ¡por ello los datos son el nuevo petróleo!.

En ‘Deep learning-DL no se le proporcionan ejemplos previos y sin intervención humana un algoritmo descubre los patrones generales de los datos y determina si una predicción es suficientemente precisa.

Trabajos basados Machine Learning o Deep Learning para cálculo de la recarga natural a los acuíferos de forma automatizada o para caracterizar la geometría de un acuífero mediante la combinación de datos procedentes de Landsat, resultados geofísicos, mapas geológicos, MDT, datos de ensayos de bombeo…etc., son prácticas actuales. En otras aplicaciones, para obtener el resultado buscado se ponen a punto modelos numéricos a partir datos almacenados en soportes informáticos y mediante la conexión o acoplamiento de algoritmos y su validación estadística, se obtiene y acepta el resultado final; sin una aparente intervención humana (salvo generalmente, teclear y evaluar datos por pantalla o por parámetros estadísticos…). A nivel académico empieza a ser frecuente encontrarse en trabajos relacionados con el ciclo hidrológico, como los anteriormente mencionados que plantean dudas sobre los resultados obtenidos, donde la parte conceptual relativa a los procesos es insuficiente y la componente humana (conocimientos, análisis, evaluación o síntesis de la información) está prácticamente ausente. Debido al proceso, se debe añadir que en ocasiones los autores del trabajo tienen dificultades para por ejemplo explicar un resultado poco coherente o la selección de un determinado parámetro.

Evidentemente no se puede negar que la IA se ha establecido en los últimos años como un poderoso auxiliar para la investigación científica, incluso existe la percepción de que algunos descubrimientos recientes no habrían sido posibles sin ella. Pero volviendo al ejemplo inicial, podremos mejorar una imagen de forma artística…pero parece ser que el mejor artista será aquel quien más atinadamente sepa dar las instrucciones a la máquina que los crea.  Cuando se plantean los posibles retos sobre el Futuro del Agua (ver CAS: De Bustamante, 2019; Jiménez, Mayo 2019; López Geta, marzo 2020) es importante reflexionar sobre el impacto de la IA, sobre si se le debería considerar como una herramienta más o como un salto cualitativo, y que consecuencias cabe esperar en un futuro no muy lejano. Si durante muchos años nuestra tarea ha sido el luchar contra las pseudociencias en las aguas subterráneas, ahora nos enfrentamos a una lucha más impersonal para la aplicación veraz de la tecnología, sean chatbots, IA o Machine Learning, entre otras que desconozco y que seguramente no tardarán en aparecer.