Una investigación financiada por la Agencia Estatal de Investigación y desarrollada en la Universidad de Cantabria aprovecha el potencial de los gemelos digitales para impulsar modelos que ayuden a optimizar los recursos hídricos y prepararse ante futuras sequías e inundaciones.
El estudio pretende generar herramientas accesibles cuyo uso pueda extenderse a diferentes contextos y orientadas a resolver los desafíos actuales
La gestión del agua se ha convertido en uno de los grandes desafíos del siglo XXI. Mientras las sequías se alargan y las lluvias extremas se intensifican, los responsables de embalses y sistemas hídricos deben tomar decisiones críticas con información incompleta y bajo una presión creciente. Vaciar demasiado pronto un embalse por miedo a una inundación puede dejar sin reservas a una región meses después; llenarlo en exceso puede agravar una avenida repentina. En un clima cada vez más impredecible, seguir gestionando el agua con reglas del pasado ya no es una opción.
En este contexto nace WaMA-WaDiT (Water Management and Adaptation based on Watershed Digital Twins), un proyecto europeo que apuesta por una transformación profunda de la gestión hídrica mediante el uso de gemelos digitales de cuencas hidrográficas. Financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y por la Unión Europea como parte de la iniciativa Water4All el proyecto está liderado por el investigador Manuel del Jesus Peñil, profesor y experto en hidroclimatología de la Universidad de Cantabria. Su objetivo es claro: dotar a gestores y administraciones de herramientas avanzadas, pero accesibles, que permitan anticiparse a los extremos climáticos y tomar decisiones mejor informadas, tanto en situaciones de sequía como de inundación.
Una representación virtual de las situaciones reales para predecir el futuro
A diferencia de otros enfoques más teóricos, WaMA-WaDiT parte de una investigación altamente aplicada. “Dentro del mundo de la ingeniería hidráulica hay mucha tradición de transferencia tecnológica”, explica del Jesus. “Gran parte de nuestra investigación está orientada a solucionar problemas que existen hoy, no dentro de veinte años”. Tras más de una década trabajando en proyectos de gestión del agua en distintos países de Latinoamérica, el investigador detectó un patrón común: decisiones clave basadas en cálculos manuales, hojas de Excel y experiencias pasadas, con un uso muy limitado de modelos avanzados y escenarios climáticos.
En este sentido, el proyecto propone un cambio de paradigma. Un gemelo digital es una representación virtual de un sistema real que integra modelos matemáticos, datos observados y predicciones para conocer en cada momento el estado más probable del sistema y explorar escenarios futuros. “El modelado es una parte central, pero también lo es la integración de datos, la sensórica y la actualización continua de la información”, señala del Jesus. En la práctica, esto permite responder a preguntas clave del tipo “¿qué pasaría si…?”: ¿qué ocurre si llega una tormenta extrema?, ¿y si la sequía se prolonga seis meses más?, ¿qué regla de operación minimiza riesgos sin desperdiciar agua?
El reto de gestionar el agua en un clima cada vez más extremo
Uno de los grandes retos de la gestión hídrica es que sequías e inundaciones imponen exigencias opuestas. Para reducir el riesgo de inundación, los embalses deberían mantenerse lo más vacíos posible; para afrontar una sequía, lo ideal es justo lo contrario. “¿Cómo conjugas eso de forma óptima?”, se pregunta el investigador. “Con buenos modelos, buena estadística y escenarios contrafactuales que te permitan anticiparte”. WaMA-WaDiT busca precisamente ofrecer ese marco de análisis, superando decisiones basadas únicamente en lo ocurrido la última vez.
El consorcio del proyecto refleja su ambición y su carácter internacional. En España participan el Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria, como coordinadora, y la Universidad de Córdoba, referente en hidrología de la nieve en cuencas mediterráneas. En Francia colaboran el Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), especializado en aguas subterráneas, y la Universidad de Grenoble Alpes, con experiencia en predicción estacional y cambio climático. A ellos se suma el Antea Group, socio industrial encargado del desarrollo de la aplicación, además de la Universidad de Trento (Italia), con un modelo hidrológico flexible y modular, y la Universidad de Bristol (Reino Unido), experta en modelos de gestión simplificada. “Queríamos algo sencillo, que no intimidase”, resume del Jesus, “un modelo comprensible, pero potente”.
Equipo de investigadores/as del proyecto WaMA-WaDiT. Foto realizada en las Instalaciones del IHCantabria (Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria). En la foto, de izquierda a derecha: Giuseppe Formeta, Universidad de Trento; Yvan Caballero, BRGM; Manuel del Jesus, UC; Raquel Gómez, Uni. Córdoba; Rafael Pimentel, Uni. Córdoba; Louise Crochemore, Uni. Grenoble Alps; Francesca Pianosi, Uni. Bristol; y Patricia Bueno, Fundación IHCantabria.
Tecnología adaptable a diferentes contextos y lugares
Uno de los valores diferenciales del proyecto es su vocación de apertura y replicabilidad. WaMA-WaDiT no pretende ofrecer una solución cerrada, sino herramientas adaptables a contextos muy distintos. Entre los casos de estudio se incluye Costa de Marfil, lo que demuestra su aplicabilidad más allá de Europa. “Cada lugar es un mundo y quien lleva treinta años trabajando allí conoce su sistema mejor que nadie”, afirma el investigador. Por eso, el proyecto apuesta por software abierto, que permita a los gestores comprender, modificar y mejorar las herramientas según sus necesidades.
Los beneficios potenciales son múltiples. En primer lugar, un mejor aprovechamiento de la enorme cantidad de datos que ya se recopilan mediante satélites, estaciones meteorológicas y sensores, pero que a menudo no se utilizan de forma óptima. En segundo lugar, una gestión más eficiente del recurso agua, reduciendo pérdidas innecesarias y, con ello, el impacto ambiental. Y, en tercer lugar, una base técnica sólida que permita afrontar la sequía —un fenómeno lento y políticamente complejo— con anticipación y transparencia. “Tener buena información permite que el debate político se centre en cómo gestionar la abundancia o la carestía de agua, teniendo muy bien establecido cuánta agua hay y cuánta falta. Es decir, que las acciones se construyan sobre datos verídicos”, subraya del Jesus.
Más allá de la tecnología, el proyecto lanza un mensaje claro sobre la importancia de entender cómo tenemos que comportarnos hoy para el clima de hoy. “El cambio climático no es opinable. Existe y está ocurriendo a una velocidad apabullante”, afirma el investigador. “Estamos gestionando el agua con reglas de los años noventa para un clima que ya no existe”. Para él, la adaptación no es un reto del futuro lejano, sino una necesidad inmediata: “No me preocupa el año 2100; me preocupa pasado mañana”.
Con WaMA-WaDiT, la ciencia y la tecnología se ponen al servicio de una gestión del agua más inteligente, transparente y resiliente. En un escenario climático cada vez más extremo, anticiparse ya no es una ventaja: es una condición imprescindible para garantizar el acceso al agua y reducir los riesgos para la sociedad.