La creciente presión sobre los recursos hídricos a nivel global demanda herramientas técnicas y análisis rigurosos para comprender y mitigar las amenazas asociadas con la escasez, calidad y acceso al agua. Los indicadores como el Water Stress Index (WSI) y el Water Risk Indicators (WRI) desempeñan un papel crucial en la identificación de regiones vulnerables y en la planificación de estrategias para la gestión sostenible del agua.
El Water Stress Index (WSI): análisis de la disponibilidad per cápita
El Water Stress Index (WSI) se enfoca en la disponibilidad básica por cápita para satisfacer las necesidades humanas esenciales y la disponibilidad de recursos hídricos renovables (Gleick, 1996). El WSI, también conocido como indicador de Falkenmark, permite categorizar una población según el nivel de escasez hídrica que presenta y se evalúa mediante la relación entre la huella hídrica de un país y sus recursos hídricos renovables totales. En este caso, los recursos hídricos renovables totales consideran los componentes azul y verde, según el manual de la huella hídrica (Hoekstra et al., 2011):
- Agua azul: Recursos superficiales y subterráneos (ríos, lagos, acuíferos).
- Agua verde: Agua almacenada en los estratos del suelo y utilizada directamente por la vegetación.
Los datos de disponibilidad de agua se contabilizan en referencia a un volumen mínimo de consumo humano diario que establece de 50 litros (consumo directo, saneamiento, higiene personal y preparación de alimentos). Cuanto mayor sea el índice, mayor será la presión a la que se enfrenta un país sobre sus recursos hídricos. De este modo, con el WSI se destacan aquellos países con mayor dificultad al acceso de agua para realizar esas funciones y, con ello, se proporciona un marco para que se priorice la creación de infraestructuras hídricas en esas poblaciones.
El WSI establece tres umbrales clave:
- Estrés hídrico: <1,700 m³/año per cápita.
- Escasez crónica: <1,000 m³/año per cápita.
- Escasez absoluta: <500 m³/año per cápita.
Estas métricas permiten cuantificar el impacto del crecimiento poblacional, la urbanización y las actividades económicas sobre la disponibilidad de agua. A nivel técnico, el análisis del WSI es esencial para diseñar políticas basadas en evidencia, priorizando inversiones en tecnologías de eficiencia hídrica y proyectos de restauración de ecosistemas acuáticos.
El Water Risk Indicators (WRI): métricas de estrés hídrico
Basándose en la disponibilidad de agua renovable marcada por las componentes azul y verde, según el WSI, el World Resources Institute crea el Water Risk Indicator (WRI). El WRI es el índice de referencia para medir el estrés hídrico en diversas escalas geográficas. Este indicador surge de una metodología de agregación ponderada para evaluar riesgos relacionados con la cantidad de agua a nivel nacional y de cuenca hidrográfica basándose en cinco indicadores clave: estrés hídrico base, variabilidad interanual y estacional, frecuencia de inundaciones y severidad de sequías. El WRI cuantifica la exposición promedio de los usuarios al estrés hídrico mediante la relación entre las extracciones totales y el suministro renovable total en una zona específica.
El WRI utiliza una escala del 1 al 5:
- 0-1: Muy baja presión hídrica (<10% del agua renovable extraída anualmente).
- 1-2: Baja presión hídrica.
- 1-2: Presión hídrica moderada (20-40% del agua renovable extraída anualmente).
- 3-4: Alta presión hídrica.
- 4-5: Presión hídrica extrema (>80% del agua renovable extraída anualmente).
37 países enfrentan niveles extremadamente altos de estrés hídrico (WRI 4-5), lo que significa que más del 80% del agua renovable disponible se extrae anualmente (Gassert et al., 2013). Por ese motivo, estos países enfrentan una elevada competencia por los recursos hídricos, son extremadamente vulnerables a catástrofes climatológicas y tienen alta dependencia a soluciones alternativas (tecnología, innovación, gobernanza). Además, este escenario tiene implicaciones críticas para los sectores agrícolas, industriales y domésticos. Países como India, China y Marruecos están entre los más afectados, donde la competencia por recursos hídricos limita la capacidad de satisfacer las necesidades de la población y los sectores productivos. Por supuesto que países como Singapur o Emiratos Árabes Unidos, que cuentan con PBIs per cápita tan altos como su estrés hídrico, cuentan con tecnologías hídricas de reutilización de aguas grises y desalinización para compensar la poca disponibilidad de agua renovable en la región.
Figura 1. Mapa global mostrando en escala de colores de amarillo a rojo oscuro el valor de WRI para las diferentes subcuencas del mundo en estado actual. Los colores indican WRI 1 (blanco): Sin estrés, WRI 3 (naranja): estrés medio, WRI 5 (rojo oscuro): estrés extremo. El gris indica no disponibilidad de datos.
Limitaciones del WSI y WRI
El WSI es una medida relevante cuando se habla de contextualizar una región según su disponibilidad de agua renovable en base al uso consuntivo. Este índice ha sido un gran paso para poder indagar y precisar en la disponibilidad de agua real en las cuencas, los retos que enfrentan y considerar si una baja disponibilidad hídrica es realmente una amenaza cuando se cuenta con gran capacidad de resiliencia. Sin embargo, existen varias limitaciones para este índice, como la estaticidad de datos que impide que se incluyan variaciones climáticas y meteorológicas que podrían influir en la disponibilidad de agua, o bien, que nuevas tecnologías supongan cambios en la extracción. Tampoco se realiza ningún análisis de infraestructura y gobernanza ni se detalla cómo se deben asignar los recursos hídricos a nivel social, industrial o agronómico para equilibrar las demandas competitivas. No obstante, partiendo de esta base, se ha podido desarrollar el más acertado sistema del World Resources Institute, evaluando el WRI.
Específicamente en el WRI, los rankings permiten comparaciones entre subcuencas, cuencas o países, pero no abordan temas como calidad del agua, gobernanza o inversiones en soluciones hídricas. Esto se debe a que en el cálculo del índice de estrés hídrico se consideran multitud de parámetros extraídos de estudios extensos, modelos y bases de datos de extracciones para uso agrícola, industrial, doméstico, probabilidades de inundaciones y sequías o variaciones estacionales de los cauces hídricos y acceso a su suministro pero, no se dispone de tanta información sobre temas relacionados con sus limitaciones. No se evalúan regímenes de gestión hídrica ni políticas de conservación de ningún nivel. Esto limita su alcance en la regulación en términos de gobernanza y de inversiones en tecnologías hídricas, hecho que podría favorecer la resiliencia de las poblaciones a enfrentar riesgos y amenazas hídricas. Tampoco se evalúa uno de los principales factores que afectan a la salud pública, la biodiversidad y el acceso al agua potable, como la calidad de las aguas superficiales y subterráneas. Una degradación de la calidad puede reducir la cantidad de agua renovable disponible ya que la poblaciones no pueden depender de volúmenes de agua que vulneren los estándares de calidad en la salud humana. Sin embargo, este parámetro es difícil de cuantificar y se negligé el factor calidad en el momento de contabilizar la disponibilidad hídrica de las poblaciones.
Además, el WRI se basa en promedios a nivel nacional o de cuenca. Estos valores promedios pueden ocultar variaciones locales importantes, lo que se traduce en que estas regiones pueden quedar eclipsadas por la necesidad promedio marcada por toda la cuenca hidrográfica o país y, por lo tanto, se dificulta la realización de actividades de gran impacto y necesidad en esas zonas.
Otro reto del WRI, igual que pasa en el WSI, es la estaticidad de los datos. Este indicador se construye en base a datos registrados en un momento dado, sin embargo, en el contexto actual de crisis climática, no podemos esperar que los riesgos sean estáticos. Cada vez surgen más evidencias de que el cambio climático afecta a la climatología y meteorología de una zona, favoreciendo la aparición de prolongadas sequías y frecuentes inundaciones sobre zonas donde no están acostumbradas a estos eventos y, por lo tanto, las infraestructuras civiles no están preparadas para soportar esas amenazas. Esto se traduce en miles de muertes, vulneración de la salud humana y un coste económico devastador para los países. Si los datos fuesen dinámicos y se hiciesen predicciones sobre los valores del WRI a partir de recogida de datos climáticos, meteorológicos, históricos, reuniendo gran cantidad de información, se podría detectar con modelos avanzados aquellos países, cuencas, subcuencas o comunidades con valores de WRI más elevados que no estaría únicamente vinculados al estrés de la cuenca sino también podrían conectarse a la resiliencia.
No obstante, el WRI es por el momento el indicador más real que tenemos a disposición para focalizar políticas de gestión del agua, dirigir actividades de innovación y realizar compensaciones en ese territorio según las amenazas que enfrentan y, a pesar de no ser completo por las limitaciones mencionadas, es el valor de referencia que promueve e impulsa las nuevas estrategias de gestión y sostenibilidad hídrica.
Perspectivas a futuro
Para cubrir estas limitaciones existen distintas tecnologías vanguardistas que permiten un mejor análisis de estos indicadores. Por ejemplo, los datos sobre los que se construye el WRI podrían integrarse en modelos predictivos de aprendizaje contínuo y herramientas de simulación para anticipar escenarios de estrés hídrico. La creación de modelos predictivos permitirían calcular la relación entre la demanda y la oferta de agua, considerando extracciones, uso consuntivo, disponibilidad junto a variables climáticas, demográficas, económicas y el sistema de regulaciones y políticas existentes en una región.
Además, la inclusión de datos sobre regulaciones, infraestructuras, capacidad de innovación e inversión podría incluir una vertiente de resiliencia en los modelos que permitiese dirigir las actividades administrativas del agua a aquellas regiones que realmente sufrieron un estrés hídrico de forma contextualizada.
Implicaciones técnicas para España y el contexto global
Cuando una corporación opera en una cuenca altamente estresada, se le presenta la oportunidad de liderar proyectos de implementación de tecnologías avanzadas y estrategias de gestión integral. Esto incluye una diversidad de actividades establecidas en documentos metodológicos internacionales (Reig et al., 2019). Sin embargo, es importante entender los retos que enfrenta una cuenca para poder ajustar estas actividades a un resultado que realmente impacte sobre el ecosistema natural y social. Para ello, hace falta una planificación hídrica basada en datos, como incorporar el WRI en los planes hidrológicos regionales garantizando decisiones basadas en evidencia científica.
A modo de ejemplo, España enfrenta una crisis hídrica debido principalmente a la escasez que afecta el territorio de forma general (WRI de 4). Por otro lado, la economía del país depende en gran medida de los sistemas agronómicos y, especialmente de la agricultura. Es el principal exportador de alimentos vegetales en Europa. El agua contribuye en el crecimiento, desarrollo y condiciona la productividad de estos alimentos; además, determina parámetros muy específicos del mercado como, por ejemplo, el calibre. Es importante conocer esta limitación para dirigir actividades de ahorro hídrico en las cuencas hidrográficas de España ya sabiendo que su huella hídrica en agricultura es del 75%, una de las más elevadas en el territorio europeo. Por ello, se debe focalizar en actividades que permitan reducir esta huella hídrica como:
- Optimización del riego agrícola: Tecnologías como el riego por goteo, el riego de precisión y la fertirrigación pueden reducir el consumo hasta en un 50%.
- Mejora en las prácticas agronómicas que contribuyan a la salud del suelo y su capacidad de retención de agua además de aumento de productividad.
- Reducción del uso de fertilizantes minerales y compuestos fitosanitarios que, en exceso, son lixiviados hacia aguas subterráneas o perdidos en aguas superficiales desfavoreciendo y degradando la calidad de las aguas colindantes y/o acuíferos.
El rol de Agrow Analytics en la acción colectiva
La crisis hídrica es un desafío técnico, ambiental y humanitario que requiere un enfoque interdisciplinario y colaborativo. Enfrentarlo con rigor científico y herramientas innovadoras no solo es posible, sino necesario para garantizar la sostenibilidad hídrica.
La sinergia es la clave: agricultores, corporaciones y empresas tecnológicas trabajando en conjunto por un mismo objetivo, la sostenibilidad hídrica.
Fuentes:
Gassert, F., Reig, P., Luo, T., and Maddocks, A. 2013. Aqueduct country and river basin rankings: a weighted aggregation of spatially distinct hydrological indicators. Working paper. Washington, DC: World Resources Institute.
Gleick, P.H. Basic water requirements for human activities: Meeting basic needs. Water International, 21, 83-92.
Hoekstra, A.Y., Chapagain, A,K., Aldaya, M.M. and Mekonnen, M.M. (2011). The water footprint assessment manual. Setting the global standard. Water Footprint Network, 2011. ISBN 978-1-84971-297-8
Reig, P., Larson, W., Vionnet, S., and Bayart, J.B. 2019. Volumetric Water Benefit Accounting (VWBA): A Method for Implementing and Valuing Water Stewardship Activities. Working Paper. Washington, DC: World Resources Institute.