Los embalses son indispensables para el suministro mundial de agua potable. Para protegerlos de la sedimentación, sobrefertilización, y contaminación, Se requiere anticipar el monitoreo de la calidad del agua. Un consorcio brasileño-alemán liderado por el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) ha desarrollado métodos de medición y monitoreo fáciles de usar que son particularmente adecuados para regiones con disponibilidad de datos limitada. Entre otros, Los resultados del proyecto confirman el gran efecto de la reforestación en la cuenca del embalse.

En caso de que se detecte un deterioro de la calidad del agua en una etapa temprana, las contramedidas se pueden implementar a su debido tiempo y los embalses en peligro pueden conservarse por mucho más tiempo. Los modelos ambientales ayudan a monitorear y evaluar las entradas de sustancias y la calidad del agua. Modelos utilizados hasta ahora, sin embargo, han requerido grandes volúmenes de datos y se han asociado con un alto gasto técnico. Esto los hace inadecuados para su uso en regiones con una disponibilidad de datos limitada. En el marco del proyecto de investigación interdisciplinar "Adquisición de datos multidisciplinarios como clave para la gestión de recursos hídricos aplicable a nivel mundial" (MuDak-WRM), Investigadores brasileños y alemanes desarrollaron métodos de monitoreo fáciles de usar y generalmente accesibles, modelos y tecnologías de medición durante tres años y medio. Para calcular el balance hídrico, es decir, la diferencia entre la absorción de agua y la descarga de agua, e insumos de sustancias del área de captación, Se utilizaron datos de satélite. "Obtuvimos resultados confiables con solo unos pocos datos, "dice el Dr. Stephan Hilgert, geoecólogo en el Instituto de Manejo de Cuencas Hidrográficas y Fluviales (IWG) de KIT, quien coordinó el proyecto.

Automatización del procesamiento de datos

Se han incorporado numerosos datos diferentes en el modelo de entrada de sustancias utilizado anteriormente. Por esta razón, El equipo del proyecto se concentró en las dos vías de entrada más importantes:Sustancias resultantes de la erosión de la superficie de la tierra y aguas residuales del entorno urbano en la cuenca. Como ejemplos, se estudiaron el embalse del río Dhünn en Renania del Norte-Westfalia y el embalse de Passaúna en el estado de Paraná en Brasil.

"Un aspecto muy importante fue la automatización del procesamiento de los datos satelitales utilizados para calcular el balance hídrico y las entradas de fósforo y sólidos, "Hilgert explica. La automatización exitosa facilita en gran medida el uso de los modelos y aumenta su precisión y transferibilidad a otras cuencas. El consorcio de ciencia, asociaciones municipales, y empresas industriales ha desarrollado sensores y plataformas para el monitoreo constante de la calidad del agua, así como una plataforma en línea (Sensor Web) para la adquisición fácil de usar, almacenamiento, y evaluación de datos.

Se calculó el efecto de la reforestación

Entre otros, Los resultados del proyecto confirman que la reforestación de solo el tres por ciento del área agrícola en la cuenca del embalse de Passaúna puede reducir la entrada de sedimentos hasta en un 26 por ciento. "La sedimentación de los embalses y la consiguiente reducción de su capacidad de almacenamiento será un problema importante en las próximas décadas. Actualmente, la pérdida de volumen de almacenamiento supera su aumento, "Dice Hilgert.

Otros estudios revelaron que los nutrientes ligados al sedimento debido al cambio climático pueden reducir la calidad del agua en las capas más profundas de los embalses en el futuro. "En los subtrópicos, se puede encontrar una gran cantidad de hierro que se une al fósforo en el suelo y, por eso, también en el sedimento del embalse. Sin embargo, el hierro solo se une al fósforo siempre que el agua contenga una cantidad suficiente de oxígeno. Si la temperatura del agua aumenta y falta oxígeno durante un período más largo, el fósforo puede disolverse. Esto puede resultar en un aumento repentino de cianobacterias, es decir, floración de algas, y la calidad del agua se deteriore repentinamente, ", explica el geoecólogo. Para detectar este riesgo a su debido tiempo, Los operadores de los reservorios deben monitorear la composición del sedimento del reservorio además del estado del reservorio y la evaluación de las imágenes de satélite. Dice Hilgert.