Antonio Juan Collados Lara obtuvo el premio de la “III Edición de la Cátedra de Cambio Climático a mejor Tesis Doctoral” por su investigación “Assessing impacts of potential climate change scenarios in water resources systems depending on natural storage from snowpacks and/or groundwater”, dirigida por los investigadores del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), Dr. David Pulido Velázquez (IGME) y Dr. Eulogio Pardo Igúzquiza/ (IGME).
Antonio estudió Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos y el Máster en Geología aplicada a los Recursos Hídricos en la Universidad de Granada. Actualmente trabaja como investigador en el IGME, en el proyecto de investigación del Plan Nacional “SIGLO-AN” que supone una continuidad a las líneas de investigación desarrolladas en su tesis doctoral.
– En líneas generales, ¿explícanos en qué consiste tu tesis doctoral?
El propósito principal de la tesis doctoral es desarrollar herramientas y metodologías para el estudio de impactos potenciales del cambio climático en los recursos almacenados en acuíferos y/o en forma de nieve.
Los objetivos de la tesis doctoral pueden dividirse en cuatro grupos: análisis y modelado histórico, generación de escenarios potenciales de cambio climático, la propagación de impactos a los sistemas de almacenamiento natural y el análisis de estrategias de adaptación.
– ¿Cómo surge la idea de llevar a cabo este trabajo?
La tesis doctoral se enmarca en el Proyecto de Investigación del Plan Estatal GESINH-IMPADAPT (Generación, simulación e integración de escenarios hidrológicos futuros en el análisis de impactos y estrategias de adaptación al cambio global en sistemas de recursos hídricos), para el cual había asociado un contrato FPI del Ministerio de Ciencia.
En el marco del mismo surge la posibilidad de desarrollar la tesis doctoral en el IGME, bajo la dirección de David Pulido y Eulogio Pardo.
Antonio Collados
– ¿Cuáles son sus principales líneas de investigación?
Las principales líneas de investigación se recogen a continuación:
- Estudio de gradientes altitudinales de variables climáticas, generación de campos históricos mediante técnicas geoestadísticas e información secundaria.
- Desarrollo de una metodología para estimar el espesor nieve y el equivalente de agua en la nieve.
- Optimización de la red de monitoreo de nieve para reducir la incertidumbre en las estimaciones de espesor de nieve.
- Desarrollo de un modelo de autómatas celulares para simular la dinámica de la cubierta de nieve.
- Evaluación espacio-temporal de la recarga neta histórica en acuíferos a escala de España Continental.
- Desarrollo de metodologías para generar escenarios potenciales de Cambio Climático que tenga estadísticos básicos y de sequías.
- Propagación de los impactos potenciales del Cambio Climático mediante el uso de los modelos y metodologías desarrolladas.
- Empleo de los resultados de la tesis para el análisis de estrategias de adaptación-
“La tesis doctoral se desarrolla en tres casos de estudio a nivel de cuenca (Alto Genil), sistema montañoso (Sierra Nevada) y estudio de acuíferos a gran escala (España Continental”
– ¿Cuántos casos de estudio se han analizado?
La tesis doctoral ha usado principalmente tres casos de estudio a nivel de cuenca (Alto Genil), sistema montañoso (Sierra Nevada) y estudio de acuíferos a gran escala (España Continental).
Además, las colaboraciones llevadas a cabo durante el desarrollo de la tesis han hecho que las metodologías desarrolladas se apliquen a más casos de estudio: cuenca (Alto Guadiana), acuíferos de montaña (Sierra de las Nieves), acuíferos costeros (Plana Oropesa-Torreblanca), acuíferos de interior (Vega de Granada), sistemas montañosos (Rocky Mountain National Park).
– Tras el estudio, ¿Qué conclusiones has obtenido?
En relación con las líneas de investigación expuestas anteriormente las principales conclusiones son las siguientes:
- Las técnicas geoestadísticas para la generación de campos históricos resultan útiles para el completado de información. Cuando se emplea información secundaria, por ejemplo la elevación, es necesario caracterizar bien los gradientes altitudinales ya que algunas técnicas pueden no reproducir estas inversiones. Por otro lado el fenómeno de “undercatching” (errores sistemáticos en la medición de la precipitación sólida) puede distorsionar los gradientes obtenidos.
- La escasez de datos de espesor de nieve y equivalente de agua en la nieve hace que la metodología propuesta resulte útil a la hora de cuantificar este recurso. Esta metodología permite además identificar cuáles son las variables explicativas más importantes para cada caso de estudio.
- La metodología de optimización propuesta para la red de monitoreo de nieve minimiza la incertidumbre en el proceso de estimación del espesor de nieve. Se han propuesto diferentes casos de optimización para el aumento, reducción y combinación de ambos. Combinando los casos de reducción y aumento óptimos se ha obtenido una nueva configuración de la red de monitoreo en Sierra Nevada que reduce la incertidumbre total de estimación.
- El modelo de autómatas celulares desarrollado permite, a partir de índices climáticos de precipitación y temperatura, modelo digital de elevaciones y una serie de reglas de interacción entre las variables, la estimación de la cubierta de nieve.
- El modelo empírico parsimonioso de recarga desarrollado permite estimar la recarga neta en acuíferos sobre una malla regular de 10 km x 10 km para el caso de estudio de España continental usando datos históricos de recarga media y su varianza, que fueron obtenidos mediante el método de balance de masa de cloruro en un estudio previo.
- La metodología desarrollada permite generar escenarios potenciales locales o regionales de cambio climático. Permite explorar diferentes enfoques conceptuales y técnicas de corrección. Se propuso un análisis multi-criterio para la definición de ensamblados de escenarios no equiprobables teniendo en cuenta estadísticos básicos y de sequías.
“La propagación de impactos realizada, utilizando el escenario RCP8.5, determina que la cubierta de nieve en Sierra Nevada se reducirá alrededor de un 60% en media para el horizonte 2071-2100”
- La propagación de impactos realizada, utilizando el escenario RCP8.5, predice reducciones en precipitación del 27% y aumentos de temperatura del 32% en el horizonte 2071-2100 para la cuenca del Alto Genil. La cubierta de nieve en Sierra Nevada se reducirá alrededor de un 60% en media para el horizonte 2071-2100. Para el horizonte 2016-2045 se esperan reducciones en la recarga neta de acuíferos en el 99.8% de la España Peninsular, las cuales se distribuyen muy heterogéneamente. Más de 2/3 del área muestra reducciones superiores al 10%, siendo la media de las reducciones obtenida en el territorio el 12%. En algunas zonas mediterráneas (la región que más sufrirá los efectos del Cambio Climático) se han obtenido reducciones medias de hasta el 25%.
- Los resultados obtenidos sobre la evaluación de impactos del cambio climático reflejan la necesidad de que se establezcan las medidas necesarias para elaborar políticas de agua basadas en la adaptación y mitigación de los efectos del cambio climático. Los resultados de la tesis se han usado para el estudio de estrategias de adaptación del tipo “Top-down” (estudio del tiempo de residencia en acuíferos para evaluar la vulnerabilidad al bombeo, herramientas para acuíferos costeros) y “Bottom-up” (procesos participativos con escenarios socio-económicos).
“Los resultados obtenidos al propagar los impactos del Cambio Climático en el almacenamiento de recursos hídricos en sistemas naturales, muestran importantes disminuciones de estos recursos”
– ¿Cuál es el impacto social de tu investigación?
Los resultados obtenidos al propagar los impactos potenciales del Cambio Climático a variables relacionadas con el almacenamiento de recursos hídricos en sistemas naturales, muestran importantes disminuciones de estos recursos.
La tesis doctoral trata también de producir una concienciación social que permite fomentar la toma de medidas de adaptación y/o mitigación, tanto en la población general como en las autoridades. Las aguas subterráneas y el almacenamiento en forma de nieve pueden jugar un papel fundamental en la definición de estrategias de mitigación y/o adaptación al cambio climático, que permitan un suministro sostenible de las demandas.
– ¿Cómo reaccionas cuando te enteras que has sido ganador del Premio a “Mejor Tesis Doctoral” de la Catedra de Cambio Climático?
Con gran alegría. Este premio supone un reconocimiento al trabajo realizado y es un orgullo para mí recibirlo.
La Cátedra de Cambio Climático realiza una labor muy importante en materia de mitigación y adaptación al cambio climático y recibir este premio, es un honor.
“Para que la adaptación al cambio climático no afecte a la economía será necesario aumentar la inversión en I+D+i para el desarrollo de nuevas tecnologías”
– Diferentes estudios vaticinan que España y sobretodo su área mediterránea serán una de las regiones más damnificadas por el cambio global, ¿qué medidas son necesarias implementar para reducir su impacto?
Principalmente medidas de mitigación y adaptación. Con respecto a la mitigación, es necesario disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. Para que esta reducción no afecte a la economía será necesario aumentar la inversión en I+D+i para el desarrollo de nuevas tecnologías.
Con respecto a las medidas de adaptación, en el ámbito de los recursos hídricos, será necesario mejorar la eficiencia de los sistemas de riego e incluso adaptar la tipología de cultivo para reducir el consumo de agua. En el ámbito, urbano e industrial la mejora de las redes de distribución y tecnologías de gestión también permitirán un ahorro de agua.
“El cambio climático aumentará los extremos y será necesario elaborar medidas de adaptación ante desastres naturales como las inundaciones”
Por otro lado, el cambio climático aumentará los extremos y será necesario elaborar medidas de adaptación ante desastres naturales como las inundaciones. Serán necesarias políticas de ordenación territorial adecuadas y en consonancia con la comunidad científica. De nuevo el desarrollo de todos estos sistemas pasa por un aumento de la inversión en I+D+i.
– Por último, ¿Qué opinas acerca del futuro de la I+D+i en España?
La I+D+i constituye un elemento central para el crecimiento a largo plazo de nuestro país. Creo que es necesario mantener una red de investigadores que permita la transferencia de conocimiento a investigadores más jóvenes con talento, asegurando así un fortalecimiento y continuidad del sistema.
Para esto creo que es fundamental el aumento de la inversión en I+D+i que atraiga el talento y permita consolidarlo en el sistema español. La inversión en I+D+i en España debería estar en los niveles de los líderes europeos, como Alemania o Francia, en términos de porcentaje del PIB dedicado a I+D+i.