El académico Héctor Reyes, de la U. de La Serena, explicó que esta iniciativa conjunta con la U. de Valparaíso, busca mejorar la gestión hídrica y enfrentar eventos extremos asociados al cambio climático.
En un escenario marcado por la sequía, el cambio climático y la creciente incertidumbre sobre la disponibilidad de agua, investigadores de la U. de La Serena y de la U. de Valparaíso trabajan en el desarrollo de una herramienta basada en inteligencia artificial capaz de predecir caudales de los ríos con meses de anticipación.
Se trata del proyecto FONDEF “HidroCL-Estacional: Hidrometeorología e Inteligencia Artificial para el pronóstico de caudales”, una propuesta financiada por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), que utilizará tecnologías de Deep Learning y grandes volúmenes de datos hidrometeorológicos.
La iniciativa fue desarrollada conjuntamente entre ambas casas de estudio -siendo liderada por la UV- e incorpora además a la Dirección General de Aguas (DGA) y la Comisión Nacional de Riego como organismos vinculados y beneficiarios directos de la tecnología, motivo por el cual recientemente la USerena realizó un taller junto a profesionales de la DGA de la Región de Coquimbo, para presentar los alcances y primeros resultados del proyecto.
En cuanto al proyecto, el subdirector del Laboratorio de Prospección, Monitoreo y Modelación de Recursos Agrícolas y Ambientales (PROMMRA) de la USerena, Héctor Reyes señaló que “aunque este es un trabajo colaborativo, desde nuestra universidad aportamos con la mirada hidrológica, relacionada al comportamiento del agua, los usos y la generación de caudales, temas en los en los que estamos trabajando junto a los académicos Pablo Álvarez, Mauricio Cortés y el profesional Alonso Álvarez”.
El académico e investigador del Departamento de Agronomía de la USerena, también explicó que “esta iniciativa incorpora innovación tecnológica y aplicación del conocimiento científico para resolver problemas asociados a la gestión hídrica, ya que se busca desarrollar un sistema de pronóstico estacional de caudales, es decir, proyectar con hasta seis meses de anticipación el agua que fluirá por los ríos y cauces naturales, pero a escala nacional”.
Ahondando en esto, el Doctor en Geografía y Ordenamiento Territorial, también recalcó que “es necesario contar con herramientas e información que permitan gestionar en escenarios con menor disponibilidad de precipitaciones y aumento de las temperaturas, porque ambos factores vuelven más frágiles los sistemas hídricos. Además, el aumento de las temperaturas en altura modifica la acumulación de nieve y hace que el agua escurra en períodos distintos a los habituales, a lo que se suman eventos extremos, como las lluvias de 2023 que provocaron graves daños en la zona centro-sur del país”.
“Esta herramienta busca pronosticar esos caudales para apoyar la toma de decisiones de organismos como la DGA, utilizando IA y Deep Learning, enseñando a las máquinas a analizar enormes volúmenes de datos históricos y variables asociadas a las precipitaciones. Con esos datos, el sistema aprende patrones y genera pronósticos de caudales con hasta seis meses de anticipación, los que se van actualizando mensualmente”, añadió.
Según Reyes, “con esta iniciativa se puede apoyar tanto las políticas públicas actuales como el desarrollo de nuevas estrategias relacionadas con la gestión hídrica, por ejemplo, en infraestructura capaz de soportar grandes crecidas, en el manejo integrado de cuencas o en el desarrollo de sistemas de prevención frente a eventos extremos para establecer alertas y medidas de contingencia por parte de organismos como el Servicio Nacional de Prevención y Respuesta ante Desastres (SENAPRED)”.
El académico también hizo hincapié en que “existen iniciativas similares, pero enfocadas en cuencas específicas o regiones determinadas, como las que realizamos en PROMMRA para la Región de Coquimbo. En cambio, este proyecto apunta a generar pronósticos para todo Chile, considerando además los efectos del cambio climático, tales como el aumento de eventos extremos, las grandes crecidas en cortos periodos de tiempo y el alza de temperaturas, factores que tienen un impacto importante en la seguridad hídrica”.
De acuerdo al investigador, “una de las líneas de trabajo del proyecto tiene que ver con el levantamiento y procesamiento de información que proviene de fuentes nacionales e internacionales, como plataformas climáticas y registros de estaciones fluviométricas de la DGA, para la construcción y validación de bases de datos”.
“Este proyecto además hereda el trabajo realizado previamente con HidroCL Modelo de pronóstico de caudales basado en machine learning, donde se creó un sistema de pronóstico de caudales pero a cinco días que actualmente será traspasado a la DGA para su uso operativo, iniciativa desarrollada por buena parte del equipo de HidroCL-Estacional”, relató.
Por su parte, el académico del Departamento de Meteorología de la Universidad de Valparaíso, Dr. Jorge Arévalo, quien es el director del proyecto, recalcó que “predecir caudales con varios meses de anticipación es un gran desafío por la incertidumbre de las condiciones meteorológicas futuras. Ante este problema, la IA nos permite identificar relaciones complejas entre una gran cantidad de variables, muchas veces imposibles de detectar mediante métodos tradicionales, por lo que el sistema puede aprovechar información proveniente del clima global, las condiciones iniciales de las cuencas y procesos internos del ciclo hidrológico, como la acumulación de nieve o el almacenamiento subterráneo de agua”.
En apoyo a esto, el académico hizo hincapié en que “la planificación y gestión del agua son fundamentales para asegurar un uso eficiente y sostenible de los recursos hídricos, especialmente en un contexto marcado por la escasez, el aumento de la demanda y la alta variabilidad asociada al cambio climático”.
Estado de avance
En cuanto a los avances, Héctor Reyes, quien también es subdirector del Consorcio Centro Tecnológico del Agua Quitai Anko, detalló que “este proyecto tendrá una duración de 24 meses y desde enero ya estamos trabajando en los aspectos más técnicos, principalmente en bases de datos y procesamiento de información”.
Sobre el taller realizado, el académico puntualizó que “este fue organizado por PROMMRA y la USerena, en el marco del área de difusión y transferencia del proyecto, que lideramos nosotros. En la instancia expuso el director del proyecto, Dr. Jorge Arévalo y la directora alterna, la Dra. Ana María Cordoda, ambos de la Universidad de Valparaíso, tras lo que se realizó una mesa de trabajo donde se recogieron opiniones e ideas para ajustar la implementación”.
Además de esto, el académico afirmó que “también se presentaron los primeros avances del proyecto, que actualmente están enfocados en el procesamiento de bases de datos, etapa fundamental en la que se trabajará durante varios meses, para luego comenzar con la modelación y la búsqueda de relaciones entre las distintas variables”.
Fuente: Universidad de La Serena