El satélite SWOT mide por primera vez a escala global cuánto “se hinchan” y “se vacían” los ríos del mundo a lo largo del año
Los caudales de los ríos pulsan con las estaciones: crecen tras las lluvias y el deshielo, y disminuyen en los meses secos. Pero ¿cuánto cambia realmente la cantidad de agua en los cauces fluviales y cuán fiables han sido las estimaciones anteriores? Un nuevo análisis del primer “año hidrológico” de datos del satélite Surface Water and Ocean Topography (SWOT) —una misión conjunta de la NASA y la agencia espacial francesa CNES— ofrece el primer vistazo global y observacional a esa cuestión, con una conclusión sorprendente: las oscilaciones anuales totales de las reservas de agua fluvial parecen menores de lo que sugerían los modelos previos.
SWOT se lanzó en diciembre de 2022 para medir con alta precisión la altura y la extensión espacial de las aguas superficiales, no solo de los océanos sino también de la mayoría de los lagos y ríos de la Tierra. La diferencia clave respecto a métodos satelitales anteriores es la medición simultánea de varias dimensiones del agua: anchura, altura de la superficie del agua y pendiente (slope), lo que permite un seguimiento más fino de los cambios en el tiempo y el espacio. Esto se logra con el instrumento Ka-band Radar Interferometer (KaRIn), que reconstruye las superficies de agua en una amplia franja a lo largo de la trayectoria del satélite mediante el “rebote” de impulsos de microondas en la superficie del agua y la medición del tiempo de retorno de la señal.
Qué hay de nuevo respecto a las estimaciones anteriores
Durante décadas, la hidrología se ha apoyado en combinaciones de mediciones de campo (estaciones de aforo de caudal y nivel) y modelización, especialmente en zonas donde la red de estaciones es poco densa o el acceso es difícil. En esas condiciones, los científicos a menudo tuvieron que combinar distintas fuentes: altímetros satelitales para la altura de la superficie del agua e imágenes ópticas o de radar para la anchura del río. El problema es que esas mediciones no necesariamente ocurren al mismo tiempo y no cubren por igual todas las regiones del mundo, por lo que en la práctica se seguía dependiendo de modelos y supuestos sobre la geometría del cauce.
SWOT, gracias a la altimetría de franja ancha, ofrece simultáneamente la anchura y la altura de la superficie del agua para un gran número de tramos fluviales. Según datos de un análisis en preprint que describe el “mapeo” global de las formas de las orillas y los cambios en las reservas de agua fluvial, se trata de aproximadamente 126.674 tramos (reaches) observados entre octubre de 2023 y septiembre de 2024, es decir, durante el primer ciclo hidrológico completo tras la fase inicial de calibración y verificación del instrumento. Esta imagen global y uniforme abre la posibilidad de comparar grandes sistemas fluviales de un modo que hasta ahora no era posible.
Menores oscilaciones globales — y por qué el Amazonas es importante en ese cálculo
En conjunto, la variabilidad anual global de las reservas de agua fluvial en ese periodo se estimó en alrededor de 313,4 kilómetros cúbicos (km³), lo que es aproximadamente un 28% menos que las estimaciones previas más bajas obtenidas por modelos para tramos fluviales amplios y medibles comparables. Los investigadores subrayan que el resultado total probablemente estuvo influido por una intensa sequía en el Amazonas, uno de los principales “pesos pesados” hidrográficos del planeta.
El Amazonas tiene el mayor volumen fluvial del mundo y, durante episodios de sequía, su hidrología cambia de forma que “arrastra” las estadísticas globales. La sequía en la Amazonia central en octubre de 2023 provocó niveles récordmente bajos en afluentes como el Río Negro, con consecuencias ampliamente documentadas para las comunidades locales, el transporte y los ecosistemas. El servicio climático de la NOAA describe cómo los déficits de precipitación de varios meses y los niveles extremadamente bajos en ese periodo estuvieron entre los más pronunciados en largas series de medición. En ese contexto, no es difícil entender por qué el periodo de observación (octubre de 2023 – septiembre de 2024) pudo ofrecer una imagen global de la variabilidad más “seca” de lo que sería en un año climatológicamente promedio.
Al mismo tiempo, el hecho de que incluso bajo sequía SWOT registre las mayores oscilaciones anuales precisamente en el Amazonas sugiere un mensaje doble: por un lado confirma que el satélite capta cambios reales en los sistemas más grandes, y por otro recuerda que los promedios globales pueden variar con fuerza dependiendo de qué tipo de año estemos observando.
Nilo: una señal inesperadamente “más tranquila” y las limitaciones del primer año
Uno de los hallazgos más interesantes se refiere al Nilo. En resúmenes públicos e interpretaciones de los datos SWOT suele destacarse que el Nilo —el río más largo del mundo— mostró menor variabilidad de la que cabría esperar a partir de algunas estimaciones anteriores. Las explicaciones posibles van desde la influencia de presas y sistemas de regulación aguas arriba, pasando por condiciones secas en ciertos años, hasta los retos metodológicos que acompañan la introducción de una técnica satelital completamente nueva en la ciencia operativa. Sin embargo, es importante distinguir dos cosas: una estabilización hidrológica real del caudal debido a la gestión del agua (damming, embalses, regulación) y efectos estadísticos que aparecen cuando el instrumento y los algoritmos aún están “aprendiendo” las partes más difíciles de la tarea —por ejemplo, geometrías complejas del cauce, orillas cubiertas de vegetación o zonas con fuerte influencia de ondas de marea y efectos de remanso.
Precisamente por eso los científicos tratan este conjunto de resultados como un estado inicial. SWOT está hoy en fase operativa y el valor de la misión crece a medida que se alarga la serie de observaciones: más años significan una mejor distinción entre “tiempo” (un año seco o lluvioso) y “clima” (patrones de largo plazo).
Del cauce “invisible” al mapa de orillas: cómo SWOT revela la forma de los canales fluviales
Además del volumen y el nivel del agua, SWOT abre otro ámbito que durante años estuvo poco cartografiado: la topografía submarina de los canales fluviales, es decir, las formas de las orillas y del fondo que determinan cómo se mueve el agua y dónde “se desborda” en crecidas. Los levantamientos de campo de los cauces son caros y logísticamente exigentes, y en muchos ríos prácticamente imposibles por la lejanía, razones de seguridad o restricciones políticas.
La altimetría de franja ancha, combinada con cambios del nivel del agua a lo largo del tiempo, permite reconstruir patrones a partir de una serie de “secciones”: si el canal es cóncavo o convexo, empinado o suave, estable o muy cambiante. Esa información no es una exotización académica. Entra directamente en los modelos de inundación, en la planificación del transporte fluvial y la navegabilidad, en las estimaciones de erosión y deposición de sedimentos, y en la comprensión de los hábitats de los ecosistemas fluviales.
Por qué estas cifras importan para las políticas públicas y la economía
La pregunta “cuánta agua almacenan los ríos” puede sonar abstracta a primera vista, pero en la práctica se traduce en decisiones muy concretas. La gestión de los recursos hídricos requiere datos fiables sobre el almacenamiento estacional, especialmente en áreas donde el agua se reparte entre agricultura, energía, industria y hogares. En años de sequía extrema, como el episodio amazónico de 2023, las caídas de nivel pueden detener la logística fluvial, poner en riesgo el suministro de agua potable y reducir la producción hidroeléctrica. En años de lluvias extremas, la misma geometría del cauce y de las orillas determina cuán rápido llegará la onda de crecida y qué parte de la energía se “disipará” en las llanuras de inundación.
Un marco más amplio lo aporta también la comunidad climatológica internacional. La Organización Meteorológica Mundial (OMM) advierte en sus resúmenes recientes sobre extremos hidrológicos que en los últimos años numerosas cuencas fluviales han estado fuera de condiciones “normales”, con sequías e inundaciones más frecuentes e intensas. En ese mundo, el monitoreo satelital que puede “cerrar huecos” donde no hay estaciones de medición se convierte en una necesidad de infraestructura, no en un lujo.
Cómo mide SWOT y qué (aún) no puede decir
Es importante subrayar las limitaciones para evitar expectativas erróneas. SWOT no “ve” directamente el volumen absoluto de agua de todo el río como si fuera un vaso medidor. Mide la geometría de la superficie del agua —altura, anchura y pendiente— y a partir de ello, con modelos adecuados y supuestos sobre la forma del canal, se estiman cambios en el almacenamiento de agua en el cauce activo. Eso significa que la precisión puede variar de un río a otro, dependiendo de cuán simple o complejo sea el canal, de cuán “ruidoso” sea el entorno para el radar por la vegetación y de cuán grande sea la influencia de las llanuras de inundación fuera del cauce principal.
Aun así, KaRIn como instrumento operativo, según la descripción de NASA Earthdata, está diseñado precisamente para medir la altura de la superficie del agua en una amplia franja, lo que hace a SWOT único frente a altímetros nadir anteriores que “cortaban” el planeta con una línea fina. En la práctica, eso significa que con los mismos sobrevuelos se obtiene más información y una mejor imagen espacial, clave para los ríos, que son estrechos, sinuosos y a menudo quedan ocultos bajo nubes o copas de árboles cuando se usan métodos ópticos.
Qué sigue: series más largas, productos más rápidos y aplicaciones en alerta temprana
A medida que la misión se prolonga, se espera que los datos SWOT se integren cada vez más en sistemas operativos, desde estudios científicos hasta aplicaciones de gestión de riesgos. Trabajos anteriores de la NASA con SWOT ya han mostrado que el satélite puede “captar” grandes ondas fluviales causadas por precipitaciones extremas y otros eventos, abriendo espacio para comprender mejor la dinámica de las ondas de crecida y su propagación río abajo. Esto es especialmente importante en cuencas poco instrumentadas, donde las alertas suelen llegar tarde o se basan en estimaciones gruesas.
En términos científicos, la mayor ganancia podría estar en lo que se denomina “cerrar el balance”: cuánta precipitación y nieve derretida termina en los ríos, cuánta agua queda en el suelo y el subsuelo, y cuánta vuelve a la atmósfera. Los ríos son la salida visible de todo ese sistema, pero hasta ahora la imagen global estaba formada por fragmentos. SWOT ofrece por primera vez la posibilidad de conectar esos fragmentos en un mapa más consistente, en el que tanto los sistemas fluviales más grandes como los remotos se observan con la misma “vara de medir”.
Fuentes:- Research Square (preprint) – análisis global de datos SWOT para 126.674 tramos fluviales, variabilidad 313,4 km³ y comparación con modelos (enlace)- NASA Earthdata – descripción del instrumento Ka-band Radar Interferometer (KaRIn) y su papel en la medición de la altura de la superficie del agua (enlace)- NOAA Climate.gov – panorama de la sequía y de los niveles récordmente bajos en la Amazonia central en octubre de 2023 (enlace)- NASA – misión SWOT y un ejemplo de aplicación en la detección de grandes ondas fluviales (ondas de crecida/flow waves) (enlace)
Encuentra alojamiento cerca
Hora de creación: 2 horas antes