Podrà la ciència lluitar contra la sequera?

El futur de l’aigua. Podrà la ciència lluitar contra la sequera?

Espanya s’asseca. L’aridesa s’estén i no precisament perquè plogui menys que fa anys, sinó per la presència d’onades de calor cada vegada més abrasadores que agreugen aquests períodes secs que caracteritzen el nostre clima. La sequera és un antònim de la vida. Sense aigua no hi ha res, només terra clivellada i embassaments buits. Un paisatge que impacta en la salut pública, els ecosistemes i el benestar de les persones en general.

Encara que la sequera no és un fenomen nou, és cert que la crisi climàtica en què estem immersos l’ha accelerat fins a amenaçar tots els països del Mediterrani. Així ho ha remarcat el Grup Intergovernamental d’Experts sobre el Canvi Climàtic (IPCC), l’organisme de les Nacions Unides encarregat d’avaluar la ciència relacionada amb aquest fenomen, i també altres informes científics tan rellevants com el que han portat a terme els investigadors Joel Guiot i Wolfgang Cramer, que van presagiar el futur que espera a la península ibèrica si l’escalfament global continua incrementant la temperatura de la Terra. Les seves conclusions es van publicar en un article en la revista Science el 2016 i anunciaven que el 2090 el desert engolirà la meitat de la península, de Lisboa a Alacant. Sona catastrofista, però si no s’hi posa remei Espanya podria ser un nou Sàhara.

El paper de la tecnologia

Segons l’esborrany de l’Estratègia Nacional contra la Desertificació i la Sequera, tres quartes parts del nostre país estan en risc de desertificació. En concret, una mica més de nou milions d’hectàrees es troben catalogades com a zones de risc alt o molt alt i s’espera que en siguin encara més si no reduïm el ritme de l’escalfament; això significa que aquest sòl podria quedar-se absolutament inservible. Aquí entra en joc la ciència. Institucions públiques i privades treballen a marxes forçades, mà a mà amb científics i enginyers per trobar solucions adaptades a la realitat socioeconòmica del sud d’Europa, basada sobretot en petites explotacions. Es busquen solucions molt diferents a altres zones àrides del món, com Califòrnia o Austràlia, que, encara que tenen un clima, una agricultura i un problema d’escassetat d’aigua molt similar al nostre, la manera d’enfrontar-s’hi és diferent, perquè la gestió de l’aigua en aquestes zones és privada.

“L’aigua és un recurs escàs i minvant als països del Mediterrani i en moltes altres zones àrides o semiàrides de tot el món, per això les nostres prioritats són trobar maneres de preservar l’aigua, fer-ne un millor ús i augmentar-ne la disponibilitat, i també disposar d’informació precisa sobre l’estat de les masses d’aigua –la qualitat i quantitat– per a assegurar-nos que podem protegir-les millor, així com els ecosistemes associats. I, en gran manera, la tecnologia ens ajuda a fer tot això”. Són paraules de Marco Orlando, coordinador de projectes de gestió de l’aigua en l’Associació per a la Investigació i la Innovació a l’Àrea Mediterrània PRIMA. Aquesta iniciativa reuneix la Unió Europea i 19 països d’Europa, Àfrica del Nord i Orient Mitjà amb l’objectiu de donar suport a la cooperació científica a la regió en tres àmbits: la gestió de l’aigua, els sistemes agrícoles i les cadenes de valor agroalimentàries.

Canviar des de la política i la llei

Per gestionar realment l’aigua d’una manera millor també hem d’examinar qüestions polítiques i normatives. Per exemple, la reforma dels marcs jurídics per a donar suport a l’ús dels recursos hídrics no convencionals (RNC), com aigües residuals reutilitzades o dessalades, així com qüestions de governança, que exigeixen la participació de diverses parts interessades, no només governamentals o acadèmiques, sinó també del sector privat i dels ciutadans”, detalla el portaveu de PRIMA, un projecte que compta amb un finançament de 494 milions d’euros provinents de la Unió Europea (Horitzó 2020) i dels estats membres. Espanya hi aporta 30 milions.

Separar la sal de la mar

Parlem de sequera, però la gran paradoxa és que les reserves d’aigua del planeta són immenses. Aproximadament dos terços de la superfície de la Terra estan coberts d’aigua, encara que només un 2,5% és dolça i únicament un 0,3% és apta per al consum humà. Una proporció diminuta que, a més, està mal distribuïda, ja que només sis països acaparen gairebé el 50% dels recursos hídrics totals del planteja: el Brasil, el Canadà, Rússia, els Estats Units, la Xina i l’Índia.

El dessalatge o dessalinització permet augmentar aquests recursos, ja que aconsegueix obtenir aigua potable mitjançant la separació de la sal de la mar i d’altres aigües salobres (llacs, rius, aigües subterrànies…). Aquesta aigua, a més d’utilitzar-se per al consum humà, es pot destinar a la indústria o l’agricultura. Espanya és un dels països del món que té una capacitat de dessalatge instal·lada més gran, només per darrere dels països del golf Pèrsic i dels Estats Units. Té una capacitat de dessalatge d’aproximadament cinc milions de metres cúbics al dia, que podria subministrar aigua a 34 milions d’habitants, segons dades de l’Associació Espanyola de Dessalatge i Reutilització (AEDiR).

Però un estudi recent liderat, entre d’altres, per científics de l’Institut per a l’Aigua, el Medi Ambient i la Salut de l’ONU (UNU-INWEH), aixecava una certa controvèrsia atès que advertia del perill que representen les més de 16.000 plantes de dessalinització que en l’actualitat hi ha actives arreu del món i que produeixen al dia 142 milions de metres cúbics de salmorra (aigua amb una gran concentració de sal), un 50% més del que les associacions ecologistes consideren que s’ha de produir per a no danyar el medi ambient.

Per cada litre d’aigua potable que surt d’aquestes plantes es genera una mitjana d’1,5 litres de salmorra. Encara que aquest compost es pot aprofitar en l’aqüicultura per a augmentar la biomassa de peixos, si es retorna al mar –com passa a la majoria de països de l’Orient Mitjà– té un impacte mediambiental important: augmenta la temperatura de l’aigua i redueix la quantitat d’oxigen, fet que provoca danys en la vida aquàtica.

Segons l’Associació Espanyola de Dessalatge i Reutilització, la tecnologia de dessalinització utilitzada a Espanya –l’osmosi inversa– és de les més avançades i eficients del món, raó per la qual genera menys salmorra que altres països. L’Aràbia Saudita, la Unió dels Emirats Àrabs, Kuwait i el Qatar, per exemple, fan servir l’evaporació i produeixen a l’any el 55% de tota la salmorra mundial. A Espanya, a més, els abocaments de salmorra estan molt regulats perquè generin el mínim impacte ambiental possible.

Energia renovable per a dessalar

Però, a més de la salmorra, un altre dels problemes de les dessaladores és l’ús d’energia. L’Institut de Domòtica i Eficiència Energètica (IDEÏ), de la Universitat de Màlaga treballa per reduir el consum energètic d’aquestes instal·lacions. Per a la zona de La Axarquía (Màlaga), on les precipitacions han estat escasses i l’embassament de La Viñuela a penes ha augmentat de nivell, s’ha ideat Agua+S, un projecte d’economia circular per a dessalinitzar l’aigua de manera més sostenible a partir de tres infraestructures coordinades: una dessaladora instal·lada prop del mar, una xarxa d’estacions de bombament que impulsi l’aigua dessalada pel curs d’un riu i un parc fotovoltaic sobre l’aigua d’un embassament que subministri energia a tot el procés.

És un plantejament innovador que explica així el director de l’IDEE, Francisco Guzmán: “Hi havia plantes dessaladores, parcs fotovoltaics flotants i sistemes de bombament, però a ningú se li havia ocorregut unir-ho tot”. Aquesta solució pot ser la definitiva per a posar fi a la desertització a tots els llocs on hi hagi un embassament prop de la costa i sense cost energètic.

Reutilització d’aigües residuals

Juntament amb el dessalatge, la reutilització d’aigües residuals s’ha convertit en una de les eines de planificació hídrica més importants. Espanya és el país d’Europa que produeix més aigua reutilitzada –més de 400 hectòmetres cúbics a l’any– i el cinquè al món en instal·lacions. Aquí, la innovació també té un paper molt important.

A Espanya, la reutilització de les aigües depurades està regulada pel Reial decret 1620/2007 i, per a poder fer-ne ús, cal obtenir permís, així com una aprovació prèvia de les autoritats sanitàries. Els criteris de qualitat de les aigües regenerades a Espanya varien segons l’ús que s’hi doni i, per exemple, es pot fer servir per a reg de zones verdes urbanes, neteja de carrers, sistemes contra incendis, rentada industrial de vehicles, reg agrari, refrigeració i condensadors evaporatius industrials, aigües de diversos processos industrials, recàrrega d’aqüífers… Però a Espanya està prohibit usar-la per al consum humà, i també en instal·lacions hospitalàries i sanitàries, en piscines o fonts i ornaments en espais públics o interiors d’edificis públics. En altres països –sobretot d’Àfrica, Àsia i Amèrica Llatina– aquesta aigua sí que s’usa per al regadiu.

Malgrat que la regulació espanyola és estricta, la reutilització no té molt bona acceptació social. Encara que l’evidència científica mostra que la qualitat de l’aigua regenerada és igual o millor que l’aigua obtinguda per fonts tradicionals, el sector agrícola i els mateixos consumidors encara tenen reticències perquè tenen poca informació.

Precisament en això treballen a Fit4Reuse, un dels projectes que s’engloben dins de PRIMA i en el qual participa Espanya amb altres vuit països i que està coordinat per la Universitat de Bolonya. “Encara hi ha diverses barreres per a l’adopció d’aquestes solucions innovadores, com la falta de coneixement dels seus beneficis i l’escassa acceptació social, a més de la falta de normatives de suport. Fit4Reuse analitza les raons de la baixa acceptació pública i les polítiques existents en diversos països de Mediterrani, a més de desenvolupar activitats per a involucrar les parts interessades i el públic en general i augmentar així la comprensió d’aquests aspectes amb la intenció de promoure la reutilització”, explica Marco Orlando.

Sistemes de reg intel·ligent

L’agricultura es beu el 70% de l’aigua del planeta, per això un dels reptes principals és ser capaços de millorar aquesta gestió de l’aigua regant el camp d’una manera més eficient. La clau és no malgastar i aquesta és precisament la funció dels sistemes de reg intel·ligent. Aquesta tècnica no és nova. L’exemple més clar són els sistemes de reg intel·ligent disponibles per a jardí, aquells en què es programa el reg en lloc de fer-ho manualment, amb l’estalvi d’aigua que això comporta per a l’economia domèstica. Però que ara fa un pas més gràcies a l’avanç de la tecnologia i es pot ajustar automàticament la programació de reg mitjançant una aplicació que té en compte les necessitats d’aigua del cultiu, l’estat del sòl i la previsió meteorològica.

En això treballen des del projecte PRECIMED, coordinat pel Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i que compta amb la participació d’altres països com Tunísia, Algèria i Grècia. La investigació, liderada per María Fernanda Ortuño i Juan José Alarcón, permetrà llançar una eina de gestió del reg basada en dades, que integrarà el coneixement sobre fertilitzants i la gestió de l’aigua amb les tecnologies de la informació i la comunicació. Aquesta eina compta amb un conjunt de sensors controlats per una aplicació intel·ligent que detecta les necessitats d’aigua i de fertilitzants d’acord amb les característiques de la terra per zones i dels cultius. Així ajudarà els agricultors a prendre decisions precises i ràpides que estan basades en fets i xifres reals, en lloc de confiar únicament en els seus instints, tal com s’ha fet al llarg de la història.

Conrear sense terra

Els cultius sense terra permeten obtenir el màxim rendiment de la planta en el mínim espai. Parlem de tècniques com la hidroponia, en què les plantes s’alimenten amb els nutrients dissolts en l’aigua de reg, i l’aeroponia, en què els cultius es nodreixen amb el vaporatge d’una barreja d’aigua i nutrients sobre les arrels i les fulles. Per posar en marxa aquests sistemes es fan servir granges verticals (Vertical Farming), edificis on es conreen plantes en altures successives i sense la llum del sol. “Aquests sistemes tenen el cicle d’aigua tancat, de manera que no llencen aigua a l’exterior. L’aigua que s’usa es purifica i es torna a fer servir, i així l’aprofitament dels recursos hídrics és màxim i molt mes baix que amb l’agricultura extensiva a terra. A més, l’ús de cultiu sense terra ens permet no només fer servir l’aigua necessària en cada moment, sinó també recollir i reciclar els drenatges que té per a poder tornar a usar-los per a aplicar els fertilitzants”, explica el professor d’Enginyeria de la Universitat de Múrcia, Antonio Skarmeta.

Agricultura fotovoltaica

En general, la llum solar és clau en l’agricultura, però no només perquè és fonamental per al creixement dels cultius, sinó per l’ús cada vegada més estès de panells d’energia solar per a fer funcionar sistemes com el de reg. La Universitat de Múrcia ha desenvolupat un concepte innovador, AgroPV, que proposa un sistema mixt que combina la producció d’aliments i d’energia, en aquest cas solar fotovoltaica, en el mateix sòl agrícola. Com explica el seu desenvolupador, Miguel Ángel Zamora, enginyer informàtic i professor de la Universitat de Múrcia, “es tracta de muntar al camp panells fotovoltaics de manera que permetin el desenvolupament d’activitats agrícoles normals per a una àmplia varietat de cultius. Aquesta distribució espacial genera un ombreig uniforme sobre el cultiu que redueix les necessitats de consum d’aigua i, per tant, permet lluitar contra la sequera”.

Continuar innovant i apostant per solucions tecnològiques com les esmentades és l’única sortida que ens queda. La sequera avança, és un problema que només el pot frenar la recerca, la conscienciació social i plans d’acció eficaços per part dels governs per a fer realitat aquests projectes.