La inteligencia artificial desvela nuevos secretos del ciclo del agua en las dunas de Doñana

El equipo de investigadores del CN IGME-CSIC ha aplicado la inteligencia artificial para entender con mayor profundidad el ciclo del agua en los suelos de dunas de Doñana, a través del análisis de movimientos de vapor como la evaporación o la condensación, y su posible afección por cambios climáticos.

Este trabajo, publicado en la revista Hydrological Sciences Journal, supone, según ha indicado en un comunicado el investigador Claus Kohfahl, responsable de las instalaciones científicas del IGME-CSIC en Doñana, “un importante avance” para comprender el ciclo del agua en dichas dunas, “un sistema esencial para la sostenibilidad hídrica del Parque Nacional”.

El estudio precisa que en los sistemas dunares, el agua no solo circula como lluvia o escorrentía, sino que también se mueve en forma de vapor a través de los poros del suelo; un proceso difícil de medir y hasta ahora poco considerado, que puede influir significativamente en el balance hídrico, de gran relevancia para los ecosistemas en zonas semiáridas.

“Durante los periodos más secos, los intercambios de humedad en el suelo pueden representar una parte importante del movimiento total de agua”, ha explicado Kohfahl.

Datos de precisión y modelos inteligentes

El estudio se basa en mediciones continuas obtenidas mediante lisímetros de alta precisión instalados en el sistema dunar de Doñana.

Estos instrumentos registran variaciones mínimas de peso del suelo, detectando incluso intercambios de humedad bajo condiciones extremas de sequedad.

A partir de estos datos, el equipo aplicó algoritmos de aprendizaje automático (machine learning) que combinan variables como la humedad del suelo, la temperatura y los gradientes térmicos para predecir el comportamiento de la humedad con una fiabilidad superior a la de los métodos tradicionales.

Implicaciones para la gestión del agua

Los resultados demuestran que incorporar estos movimientos de humedad en el suelo mejora notablemente la estimación del balance hídrico.

Este conocimiento es esencial para una gestión sostenible de los ecosistemas costeros amenazados por la sequía.

“El enfoque combina observación de campo de alta precisión con inteligencia artificial, ofreciendo una herramienta sólida para afrontar los retos del cambio climático”, ha señalado Kohfahl.

Relevancia ecológica

Para el equipo investigador, comprender cómo se mueve y conserva la humedad en los suelos arenosos es clave para explicar la supervivencia de la vegetación en ambientes semiáridos.

En lugares como Doñana, muchas plantas dependen de pequeñas cantidades de agua retenida o redistribuida en el subsuelo durante los periodos secos.

Este estudio ayuda a entender cómo la humedad se mantiene disponible en las capas superficiales, favoreciendo la resiliencia de la vegetación autóctona frente a la sequía y aportando información valiosa para la conservación de los ecosistemas dunares.

El trabajo refuerza el liderazgo del IGME-CSIC en hidrología avanzada y demuestra el potencial de la inteligencia artificial para resolver problemas ambientales complejos.

Los investigadores consideran que los resultados podrán aplicarse en otros ecosistemas áridos o semiáridos, mejorando la gestión de ecosistemas bajo escenarios climáticos futuros.