Rakel Gastesi aplica en Navarra el modelo AnnAGNPS para evaluar la contaminación agraria en los recursos hídricos

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  • Rakel Gastesi, doctora por la UPNA
    Rakel Gastesi, doctora por la UPNA

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La UPNA, Campus de Excelencia Internacional, imparte 18 titulaciones de Grado y 27 de Máster en sus campus de Pamplona y Tudela.
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El exceso de contaminantes químicos (fertilizantes, pesticidas, herbicidas, etc) de la actividad agraria es arrastrado por el agua de lluvia junto con los sedimentos generados por la erosión del suelo. Cuando los materiales erosionados alcanzan la red hidrográfica, aguas abajo, producen un impacto ambiental bien porque provocan su colmatación y/o porque la contaminan. Rakel Gastesi Barasoain ha implementado en su tesis doctoral una herramienta que contabiliza la erosión y la contaminación agraria, y la ha aplicadoen una cuenca de la zona media de Navarra. A partir de sus resultados, el modelo informático permite trasponer los análisis de esa cuenca a lo que ocurre en otras zonas y analizar escenarios futuros.

Rakel Gastesi Barasoain, ingeniera agrónoma por la Universidad Pública de Navarra, ha tenido como base de su investigación los datos recogidos durante más de una década por la Red de Cuencas Experimentales Agrarias de Navarra, del Gobierno de Navarra. En concreto, se ha centrado en los datos de la cuenca de la Tejería, situada en el valle de Yerri. Según señala, “son datos meteorológicos, de generación de sedimentos y de calidad de aguas, que permiten evaluar el impacto del uso actual de la tierra y, a largo plazo, diagnosticar el problema”.

A partir de ahí, ha trabajado con el modelo para la gestión ambiental “AnnAGNPS” (Annualized Agricultural Nonpoint Source Pollution) desarrollado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, una referencia mundial en este ámbito. Se trata de un modelo concebido para simular el transporte de agua, sedimentos y químicos a nivel de cuenca, por lo que es idóneo para evaluar el impacto ambiental de la actividad agrícola en la red hidrográfica.

Predecir escenarios

En el transcurso de esta investigación se ha observado que en algunos momentos se registran altas intensidades de erosión, aunque varía mucho de un año a otro; que la concentración de nitratos es alta durante todo el año y en todos los años registrados; y que la agricultura cerealista puede también producir altas tasas de erosión, sobre todo si se alterna con barbechos. “La descarga de sedimentos en la cuenca de La Tejería se produce principalmente en los meses de invierno y se concentra en uno o dos eventos por año”, señala Rakel Gastesi. “En ocasiones se observa la formación de cárcavas efímeras (pequeños cauces de erosión) en la cuenca y su localización suele coincidir con usos de suelo más vulnerables a la erosión, como el barbecho y el girasol”.

Asimismo, se ha calibrado y validado una herramienta que contabiliza la erosión y la contaminación agraria difusa (nitratos y fosfatos aportados con los fertilizantes) en la citada cuenca de la zona media de Navarra. Tal y como explica, “las simulaciones funcionan mejor en las épocas más húmedas, sobre todo respecto al componente hidrológico del modelo utilizado. A partir de los resultados, el modelo nos permite inferir o trasponer los análisis de la cuenca de estudio a lo que ocurre en otras zonas”.

En ese sentido, la implementación ha permitido “simular adecuadamente qué ocurre en la cuenca y, por tanto, sirve también para analizar escenarios del tipo “qué ocurriría si…” En la pequeña cuenca cerealista objeto de estudio (164 hectáreas) hemos recreado distintos escenarios de cambios de usos del suelo y de su manejo; hemos explorado el efecto de técnicas de conservación, como laboreo mínimo y cultivo siguiendo las curvas de nivel o el cambio de uso de suelo a pastos en aquellas parcelas que generan la mayor parte de la erosión. En cada caso, se ha analizado el efecto de esos cambios en la generación (promedio anual) de escorrentía, sedimentos y nitrógeno a la salida de la cuenca”.

El modelo ha sido calibrado y validado y se ha utilizado su capacidad predictiva, por lo que puede ser ya utilizado por gestores de cuenca como confederaciones hidrográficas, cooperativas agrícolas, industria, institutos agrarios y las distintas administraciones, para ayudar a la toma de decisiones en política territorial, respecto a la gestión de una región agrícola. Con esta investigación se han realizado aportaciones para mejorar y analizar la capacidad predictiva del modelo y se ha dotado a AnnAGNPS con la capacidad de incluir tipos de distribución de lluvias locales en territorio no americano y para distintas épocas del año.

La tesis, “Efectos de la actividad agraria sobre los recursos hídricos y la erosión del suelo. Análisis y modelado en cuencas experimentales de la zona media de Navarra”, se ha desarrollado en colaboración directa con el National Sedimentation Laboratory, perteneciente al USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos). Ha sido dirigida por los profesores Javier Casalí Sarasibar y José Javier López Rodríguez, del Departamento de Proyectos e Ingeniería Rural, y el doctor Ronald Bingner, del USDA, y ha obtenido la calificación de Sobresaliente cum laude.

Rakel Gastesi Barasoain es ingeniera agrónoma por la UPNA, donde recibió el premio al mejor expediente de su promoción. Obtuvo el título de máster de Environmental Technology en la Universidad de Wageningen (Holanda) y durante el doctorado realizó estancias investigadoras en el National Sedimentation Laboratory (Oxford, Mississippi) en los años 2001, 2003 y 2005. Esto permitió la colaboración conjunta con los líderes del modelo AnnAGNPS, los doctores Ronald Bingner y Fred Theurer. En 2004, tras obtener una beca Fulbright, amplió su experiencia investigadora en la Universidad de Princeton (EE.UU.) bajo la supervisión del doctor James Smith. Recibió numerosos cursos de la mano de expertos en aguas subterráneas, hidrología estocástica, ecohidrología e hidrometeorología.

Posteriormente, de 2005 a 2007, la doctora Gastesi formó parte del equipo docente de la UPNA e impartió clases de hidráulica a los últimos cursos de ingeniería. En 2007 comenzó a trabajar en el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER), como técnico en el Departamento de Energía Solar Térmica, y en 2009 se incorporó a la empresa pública Tracasa para dirigir el Servicio de Ingeniería del Agua. Su trabajo se ha centrado desde entonces en la elaboración de estudios de riesgos de inundaciones en cuencas fluviales, trazado de red hidrográfica y distintos estudios de detalle de gestión del riesgo de inundaciones.

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