La integración de modelos hidrológicos y de calidad del agua, junto con el uso de técnicas avanzadas como el aprendizaje automático, emerge como una herramienta poderosa para la gestión sostenible y holística de los recursos hídricos en áreas vulnerables a la contaminación y al cambio climático, como las regiones mediterráneas. Esta conclusión principal se extrae de la tesis doctoral de Diana Dorado Guerra, dirigida por investigadores del Grupo de Ingeniería de Recursos Hídricos del IIAMA-UPV, Javier Paredes y Miguel Ángel Pérez.

La investigación se centra en la interacción entre el agua superficial y subterránea, esencial para la gestión de recursos hídricos en regiones mediterráneas, mediante la integración de modelos hidrológicos distribuidos y modelos de calidad del agua. Esta integración ofrece una valiosa herramienta para entender y predecir la dinámica del ciclo hidrológico y la contaminación en las cuencas hidrográficas, permitiendo la simulación e identificación de variables influyentes en la concentración de nutrientes mediante algoritmos de aprendizaje automático.

El estudio caracteriza la contribución de nutrientes a las masas de agua superficiales de la Demarcación Hidrográfica del Júcar (DHJ), evalúa medidas de reducción de la contaminación difusa y puntual considerando los efectos del cambio climático a largo plazo, y aplica técnicas de aprendizaje supervisado para simular la concentración de nutrientes utilizando datos provenientes de diversas fuentes.

Los resultados subrayan la importancia de las fuentes de contaminación difusa, especialmente la agricultura intensiva, en la calidad del agua superficial, destacando la necesidad de medidas específicas para controlar la contaminación por nitratos. Además, resaltan la correlación directa entre las concentraciones de nitratos en ríos y acuíferos, enfatizando la importancia de considerar la interacción río-acuífero en la gestión del agua.

Los modelos demuestran su capacidad para clasificar las masas de agua en categorías de buen o mal estado, proporcionando información valiosa para la toma de decisiones en políticas de conservación y regulación ambiental. No obstante, se prevé un aumento significativo en las concentraciones de fósforo, amonio y DBO5 en el futuro debido al cambio climático, lo que requerirá acciones adicionales para preservar el buen estado de las masas de agua superficiales y subterráneas.