Calentamiento de mares extingue poblaciones de sardinas, advierten científicos de España, Portugal y la UNAL

 Un análisis internacional en el que participó el profesor Juan David González Trujillo, del Departamento de Biología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), reveló que el calentamiento sostenido del océano —de hasta 1,5 °C en las últimas tres décadas— ha reducido hasta en un 20 % la abundancia de peces en algunas poblaciones. Entre los grupos más afectados están las sardinas, los espadines y otros peces pequeños, fundamentales para la pesca y el equilibrio de las cadenas alimentarias marinas.

El estudio analizó más de 33.000 poblaciones de 1.566 especies de peces en el mar Mediterráneo, el Atlántico norte y el mar Báltico, uno de los análisis más amplios realizados hasta ahora para entender cómo el aumento de la temperatura del océano está transformando la vida marina.

El profesor González explica que “cuando los peces se concentran en zonas más frías, las capturas pueden aumentar momentáneamente, lo que puede dar la impresión de que las poblaciones están saludables”. Sin embargo, en realidad puede tratarse de una redistribución causada por el estrés térmico, donde algunas regiones se vacían de peces mientras otras se llenan temporalmente.

Agrega que, para reconstruir cómo han cambiado las poblaciones durante casi 30 años reunimos 702.037 estimaciones de biomasa —una medida que calcula la cantidad total de peces en una población— obtenidas a partir de campañas científicas de monitoreo marino realizadas entre 1993 y 2021.

Estos registros forman parte de la base de datos científica abierta FISHGLOB (https://fishglob.sites.ucsc.edu), cuya recopilación y curaduría fue adelantada por un consorcio mundial de investigadores y analistas de datos. En estas campañas, los barcos recorren zonas específicas del mar y capturan peces con redes durante trayectos controlados. Luego se cuentan, pesan e identifican las especies para estimar cuántos peces hay en cada lugar.

Al comparar esos datos con registros de temperatura del océano, que en algunas épocas del año puede llegar a incrementos de más de 5 °C, encontraron que cuando el agua se calienta durante varios años seguidos, muchas poblaciones de peces empiezan a disminuir.

Los resultados del estudio, publicado en la revista Nature Ecology and Evolution, se basan en uno de los análisis más amplios realizados hasta ahora sobre los peces marinos y la temperatura del océano. La investigación fue desarrollada por el profesor González Trujillo junto con el investigador Shahar Chaikin, del Museo Nacional de Ciencias Naturales de España, y el profesor Miguel Araújo, de la Universidad de Évora (Portugal).

El papel esencial de las sardinas

Aunque suelen pasar desapercibidos frente a especies comerciales más grandes, los peces pequeños —muchos de apenas 15 a 25 cm de largo—, como las sardinas tropicales Sardinella aurita o Harengula jaguana, cumplen un papel fundamental en las redes ecológicas y económicas del Caribe. Estas especies se desplazan en grandes cardúmenes que pueden reunir miles o incluso millones de individuos en las aguas costeras.

Por ejemplo, las sardinas se alimentan de plancton, minúsculos organismos que flotan en el agua de mares, ríos o quebradas, y transforman esa energía microscópica en alimento para depredadores mayores como atunes, meros, aves y mamíferos marinos. Por eso, cuando sus poblaciones disminuyen, el impacto se propaga por toda la red alimentaria del océano.

El patrón fue especialmente evidente en rayas y peces pequeños como sardinas, anchovetas y espadines, especies que dependen de aguas ricas en nutrientes y relativamente frías. Cuando la temperatura aumenta, el plancton del que se alimentan también cambia, lo que puede reducir su disponibilidad de alimento o alterar sus ciclos reproductivos.

En algunos casos las poblaciones simplemente se desplazan hacia aguas más frías, pero en otros, especialmente cuando el calentamiento ocurre cerca de los límites térmicos que una especie puede tolerar, las poblaciones pueden colapsar localmente y desaparecer de ciertas zonas del mar.

En el estudio también se analizaron las olas de calor marinas, episodios extremos en los que la temperatura del océano se dispara durante días o semanas. Durante estos eventos, el impacto puede ser aún más brusco. Algunas poblaciones de peces que viven en los márgenes más cálidos de su distribución pueden perder hasta el 40 % de su biomasa en poco tiempo, mientras que en regiones más frías se pueden registrar aumentos temporales cuando los peces migran hacia allí buscando refugio térmico.

Movimientos engañosos

Aunque el análisis se concentró en el hemisferio norte, sus resultados tienen implicaciones directas para países tropicales. En el Caribe colombiano habitan especies de sardinas y anchovetas que cumplen el mismo papel ecológico que las estudiadas en Europa y Norteamérica: conectan el plancton con los grandes depredadores y sostienen pesquerías costeras.

“En los trópicos todavía estamos en aras de ver si la información que tienen los pescadores o las grandes pesqueras se vuelve pública, porque en el trópico todavía no tenemos datos sobre lo que está pasando con las poblaciones de peces”, indica el experto.

Según datos de la Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca (AUNAP), las pesquerías de pequeños peces como las sardinas y anchovetas forman parte importante de la captura marina en varias zonas del país y son fundamentales para la economía de pescadores artesanales del Caribe. Estos peces se consumen frescos, se utilizan como carnada o se procesan para harina de pescado, un insumo fundamental en la acuicultura.

Datos del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura muestran que en Colombia más de 1 millón de personas están vinculadas al sector pesquero, de las cuales 300.000 están relacionadas directamente con la pesca artesanal, por lo que, si el calentamiento reduce la abundancia, los primeros afectados son ellos.

Temperatura, tiempo y tipo de alimento definen la seguridad de los empaques plásticos

 El contacto entre empaques plásticos y alimentos no siempre es neutro; en determinados escenarios puede implicar la liberación de compuestos que comprometen calidad y seguridad del producto, un riesgo que hoy se evalúa mediante ensayos especializados para definir límites de uso. En el Laboratorio de Extensión y Asesoría de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) estos procesos se analizan con ensayos especializados que verifican su seguridad y orientan su uso en la industria.

Aunque los empaques plásticos como el icopor (poliestireno expandido) cumplen un papel fundamental en la conservación, el transporte y la protección de los alimentos, en ciertas condiciones pueden transferir compuestos químicos al producto, un fenómeno conocido como migración. Este proceso no ocurre de manera uniforme: los alimentos grasos, ácidos o sometidos a altas temperaturas pueden favorecer una mayor liberación de sustancias del plástico, por lo que cada caso se debe evaluar según su uso real y no solo en las condiciones ideales de un laboratorio.

En el Laboratorio de Extensión y Asesoría del Departamento de Química de la UNAL este fenómeno se analiza mediante ensayos de migración global y específica. La migración global permite determinar la cantidad total de sustancias que pasan del empaque al alimento, mientras que la específica identifica compuestos particulares que representarían un riesgo para la salud, lo que ofrece una lectura más detallada de la interacción entre el material y el producto.

Para realizar esta pruebas se utilizan simulantes de alimentos —sustancias que reproducen el comportamiento de líquidos, grasas o medios ácidos— con el fin de recrear las condiciones reales de consumo. Estos se someten a distintos escenarios de temperatura y tiempo, como refrigeración, almacenamiento prolongado o calentamiento, lo que permite observar cómo varía la migración según el uso que tendrá el empaque.

“Evaluamos cómo influyen factores como la temperatura, el tiempo de contacto y la naturaleza del alimento en ese proceso de migración, porque no es lo mismo un producto seco que uno graso o ácido. Estos análisis permiten anticipar riesgos y verificar si los materiales cumplen con los límites establecidos por la normativa vigente”, explica la profesora Diana Sinuco León, directora del Laboratorio.

Evaluación técnica define cuándo un empaque es seguro

Uno de los hallazgos más llamativos se dio en el análisis de biberones disponibles en el mercado nacional. En el marco de un trabajo de maestría se evaluó la posible migración de bisfenol A, un compuesto utilizado en algunos plásticos y reconocido por sus efectos potencialmente nocivos para la salud.

“Los resultados mostraron que no todos los productos presentaban migración de esta sustancia, lo que evidencia diferencias en los procesos de fabricación y en la calidad de los materiales utilizados”, anota la profesora Sinuco.

El estudio también permitió identificar un avance importante: varias marcas han mejorado sus tecnologías de producción y han logrado evitar la transferencia de este tipo de compuestos, especialmente en productos destinados al cuidado de bebés, un aspecto crítico por la alta sensibilidad de esta población.

Entre las sustancias que pueden migrar se encuentran ftalatos, bisfenol A o nitrosaminas, compuestos utilizados en la fabricación de plásticos que, en determinadas concentraciones y condiciones. “Por ello es fundamental establecer límites máximos permitidos, ya que su exposición prolongada se ha relacionado con efectos como alteraciones hormonales e incluso con procesos asociados con el desarrollo de algunos tipos de cáncer. Se trata de compuestos no deseados en los empaques, precisamente porque se pueden transferir a los alimentos”, señala la experta.

El control de estos materiales no recae solo en los laboratorios. Los fabricantes envían sus productos para evaluación, pero son ellos quienes deben ajustar las formulaciones. Esto implica modificar los aditivos —sustancias que se incorporan al plástico para darle propiedades como flexibilidad, resistencia o transparencia—, ya que su selección y combinación determinan si estos compuestos pueden migrar o no hacia los alimentos.

Los ensayos no buscan demostrar que todos los empaques son peligrosos, sino establecer en qué condiciones su uso es seguro y en cuáles representaría un riesgo, lo que resulta fundamental para que la industria de alimentos tome decisiones al respecto.

“El Laboratorio cuenta con metodologías estandarizadas y procesos validados que permiten ofrecer resultados confiables. Empresas del sector alimentario acuden a estos análisis para verificar que sus materiales cumplen con los requisitos antes de comercializarlos, lo que convierte estos estudios en un filtro técnico previo a la circulación de los productos en el mercado”, afirma Clemencia Daza, coordinadora de calidad del Laboratorio.

Riesgos asociados con el uso inadecuado de los empaques

Además del análisis técnico, las investigadoras advierten sobre prácticas cotidianas que pueden alterar el comportamiento de los empaques; por ejemplo calentar alimentos en recipientes no diseñados para altas temperaturas, como el icopor, puede favorecer la liberación de sustancias no previstas en condiciones normales de uso.

Así mismo, el uso repetido de empaques diseñados para una sola aplicación puede modificar sus propiedades físicas y químicas, aumentando así la probabilidad de migración de compuestos. Por ejemplo, reutilizar envases plásticos de un solo uso para calentar alimentos en microondas, almacenar comidas calientes, o someterlos a lavados frecuentes puede degradar el material y favorecer la liberación de sustancias hacia los alimentos. También ocurre cuando las botellas desechables se rellenan varias veces o se exponen al sol, lo que altera su estructura. Esto refuerza la importancia de seguir las recomendaciones de uso indicadas por los fabricantes.

Más allá del laboratorio, estas investigaciones aportan información importante para el desarrollo de materiales más seguros y para el fortalecimiento de la regulación. En un contexto de alto consumo de alimentos empacados, entender estas interacciones permite no solo proteger la salud de los consumidores, sino también orientar prácticas industriales más responsables y basadas en evidencia científica.

Microalgas revelan cambios en la calidad del agua en el río Cesar

 Las diatomeas, microalgas invisibles al ojo humano, permitieron identificar en las aguas del río Cesar el rastro de fertilizantes químicos provenientes de la ganadería y las aguas residuales descargadas de zonas urbanas aledañas. El análisis registró 32 tipos de microalgas que crecen ante la presencia de estos residuos nocivos, inventario sin precedentes que confirma la capacidad de dichos microorganismos para revelar alteraciones en el río, incluso cuando el agua aparenta estar limpia.

Para descubrirlo, la investigadora María Camila Labrada Quintana, bióloga de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), recorrió tramos de las cuencas altas de los ríos Cesar y Guatapurí —en donde el agua desciende fría y transparente desde la Sierra Nevada de Santa Marta—, marcó pequeños segmentos de unos 50 m y comenzó a recolectar muestras cada pocos pasos. Ella no buscaba peces ni plantas visibles, sino una película resbalosa que cubre las piedras sumergidas, en donde viven las diatomeas.

Con un cepillo raspó suavemente la superficie de las rocas y guardó ese material en frascos para analizarlo después. Aunque parece simple, ese procedimiento permite capturar una especie de “huella digital” del río, porque las diatomeas permanecen adheridas al sustrato y registran lo que ha ocurrido en el agua durante días o semanas.

Ya en el laboratorio, limpió cuidadosamente las muestras para observar en el microscopio las diminutas estructuras de sílice —un material similar al vidrio— que forman el esqueleto externo de estas algas. Con técnicas como la espectrometría midió con precisión la concentración de nitrógeno o fósforo en el agua, para relacionar estos elementos con la presencia de las diatomeas.

Entre las especies identificadas más abundantes para el río Guatapurí están Fragilaria cf. capucina y Tabellaria flocculosa, típicas de aguas claras y bien oxigenadas de montaña, así como Frustulia cf. saxonia, asociada con ambientes fríos y poco alterados. También se encontraron diatomeas como Diploneis cf. elliptica y Nitzschia sp., capaces de responder con rapidez a cambios en la química del agua.

Por otro lado, en el río Cesar dominaron otras formas microscópicas como Cymbella sp., Surirella cf. librile, Pinnularia sp. y Gomphonema cf. y Amphora cf. borealis, especies vinculadas a ambientes con mayor variabilidad de nutrientes, luz y condiciones físicas.

Lo esencial es invisible

Lo importante no era solo saber cuántas había, sino cuáles dominaban en cada lugar, pues algunas especies prosperan en aguas limpias y bien oxigenadas mientras otras resisten mejor ambientes con exceso de nutrientes, sedimentos o contaminación orgánica, que pueden ser producto de fertilizantes para ganadería o agricultura, o de aguas residuales de las ciudades que finalmente llegan a estos sistemas hídricos. Al comparar los dos ríos, los investigadores se sorprendieron al observar que sus comunidades microscópicas eran distintas.

En términos simples, si predominan especies sensibles, el agua suele estar en buen estado, pues no deben soportar condiciones desfavorables; pero si aumentan las especies tolerantes, significa que algo está cambiando. En el río Cesar, ciertas diatomeas indican una mayor influencia de nutrientes y materia orgánica, condiciones que se relacionarían con actividades humanas en la cuenca. El Guatapurí, en cambio, mostró características más cercanas a un sistema de montaña menos alterado.

Una ventaja de este método es que no depende de cómo se vea el agua: un río puede parecer cristalino y aun así estar recibiendo nutrientes o contaminantes diluidos por la corriente. Las diatomeas, al permanecer fijas en las rocas, integran esa información invisible y la convierten en una señal biológica clara.

“Los muestreos se realizaron en zonas consideradas como menos intervenidas por las comunidades, por lo que falta analizar qué ocurre en lugares más cercanos a las ciudades, en donde la contaminación puede ser más marcada”, indica la bióloga Labrada, quien para su trabajo contó con el acompañamiento de comunidades indígenas de la Sierra Nevada Santa Marta.

Por estas características las diatomeas se consideran como un bioindicador preciso de la calidad del agua, pues responden rápido, no se desplazan y reflejan condiciones locales con gran exactitud; sin embargo, la investigadora explica que en el Caribe colombiano se conoce poco sobre ellas, pues los estudios se han concentrado en zonas de la región Andina. Esto significa que su investigación amplía el panorama para mostrar la importancia de estos seres microscópicos.

El hallazgo es especialmente relevante porque los ríos Cesar y Guatapurí abastecen poblaciones, actividades productivas y ecosistemas de la región. Contar con herramientas que permitan detectar cambios tempranos en su calidad ayudaría a prevenir problemas mayores, desde deterioro ambiental hasta riesgos para la salud.

El trabajo fue dirigido y apoyado por el profesor John Charles Donato, del Departamento de Biología de la UNAL.

“Chucua”, exposición de la UNAL que resalta la importancia de los humedales

 

Más que cuerpos de agua, los humedales son sistemas vivos que regulan el ciclo hídrico, capturan carbono y ayudan a prevenir inundaciones en la ciudad.

 En Bogotá, donde el Distrito reconoce 17 de estos ecosistemas, su conservación resulta fundamental para enfrentar las variaciones del clima y proteger los ríos. Con este propósito, el Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) presenta “Chucua”, una exposición que acerca al público a estos territorios, y cuyo nombre en lengua muysca hace referencia a zonas planas permanentemente inundables donde la vida prospera gracias a la humedad.

Allí habitan especies adaptadas a suelos saturados y dinámicas cambiantes, desde mamíferos como el zorro cangrejero hasta reptiles como la serpiente sabanera, además de plantas acuáticas y microorganismos que contribuyen al almacenamiento natural de carbono.

La muestra también recupera relatos de origen asociados con estos paisajes, entre ellos el mito de Bachué, según el cual de la laguna de Iguaque emergió una mujer con un niño en brazos; cuando este creció, tuvieron muchos hijos y dieron origen al pueblo muysca.

 Así, los humedales no solo son reservas ecológicas, sino también territorios de memoria y tradición.

La exposición incorpora espacios participativos como el “Mapa parlante”, en el que los visitantes identifican ríos y humedales de Bogotá y comparten saberes o experiencias vinculadas al agua. “Es una forma de reconocer el territorio desde lo cotidiano, de entender que cada acción, por pequeña que parezca, puede contribuir a su cuidado”, explica Eduardo Sarmiento, profesional del área de educación y cultura del Museo.

Para el público infantil, la exposición propone un recorrido guiado por pistas distribuidas en la sala representadas en huellas de pato, conejo, zorro y garza que conducen a una maqueta a gran escala del ecosistema del humedal y de las especies que lo habitan. Febrero, mes dedicado a estos entornos, se convierte así en una oportunidad para comprender su función como barreras naturales frente al cambio climático.

“Chucua” estará abierta hasta el 28 de febrero. La invitación es a conocer estos ecosistemas, reconocer su valor y adoptar acciones cotidianas que contribuyan a su cuidado.

El tigrillo lanudo está en peligro, pero sobrevive en lugares de Cundinamarca

 Más pequeño que un gato doméstico y de grandes ojos marrones, el tigrillo lanudo está en estado vulnerable en Colombia, tanto por la expansión ganadera y urbana como por los proyectos de infraestructura eléctrica que afectan su hábitat. Aunque se conoce poco sobre su presencia, biólogos confirmaron que aún resiste en municipios como Tabio, Subachoque y Tenjo (Cundinamarca), en donde su presa más abundante es el ratón de patas blancas, un dato fundamental para orientar planes de manejo en la zona.

Los bosques de montaña, ubicados entre los 2.400 y 3.500 msnm, cumplen funciones esenciales en la producción de agua, la captura de carbono y la conservación de especies emblemáticas como el oso de anteojos y el tigrillo lanudo (Leopardus pardinoides), presente en Colombia, Venezuela, Ecuador y Centroamérica. Sin embargo, estos ecosistemas enfrentan una transformación acelerada: se estima que en las últimas tres décadas han perdido cerca del 80 % de su cobertura natural, lo que compromete tanto la biodiversidad como los servicios ambientales que prestan.

Ante esta pérdida progresiva de su entorno natural, el tigrillo lanudo ha debido desplazarse y adaptarse a fragmentos de bosque que aún se conservan. Uno de esos lugares es Tabio, en donde ha sido avistado desde 2015. Aunque la especie ya estaba reportada en el país, inicialmente en este municipio se pensaba que se trataba de otro tipo de tigrillo, el Leopardus tigrinus. Fue solo hasta 2024 cuando se describió formalmente al tigrillo lanudo como una especie diferenciada, lo que dejó un vacío de información sobre cuántos individuos existen realmente en Colombia y cómo se distribuyen.

Hace 2 años la comunidad, como el Colectivo Retratos Altoandinos, se interesó en la presencia de esta especie y en pensar cómo protegerlo, por lo que empezaron una estrategia en redes sociales con el hashtag #Salvemosaltigrillo, pues, además de ser una especie en riesgo según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (tan solo unos miles de tigrillos), su hábitat se ve amenazado por un megaproyecto que busca la instalar 289 torres de alta tensión del Grupo de Energía de Bogotá atravesando Tabio e irrumpiendo en más de 56 km de reserva forestal en este lugar de Cundinamarca.

Por ello la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ha venido trabajando incansablemente por entender el día a día de estos felinos y protegerlos desde su conservación, con investigaciones de grupos como el de Conservación y Manejo de Vida Silvestre, dirigido por la profesora Olga Lucía Montenegro y el profesor Hugo López, del Instituto de Ciencias Naturales (ICN).

Dentro de este trabajo se destaca la investigación del biólogo de la UNAL Matheo Alejandro Valero Escamilla, quien llegó a Tabio con el propósito de realizar el primer estudio sobre la oferta de presas disponibles para el tigrillo en la zona. Es decir, buscó establecer si existe suficiente abundancia de especies que, según la literatura científica, forman parte de su dieta. La disponibilidad de alimento es determinante para la permanencia de un depredador pequeño como este, especialmente porque solo tiene una o dos crías al año, lo que limita su capacidad de recuperación poblacional ante cualquier amenaza.

Con cámara y trampa en mano

Con el fin de desentrañar si el tigrillo puede sobrevivir allí, los investigadores no intentaron seguirlo —una tarea casi imposible—, sino que se enfocaron en algo más revelador: medir cuánta comida tiene disponible, pues para un depredador pequeño la abundancia de presas es la diferencia entre persistir o desaparecer.

Para ello, instalaron más de 400 trampas de captura viva, con cebos elaborados con grasa de cerdo y maní molido, distribuidas en dos zonas del municipio, en transectos de 60 m a la redonda y activas durante varias noches, y le hicieron seguimiento durante un mes.

Este método les permitió capturar principalmente pequeños mamíferos terrestres —sobre todo roedores— que se mueven entre la hojarasca del bosque. Entre las especies atrapadas se destacó el ratón de patas blancas, una presa ideal para un cazador del tamaño del tigrillo, y que es una buena señal de que el felino sobreviva en la zona. Las aves pequeñas y los anfibios y reptiles fueron escasos; en otras palabras, en ese bosque hay mucho “bocado pequeño” y poco “plato grande”, justo lo que necesita un felino diminuto que caza en solitario.

Para el biólogo Valero, esto significa que todavía puede alimentarse sin recorrer distancias enormes ni arriesgarse a entrar a zonas abiertas o pobladas. Pero también deja ver lo frágil de la situación, ya que, si el bosque se reduce o se simplifica, desaparecen primero esos animales diminutos y, detrás de ellos, el depredador.

“Muchas trampas fueron saboteadas por zarigüeyas, que compiten por alimento con el tigrillo. Estas se acercaban al cebo, tiraban la trampa y luego se iban. Los tigrillos también pueden llegar a alimentarse de las crías de estos animales”, indica el biólogo, quien durante el seguimiento captó un solo tigrillo lanudo en una cámara trampa, la cual permanecía instalada en la zona para esperar su repentina llegada.

No obstante, el reloj corre en contra del tigrillo. Cada hectárea destinada a ganadería, cultivo de papa en zonas altas, ampliación urbana o infraestructura energética reduce su espacio disponible. Así mismo, el investigador advierte que los perros y gatos ferales —es decir, animales domésticos que han sido abandonados y viven en estado silvestre— pueden generar conflictos con esta especie. Aunque el tigrillo no representa un peligro para las personas, sí podría cazar gallinas si su presencia no es conocida por la comunidad.

El tigrillo lanudo seguirá resistiendo con la ayuda de la comunidad de Tabio, pero necesita planes de manejo y conservación desde los entes decisores, fortaleciendo el conteo de estos animales —pues no existe información o investigación suficiente al respecto— y disminuyendo el riesgo que enfrenta como especie vulnerable.

Lluvias intensas y sequías prolongadas ponen en riesgo acueductos comunitarios del río Bolo

 De 13 acueductos comunitarios que abastecen de agua a zonas rurales de Palmira, Pradera y Candelaria (Valle del Cauca), 10 presentan una alta vulnerabilidad climática frente a eventos como aumento del caudal de ríos y quebradas después de lluvias intensas, deslizamientos, sequías prolongadas y elevados niveles de turbiedad durante temporadas lluviosas, fenómenos que ya han generado interrupciones del servicio y dificultades para el abastecimiento en la cuenca del río Bolo.

En Colombia existen más de 12.000 acueductos comunitarios y en el Valle del Cauca se estiman alrededor de 550, muchos de ellos ubicados en territorios a los que no llega el servicio de acueducto convencional. Se caracterizan porque son gestionados por las mismas comunidades que se benefician del recurso hídrico a través de juntas de acueductos, a diferencia de los municipales, que son manejados por empresas de servicios públicos encargadas del proceso de potabilización y suministro, mientras los usuarios solo pagan el recibo.

Dichas organizaciones comunitarias suelen operar con recursos limitados y dependen del trabajo voluntario de sus integrantes, lo que dificulta el mantenimiento permanente de la infraestructura y la atención oportuna de emergencias climáticas.

Ante este complejo escenario, Mayra Alejandra Pérez Ortiz, magíster en Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, creó por primera vez en el país un índice de vulnerabilidad climática para acueductos comunitarios (IVAC) de cuencas andinas tropicales, una herramienta que permite identificar qué tan susceptibles son estos sistemas a daños y qué tan preparados están para mantener el servicio de agua en esas condiciones.

Para su investigación, Alejandra aplicó el índice en 13 acueductos comunitarios ubicados en la cuenca del río Bolo, un afluente que nace en la laguna Los Cristales, en la cordillera Central, a unos 3.800 msnm, y recorre zonas rurales de Palmira, Pradera y Candelaria antes de unirse al río Fraile y posteriormente al río Cauca.

A lo largo de su recorrido, el río enfrenta presiones ambientales acumuladas, como la intervención del páramo donde nace, la deforestación en la parte media de la cuenca y la contaminación en la planicie por sedimentos, residuos sólidos, aguas residuales y escombros. En este contexto, las lluvias intensas (abril-mayo, octubre-noviembre) incrementan la turbiedad del agua y generan daños en las estructuras de captación, así como en periodos de sequía en los que disminuye el caudal de quebradas y nacimientos de agua, obligando a racionar o suspender temporalmente el servicio en algunas veredas o corregimientos.

No obstante, desde su nacimiento hasta su desembocadura, el río Bolo enfrenta múltiples presiones ambientales que agravan la calidad del agua y aumentan su turbiedad. En la zona de páramo, donde se origina el afluente, la intervención humana ha reducido la capacidad natural del suelo para retener y regular el agua.

Más abajo, en la planicie, la contaminación por residuos sólidos, aguas residuales domésticas y escombros de construcción deteriora aún más el afluente. En municipios como Pradera se han identificado puntos críticos de disposición de residuos cerca del cauce, y en barrios como Las Vegas y Primero de Mayo el río recibe descargas de basuras y aguas servidas, lo que empeora la calidad del agua que abastece a los acueductos comunitarios.

Infraestructura y clima ponen a prueba el abastecimiento de agua

El IVAC mostró que 10 de los acueductos evaluados presentan un nivel alto de vulnerabilidad climática, lo que significa que su infraestructura, capacidad de gestión y disponibilidad de agua se pueden ver seriamente afectadas durante eventos como periodos prolongados de sequía o lluvias intensas, crecientes de las fuentes abastecedoras. Por ejemplo, en el caso del acueducto Lomitas, el desbordamiento del río Bolo durante temporadas de lluvia ha generado emergencias que afectan la estructura de captación y la continuidad del servicio, mientras que 3 acueductos (23,1 %) mostraron un nivel medio.

Ninguno presentó un nivel bajo de vulnerabilidad climática, lo que evidencia que todos los sistemas evaluados tienen algún grado de riesgo frente a la variabilidad climática en la cuenca, un hallazgo importante si se tiene en cuenta que los acueductos comunitarios abastecen a comunidades rurales dedicadas principalmente a la agricultura y la ganadería –con cultivos de frutales, cereales y hortalizas, entre otros–, cuyos habitantes también utilizan el afluente para actividades recreativas.

Los resultados se atribuyen principalmente a debilidades en la infraestructura de estos acueductos; muchos no cuentan con plantas de tratamiento completas ni con procesos permanentes de desinfección. Los sistemas más sencillos cuentan con una bocatoma, un desarenador —cuya función es separar la arena y los sedimentos antes de que el agua fluya hacia las viviendas— y una red de tuberías que conduce el agua hasta las casas.

Otros acueductos incorporan elementos adicionales como tanques de almacenamiento, que permiten reservar agua, sistemas de cloración para su desinfección, medidores y redes de distribución más completas. En la mayoría de los casos, estas estructuras utilizan tuberías de PVC, concreto o hierro; incluso algunos tienen la red de distribución directa hacia las viviendas, sin tratamientos avanzados de filtración o desinfección, lo que aumenta la vulnerabilidad del servicio frente a cambios en la calidad del agua.

De igual manera, con las intensas lluvias, las quebradas o las fuentes de donde se abastecen estos sistemas tienen fuertes crecidas que dañan bocatomas y generan problemas de presión que rompen las tuberías y las redes de distribución.

“Los acueductos que obtuvieron una vulnerabilidad climática media se caracterizaron principalmente por limitaciones financieras e institucionales, como la falta de presupuesto para mantenimiento, escaso acompañamiento técnico y dificultades para planear acciones de adaptación frente al cambio climático”, señala la investigadora.

IA para la evaluación de acueductos comunitarios

A diferencia de aproximaciones anteriores, que evaluaban la vulnerabilidad climática mediante indicadores aislados, el aporte realizado por la investigadora Pérez radica en que ofrece una herramienta integral y adaptable a diferentes territorios rurales de la región andina tropical, para evaluar la vulnerabilidad climática de estos acueductos.

El IVAC concibe al acueducto comunitario como un sistema constituido por diversos componentes que incluyen las condiciones ambientales de las microcuencas abastecedoras, la infraestructura de captación y distribución, la organización comunitaria y la capacidad económica y administrativa de las juntas de acueducto; así, integra 27 indicadores que reflejan aspectos de infraestructura y operatividad, socioeconómicos, ambientales y administrativos, como el estado de las bocatomas, la capacidad de almacenamiento de agua, la existencia de sistemas de desinfección, la disponibilidad de información sobre lluvias y caudales, el número de usuarios atendidos, los ingresos del acueducto y la capacidad de las juntas para responder a emergencias climáticas.

Además, la evaluación, que utiliza la lógica difusa de la IA, permite analizar los acueductos en los que la información es incompleta o incierta, algo frecuente en sistemas rurales de abastecimiento de agua, por ejemplo, cuando no existen registros continuos de caudal, precipitación o calidad del agua en las fuentes abastecedoras.

“Comprender estas vulnerabilidades permite no solo dimensionar los desafíos actuales, como los daños recurrentes por lluvias intensas, la reducción del caudal en temporadas secas o la limitada capacidad técnica para responder a emergencias, sino también avanzar hacia soluciones que garanticen la continuidad y calidad del servicio para las comunidades rurales que dependen de estos sistemas”, concluye la investigadora.

El diseño del IVAC también contó con los aportes del Grupo de Investigación Monitoreo, Modelación y Gestión de Cuencas Hidrográficas de la UNA Sede Palmira.

 

El acero más resistente no siempre es el mejor ante sismos

 En Colombia el acero que refuerza los muros de miles de viviendas se fabrica para ser más resistente. Sin embargo, un ingeniero civil demostró que esa resistencia también puede hacer que se deforme menos antes de romperse, y en un terremoto esa capacidad de deformarse sin fracturarse es tan importante como la fuerza misma, por eso es crucial que tanto los fabricantes como las constructoras y los expertos evalúen los métodos de soldadura y fabricación adecuados en el material para disminuir posibles riesgos.

En el país, los edificios de 5 pisos o más suelen emplear muros de concreto reforzado como sistema estructural principal. Estos elementos no solo dividen espacios, sino que además soportan cargas verticales y resisten fuerzas laterales generadas por el viento o los sismos. Según el Servicio Geológico Colombiano, cada día se registran en el territorio nacional alrededor de 80 sismos, los cuales, aunque muchas veces son imperceptibles para las personas, con el paso del tiempo pueden acumular efectos sobre las estructuras de las viviendas.

El concreto presenta una alta resistencia a la compresión (hasta 210 kg/cm² en una vivienda tradicional), pero es limitado frente a esfuerzos de tracción, es decir cuando se estira o se separa. Para compensar esta debilidad se incorpora acero como refuerzo, una aleación de hierro y carbono que resiste los esfuerzos de tensión (hasta 5.500 kg/cm²) y aporta capacidad de deformación al sistema estructural, una propiedad indispensable para soportar movimientos sísmicos sin colapsar.

Durante el desarrollo de su investigación, el ingeniero civil Édgar Nicolás Fuentes Alfonso, magíster en Ingeniería – Estructuras de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), observó que las barras corrugadas —tradicionalmente utilizadas en muros de concreto— han comenzado a sustituirse por mallas electrosoldadas de acero, que ya vienen unidas de fábrica y no requieren amarre manual, lo que incrementa la rentabilidad de los proyectos y reduce hasta en un 30 % los tiempos de construcción.

“No obstante, estas mallas electrosoldadas, que actúan como refuerzo interno del muro y contribuyen a su resistencia mecánica, pueden presentar diferencias significativas en su capacidad de deformación ante cargas sísmicas”, asegura.

Esta propiedad, conocida como ductilidad, se refiere a la capacidad de un material de deformarse considerablemente bajo tensión, sin fracturarse. Depende en gran medida del proceso de fabricación del alambre base, que generalmente se hace mediante dos métodos: la laminación en caliente o el trefilado en frío.

En el primer método el acero se funde hasta ponerse al rojo vivo y luego se moldea, y al enfriarse conserva una buena combinación entre fuerza y ductilidad. En el segundo el acero moldeado se estira a través de orificios denominados “dados”, cada vez más pequeños para reducir su diámetro; ese estiramiento lo hace más resistente y a nivel microscópico aumenta su dureza.

“Aunque a simple vista ambos aceros se ven iguales, cuando un muro se mueve por efecto de un terremoto la diferencia aparece: el reforzado con acero más dúctil se puede deformar mucho antes de romperse, mientras que el reforzado con acero frágil y con poco confinamiento se puede fracturar con menor deformación. Esa diferencia puede ser decisiva en un país sísmico como Colombia, dada su ubicación en una zona de interacción tectónica donde convergen las placas Nazca, Suramericana y del Caribe, lo que aumenta la probabilidad de estos movimientos telúricos”, explica el investigador.

Un laboratorio de acero

Para comprobar esta diferencia, el investigador llevó el estudio al Laboratorio de Materiales y Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la UNAL.

Allí seleccionó mallas electrosoldadas producidas en Boyacá —el corazón de la industria siderúrgica del país—, con diámetros comerciales utilizados en vivienda de interés social (alambres entre 6 y 8,5 mm). Las de fabricación laminadas en caliente según la norma NTC 2043, y las trefiladas en frío según la norma NTC 5806. Luego tomó probetas de las barras corrugadas y grafiles, y probetas de la malla electrosoldada con dos uniones de soldadura.

Cada probeta de acero se puso en una máquina universal que la sujeta por ambos extremos y la estira lenta y controladamente, como si la jalara con fuerza creciente. Mientras el material se alarga, el equipo registra cuánta carga soporta, cuánto se estira y en qué momento deja de volver a su forma original; la prueba continúa hasta que el alambre se rompe, lo que permite medir no solo qué tan fuerte es, sino también qué tanto se puede deformar antes de fracturarse.

Cuando la prueba continuó hasta la rotura, el investigador notó que el acero fabricado con laminación en caliente se pudo estirar más antes de romperse: en las pruebas alcanzó deformaciones entre el 8 y 12 %. En cambio, el acero trefilado en frío se alargó bastante menos, y en algunos casos no superó el 3 %. Esa diferencia muestra que aunque el segundo es más resistente tiene menor capacidad para deformarse sin fracturarse, es decir, menor ductilidad.

A una escala micro

Pero el estudio no se limitó a las pruebas mecánicas. Para observar su estructura interna también se realizaron ensayos de microdureza —medición que permite evaluar la resistencia de un material a la deformación permanente a escala microscópica— y análisis metalográficos.

Bajo el microscopio —una técnica poco utilizada para evaluar la unión soldada de las mallas— el investigador evidenció que el trefilado en frío altera la estructura interna del material. Los granos microestructurales de perlita y ferrita se alargan en la dirección del estiramiento, una “memoria interna” que aumenta la dureza del acero pero reduce su capacidad de deformarse sin fracturarse.

Además, evaluó los puntos de soldadura donde se cruzan las barras o grafiles en la malla. Aunque allí hay cambios locales por efecto del calor, las pruebas indicaron que para las mallas estudiadas la soldadura no es la principal responsable del comportamiento global: la diferencia decisiva proviene del proceso previo de fabricación del acero.

“En 2024 se actualizó la normativa de fabricación para incluir el uso de las mallas electrosoldadas laminadas en caliente bajo la NTC 2043. En la actualización de la NSR se ha propuesto el uso de este tipo de mallas como refuerzo en muros estructurales, pero hasta ahora no se había estudiado el comportamiento mecánico de este material y los efectos por sus procesos de fabricación. Esta investigación ayuda a que los fabricantes, los diseñadores, las constructoras y los planificadores tengan información más precisa sobre el uso de este material para sus proyectos”, indica el experto.