Como el agua superficial de los ríos es rica en oxígeno y la subterránea en nutrientes y minerales, al unirse, se crea vida, aquella de especies animales, plantas y otros organismos vivos que conforman cerca del 80 % de los ecosistemas hídricos. Esta interacción se ha estudiado poco, por lo que aún se desconocen los daños que le ocasionan la contaminación y las acciones humanas.
Así lo asegura el ingeniero civil Antonio Preziosi, de la
Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien desarrolló tres modelos
computacionales para evaluar este intercambio, un aporte científico exaltado
por el Premio Shizu y Yu Takeuchi de la Academia Colombiana de Ciencias
Exactas, Físicas y Naturales (Accefyn).
Explica además que “por lo general las investigaciones sobre
los recursos hídricos se hacen considerando que el agua subterránea y la
superficial forman parte de sistemas aislados que no se relacionan. Nuestro
estudio busca una mirada integral del agua como un solo recurso,
independientemente de dónde se encuentre almacenada”.
El principal hallazgo de su tesis doctoral sugiere que el
tamaño de los granos que conforman el lecho de los ríos (piedras, arena y
sedimentos) y sus niveles de flujo aumentan o disminuyen en el intercambio
entre los dos acuíferos (aguas subterránea y ríos).
Por ello, propone tres modelos computacionales que
simplifiquen la medición del flujo hiporreico, es decir el de la zona en donde
las aguas de los ríos y las subterráneas interactúan, intercambian y
transportan solutos (sales y gases que se desintegran, en otros), contaminantes
y microorganismos.
Es importante considerar que en países tropicales como
Colombia las corrientes de agua superficiales juegan un rol importante como
fuente de agua potable para grandes asentamientos humanos, a la vez que son
receptoras de vertimientos domésticos e industriales. El crecimiento de la
población, la migración interna de las ciudades y los efectos del cambio
climático hacen que la presión sobre los ecosistemas acuáticos se vuelva un
tema de interés para la ciencia.
“De ahí que nuestro interés desde la mecánica de fluidos es
determinar el perfil de velocidades promedio, que representa la transición
entre el flujo de agua de un canal y un lecho de forma regular. Para este fin
se empleó el método de los volúmenes finitos, herramienta que modela problemas
en la dinámica de las desembocaduras de los ríos y estuarios o ecosistemas
mixtos en donde confluyen las aguas dulces de ríos y las saladas de mar”,
señala el ingeniero Preziosi.
Los modelos que él desarrolló en computador simularon
experimentos que se hicieron en canales de los laboratorios de las
universidades Northwestern y de Illinois: “nuestros modelos lograron
representar los mismos resultados que se observan en los experimentos
realizados, lo cual evidencia esa importante interacción entre los dos
ecosistemas (ríos y aguas subterráneas)”.
Al respecto, el profesor Leonardo Donado, director de la
tesis y del grupo de investigación Hidrodinámica de Medios Naturales (HYDS) de
la UNAL, agrega que “además logramos simplificar ecuaciones como las de
Navier-Stokes, que describen la física de fenómenos como las corrientes
hídricas, pero de una manera dispendiosa, lo cual dificulta contar con
información detallada de la forma y la composición de los lechos de los ríos”
El ingeniero Preziosi concluye: “en nuestro caso
desarrollamos dos modelos de alta complejidad; uno de métodos numéricos
espectrales y otro de rastreo de partículas, que permiten evaluar más
directamente la disponibilidad de agua en los ríos, su calidad y sus niveles de
contaminación”.
Eso significa que en un futuro cercano, con la medición y el
reconocimiento de estos ecosistemas, se podrán estudiar nuevas fauna y flora y
proponer planes para mitigar tanto la contaminación en acuíferos como las
sequias de los ríos, entre otros.
Trayectoria con más reconocimientos
Por la originalidad, rigor e importancia científica de su
investigación, Antonio Preziosi recibió una “Mención meritoria a la mejor tesis
de doctorado en las áreas de Biología, Química y Geología” por parte de la
Accefyn, máximo organismo de científicos asociados en el país.
Este reconocimiento se le otorgará durante el premio Shizu y
Yu Takeuchi, este viernes 18 de marzo. Es importante destacar que este galardón
se estableció en memoria del profesor japonés Yu Takeuchi, docente de la UNAL y
reconocido matemático en el ámbito mundial.
Actualmente el ingeniero Preziosi se desempeña como profesor
del área Hidroambiental de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad
Santo Tomás. También continúa sus investigaciones en hidrodinámica de medios
naturales y sistemas urbanos de drenaje sostenible y lidera el proceso de
creación de una empresa de consultoría ambiental especializada.
En su tiempo libre disfruta el baloncesto con su equipo de
exalumnos de la UNAL. Por otro lado, hace cinco años forma parte del grupo de
investigación HYDS.
“Para nosotros como grupo de investigación joven, es un gran
reconocimiento a esta corta época de trabajo”, menciona el profesor Donado.
HYDS ha graduado 3 doctores en Ingeniería Civil de la Sede
Bogotá, los cuales ejercen hoy la enseñanza en reconocidas universidades del
país y han sido ganadores del premio a la “Mejor investigación” que da la
Asociación de Ingenieros de la UNAL.
