Fernando García García y Guillermo Montero Martínez | Grupo de Física de Nubes – ICAyCC UNAM
Introducción
En los últimos dos siglos, muchos de los sitios que han servido como fuentes de abastecimiento de agua se han visto afectados de forma importante por diversas causas, entre las cuales las actividades humanas han contribuido de la manera más importante. Desde la década de 1940 se ha intentado modificar el tiempo meteorológico (List, 2004) haciendo uso del conocimiento científico y de la tecnología disponible para, entre otras cosas, aumentar la eficiencia de precipitación de las tormentas; siendo las nubes orográficas invernales y las nubes convectivas (cúmulos) aquéllas que, por su mayor contenido de agua líquida, son las mejores candidatas para su modificación (Flossmann et al., 2018).
En tiempos más recientes, se han propuesto diversas metodologías dependiendo de los objetivos y características específicos de los experimentos para la llamada modificación artificial del tiempo. Los resultados obtenidos de experimentos científicos de “siembra” o “bombardeo” de nubes en que se introducen substancias nucleantes en nubes durante su desarrollo, sugieren resultados muy diversos, casi siempre con evidencia física insuficiente. Además, los resultados de los análisis estadísticos no indican efectos significativos y, en ocasiones, pueden ser contradictorios (Bruintjes, 1999). Durante los últimos veinte años se han analizado con todo detalle experimentos realizados con varios métodos de siembra, particularmente con agentes glaciogénicos (Schaefer, 1946; Vonnegut, 1947) o higroscópicos (Cooper et al., 1997) que compiten de diversas maneras con las partículas naturales por el agua disponible en el ambiente. Las respuestas a la siembra dependen de las diferencias en las características de las nubes naturales y en algunos experimentos parecen estar en contradicción con las hipótesis de siembra originales. Hasta ahora, no existe en la comunidad científica un consenso de evidencia fehaciente en que la siembra de nubes aumente la precipitación sobre zonas de importancia económica pese a la existencia de pruebas estadísticas de los cambios de las estimaciones de la precipitación mediante radar, satélites meteorológicos y modelos numéricos en sistemas de nubes individuales. En otras palabras, aún queda pendiente entender cuestiones fundamentales relativas a los procesos físicos del desarrollo de la precipitación. Desafortunadamente, la inversión de los gobiernos se destina típicamente a apoyar programas operativos de modificación artificial del tiempo, pero no se otorgan apoyos para la investigación (Garstang et al., 2005).
Modificación Artificial del Tiempo en México
México ha sido pionero en el uso de técnicas de siembra de nubes para el aumento de la precipitación. De hecho, el experimento de mayor duración en el mundo se realizó continuamente entre 1948 y finales de la década de 1970 en Necaxa, Puebla. En dicho proyecto, que fue ejecutado por la Compañía Mexicana de Luz y Fuerza Motriz, se utilizaron técnicas de siembra de partículas de yoduro de plata mediante quemadores de acetona desde la superficie (Pérez-Siliceo et al., 1963). Los resultados nunca fueron concluyentes (Estrada-Betancourt, 1978; Estrada-Betancourt y Villaseñor-Díaz, 1981).
Más tarde, en las décadas de 1970 y 1980, el Servicio Meteorológico Nacional (a la sazón dependiente de la entonces Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos) contó con una dependencia que realizaba siembra operacional de nubes con yoduro de plata, mediante bengalas colocadas en alas de aviones que, ocasionalmente, contaban con alguna instrumentación de microfísica de nubes. Los principales lugares del país donde esto se llevó a cabo fueron los estados de Sonora y Sinaloa. Este tipo de proyectos operacionales continúan realizándose en diversas regiones del país mediante compañías privadas contratadas por los gobiernos federal y estatales y, más recientemente, por la Secretaría de la Defensa Nacional (utilizando aeronaves de la Fuerza Aérea Mexicana).
En la década de 1990, dos experimentos científicos de siembra de nubes se llevaron a cabo en los estados de Coahuila – durante los veranos de 1996, 1997 y 1998 (Rosengaus y Bruintjes, 2002) – y Durango – durante el verano de 1999 – en un intento por incrementar la precipitación en regiones afectadas por sequía. En estos proyectos se utilizaron aviones que arrojaban sustancias químicas higroscópicas a las nubes. Estos son los únicos experimentos realizados en México que hayan contado con un diseño científico – utilizando la técnica de siembra aleatoria de nubes – de los que los presentes autores tengan noticia. Ambos estuvieron basados en una metodología desarrollada en Sudáfrica (Mather et al., 1997) y proponían reproducir y verificar los resultados obtenidos en aquel país. Durante el verano de 1996, se hicieron mediciones exploratorias con el objetivo de constatar si las condiciones meteorológicas y las características microfísicas de las nubes convectivas eran similares durante los períodos experimentales. Como ya se mencionó anteriormente, los resultados de estos proyectos en México no son estadísticamente concluyentes, aunque los trabajos publicados en revistas científicas arrojan diversas conclusiones. Aun así, la metodología utilizada es actualmente una de las principales referencias para el diseño de muchos de los programas de incremento en la eficiencia de precipitación.
Consideraciones Generales
La falta de una completa comprensión de los procesos físicos de la atmósfera y de la formación de nubes y precipitación es una de las limitantes para la verificación de los resultados obtenidos en todo tipo de proyectos de modificación artificial del tiempo. El mayor inconveniente estriba en la variabilidad natural de la precipitación, que generalmente es del mismo orden de magnitud que el aumento de lluvia esperado de la siembra. Pese a las pruebas estadísticas de los cambios de la precipitación en los sistemas de nubes individuales, estimados mediante sistemas de percepción remota (radar y satélite meteorológico) y modelos numéricos de simulación, no hay evidencia de que las técnicas de siembra de nubes permitan aumentar la precipitación sobre zonas de importancia económica, ni tampoco hay certeza de efectos extrazonales. Finalmente, es importante mencionar que el uso potencial de estas tecnologías debe ligarse de forma estrecha con el manejo apropiado de los recursos hídricos de tal forma que exista una razón de costo/beneficio apropiada (Flossmann et al., 2018).
Conclusiones
A manera de conclusión, se puede afirmar que la modificación artificial del tiempo debe considerarse sólo como un elemento de una estrategia integrada de gestión de los recursos hídricos. Es difícil conseguir un alivio inmediato de la sequía: particularmente, si no hay nubes no se puede estimular artificialmente la precipitación. Esto es especialmente relevante si consideramos la climatología de México: el número de días en abril con registros de lluvia apreciable (con lluvia acumulada mayor a 1 mm) en la mayor parte del país es menor que cinco, mientras que este número puede llegar a diez durante el mes de mayo (Figura 1). Entonces, es probable que las oportunidades de aumento de la precipitación sean mayores en períodos de precipitación normal, o por encima de la normal, que durante períodos secos.
Otra preocupación particular se relaciona con los aspectos de costo-beneficio en la evaluación del posible incremento de la precipitación en la región “blanco”, tanto en escala espacial como temporal (particularmente estacional). Además, la siembra de nubes en estas escalas podría tener riesgos ambientales que deben gestionarse mediante una planificación y un seguimiento cuidadosos.
Recomendaciones
Algunas recomendaciones específicas acerca de la realización de proyectos de modificación artificial del tiempo, particularmente para los tomadores de decisiones, son las siguientes.
- Evitar proyectos de modificación artificial del tiempo, particularmente los conocidos como “siembra”, “bombardeo” o “estimulación” de nubes, sin conocimiento previo fundamentado en experiencias de éxito en el incremento de la precipitación, o sin la realización previa del análisis costo-beneficio.
- Evitar promover campañas de estimulación de lluvias si no se han verificado sus hipótesis físicas de éxito y realizado la validación estadística.
- No aceptar argumentos ficticios de éxito de proyectos de modificación del tiempo que se pregonen sin validación científica.
- Documentar y compartir con expertos en el tema las mediciones de los resultados de proyectos realizados con la hipótesis del incremento de las precipitaciones.
- Realizar estudios de análisis y seguimiento de posibles riesgos ambientales por dispersar yoduro de plata o sales higroscópicas usados en dichos proyectos.
Referencias y Bibliografía
Bruintjes, R., 1999. A review of cloud seeding experiments to enhance precipitation and some new prospects. Bull. Amer. Meteor. Soc., 80, 805-820.
CONAGUA, 2023. Mapas de climatología 1981-2010. Disponible en https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica/mapas-de-climatologia-1981-2010.
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Estrada-Betancourt, J., 1978. Cloud seeding in Necaxa Watershed. J. Weather Mod., 10, 39-50.
Estrada-Betancourt, J., I. Villaseñor-Díaz, 1981. Cloud seeding southeast of Mexico City, 1974-76. J. Weather Mod., 13, 200-201.
Flossmann, A. I., M. Manton, A. Abshaev, R. Bruintjes, M. Murakami, T. Prabhakaran, Z. Yao, 2018. Peer Review Report on Global Precipitation Enhancement Activities. WWRP 2018–1, World Meteorological Organization. 188 pp.
Garstang, M., R. Bruintjes, R. Serafin, H. Orville, B. Boe, W. Cotton, J. Warburton, 2005. Weather modification: Finding common ground. Bull. Amer. Meteor. Soc., 86, 647-655. doi:10.1175/BAMS-86-5-647.
List, R., 2004. Weather modification – A scenario for the future. Bull. Amer. Meteor. Soc., 85, 51-63. doi: 10.1175/BAMS-85-1 -51.
Mather, G.K., D.E. Terblanche, F.E. Steffens, L. Fletcher, 1997. Results of the South African cloud-seeding experiments using hygroscopic flares. J. Appl. Meteorol., 36, 1433–1447.
Pérez-Siliceo, E., A. Ahumada-A. P. Mosiño, 1963. Twelve years of cloud seeding in the Necaxa Watershed, México. J. Appl. Meteorol., 2, 311-323.
Rosengaus, M., R. Bruintjes, 2002. Estimulación de lluvia por sembrado higroscópico. Ingeniería Hidráulica en México, 17, 13-29.
Schaefer, V.J., 1946. The production of ice crystals in a cloud of supercooled water droplets. Science, 104, 457-459.
Vonnegut, B., 1947. The nucleation of ice formation by silver iodide. J. Appl. Phys., 18, 593-595.
WMO (World Meteorological Organization), 2007. Executive Summary of the WMO Statement on Weather Modification. Commission for Atmospheric Sciences Management Group, Oslo, Norway, 24-26 September 2007. CAS-MG2/Doc 4.4.1, Appendix C. (Updated in the meeting of the Expert Team on Weather Modification Research, Abu Dhabi, 22-24 March 2010).
Ciudad Universitaria, Cd.Mx.; marzo de 2023
