Para calcular el Riesgo Estrés hídrico utilizamos la variable [Copernicus Climate Data Store (CDS)]:
- monthly soil moisture in upper soil portion (mrsos): la humedad del suelo en la capa superior (primeros 7 cm), expresada en kg m⁻². Este indicador es una medida directa de la cantidad de agua disponible para las raíces de las plantas y por lo tanto un excelente proxy para el estrés hídrico agrícola y ecológico.
A diferencia de otros riesgos basados en umbrales absolutos, el estrés hídrico depende fuertemente del clima local. Por ello, el nivel de riesgo de un mes dado se define comparando su valor de humedad del suelo con la distribución estadística histórica (percentiles) de los valores para ese mismo mes del calendario. Un mes se considera 'en estrés' si es significativamente más seco que su norma histórica.
Para definir el nivel de riesgo anual, contamos el número de meses en que la humedad del suelo cae por debajo de determinados umbrales históricos:
- N_extreme: Número de meses en que la humedad del suelo está en el 10% más seco de la historia (valor ≤ percentil 10).
- N_very_high: Número de meses en que la humedad está entre el percentil 10 y el percentil 20 más seco.
- N_high: Número de meses en que la humedad está entre el percentil 20 y el percentil 30 más seco.
Este enfoque permite evaluar la duración y la gravedad de los déficits de humedad del suelo durante el año.
La metodología utilizada para la evaluación del Riesgo por Estrés Hídrico es un enfoque de vanguardia, plenamente respaldado por la ciencia del clima y de la agronomía, ya que:
- Utiliza una variable física directa (mrsos - humedad del suelo) que está más cerca del impacto real sobre la vegetación respecto a indicadores puramente meteorológicos como la lluvia.
- Define el 'estrés' no con umbrales absolutos, sino mediante una anomalía estadística (percentiles) respecto a la climatología local, haciéndolo aplicable a cualquier ecosistema.
- Evalúa el riesgo anual considerando tanto la intensidad (qué tan seco es un mes) como la duración (cuántos meses están en estrés).
El uso de la humedad del suelo (Soil Moisture) como indicador clave para la sequía agrícola y ecológica es una práctica estándar. Los principales informes internacionales y los sistemas de monitoreo se basan en ella.
- Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, and Greenhouse gas fluxes in Terrestrial Ecosystems (SRCCL)
Este informe del IPCC dedica secciones enteras a cómo el cambio climático influye en la humedad del suelo, identificándola como la variable crucial que conecta la sequía meteorológica (falta de lluvia) con la sequía agrícola (falta de agua para las plantas) y con la degradación del territorio.
Nuestro enfoque de utilizar los percentiles históricos para definir los umbrales de estrés es la base de índices estandarizados ampliamente utilizados.
- Multivariate Standardized Drought Index: A parametric multi-index model
En este trabajo se utiliza el Standardized Soil Moisture Index (SSI). El SSI se calcula considerando la serie histórica de los valores de humedad del suelo para un mes dado, calculando la distribución de probabilidad y transformando el valor actual en una anomalía estandarizada. Usar los percentiles (10°, 20°, 30°) es la forma no paramétrica de hacer esto.
Contar el número de meses que superan los umbrales de estrés es una práctica estándar para evaluar la severidad y la duración de una sequía durante el año, utilizada por los principales observatorios de la sequía.
- The European and Global Drought Observatories
Estos sistemas de monitoreo operativo no se basan en un único 'día seco', sino que evalúan la evolución de la sequía en el tiempo. Sus mapas de clasificación son el resultado de una síntesis de varios indicadores, donde la persistencia de las condiciones de anomalía (precisamente como nuestro recuento de meses $N_{\text{high}}$, $N_{\text{very high}}$, $N_{\text{extreme}}$) es un factor crítico para aumentar el nivel de alerta. Nuestra matriz de riesgo, que asigna un riesgo más alto a estrés prolongados ($N_{\text{high}} \geq 3$) o a estrés intensos ($N_{\text{extreme}} > 0$), refleja exactamente la lógica operativa de estos entes.
En conclusión, nuestra metodología es una síntesis de las mejores prácticas científicas y operativas. Utiliza una variable física directa y relevante (humedad del suelo), la evalúa con un método estadístico robusto y estandarizado (anomalías basadas en percentiles), y clasifica el riesgo anual considerando tanto la intensidad como la duración del estrés, en plena coherencia con los principales sistemas de monitoreo de la sequía del mundo.