¿Cómo influye el llenado de un embalse en su atractivo turístico, en la percepción que tenemos al verlo? Influyen conceptos como la altura (unidimensional), superficie (bidimensional) y volumen (tridimensional). Su relación puede llevarnos al engaño. Para aclararlo, he enviado a Gemini 2.5 el siguiente prompt:

Quiero escribir un artículo sobre la influencia del nivel de llenado de un embalse en su atractivo turístico y recreativo.

Para eso se me ha ocurrido partir de una analogía con un cono invertido, en el que para una capacidad máxima se tiene una superficie máxima. Pero para distintos porcentajes de llenado de volumen la superficie cambia, pero no de manera lineal.

¿Puedes escribir un borrador del artículo, explicando primero la abstracción de asimilar el embalse a un cono invertido y después sacando tablas comparativas entre el porcentaje de llenado del embalse y el porcentaje de la superficie respecto a la superficie del embalse lleno?

Para visualizar el concepto del cono invertido y como varía la superficie y volumen con la altura, he realizado diferentes intentos de generación de una imagen con distintas herramientas de inteligencia artificial. No he sido capaz de conseguir resultados dignos. En su lugar he realizado el siguiente croquis usando Geogebra:

El resultado ha sido un poco árido, con diversas fórmulas. En su lugar le he pedido que generara una infografía, dando lugar a una presentación más visual y atractiva:

Un argumento esgrimido para mantener los niveles bajos de embalse es reducir la evaporación. Para analizarlo, le he pedido a Gemini 2.5 una investigación en profundidad, enfocándolo desde diferentes puntos de vista. El plan de investigación que ha elaborado:

(1) Busca estudios científicos e informes que expliquen la base teórica y la efectividad de mantener niveles bajos de agua en los embalses como estrategia para reducir la pérdida por evaporación. Analiza la relación entre la superficie expuesta del agua, la profundidad y las tasas de evaporación.
(2) Investiga las posibles consecuencias medioambientales de mantener niveles bajos en los embalses, incluyendo:
(a) El impacto en los ecosistemas acuáticos, la calidad del agua (temperatura, concentración de oxígeno, nutrientes) y la biodiversidad.
(b) Los efectos sobre las zonas ribereñas y la vegetación dependiente del nivel del embalse.
(3) Analiza la perspectiva de la gestión de recursos hídricos, evaluando cómo el mantenimiento de niveles bajos afecta:
(a) La capacidad total de almacenamiento y la seguridad del suministro de agua para diferentes usos (consumo humano, agricultura, industria).
(b) La operatividad del embalse para otros fines, como el control de avenidas o la generación hidroeléctrica.
(4) Explora los aspectos económicos de esta práctica, incluyendo:
(a) Un análisis coste-beneficio que considere el valor del agua ahorrada frente a las posibles pérdidas en otros sectores (energía, recreación, agricultura).
(b) Los costes asociados a la gestión y monitorización de niveles bajos.
(5) Investiga y compara esta estrategia con otras técnicas existentes para la reducción de la evaporación en embalses (por ejemplo, cubiertas flotantes, barreras físicas, monomoleculares, o la optimización de la geometría del embalse).
(6) Busca estudios de caso o ejemplos prácticos a nivel mundial o en regiones con características climáticas similares a España donde se haya implementado o debatido seriamente la reducción de niveles en embalses para controlar la evaporación, analizando sus resultados, desafíos y lecciones aprendidas.
(7) Identifica y resume los argumentos a favor y en contra de esta práctica esgrimidos por diferentes actores: científicos, ingenieros hidráulicos, ecologistas, gestores de cuencas hidrológicas, agricultores y otros usuarios del agua.
(8) Sintetiza toda la información recopilada para ofrecer una evaluación crítica y multidimensional sobre la viabilidad, ventajas, desventajas y controversias asociadas al mantenimiento de niveles bajos en embalses como medida para mitigar la evaporación.

Con el resultado:

Justificación del Mantenimiento de Niveles Bajos en Embalses para la Reducción de la Evaporación: Un Análisis Multiperspectiva

Justificación del Mantenimiento de Niveles Bajos en Embalses para la Reducción de la Evaporación: Un Análisis Multiperspectiva

I. Introducción: El Desafío de la Evaporación en Embalses

Los embalses son infraestructuras críticas para la seguridad hídrica, desempeñando funciones vitales en el suministro de agua para consumo humano, agricultura e industria, así como en la generación de energía hidroeléctrica y el control de inundaciones. Sin embargo, una proporción significativa del agua almacenada se pierde a la atmósfera a través de la evaporación. Esta pérdida representa un desafío considerable para la gestión de los recursos hídricos, especialmente en regiones áridas y semiáridas donde el agua es un bien escaso y la demanda es alta.¹ A nivel mundial, se estima que los grandes embalses pierden anualmente 339.8 km³ de agua debido a la evaporación.³ En algunas regiones, la evaporación puede representar entre el 40% y el 60% del rendimiento total del embalse ¹ o una fracción importante de su capacidad de almacenamiento.⁴ Estas pérdidas tienden a agravarse con el aumento de las temperaturas globales y los patrones cambiantes de precipitación asociados al cambio climático.¹

La creciente dependencia mundial de los embalses para la seguridad hídrica, combinada con el aumento de las pérdidas por evaporación debido al cambio climático, genera una intensificación de la presión sobre los recursos hídricos. A medida que aumenta la demanda y disminuyen los suministros naturales ¹, se construyen más infraestructuras de almacenamiento.⁴ Esto, a su vez, puede conducir a una mayor evaporación acumulada si no se gestiona de forma óptima, lo que subraya la necesidad no solo de más almacenamiento, sino de un almacenamiento más eficiente. El propio acto de almacenar agua, esencial para mitigar las sequías y gestionar los caudales variables, la expone inherentemente a la evaporación, un «coste operativo» que se está volviendo cada vez más insostenible.¹⁰ Por lo tanto, las políticas de gestión del agua deben contabilizar explícitamente la evaporación como una «demanda» o «pérdida» significativa en los balances hídricos.

Una de las estrategias propuestas para mitigar estas pérdidas es el mantenimiento de niveles de agua más bajos en los embalses. La premisa fundamental es que, para la mayoría de las morfologías de embalses, que tienden a ser más anchos en la parte superior, un nivel de agua más bajo se traduce en una menor superficie expuesta a la atmósfera y, consecuentemente, en un menor volumen de agua evaporada. Este informe tiene como objetivo examinar críticamente esta estrategia desde múltiples perspectivas, evaluando su justificación científica, viabilidad operativa, consecuencias ambientales, implicaciones económicas y alternativas disponibles. A través de la síntesis de hallazgos científicos y opiniones de expertos, se busca ofrecer una comprensión matizada de esta compleja cuestión de gestión hídrica.

II. Comprensión de la Evaporación en Embalses

La evaporación desde una masa de agua libre, como un embalse, es un proceso físico complejo influenciado por una serie de factores interrelacionados.

Factores físicos clave de la evaporación:

La evaporación es fundamentalmente un proceso de cambio de fase del agua de líquido a vapor, que requiere energía. Los principales impulsores de este proceso incluyen:

• Radiación solar: Es la principal fuente de energía que incrementa la temperatura del agua y proporciona la energía latente de vaporización necesaria para que las moléculas de agua escapen de la fase líquida.¹¹
• Temperatura de la superficie del agua: Una mayor temperatura superficial del agua implica una mayor energía cinética de las moléculas de agua y una mayor presión de vapor en la interfaz agua-aire, facilitando la evaporación.¹
• Temperatura del aire y humedad atmosférica: El gradiente de presión de vapor entre la superficie del agua y el aire suprayacente es un factor determinante. El aire más cálido puede contener más vapor de agua, y una baja humedad relativa (aire seco) crea un gradiente de presión de vapor más pronunciado, lo que acelera la evaporación.¹
• Velocidad del viento: El viento juega un papel crucial al remover el aire húmedo cercano a la superficie del agua y reemplazarlo por aire más seco, manteniendo así un gradiente de presión de vapor favorable para la evaporación continua.¹²
• Presión atmosférica: Aunque su influencia es menor en comparación con otros factores, una presión atmosférica más baja puede facilitar ligeramente la evaporación.¹²
• Calidad del agua: La salinidad, por ejemplo, puede reducir ligeramente la tasa de evaporación en comparación con el agua dulce, debido a la menor presión de vapor del agua salina.¹²

El papel crítico de la superficie y su relación con el volumen y la profundidad del agua:

El volumen de agua evaporada de un embalse es directamente proporcional a la superficie expuesta a la atmósfera.4 Diversos estudios indican que una reducción del 20% en la superficie puede resultar en una disminución similar del volumen evaporado.15 La morfología del embalse, es decir, la forma de su cuenca, determina la relación intrínseca entre el nivel del agua (y por tanto la profundidad), el volumen almacenado y la superficie expuesta. Típicamente, a medida que el nivel del agua desciende, la superficie del embalse disminuye.

Un indicador clave en este contexto es la relación superficie/volumen (SA/V). Un ratio SA/V elevado implica mayores pérdidas relativas por evaporación para un volumen de agua dado.¹⁴ Por ello, los embalses más profundos con una menor superficie para un volumen determinado son inherentemente más eficientes en la minimización de la evaporación.¹³

Cómo el nivel del agua influye en la superficie expuesta y las tasas de evaporación:

La reducción de los niveles de agua generalmente disminuye la superficie mojada y, por lo tanto, el volumen total de agua evaporada.15 La efectividad de esta medida depende directamente de la batimetría específica del embalse. Los embalses situados en valles con forma de ‘V’ pueden presentar una relación lineal entre la superficie y el volumen, lo que implica que la reducción de la superficie es proporcional a la disminución del nivel.15 En contraste, los embalses en valles más planos y anchos pueden experimentar reducciones de superficie más significativas con descensos de nivel comparativamente menores, especialmente si existen grandes áreas someras que quedan expuestas.

Si bien la reducción de la superficie mediante la disminución de los niveles parece una estrategia directa, la tasa de evaporación (expresada, por ejemplo, en mm/día) podría no cambiar significativamente o incluso aumentar bajo ciertas condiciones microclimáticas si el cuerpo de agua restante, ahora más somero, se calienta más rápidamente. La principal reducción del volumen evaporado provendría, en la mayoría de los casos, de la disminución del área total sobre la cual se aplica esta tasa. No obstante, algunas investigaciones sugieren que los embalses de menor superficie pueden tener tasas de evaporación más altas que los de mayor superficie a altitudes similares ⁴, lo que indica interacciones complejas. Esto podría deberse a que, en cuerpos de agua muy pequeños y someros, el calentamiento más rápido del agua podría incrementar la tasa de evaporación por unidad de área. Sin embargo, para un embalse grande cuyo nivel se reduce, es probable que el efecto de la disminución del área sea el factor predominante en la reducción del volumen total evaporado. Esto implica que el beneficio neto no depende únicamente de la reducción de la superficie, sino también de cómo cambian las propiedades térmicas del cuerpo de agua restante, lo que requeriría modelos detallados para embalses específicos.

La marcada influencia de la relación SA/V ¹⁴ sugiere que las estrategias centradas en remodelar el almacenamiento (por ejemplo, construir nuevos embalses más profundos y estrechos, o compartimentar los existentes para utilizar preferentemente las secciones más profundas) podrían ser fundamentalmente más eficaces y menos perjudiciales desde el punto de vista operativo a largo plazo que simplemente mantener niveles crónicamente bajos en un embalse existente con una forma subóptima. El diseño proactivo o la modificación estructural abordan directamente el problema de SA/V, ofreciendo potencialmente una eficiencia de evaporación sostenida sin los constantes compromisos operativos negativos de operar un embalse con una batimetría desfavorable a niveles bajos. Esto tiene implicaciones para la planificación futura y la rehabilitación de embalses, priorizando diseños que minimicen intrínsecamente la relación SA/V.

III. Justificación del Mantenimiento de Niveles Bajos en Embalses: El Argumento de la Reducción de la Evaporación

La principal justificación para mantener niveles bajos en un embalse como medida de ahorro de agua se basa en el principio físico de que la evaporación es un fenómeno superficial.

Base teórica: Reducción de la superficie que conduce a una menor evaporación:

Como se ha establecido, al ser la evaporación un proceso que ocurre en la interfaz agua-aire, la reducción de la superficie de contacto directo entre el agua y la atmósfera disminuye el volumen total de agua que se pierde por este concepto, asumiendo que otros factores (como la tasa de evaporación por unidad de área) permanecen relativamente constantes o sus cambios no anulan el efecto de la reducción del área.4 Esta lógica es particularmente pertinente para embalses que poseen extensas áreas someras que solo se inundan cuando los niveles de agua son altos. Mantener los niveles por debajo del punto en que estas zonas someras se inundan teóricamente ahorraría cantidades significativas de agua que, de otro modo, se perderían por evaporación desde estas superficies de escasa profundidad y alta exposición.12 Estos últimos documentos mencionan la estrategia de aislar porciones someras mediante diques y desviar el agua a zonas más profundas, lo cual comparte el mismo principio de reducir la superficie expuesta.

Ahorros potenciales de agua: Cuantificación del impacto:

Los ahorros reales de agua dependen en gran medida de la curva específica de área-volumen-elevación de cada embalse.15 No obstante, se estima que una reducción del 20% en la superficie puede llevar a una disminución del 20% en el volumen de evaporación.15 En sistemas de gran envergadura como los lagos Mead y Powell en Estados Unidos, donde la evaporación anual es ingente (aproximadamente 1,400 millones de m³), incluso una reducción porcentual modesta se traduciría en volúmenes absolutos de agua ahorrada muy considerables.1

Contextos en los que se podría considerar esta estrategia (por ejemplo, regiones áridas, condiciones de sequía):

La estrategia de mantener niveles bajos para reducir la evaporación es más relevante y potencialmente justificable en contextos específicos:

• Regiones áridas y semiáridas: Donde la escasez de agua es crónica, las tasas de evaporación son elevadas y las fuentes alternativas de agua son limitadas o costosas.¹
• Condiciones de sequía prolongada: Cuando cada gota cuenta, cualquier medida para reducir las pérdidas, incluida la posible reducción de los objetivos operativos si es factible, podría ser considerada.¹
• Embalses con flexibilidad operativa: Aquellos utilizados principalmente para el almacenamiento estacional donde no siempre se necesita la capacidad total, o donde existe flexibilidad en los niveles operativos sin comprometer gravemente otros usos esenciales.

La «justificación» de esta estrategia es más sólida cuando el valor marginal del agua ahorrada por la reducción de la evaporación supera los costes marginales (operativos, ambientales, económicos) incurridos al mantener niveles más bajos. Esta relación coste-beneficio es altamente dinámica y específica para cada sitio. Una política generalizada de mantener niveles bajos es improbable que sea óptima; requiere un análisis sofisticado y localizado que considere todo el espectro de impactos y el valor económico del agua en sus diferentes usos.⁹

Además, centrarse únicamente en «niveles bajos» para un único embalse grande podría ser una mala interpretación o una simplificación excesiva de una estrategia más matizada: la gestión dinámica de la superficie. Esto podría implicar la gestión activa de sistemas interconectados de embalses o secciones compartimentadas de un solo embalse para consolidar el agua en secciones más profundas y de menor superficie, especialmente durante períodos de alta demanda evaporativa o bajo aporte hídrico.¹³ Esto es distinto de dejar pasivamente que un solo embalse permanezca a un nivel bajo. Este enfoque proactivo de «gestión inteligente de la superficie» podría ofrecer beneficios con menos inconvenientes si se diseña y opera correctamente, lo que tiene implicaciones para el diseño de embalses (celdas interconectadas) y las reglas de operación.

IV. Análisis Multiperspectiva del Mantenimiento de Niveles Bajos en Embalses

La decisión de mantener niveles bajos en un embalse para reducir la evaporación no puede tomarse a la ligera, ya que conlleva una serie de implicaciones que abarcan aspectos operativos, ambientales, económicos y socioeconómicos. Un análisis exhaustivo desde estas diferentes perspectivas es esencial para determinar la justificación y viabilidad de tal estrategia.

A. Implicaciones Operativas

Mantener niveles de agua consistentemente bajos en un embalse tiene profundas repercusiones en sus funciones operativas primarias.

• Impacto en la fiabilidad del suministro de agua y el rendimiento:
  Un almacenamiento medio más bajo reduce directamente la reserva disponible para hacer frente a las sequías y disminuye el rendimiento fiable del embalse.19 El «almacenamiento activo» es el agua utilizable, y si este se mantiene constantemente bajo, la capacidad para satisfacer las demandas durante los períodos secos o las temporadas de máxima demanda se ve mermada.19 Esto puede obligar a imponer restricciones de agua más frecuentes y severas a los consumidores si los aportes son menores de lo esperado.22
• Efectos sobre la capacidad de control de inundaciones:
  Los embalses suelen mantener un volumen de resguardo específico para el control de inundaciones (conocido como «ullage») con el fin de absorber las aguas de crecida entrantes.19 Si el embalse ya se mantiene a un nivel muy bajo para el control de la evaporación, esto podría aumentar inadvertidamente el volumen de resguardo disponible para inundaciones. Sin embargo, este no es el objetivo operativo principal de mantener niveles bajos para la evaporación. El «nivel bajo» para el control de la evaporación podría estar significativamente por debajo del nivel operativo normal, pero aún por encima del almacenamiento muerto, lo que podría entrar en conflicto con la preparación óptima para inundaciones, que podría requerir niveles aún más bajos de forma preventiva antes de una inundación prevista.24 Una estrategia de nivel bajo estático para la evaporación podría no alinearse con estas necesidades dinámicas de gestión de inundaciones.
• Consecuencias para el potencial de generación hidroeléctrica:
  La generación de energía hidroeléctrica depende tanto del caudal de agua como de la altura hidráulica (la diferencia entre el nivel del agua del embalse y el nivel de las turbinas). Niveles más bajos en el embalse reducen directamente la altura hidráulica, disminuyendo así la eficiencia de la generación de energía y la producción total para una determinada descarga de agua.24 Una producción reducida puede traducirse en pérdidas económicas para el operador y podría requerir el abastecimiento de alternativas energéticas más costosas o menos limpias.26 Además, podría afectar la capacidad para satisfacer las demandas máximas de electricidad o para proporcionar servicios auxiliares a la red eléctrica.24 Se ha observado que niveles bajos en grandes embalses como Powell y Mead pueden llegar a ser insuficientes para hacer girar las turbinas.27
• Impactos en el uso recreativo:
  Los niveles bajos de agua pueden afectar significativamente las actividades recreativas como la navegación, la pesca y la natación, al exponer llanuras de lodo, inutilizar las rampas para botes y reducir el atractivo estético del embalse.26 Esto puede generar pérdidas económicas sustanciales para las comunidades locales que dependen del turismo y la recreación.28 Los cierres de puntos de acceso son un factor clave en la disminución de las visitas recreativas.

La estrategia de mantener niveles bajos crea un conflicto directo entre múltiples objetivos del embalse (seguridad del suministro de agua, control de inundaciones, energía hidroeléctrica, recreación). Optimizar para la reducción de la evaporación inherentemente desoptimiza estas otras funciones. Esto subraya la necesidad de modelos de optimización multiobjetivo ²⁹ para evaluar tales estrategias, cuantificando explícitamente las pérdidas en otros sectores frente a las ganancias en agua ahorrada por evaporación. Un simple objetivo de «ahorrar agua de la evaporación» es insuficiente.

Además, la reducida flexibilidad operativa derivada de niveles crónicamente bajos podría disminuir la resiliencia de un embalse ante eventos imprevistos (por ejemplo, sequías extremas peores de lo previsto, fallos de equipos que requieran desembalses para su reparación, cambios repentinos en la demanda aguas abajo). Un embalse más lleno proporciona más opciones. Si bien se busca ahorrar agua de la evaporación, la estrategia podría aumentar inadvertidamente la vulnerabilidad a otros riesgos al reducir la capacidad de adaptación del sistema. Por lo tanto, la evaluación de riesgos para tal estrategia debe ir más allá de las condiciones medias y considerar el rendimiento en escenarios extremos o inesperados.

B. Consecuencias Ambientales

La alteración de los regímenes hidrológicos naturales mediante el mantenimiento de niveles bajos en los embalses puede desencadenar una serie de consecuencias ambientales adversas.

• Calidad del Agua:
  • Temperatura: El agua más somera se calienta más rápido y alcanza temperaturas más altas, lo que estresa a la vida acuática, reduce el oxígeno disuelto (OD) y puede alterar la dinámica del ecosistema.¹⁸
  • Oxígeno Disuelto (OD): Las temperaturas más altas reducen la solubilidad del oxígeno. El aumento de la descomposición de la materia orgánica en capas inferiores más cálidas y potencialmente anóxicas (si se produce estratificación a pesar de los niveles más bajos) puede agotar aún más el OD, provocando mortandades de peces.¹⁸
  • Concentraciones de Nutrientes y Proliferación de Algas: Volúmenes más bajos pueden concentrar nutrientes (fósforo, nitrógeno). Combinado con temperaturas más altas y una mayor penetración de la luz en aguas más someras, esto puede desencadenar la proliferación de algas, incluidas cianobacterias dañinas, lo que degrada la calidad del agua y su potabilidad.¹³ La descomposición de estas floraciones reduce aún más el OD.¹⁸
  • Salinidad: La evaporación deja atrás las sales, por lo que volúmenes de agua más bajos con evaporación continua pueden llevar a un aumento de la salinidad, especialmente durante las sequías.¹³ Esto afecta la utilidad del agua para el riego y el suministro doméstico.
  • Turbidez: La erosión de las orillas debido a la fluctuación de los niveles y la resuspensión de sedimentos pueden aumentar la turbidez.³³
• Dinámica de Sedimentos:
  La fluctuación de los niveles de agua, especialmente los desembalses rápidos, puede provocar la resuspensión y redistribución de los sedimentos del lecho y las orillas, en particular las partículas más finas.33 Esto puede aumentar la turbidez, transportar contaminantes adsorbidos a los sedimentos y alterar el hábitat físico de la zona litoral. Una menor eficiencia de atrapamiento, debida a un menor volumen medio de almacenamiento que conduce a tiempos de retención de agua más cortos, puede disminuir la capacidad del embalse para atrapar los sedimentos y nutrientes entrantes, lo que podría afectar la calidad del agua aguas abajo y reducir la vida útil del embalse.33 Además, la exposición y erosión de las orillas por niveles de agua más bajos las somete a la erosión por lluvia, viento y oleaje si no están vegetadas o estabilizadas.33
• Zonas Ribereñas y Ecosistemas Acuáticos:
  La fluctuación o los niveles consistentemente bajos pueden dañar o destruir la vegetación ribereña por inundación prolongada o desecación, reduciendo la estabilidad de las orillas, el hábitat, la sombra y el aporte de materia orgánica.31 La zona litoral, un área de alta productividad, se encoge o se desplaza a áreas con sustrato potencialmente inadecuado, lo que afecta a invertebrados, el desove de peces y la cría de juveniles.26 También pueden surgir problemas de conectividad con humedales o desembocaduras de afluentes. Los patrones de descarga alterados debido a los bajos niveles pueden afectar la morfología del río aguas abajo, la calidad del agua y la vida acuática.35

El mantenimiento de niveles bajos en los embalses puede desencadenar una cascada de bucles de retroalimentación negativa dentro del ecosistema acuático. Por ejemplo, temperaturas más altas conducen a un menor OD, lo que causa estrés en los peces, aumentando su susceptibilidad a enfermedades y reduciendo las poblaciones de peces. De manera similar, la concentración de nutrientes puede llevar a la proliferación de algas, cuyo decaimiento agota el OD, provocando mortandades de peces.¹⁸ Las evaluaciones de impacto ambiental para tal estrategia deben considerar estos efectos sinérgicos y en cascada.

Además, la estrategia podría transformar inadvertidamente el embalse de un sumidero neto a una fuente neta de ciertos contaminantes o sedimentos. Una menor eficiencia de atrapamiento ³³ significa que más sedimentos y los nutrientes/contaminantes asociados pasan aguas abajo. La carga interna de nutrientes desde sedimentos anóxicos (común en sistemas eutróficos, potencialmente exacerbada por la estratificación en aguas más someras y cálidas) podría aumentar. Esto desafía la percepción de los embalses como puramente beneficiosos para la calidad aguas abajo bajo todos los regímenes operativos y también impacta la sostenibilidad a largo plazo de la infraestructura aguas abajo.

C. Consideraciones Económicas

La evaluación económica de mantener niveles bajos en los embalses implica un complejo análisis coste-beneficio.

• Análisis coste-beneficio: Valor del agua ahorrada frente a pérdidas económicas:
  El valor del agua ahorrada depende de su uso marginal (por ejemplo, cultivos de alto valor, suministro municipal durante la escasez).1 Por ejemplo, el agua evaporada de los lagos Mead y Powell se valora en hasta $370 millones anuales.1
  Las pérdidas económicas incluyen la reducción de los ingresos por energía hidroeléctrica 26, los impactos en el turismo y la recreación (con estimaciones de pérdidas significativas en el gasto de los visitantes 28), la reducción de la producción agrícola si disminuye la fiabilidad general del suministro de agua 9, el aumento de los costes de tratamiento del agua si la calidad se degrada 18, y los posibles costes de remediación ambiental.
• Comparación con los costes de medidas alternativas de control de la evaporación:
  Las cubiertas físicas, las películas químicas, etc., tienen sus propios costes de capital y operativos.37 Algunos estudios sugieren que las tecnologías de supresión actuales pueden no ser económicamente viables para la agricultura.5 El coste de ahorrar agua manteniendo niveles bajos (es decir, el coste de oportunidad de los beneficios perdidos de otros usos) debe compararse con el coste de ahorrar agua mediante estas alternativas.

La viabilidad económica de mantener niveles bajos es altamente sensible a la elasticidad precio de la demanda de los diversos servicios del embalse. Si la demanda de energía hidroeléctrica o recreación es muy elástica (es decir, pequeños cambios en la disponibilidad/calidad conducen a grandes cambios en los ingresos/visitas), entonces las pérdidas económicas de estos sectores podrían superar rápidamente el valor del agua ahorrada, especialmente si el agua ahorrada se destina a usos de menor valor. Un análisis económico debe incorporar estas sensibilidades.

Podría haber importantes costes económicos ocultos o externalizados no capturados en simples análisis coste-beneficio. Por ejemplo, la degradación de la calidad del agua podría imponer mayores costes de tratamiento a los municipios aguas abajo, o afectar a las pesquerías que sustentan las economías locales. La pérdida de hábitat ribereño podría reducir los servicios ecosistémicos como la mitigación natural de inundaciones o la purificación del agua, cuyos valores económicos a menudo no se contabilizan por completo. Una verdadera evaluación económica requiere un marco de economía ambiental más amplio para evitar subestimar el verdadero coste de la estrategia.

D. Impactos Socioeconómicos

Las implicaciones de esta estrategia se extienden a diversos sectores de usuarios de agua y a las comunidades locales.

• Implicaciones para los diferentes sectores de usuarios de agua:
  • Agricultura: Puede beneficiarse si el agua ahorrada se les asigna durante la escasez, pero también podría sufrir si la fiabilidad general disminuye o la salinidad aumenta.⁹
  • Municipal: Podría enfrentarse a más restricciones o mayores costes de tratamiento.¹⁸
  • Industrial: Similar al municipal, la fiabilidad y la calidad son clave.
• Efectos en las comunidades locales y los medios de vida:
  Las comunidades que dependen de la recreación y el turismo podrían sufrir pérdidas de empleo e ingresos.28 Existe la posibilidad de conflictos entre diferentes grupos de usuarios si la estrategia beneficia a uno a expensas de otro.32 También pueden producirse impactos en los valores culturales o los usos tradicionales del cuerpo de agua o del río aguas abajo.

La estrategia puede crear o exacerbar problemas de equidad, donde ciertos grupos de usuarios o comunidades soportan una parte desproporcionada de las consecuencias negativas mientras otros reciben los beneficios del agua ahorrada. Sin una cuidadosa consideración y mecanismos potencialmente compensatorios, la estrategia podría conducir a resultados injustos y conflictos sociales.²³ La implementación de tal estrategia requeriría una sólida participación de las partes interesadas ⁴⁰ y procesos de toma de decisiones transparentes que aborden los impactos distributivos y la equidad.

La percepción del «problema» de la evaporación y la aceptabilidad de soluciones como el mantenimiento de niveles bajos pueden estar fuertemente influenciadas por la percepción pública, la confianza en las instituciones gestoras y la comunicación. Si las comunidades consideran los embalses como «suyos» para la recreación o el valor paisajístico, una estrategia que degrade visiblemente estos aspectos por beneficios menos visibles (reducción de la evaporación) podría enfrentarse a una fuerte oposición, independientemente de los argumentos técnicos o económicos. Los gestores del agua necesitan participar en la educación pública y el diálogo transparente sobre la escasez de agua, las pérdidas y las compensaciones involucradas en diferentes estrategias de gestión.²³

Tabla 1: Impactos Multiperspectiva del Mantenimiento de Niveles Bajos de Agua en Embalses.

Perspectiva/Dominio	Área de Impacto Específica	Efectos Positivos Potenciales de Niveles Bajos	Efectos Negativos Potenciales de Niveles Bajos	Consideraciones Clave / Posibilidades de Mitigación
Operacional	Fiabilidad del Suministro de Agua	Reducción del volumen de pérdida por evaporación	Reducción del almacenamiento activo, menor capacidad de reserva ante sequías	Necesidad de batimetría específica del sitio, modelización hidrológica detallada
	Generación Hidroeléctrica	–	Menor altura hidráulica y producción de energía, posibles pérdidas de ingresos	Fuentes de energía alternativas, optimización de la operación de turbinas a bajos niveles (si es posible)
	Capacidad de Control de Inundaciones	Potencial aumento incidental del volumen de resguardo (ullage)	Posible desalineación con operaciones dinámicas de control de inundaciones que requieren niveles aún más bajos preventivamente; no es un objetivo primario de la estrategia	Coordinación con protocolos de gestión de inundaciones, modelización de eventos extremos
	Uso Recreativo	–	Reducción del acceso (rampas inutilizables), disminución del atractivo estético, pérdidas económicas para el turismo local	Desarrollo de infraestructuras recreativas adaptables a niveles variables (costoso), estrategias de diversificación económica para comunidades locales
Ambiental	Temperatura del Agua	–	Aumento de la temperatura del agua, estrés para la vida acuática	Monitoreo continuo, consideración de umbrales térmicos para especies sensibles
	Oxígeno Disuelto (OD)	–	Disminución del OD debido a mayor temperatura y posible estratificación/descomposición	Sistemas de aireación (costosos y energéticamente intensivos), mantenimiento de caudales ecológicos
	Calidad del Agua (Nutrientes, Algas, Salinidad, Turbidez)	–	Concentración de nutrientes, floraciones de algas, aumento de salinidad, mayor turbidez por resuspensión y erosión	Gestión de cuencas para reducir aportes de nutrientes/sedimentos, tratamientos de agua avanzados (costosos), control de floraciones de algas
	Dinámica de Sedimentos / Eficiencia de Atrapamiento	–	Resuspensión de sedimentos, menor eficiencia de atrapamiento de sedimentos/nutrientes, erosión de orillas	Obras de protección de orillas, gestión de sedimentos (dragado, bypass), consideración de la vida útil del embalse
	Zonas Ribereñas y Ecosistemas Acuáticos	–	Pérdida/degradación de vegetación ribereña, alteración/reducción del hábitat litoral, impacto en desove y cría de peces, afectación a ecosistemas aguas abajo	Programas de restauración de hábitats, establecimiento de zonas de protección, mantenimiento de caudales ecológicos robustos
Económico	Valor del Agua Ahorrada	Beneficio económico si el agua ahorrada se destina a usos de alto valor marginal	–	Análisis del valor marginal del agua en diferentes escenarios y para diferentes usuarios
	Ingresos (Hidroelectricidad, Recreación, Agricultura)	–	Pérdida de ingresos por menor producción hidroeléctrica, menor actividad recreativa/turística, posible reducción de la producción agrícola si la fiabilidad del suministro disminuye	Diversificación de fuentes de ingresos, seguros, análisis de sensibilidad económica a diferentes niveles de agua
	Costes (Tratamiento de Agua, Remediación Ambiental)	–	Aumento de los costes de tratamiento de agua si la calidad se degrada, costes potenciales de remediación de daños ambientales (erosión, pérdida de hábitat)	Internalización de costes ambientales en el análisis coste-beneficio, fondos de contingencia para remediación
	Comparación con Alternativas de Control de Evaporación	Podría ser menos costoso en capital inicial que algunas cubiertas físicas	El coste de oportunidad (beneficios perdidos de otros usos) puede ser mayor que el coste de tecnologías de cubierta específicas	Análisis coste-efectividad detallado de todas las opciones viables, incluyendo tecnologías emergentes como FPVS
Socioeconómico	Equidad entre Usuarios	–	Distribución desigual de beneficios y costes entre diferentes sectores de usuarios y comunidades (ej. agricultores vs. operadores turísticos)	Procesos de toma de decisiones inclusivos y transparentes, mecanismos de compensación, marcos de asignación de agua equitativos
	Comunidades Locales y Medios de Vida	–	Pérdida de empleos e ingresos en sectores dependientes (turismo, pesca), posibles conflictos sociales	Programas de desarrollo económico alternativo, fortalecimiento de la resiliencia comunitaria, mediación de conflictos
	Aceptación Pública y Valores Culturales	–	Oposición pública debido a impactos estéticos, recreativos o culturales; desconfianza en instituciones gestoras	Campañas de educación y sensibilización, participación ciudadana efectiva en la planificación y gestión, respeto a valores culturales y usos tradicionales

V. Estrategias Alternativas y Complementarias para la Gestión de la Evaporación

Dada la complejidad y los inconvenientes de mantener niveles bajos en los embalses, es crucial considerar un abanico de estrategias alternativas y complementarias para la gestión de la evaporación. Estas varían en mecanismo, efectividad, coste e impacto ambiental.

Cubiertas físicas (flotantes, suspendidas):

Las cubiertas físicas actúan como una barrera entre la superficie del agua y la atmósfera.

• Cubiertas flotantes: Incluyen láminas de polipropileno, geotextiles, elementos modulares (bolas, hexágonos) o láminas plásticas continuas.¹¹ Estas reducen la superficie expuesta, bloquean la radiación solar (disminuyendo la temperatura del agua) y restringen el movimiento del aire. Su efectividad puede ser muy alta, con reducciones del 40-60% para algunos materiales con cobertura parcial ¹¹ y hasta del 80-98% para cubiertas modulares como Hexoshield o esferas.¹² Los sistemas fotovoltaicos flotantes (FPVS, por sus siglas en inglés) también pueden reducir significativamente la evaporación además de generar energía.⁶ Sin embargo, los costes de capital pueden ser elevados, especialmente para grandes superficies, y los valores unitarios de referencia (URV) para cubiertas flotantes duras y blandas suelen ser más altos que la desalinización.³⁸ La durabilidad, el mantenimiento, el daño por viento, el impacto estético y la posible afectación a la oxigenación del agua (aunque algunas permiten huecos ¹¹) son preocupaciones importantes.¹²
• Cubiertas suspendidas (mallas de sombreo/estructuras): Estas bloquean la radiación solar, atrapan aire más fresco y reducen la velocidad del viento sobre el agua.¹¹ Se estima una reducción de la evaporación del 60-80%.¹⁶ Los URV pueden ser competitivos con la desalinización para áreas pequeñas. La vida útil de la malla es de aproximadamente 15 años y la de la estructura de soporte, unos 30 años.³⁸ Permiten la entrada de lluvia y tienen menor impacto en la calidad del agua que las cubiertas totalmente selladas.¹⁶ Sin embargo, son prácticas solo para embalses pequeños o medianos debido a los costes de la estructura de soporte y los desafíos de ingeniería ¹¹, y son susceptibles a daños por viento o tormentas.¹⁶

Películas químicas (monocapas, por ejemplo, alcoholes grasos como el alcohol cetílico):

Estas forman una fina película de una molécula de espesor sobre la superficie del agua que actúa como barrera para las moléculas de vapor de agua.12 Su efectividad es variable, pudiendo alcanzar hasta un 40-60% en condiciones de calma, pero se reduce significativamente con el viento (10-20% a 16 km/h de viento, 0% > 24 km/h).5 Algunos estudios citan un 15% con baja confianza.45 Los costes de capital inicial son bajos, pero requieren una reaplicación frecuente (cada pocos días, ya que se biodegradan o son alteradas por el viento), lo que genera costes operativos continuos.17 Aunque las monocapas tuvieron el URV más bajo en algunos estudios, se consideraron inviables debido al viento. Son biodegradables y permeables al oxígeno 12, pero su corta vida útil y la variabilidad de su efectividad en condiciones reales en grandes embalses son inconvenientes importantes.

Modificaciones operativas y de diseño del embalse:

• Optimización de la relación superficie-volumen (por ejemplo, embalses más profundos): Consiste en diseñar nuevos embalses más profundos y estrechos, o modificar los existentes (si es factible, por ejemplo, mediante dragado o elevación cuidadosa de la presa) para reducir la relación SA/V.¹³ Esta opción es más práctica para nuevas construcciones, ya que la modificación de grandes embalses existentes puede ser extremadamente costosa y técnicamente desafiante.¹³ La reducción del lecho del lago mediante la eliminación de sedimentos se ha estudiado, por ejemplo, en el Lago Nasser, mostrando una reducción del 6.5% en las pérdidas proyectadas.⁶
• Compartimentación / Gestión de Celdas Múltiples: Implica dividir un gran embalse en celdas más pequeñas e interconectadas. El agua se consolida en menos celdas, más profundas, a medida que disminuye el volumen general, minimizando así la superficie mojada.¹³ La desconexión de canales secundarios (khors) en el Lago Nasser es una forma de esto.⁶ Esta estrategia es más factible para presas nuevas o estanques/presas agrícolas más pequeñas.¹⁴ Para grandes embalses existentes, la construcción de diques sería una empresa de ingeniería mayor con altos costes. No obstante, la desconexión de los khor del Lago Nasser ahorró 2,400 millones de m³/año.⁶ Entre sus inconvenientes se encuentran los altos costes iniciales de movimiento de tierras y los costes operativos para la transferencia de agua.¹⁶
• Gestión dinámica de la superficie: Consiste en gestionar activamente los niveles de agua y las transferencias dentro de un sistema de embalses interconectados o dentro de un gran embalse compartimentado para minimizar siempre la superficie evaporativa activa actual, especialmente durante las temporadas de alta evaporación. Esto implica una optimización continua y requiere sistemas sofisticados de monitoreo, previsión y control operativo.⁸

La mayoría de las soluciones «de ingeniería» (cubiertas, películas) se enfrentan a un importante desafío de escalabilidad y rentabilidad para embalses muy grandes. Esto sugiere que, para sistemas grandes, las estrategias centradas en optimizar la morfología y operación existentes (como la compartimentación, si es factible, o las transferencias dinámicas entre embalses) o en reducir la demanda podrían ser más impactantes que intentar cubrir vastas superficies.⁶

El auge de los FPVS introduce un cambio de paradigma: la reducción de la evaporación puede convertirse en un cobeneficio de la generación de energía renovable, alterando potencialmente la viabilidad económica de cubrir las superficies de los embalses.⁶ Los ingresos procedentes de la energía podrían compensar el coste de la cubierta, haciendo que la reducción de la evaporación sea económicamente viable donde antes no lo era. Esto podría revolucionar la forma de abordar la evaporación de los embalses, especialmente en regiones soleadas y áridas, alineando la conservación del agua con los objetivos de energía renovable. Sin embargo, es necesario evaluar a fondo los posibles impactos ecológicos de los FPVS a gran escala.

Tabla 2: Análisis Comparativo de Estrategias de Reducción de la Evaporación.

Tipo de Estrategia	Mecanismo de Acción	Eficiencia de Reducción de Evaporación (%) (Rango, condiciones)	Costes Indicativos (Capital y O&M, o URV)	Ventajas Clave	Desventajas/Limitaciones Clave	Resumen del Impacto Ambiental	Aplicabilidad (Pequeños vs. Grandes embalses, clima, nuevo vs. existente)
Mantenimiento de Niveles Bajos / Reducción SA:V	Reduce la superficie expuesta	Dependiente de la morfología; ej. 20% de reducción de SA ~ 20% de reducción de volumen evaporado	Coste de oportunidad de otros usos (hidroelectricidad, recreación, fiabilidad del suministro)	Potencial ahorro de agua, simplicidad conceptual	Impactos negativos significativos en operaciones, medio ambiente y economía; no siempre eficaz	Negativo: calidad del agua, ecosistemas, sedimentos	Generalmente no recomendado para grandes embalses polivalentes; podría considerarse en contextos muy específicos/emergencias
Cubiertas Flotantes – Modulares (bolas, hexágonos)	Barrera física, reduce SA expuesta, bloquea radiación solar	40-98% (ej. Hexoshield, esferas) 11	Alto capital; URV > desalinización 38	Alta eficiencia, reduce algas, permite entrada de lluvia	Coste, durabilidad, daño por viento, estética, aplicación en grandes embalses	Generalmente benigno si los materiales son inertes; puede afectar la oxigenación si la cobertura es total	Más adecuado para embalses pequeños a medianos; coste prohibitivo para muy grandes
Cubiertas Flotantes – Continuas (láminas plásticas)	Barrera física impermeable, bloquea radiación solar	Hasta 95% 44	Alto capital; URV > desalinización 38	Muy alta eficiencia	Coste, durabilidad (7-10 años 39), daño por viento/animales, acumulación de escombros, impacto en oxigenación	Potencial impacto en la oxigenación y la vida acuática si está completamente sellado; materiales inertes preferibles	Embalses pequeños a medianos; problemas de manejo en grandes superficies
Cubiertas Suspendidas (mallas de sombreo)	Bloquea radiación solar, reduce viento, atrapa aire húmedo	60-80% 16	Alto capital (estructura); URV competitivo con desalinización para áreas pequeñas 38	Eficaz, permite entrada de lluvia, menor impacto en calidad del agua	Práctico solo para embalses pequeños/medianos, susceptible a tormentas	Mínimo si los materiales son inertes y no hay lixiviación	Embalses pequeños a medianos debido a costes de estructura
Películas Químicas (monocapas)	Barrera molecular en la superficie del agua	15-60% (muy sensible al viento, efectividad real a menudo baja) 12	Bajo capital inicial, altos costes operativos (reaplicación frecuente); URV más bajo pero a menudo inviable por viento 38	Bajo coste inicial, biodegradable, permeable al oxígeno	Muy sensible al viento/olas, corta vida útil, efectividad variable	Generalmente bajo impacto si los productos son biodegradables y no tóxicos	Podría considerarse para embalses grandes en condiciones de calma o como medida temporal; efectividad cuestionable
Compartimentación / Gestión de Celdas Múltiples	Reduce la SA activa consolidando agua en celdas más profundas	Depende de la gestión y el diseño; puede ser significativo (ej. Lago Nasser 6)	Altos costes de movimiento de tierras y obras hidráulicas para embalses existentes; costes operativos de transferencia de agua	Eficaz si se gestiona bien, útil con baja disponibilidad de agua, permite cubiertas específicas por celda	Pérdida de volumen de almacenamiento (a menos que se eleven los muros), costes de construcción/operación	Impacto durante la construcción (diques); puede mejorar la calidad del agua en celdas activas si se gestiona bien	Más factible para nuevos embalses o agrícolas pequeños/medianos; grandes modificaciones en embalses existentes son complejas y costosas
Sistemas Fotovoltaicos Flotantes (FPVS)	Cubierta física (paneles) que reduce SA y bloquea sol; genera energía	Significativo (similar a otras cubiertas físicas, depende de la % de cobertura) 6	Alto capital, pero compensado por ingresos de energía	Doble beneficio (agua y energía), reduce algas	Coste inicial, posibles impactos ecológicos desconocidos a gran escala (luz, temperatura subsuperficial)	Potencial alteración de luz/temperatura bajo los paneles; materiales y mantenimiento son consideraciones	Emergente; prometedor para regiones soleadas; la economía depende del valor de la energía y el agua
Almacenamiento Subterráneo	Elimina la superficie expuesta	Prácticamente 100% de reducción de evaporación superficial	Muy alto coste de capital para nuevas construcciones; costes de bombeo para recuperación	Máxima eficiencia de reducción de evaporación	Coste, disponibilidad de acuíferos adecuados, calidad del agua subterránea, costes de recarga/extracción	Mínimo impacto en la evaporación superficial; posibles impactos en la calidad del agua subterránea y ecosistemas dependientes	Oportunidades limitadas por la geología y los costes; más viable para recarga gestionada de acuíferos

VI. Desafíos, Viabilidad y Consideraciones Políticas

La implementación de estrategias de mantenimiento de niveles bajos en embalses, o cualquier otra intervención significativa en su operación para controlar la evaporación, se enfrenta a una miríada de desafíos prácticos, regulatorios y sociales.

Desafíos prácticos en la implementación de estrategias de niveles bajos de agua:

La morfología del embalse es un factor determinante; no todos los embalses son adecuados. Los embalses planos y someros pueden experimentar grandes reducciones de superficie con pequeñas disminuciones de nivel, pero esto también implica grandes áreas expuestas. Por el contrario, los embalses profundos en forma de ‘V’ pueden requerir descensos de nivel significativos para lograr una reducción modesta de la superficie.15 La infraestructura existente, como las obras de toma y descarga, podría no estar diseñada para una operación eficiente a niveles muy bajos 19, y las tomas de agua para suministro o energía hidroeléctrica pueden volverse inoperables o captar agua de mala calidad. La sedimentación acumulada cerca de las salidas puede volverse problemática a niveles bajos.19 Como se ha discutido ampliamente, equilibrar múltiples objetivos (suministro, energía, control de inundaciones, recreación, medio ambiente) se vuelve extremadamente difícil.19 Existe un mayor riesgo de inestabilidad y erosión de las orillas si estas no son resilientes a la exposición frecuente 4, y la aceptación pública junto con las preocupaciones estéticas también son barreras significativas.26

Marcos políticos y regulatorios:

Los derechos de agua y las normas de asignación pueden restringir la flexibilidad operativa.32 Se deben cumplir los requisitos de caudales mínimos aguas abajo.47 Las licencias de operación para las presas hidroeléctricas a menudo especifican rangos operativos. Las regulaciones ambientales que protegen la calidad del agua y los ecosistemas acuáticos pueden limitar cuán bajos pueden llegar los niveles.35 Es necesario contar con políticas claras sobre cómo se asigna el agua ahorrada y quién asume los costes de los impactos. Los acuerdos internacionales para aguas transfronterizas, como el del río Colorado 41, también imponen restricciones.

Perspectivas de las partes interesadas y posibles conflictos:

Diferentes partes interesadas (regantes, municipios, operadores hidroeléctricos, usuarios recreativos, grupos ambientalistas) tienen intereses contrapuestos con respecto a los niveles de los embalses.27 Una estrategia que beneficie a un grupo a expensas de otro probablemente enfrentará oposición.32 Construir consenso y confianza es crucial pero desafiante.40

Necesidad de una gestión integrada de los recursos hídricos (GIRH) y optimización multiobjetivo:

Las decisiones sobre las operaciones de los embalses no deben tomarse de forma aislada, sino como parte de un plan de GIRH más amplio para la cuenca.19 Los modelos de optimización multiobjetivo pueden ayudar a analizar las compensaciones e identificar soluciones de compromiso que equilibren las demandas contrapuestas, incluida la reducción de la evaporación.29 Las reglas de cobertura (hedging rules) pueden utilizarse para gestionar la escasez durante las sequías.30

La viabilidad técnica de mantener niveles bajos a menudo se ve eclipsada por desafíos institucionales y de gobernanza. Incluso si la morfología de un embalse es adecuada, los derechos de agua existentes, las reglas operativas y la falta de consenso entre las partes interesadas pueden hacer que la estrategia sea impracticable. Superar la inercia institucional y lograr acuerdos de colaboración entre diversas partes interesadas ⁴⁰ suele ser un obstáculo mayor que resolver el problema de ingeniería. Esto sugiere que una implementación efectiva de cualquier cambio significativo en la operación de los embalses requiere una coevolución de soluciones técnicas y marcos de gobernanza, junto con enfoques de gestión adaptativa.

La búsqueda de soluciones «milagrosas» como el mantenimiento de niveles bajos (o incluso algunas cubiertas físicas) podría distraer de soluciones más fundamentales, aunque potencialmente más lentas y complejas. Estas incluyen la gestión integrada de la demanda, el reciclaje del agua, la restauración de cuencas para mejorar la retención natural y operaciones de embalses verdaderamente adaptativas basadas en una mejor previsión. Un enfoque de cartera es necesario; mientras se explora la reducción de la evaporación, se debe poner igual o mayor énfasis en estrategias a largo plazo que construyan resiliencia en todo el sistema hídrico, incluyendo la reducción de la necesidad de medidas tan drásticas en los embalses.¹⁰

VII. Estudios de Caso y Aplicaciones en el Mundo Real

El análisis de experiencias concretas en diferentes regiones puede ofrecer una perspectiva valiosa sobre la aplicabilidad y los resultados de las estrategias de gestión de la superficie del agua para el control de la evaporación.

Ejemplos de España:

• Cuenca del Segura: Esta cuenca sufre un elevado estrés hídrico, con pérdidas significativas por evaporación que oscilan entre el 6.5% y el 11.7% del agua disponible para riego, siendo especialmente notables en los pequeños embalses agrícolas (PEA).⁵ Los impactos económicos en la agricultura son sustanciales, con reducciones del valor de la producción, margen neto, superficie cultivada o empleo agrícola que varían entre el 4% y el 13.5% según el indicador y el escenario climático o de política hídrica (como la cancelación del Trasvase Tajo-Segura). Es importante destacar que los estudios modelizan los impactos de la reducción de la disponibilidad de agua sobre la evaporación y la economía agrícola, pero no indican explícitamente que «mantener niveles bajos» sea una estrategia deliberada para el control de la evaporación. Más bien, los niveles bajos son una consecuencia de la escasez. Los PEA tienden a mantener su superficie evaporante a pesar de la escasez debido a su papel como seguro contra la incertidumbre del suministro de riego.⁹
• Iniciativas de TROPS (Málaga/Granada): La organización de productores TROPS se centra en el riego inteligente y el uso de sensores digitales en las explotaciones para optimizar el uso del agua. El proyecto ‘Agua+S’ incluye una planta desalinizadora y una planta fotovoltaica flotante (FPVS) en el embalse de La Viñuela (que en mayo de 2023 estaba a menos del 10% de su capacidad).⁴³ La FPVS tiene como objetivo principal la generación de energía para la desalinización, aunque presenta el cobeneficio de reducir la evaporación. No se menciona explícitamente la gestión de los niveles de La Viñuela para el control de la evaporación en sí misma.
• Contexto general español: España cuenta con cuencas altamente reguladas donde los embalses tienen un impacto significativo en los regímenes fluviales. Se utilizan modelos como DROP para la simulación de la operación de embalses, considerando las demandas y el propósito del embalse.⁵¹ La legislación de aguas establece caudales ecológicos y normas para los desembalses, especialmente para los embalses hidroeléctricos.⁴⁷

Experiencias en otras regiones áridas y semiáridas:

• Lago Nasser, Egipto: Siendo el segundo lago artificial más grande del mundo, experimenta una evaporación masiva (12,000 millones de m³/año). Las estrategias exploradas incluyen:
  • Sistemas Fotovoltaicos Flotantes (FPVS): Cubrir entre el 15% y el 25% de las áreas someras podría ahorrar entre 2,660 y 3,500 millones de m³/año y generar una cantidad significativa de energía.⁶
  • Desconexión de canales secundarios (khors): Se estima un ahorro de 2,400 millones de m³/año.⁶ Esto representa una forma de compartimentación y reducción de la superficie.
  • Eliminación de sedimentos (descenso del lecho del lago): Se proyecta una reducción de la evaporación de 1.1 km³/año para 2100 (6.5% de las pérdidas proyectadas).⁶
• Oeste de EE. UU. (por ejemplo, Lago Mead, Lago Powell): Sufren pérdidas masivas por evaporación.¹ Los bajos niveles de agua son una preocupación importante debido a la sequía y la sobreasignación, lo que ha llevado a reducir las entregas de agua y a problemas en la generación hidroeléctrica.²⁷ El enfoque se centra en mejorar la estimación y predicción de la evaporación.¹ Las propuestas de geoingeniería incluyen cubiertas o el traslado de agua a almacenamiento subterráneo.¹⁰
• Australia: Presenta altas tasas de evaporación. Las presas agrícolas utilizan estrategias como aumentar la profundidad del almacenamiento y emplear celdas múltiples para minimizar la superficie.¹⁷ La empresa Taylors Family Produce utiliza almacenamientos interconectados, transfiriendo agua para minimizar la superficie expuesta.²¹

Evaluación de resultados donde se ha intentado la gestión de la superficie o la manipulación de niveles para el control de la evaporación:

• Compartimentación/Gestión de Celdas:
  • Granja Taylors, Australia ²¹: El gestor de riego in situ utiliza la transferencia de agua entre presas para minimizar la superficie de agua almacenada. Se considera una fortaleza, particularmente útil durante la baja disponibilidad de agua. Los desafíos incluyen la posible pérdida de volumen (a menos que se eleven los muros) y los costes operativos.
  • Desconexión de khors del Lago Nasser ⁶: Se informa que ahorró una cantidad significativa de agua (2,400 millones de m³/año). Esta es una aplicación a gran escala de reducción de la superficie activa.
• Niveles Bajos Estratégicos (como estrategia directa): Las fuentes consultadas no proporcionan estudios de caso claros donde el mantenimiento deliberado de niveles bajos en un único embalse grande sea la estrategia principal y exitosa a largo plazo para el control de la evaporación. Los niveles bajos suelen ser una consecuencia de la sequía o el uso excesivo (Oeste de EE. UU., La Viñuela) en lugar de una elección proactiva de control de la evaporación para sistemas grandes. El enfoque en los estudios de caso tiende a ser en la reducción más específica de la superficie (celdas, desconexión de khor) o cubiertas.
• Evaluación General: Muchos métodos de supresión de la evaporación resultan demasiado costosos o impracticables para un uso agrícola a gran escala.⁵ Las monocapas a menudo fallan debido al viento, y las cubiertas físicas son caras. Los modelos climáticos muestran que los cambios futuros en la evaporación pueden reducir significativamente la capacidad fiable de los embalses hasta en un 80% en algunos estudios, lo que subraya la importancia de abordar la evaporación.⁵²

La reducción exitosa de la evaporación a gran escala mediante la gestión de la superficie parece implicar cambios estructurales o el aislamiento selectivo de secciones (por ejemplo, la desconexión de los khor del Lago Nasser ⁶) en lugar de simplemente operar un embalse monolítico a un nivel de consigna más bajo. Esto sugiere que, para los grandes embalses existentes, podría ser necesaria una inversión de capital significativa para implementar eficazmente estrategias de reducción de la superficie. La idea de «niveles bajos» podría ser más aplicable o eficaz si se replantea como «consolidación activa del agua en las porciones más profundas y de menor superficie de un embalse o sistema», lo que puede requerir infraestructura para lograrse.

Existe una desconexión entre el potencial teórico de algunos métodos de reducción de la evaporación (especialmente las cubiertas físicas) y su adopción práctica y económica a gran escala, particularmente para la agricultura.⁵ Esta «brecha de adopción» sugiere que o bien las tecnologías aún no son lo suficientemente maduras o rentables para un uso generalizado, o bien el valor percibido del agua ahorrada aún no supera los costes y riesgos de implementación en muchos contextos. Los FPVS podrían cambiar esta ecuación. Para una adopción generalizada en la agricultura, o bien el coste de las tecnologías de supresión de la evaporación necesita disminuir significativamente, o bien el valor del agua (o los subsidios por ahorrarla) necesita aumentar. Alternativamente, métodos más simples, baratos y adaptados localmente para la gestión de la superficie (como los sistemas de celdas en las granjas) podrían adoptarse más fácilmente.

VIII. Conclusiones y Recomendaciones

El análisis de la justificación de mantener niveles bajos en un embalse para reducir la evaporación revela una estrategia con una base teórica simple pero con implicaciones operativas, ambientales, económicas y socioeconómicas complejas y, a menudo, negativas.

Resumen de los hallazgos sobre la justificación de mantener niveles bajos en embalses:

La justificación principal –la reducción de la superficie para disminuir las pérdidas por evaporación– es teóricamente sólida.4 Sin embargo, esta estrategia está plagada de importantes consecuencias negativas:

• Operativas: Reducción de la fiabilidad del suministro de agua, disminución de la generación hidroeléctrica y posible afectación de la capacidad de control de inundaciones.¹⁹
• Ambientales: Degradación de la calidad del agua (aumento de temperatura, disminución de oxígeno disuelto, concentración de nutrientes, proliferación de algas, aumento de salinidad y turbidez) y daño a los ecosistemas acuáticos y ribereños.¹⁸
• Económicas: Pérdida de ingresos por usos alternativos del agua (energía, recreación), posibles costes de remediación ambiental y aumento de los costes de tratamiento del agua.⁹

Estos inconvenientes, especialmente para embalses grandes y polivalentes, a menudo superan los beneficios del agua ahorrada. La idea simplista de «mantener los niveles bajos para ahorrar agua» resulta ser, en gran medida, una falsa economía para los principales embalses debido a los impactos negativos en cascada.

Recomendaciones matizadas sobre la viabilidad, aplicabilidad y condiciones bajo las cuales tal estrategia (o técnicas relacionadas de gestión de la superficie) podrían considerarse:

• El mantenimiento crónico de niveles bajos en un único embalse grande y polivalente, únicamente para la reducción de la evaporación, generalmente NO se recomienda debido a las graves contrapartidas.
• Enfoques más viables implican una gestión dinámica de la superficie:
  • Compartimentación / Gestión de Celdas Múltiples: Esta es una estrategia más prometedora, especialmente para nuevos embalses o donde los embalses existentes puedan ser adaptados (por ejemplo, aislando bahías someras, desconectando khor como en el Lago Nasser ⁶). Permite consolidar el agua en secciones más profundas, minimizando la superficie activa mientras se preservan más funciones del embalse en las celdas activas.¹⁴ Esto requiere inversión y planificación operativa.
  • Transferencias entre embalses (para sistemas de embalses): Priorizar el almacenamiento en embalses más profundos y más eficientes en términos de evaporación dentro de un sistema conectado.
  • Descensos estratégicos y temporales de partes de un embalse (si está compartimentado) durante las temporadas de máxima evaporación, en lugar de niveles bajos crónicos para todo el cuerpo de agua.
• Consideración para contextos específicos:
  • Embalses pequeños de un solo propósito (por ejemplo, algunas presas agrícolas) donde el objetivo principal es la conservación del agua y otros impactos son mínimos o manejables.¹⁷
  • Emergencias por sequía extrema donde todas las demás opciones se han agotado, y es una medida temporal con plena conciencia de las consecuencias.
• Requisitos previos para cualquier estrategia de gestión de la superficie:
  • Evaluación detallada específica del sitio (batimetría, hidrología, ecología, socioeconomía).
  • Análisis multiobjetivo robusto para cuantificar las compensaciones.
  • Consulta y acuerdo con las partes interesadas.
  • Comparación con métodos alternativos de control de la evaporación (por ejemplo, FPVS, que ofrece beneficios duales ⁶) y medidas de gestión de la demanda.

El enfoque más sofisticado y potencialmente justificable es la «gestión activa de la superficie mojada», que podría implicar niveles bajos temporales en partes de un sistema o embalse, pero no un estado crónico de bajo nivel en toda la cuenca.

Direcciones futuras de investigación:

• Desarrollo de métodos mejorados y rentables para la compartimentación de embalses a gran escala.
• Estudio de los impactos ecológicos a largo plazo de las instalaciones de FPVS a gran escala.
• Creación de herramientas de modelización avanzadas para la optimización multiobjetivo en tiempo real de las operaciones de los embalses, incorporando la dinámica de la evaporación y la gestión de la superficie.
• Valoración económica de los impactos no mercantiles (ambientales, sociales) de las diferentes estrategias de operación de los embalses.
• Desarrollo de cubiertas físicas más duraderas, rentables y ambientalmente benignas para grandes embalses.
• Mejor comprensión y cuantificación de la evaporación en cuerpos de agua complejos bajo diversas condiciones climáticas y operativas.¹

El futuro de la gestión de las pérdidas por evaporación en los embalses probablemente radique en una combinación de: 1) diseñar nuevos almacenamientos con relaciones SA/V inherentemente bajas (profundos o celulares), 2) adaptar los embalses existentes adecuados para la compartimentación, 3) desplegar tecnologías de doble beneficio como los FPVS donde sea económica y ambientalmente viable, y 4) priorizar la gestión de la demanda y la eficiencia en el uso del agua para reducir la presión general sobre los recursos hídricos almacenados. Esto exige una planificación estratégica integrada y a largo plazo de los recursos hídricos que considere el ciclo de vida completo de los embalses y todo el sistema hídrico, no solo tácticas operativas aisladas.

Obras citadas

1. RESERVOIR EVAPORATION IN THE WESTERN UNITED STATES – AMS Journals, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/99/1/bams-d-15-00224.1.pdf
2. Reservoir Evaporation in the Western United States – Friends of Merrymeeting Bay, fecha de acceso: mayo 29, 2025, http://friendsofmerrymeetingbay.org/cybrary/FOSL/Research/Additional%20Hydropower%20Research/Friedrich%202018%20Reservoir%20Evaporation%20Western%20US.pdf
3. Evaporation from water supply reservoirs: An assessment of uncertainty – ResearchGate, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/publication/269106308_Evaporation_from_water_supply_reservoirs_An_assessment_of_uncertainty
4. Identifying Reservoirs and Estimating Evaporation Losses in a Large …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.mdpi.com/2072-4292/14/5/1105
5. Estimating the cost-effectiveness of several reservoir evaporation suppression strategies: a case study – SciELO SA, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1816-79502024000300001
6. Reservoir Management by Reducing Evaporation Using Floating …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.mdpi.com/2073-4441/13/6/769
7. (PDF) Impact of reservoir evaporation on future water availability in north-eastern Brazil: a multi-scenario assessment – ResearchGate, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/publication/382575875_Impact_of_reservoir_evaporation_on_future_water_availability_in_north-eastern_Brazil_a_multi-scenario_assessment
8. Evaluating Evaporation Methods for Estimating Small Reservoir Water Surface Evaporation in the Brazilian Savannah – MDPI, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.mdpi.com/2073-4441/11/9/1942
9. (PDF) Socio-Economic Impact of Evaporation Losses from …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/publication/249133098_Socio-Economic_Impact_of_Evaporation_Losses_from_Reservoirs_Under_Past_Current_and_Future_Water_Availability_Scenarios_in_the_Semi-Arid_Segura_Basin
10. Reservoir evaporation a big challenge for water managers in West | CU Boulder Today, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.colorado.edu/today/2015/12/28/reservoir-evaporation-big-challenge-water-managers-west
11. Development of a Sustainable Technology in Reducing Reservoir Evaporation – E3S Web of Conferences, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/2024/47/e3sconf_icetia2024_04007.pdf
12. Evaporation Prevention: How to stop evaporation on ponds and lakes, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://stopevaporation.com/
13. Evaporation Management 101 | Big Ditch Dam Building Company 1, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.bigditch.com.au/evaporation-management-control/
14. Control the Evaporation of Water in Lakes and Ponds – IJERT, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.ijert.org/control-the-evaporation-of-water-in-lakes-and-ponds
15. Surface area and volume relationship for Wivenhoe Dam …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/figure/Surface-area-and-volume-relationship-for-Wivenhoe-Dam_fig4_249012432
16. Evaporation control on pond, dams and reservoirs: methods and …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://stopevaporation.com/evaporation-control/
17. Controlling dam evaporation – Kangaroo Island | Water Security …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.sheepconnectsa.com.au/management/water/dams/controlling-dam-evaporation
18. Water – Friends of Reservoirs, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.friendsofreservoirs.com/about-us/our-vision/water/
19. Reservoir Management: Optimizing Water Resources for Sustainable Future, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.waterandwastewater.com/reservoir-management-optimizing-water-resources-for-sustainable-future/
20. The New Math for Reservoir Management Amid Climate Change – UCLA Anderson Review, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://anderson-review.ucla.edu/the-new-math-for-reservoir-management-amid-climate-change/
21. www.unisq.edu.au, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.unisq.edu.au/-/media/usq/research/sqnnsw-hub/resources/water/case-study-evaporation-mitigation.ashx?rev=e21f657c5a4f4a63bf88694a81140f79&hash=7F2B917943F3CF5C416D8E2D0AEDC41A
22. Reservoir Levels – Utah Division of Water Resources, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://water.utah.gov/reservoirlevels/
23. Water Security in New Mexico – Welcome to NewMexico.gov, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.nm.gov/water-security-in-new-mexico/
24. Managing the Cumberland River: How the Corps works to reduce …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.army.mil/article/284227/managing_the_cumberland_river_how_the_corps_works_to_reduce_flood_risk
25. Drought Management: The Functions of Hydropower, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.hydropower.org/blog/drought-management-the-functions-of-hydropower
26. Analysis of Reservoir-Based Hydroelectric versus Run-of-River Hydroelectric Energy Production, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://landresources.montana.edu/archives/capstone/2014_Capstone_Hydro.pdf
27. The Colorado River Is in Crisis | Action for Drought and Heat – The Nature Conservancy, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.nature.org/en-us/about-us/where-we-work/priority-landscapes/colorado-river/colorado-river-in-crisis/
28. Effects of Reservoir Levels on Arizona National Recreation Area Visitation, Visitor – the NOAA Institutional Repository, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://repository.library.noaa.gov/view/noaa/57038/noaa_57038_DS1.pdf
29. Applying the new multi-objective algorithms for the operation of a multi-reservoir system in hydropower plants, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10864360/
30. Multi Objective Simulation-Optimization Operation of Dam Reservoir in Low water Regions Based on Hedging Principles – ResearchGate, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/publication/361871668_Multi_Objective_Simulation-Optimization_Operation_of_Dam_Reservoir_in_Low_water_Regions_Based_on_Hedging_Principles
31. Why is Riparian Canopy Cover important for Water Quality and Wildlife – CID Bio-Science, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://cid-inc.com/blog/the-importance-of-riparian-canopy-cover-for-water-quality-and-wildlife/
32. What Are The Challenges Of Reservoir Creation? – Energy → Sustainability Directory, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://energy.sustainability-directory.com/question/what-are-the-challenges-of-reservoir-creation/
33. ANALYSIS OF ENVIRONMENTAL IMPACTS OF … – OSTI.GOV, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.osti.gov/servlets/purl/5985799
34. Riparian vegetation and hydro | NIWA, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://niwa.co.nz/freshwater/kaitiaki-tools/what-impacts-interest-you/loss-riparian-vegetation/causes-loss-riparian-vegetation/riparian-vegetation-and-hydro
35. Environmental impact of reservoirs – Wikipedia, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_impact_of_reservoirs
36. Evaporation – Water Management, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://watermanagement.ucdavis.edu/application/files/4114/3891/2385/A01_Burt_Good_Shachar_Pascual_ESM121_FinalReport.pdf
37. STORAGE DAM EVAPORATION CONTROL Economic Evaluation – Inside Cotton, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.insidecotton.com/sites/default/files/article-files/npsi311-economic-evaluation.pdf
38. (PDF) Estimating the cost-effectiveness of several reservoir …, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/publication/382764241_Estimating_the_cost-effectiveness_of_several_reservoir_evaporation_suppression_strategies_a_case_study
39. Comparing the cost-efficiencies of different methods of evaporation suppression for agricultural reservoirs – ResearchGate, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.researchgate.net/publication/371050549_Comparing_the_cost-efficiencies_of_different_methods_of_evaporation_suppression_for_agricultural_reservoirs
40. Stakeholder Perspectives – California Department of Water Resources, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://water.ca.gov/-/media/DWR-Website/Web-Pages/Programs/Integrated-Regional-Water-Management/Files/stackholder_perspectives_IRWM_Recommendations_a_y19.pdf
41. Management of the Colorado River: Water Allocations, Drought, and the Federal Role, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.congress.gov/crs-product/R45546
42. Evaporation suppression and energy balance of water reservoirs covered with self-assembling floating elements – HESS – Recent, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://hess.copernicus.org/articles/22/4015/2018/
43. bluenorth.co.za, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://bluenorth.co.za/wp-content/uploads/2024/06/Spain-case-study-2_TROPS_v2.pdf
44. LOSS OF STORAGE WATER DUE TO EVAPORATION – CORE, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://core.ac.uk/download/pdf/11036429.pdf
45. Evaluation of Evaporation Suppression Tests on Lake Arrowhead, Texas, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.twdb.texas.gov/publications/reports/technical_notes/doc/TechnicalNote15-01.pdf
46. New Algorithm Tracks Texas Daily Reservoir Evaporation Rates, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://stories.tamu.edu/news/2024/06/10/tracks-texas-daily-reservoir-evaporation-rates/
47. Por qué no es cierto que se esté “tirando” agua en el embalse de Alcántara (Cáceres) para “declarar sequías” y llenar los embalses de Portugal – Maldita.es, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://maldita.es/clima/bulo/20240126/embalse-alcantara-caceres-sequia-agua/
48. Water – World Meteorological Organization WMO, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://wmo.int/topics/water
49. Current water availability – World Meteorological Organization WMO, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://community.wmo.int/en/activity-areas/water-resources-assessment/current-water-availability
50. A Brief Deep Look at the Reservoir Depletion, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://www.numberanalytics.com/blog/reservoir-depletion-economic-guide
51. Implementation and sensitivity analysis of the Dam-Reservoir OPeration model (DROP v1.0) over Spain – GMD, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://gmd.copernicus.org/articles/16/427/2023/
52. Impact of reservoir evaporation on future water availability in north-eastern Brazil: a multi-scenario assessment – HESS – Recent, fecha de acceso: mayo 29, 2025, https://hess.copernicus.org/articles/28/3243/2024/

Un análisis bastante extenso. Para hacerlo más visual se le ha pedido que muestre un resumen con diseño web: