Un conjunto de series temporales a escala global para el estudio de las aguas subterráneas dentro del sistema terrestre

Por qué importa el agua oculta en la vida cotidiana

La mayor parte del agua dulce de la que dependen las personas y los ecosistemas está oculta bajo nuestros pies como aguas subterráneas. Mantiene los ríos con caudal durante las estaciones secas, sostiene cultivos y ciudades y alimenta humedales y bosques incluso cuando la lluvia escasea. Sin embargo, en comparación con el tiempo atmosférico o los niveles de los ríos, sabemos sorprendentemente poco sobre cómo se comportan las aguas subterráneas en todo el mundo o cómo cambian en respuesta a las variaciones climáticas y al uso humano. Este artículo presenta un nuevo conjunto de datos global llamado GROW que reúne cientos de miles de mediciones de aguas subterráneas y las vincula con otras partes del sistema terrestre, facilitando enormemente que científicos y planificadores estudien estas reservas de agua ocultas.

Una nueva ventana global al agua subterránea

El proyecto GROW ensambla más de 200.000 series temporales de aguas subterráneas procedentes de pozos en 55 países en un único paquete armonizado. La mayor parte de los datos proviene de Norteamérica, India, Europa y Australia, donde las redes de monitoreo están bien establecidas. Para cada pozo, el conjunto de datos registra la profundidad del nivel freático o la altura del nivel de agua subterránea a lo largo del tiempo, en pasos diarios, mensuales o anuales. Aproximadamente la mitad de los registros abarcan al menos una década, y algunos se remontan a más de un siglo. Al reunir estas mediciones y presentarlas en un formato coherente, GROW ofrece una visión sin precedentes de cómo suben y bajan los niveles freáticos a lo largo de una amplia gama de climas y paisajes.

Conectando las aguas subterráneas con el resto del planeta

Las aguas subterráneas no actúan de manera aislada. Están influenciadas por la precipitación y la evaporación desde la atmósfera, por el tipo de rocas y suelos bajo la superficie, por ríos y lagos cercanos, por la nieve y el hielo, por la vegetación y por actividades humanas como la agricultura y el bombeo. Para capturar estos vínculos, el equipo de GROW añadió 36 variables adicionales a cada registro de agua subterránea. Estas variables se agrupan en seis componentes del sistema terrestre: atmósfera, geosfera, hidrosfera, criosfera, biosfera y antroposfera. Por ejemplo, cada pozo se asocia con registros de precipitación, evaporación potencial, temperatura del aire, cobertura del suelo, uso del agua, cobertura de nieve y más. Esto permite a los investigadores explorar cuestiones como cómo las zonas climáticas determinan la recarga, cómo el uso del suelo afecta los niveles freáticos o cómo el deshielo y los glaciares alimentan los reservorios subterráneos.

Limpieza, estandarización y marcaje de los datos

Reunir tantas mediciones procedentes de numerosas agencias y estudios no es tan simple como apilarlas en una hoja de cálculo. Los autores aplican un procedimiento detallado de control de calidad para dejar los datos “listos para el análisis”. Eliminan registros vacíos y duplicados, estandarizan la forma en que se referencia el nivel freático y armonizan la temporalidad para que cada serie tenga pasos regulares diarios, mensuales o anuales. Se permiten huecos solo hasta un límite modesto, y los huecos restantes se rellenan con cautela, con reglas diseñadas para reducir la distorsión de los patrones naturales. El equipo también ejecuta comprobaciones automatizadas para marcar características sospechosas, como largos tramos de lecturas idénticas, saltos repentinos o picos inusuales que pueden indicar problemas de sensores u otros errores. En total, casi una de cada cinco series temporales originales se descarta por no cumplir con estos estándares, y se almacenan 34 banderas distintas para ayudar a los usuarios a filtrar y juzgar los datos restantes.

Qué revela el conjunto de datos sobre cobertura y sesgos

Los autores examinan cuidadosamente dónde y en qué condiciones se ubican los pozos incluidos en GROW. La mayoría de los pozos explotan aguas subterráneas relativamente someras—típicamente menos de 10 metros bajo la superficie—y se concentran en climas templados y secos con fuerte influencia humana, como zonas agrícolas y urbanas. Regiones con menos recursos y programas de monitoreo, incluidas muchas zonas con escasez de agua, están subrepresentadas. También aparecen con menor frecuencia las montañas altas, las regiones polares y los acuíferos profundos. El artículo subraya que estas brechas y sesgos importan: implican que los patrones globales derivados de GROW pueden subestimar problemas como la sobreexplotación de aguas subterráneas en áreas poco monitorizadas, y que algunos procesos relacionados con la nieve, el hielo o el permafrost son más difíciles de analizar con confianza estadística.

Cómo pueden usar GROW investigadores y planificadores

A pesar de estas limitaciones, GROW abre nuevas posibilidades para estudiar las aguas subterráneas a escala global. Dado que el conjunto de datos está estandarizado y es de acceso libre, los científicos pueden aplicar los mismos métodos en muchas regiones para buscar controladores comunes de los cambios en el nivel freático o para identificar grupos de pozos que se comportan de forma similar bajo condiciones ambientales compartidas. La combinación de información sobre aguas subterráneas y el sistema terrestre es idónea para el aprendizaje automático y otras herramientas basadas en datos que pueden detectar patrones ocultos y poner a prueba ideas sobre cómo responden las aguas subterráneas al clima y al uso del suelo. Los modeladores también pueden usar GROW para calibrar y evaluar modelos hidrológicos y climáticos a gran escala, mejorando su capacidad para representar el agua subterránea. Los autores presentan GROW como un primer lanzamiento estático de un esfuerzo a largo plazo e invitan a la comunidad global a contribuir con más datos, especialmente de regiones actualmente ausentes.

Por qué este trabajo es importante para la sociedad

Para un lector no especializado, el mensaje clave es que comprender las aguas subterráneas es esencial para asegurar los suministros de agua, proteger los ecosistemas y planificar frente al cambio climático, pero hasta ahora carecíamos de datos globales y temporales comparables a los que existen para la lluvia, los ríos o la temperatura. GROW ayuda a cubrir esa laguna al convertir registros dispersos de pozos en un recurso coherente y ricamente anotado. Aunque todavía no cubre todas las regiones o tipos de acuífero, ofrece a científicos y responsables de la toma de decisiones una herramienta nueva y potente para ver cómo cambian las reservas de agua ocultas del planeta, investigar las causas de esos cambios y, en última instancia, orientar un uso más sostenible de este recurso vital pero con frecuencia pasado por alto.

Cita: Bäthge, A., Vargas, C.R., Lischeid, G. et al. A Global-Scale Time Series Dataset for Groundwater Studies within the Earth System. Sci Data 13, 401 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06966-1

Palabras clave: aguas subterráneas, hidrología global, recursos hídricos, impactos climáticos, datos del sistema terrestre