Modelado de la evapotranspiración en diversas zonas climáticas de Pakistán mediante el Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) con tecnologías geoespaciales

Por qué importa el ciclo del agua oculto

Cuando pensamos en el cambio climático y el agua en Pakistán, a menudo imaginamos glaciares que se derriten o ríos que se encogen. Pero existe un proceso más silencioso, llamado evapotranspiración —la pérdida combinada de agua del suelo, las masas de agua abiertas y las hojas de las plantas— que actúa como el aire acondicionado natural del paisaje. Este estudio plantea una pregunta simple pero urgente: a medida que las ciudades de Pakistán crecen y su clima se calienta, ¿cómo está cambiando este sistema natural de enfriamiento en las muy diferentes zonas climáticas del país?

Un país de muchos climas

Pakistán se extiende desde las gélidas montañas del norte hasta los abrasadores desiertos del sur y las llanuras costeras húmedas. Para comprender esta complejidad, los investigadores dividieron el país en cinco amplias zonas climáticas, que abarcan altas cumbres, llanuras irrigadas de ríos, mesetas secas del oeste, llanuras bajas y cálidas del centro y la franja costera del sur. Cada una de estas regiones tiene su propia mezcla de cultivos, bosques, ciudades y terrenos desnudos, lo que significa que absorben y liberan calor y humedad de maneras muy diferentes. Entender cuánto agua vuelve al aire desde cada zona es crucial para gestionar los cultivos, enfriar las ciudades y planificar frente a sequías y olas de calor.

Vigilando la tierra desde el espacio

En lugar de basarse únicamente en estaciones meteorológicas, que son escasas y están distribuidas de forma desigual, el equipo recurrió a los satélites. Utilizando tres generaciones de imágenes Landsat de 1989, 1999, 2009 y 2019, combinaron imágenes detalladas del brillo, la verdor y la temperatura del terreno con registros de temperatura del aire, humedad, radiación solar y viento del Departamento Meteorológico de Pakistán. Estos insumos se integraron en un método conocido como Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), que básicamente rastrea cómo la energía solar entrante se reparte entre calentar el aire, calentar el suelo y evaporar agua. A partir de este balance, los investigadores pudieron estimar cuánta agua salía de la superficie cada día en todo Pakistán, píxel por píxel.

Señales de un paisaje que se calienta y se seca

El registro satelital revela un patrón claro a lo largo de tres décadas. Las temperaturas de la superficie terrestre aumentaron de forma sostenida, especialmente en las llanuras centrales y meridionales y alrededor de las principales ciudades, mientras que las más frías montañas del norte permanecieron como un relativo refugio. La vegetación, seguida mediante un índice de verdor, mejoró en general hasta 2009 pero luego disminuyó en 2019 en muchas áreas, particularmente donde las ciudades se expandieron y el suelo se degradó. Al mismo tiempo, la reflectividad del terreno disminuyó, señalando un cambio de superficies más claras, desnudas o poco cubiertas, hacia áreas más oscuras que absorben calor, como las urbanas y las alteradas. La radiación neta —la energía total disponible en la superficie— aumentó en gran parte del país, reforzando estas tendencias de calentamiento.

El sistema natural de enfriamiento de Pakistán bajo presión

Los patrones de evapotranspiración articulan estos cambios. En 1989 y 2009, grandes extensiones de las tierras altas del norte y algunas áreas irrigadas y costeras mostraban una alta pérdida diaria de agua, coherente con vegetación saludable, suelos húmedos y un fuerte enfriamiento por evaporación. Sin embargo, en 2019, las zonas con evapotranspiración muy alta y alta se habían reducido drásticamente, mientras que las áreas con valores bajos y muy bajos se habían expandido hasta cubrir más de la mitad del país. Las mesetas secas del oeste permanecieron persistentemente bajas, pero también surgieron descensos preocupantes en los corazones agrícolas y a lo largo de la costa, donde se han alterado humedales y manglares. Los distritos urbanos y periurbanos destacaron como puntos críticos donde la pérdida de vegetación y las superficies duras han reducido el enfriamiento natural, amplificando el calor local.

Qué significa esto para las personas y la planificación

Para un lector no especializado, la conclusión es sencilla: el paisaje de Pakistán está perdiendo parte de su capacidad para enfriarse y reciclar agua hacia el aire. El aumento de las temperaturas de la superficie, el adelgazamiento de la vegetación, el oscurecimiento de las superficies terrestres y la reducción de las zonas de alta evapotranspiración apuntan conjuntamente a un estrés creciente por el crecimiento urbano, la degradación del suelo y los extremos climáticos. El estudio demuestra que herramientas satelitales como SEBAL pueden seguir estos cambios con fiabilidad incluso donde las mediciones en tierra son escasas. Al integrar esta información en políticas hídricas, diseño urbano y estrategias agrícolas, los planificadores pueden orientar mejor la plantación de árboles, proteger ecosistemas clave y ajustar el riego para conservar agua y mitigar el calor peligroso. En esencia, mantener las superficies verdes y húmedas de Pakistán no es solo una preocupación ambiental: es una forma práctica de proteger la alimentación, la salud y el confort en un mundo que se calienta.

Cita: Islam, A., Ali, S.M., Alamery, E.R. et al. Modeling evapotranspiration in diverse climatic zones of Pakistan using Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) through geospatial technologies. Sci Rep 16, 10303 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39756-1

Palabras clave: evapotranspiración, teledetección, calor urbano, clima de Pakistán, gestión del agua