HIDROLOGÍA

índice de sequía de Palmer (en inglés Palmer Drought Index), que se conoce también como índice de severidad de sequía de Palmer y a menudo abreviada PDSI, mide el nivel de sequía a partir de la precipitación y temperatura reciente. Fue desarrollado por el meteorólogo Wayne Palmer, quien publicó su método por primera vez en 1965 en un documento titulado «Meteorological Drought» («Sequía Meteorológica»)¹ para la Oficina de Climatología del U.S. Weather Bureau (Agencia meteorológica de EE.UU.).

El índice de sequía de Palmer se basa en un modelo de oferta y demanda de la humedad del suelo. El cálculo de la oferta es relativamente sencillo, pero el de la demanda es más complicado ya que depende de muchos factores; no sólo de la temperatura y la cantidad de humedad en el suelo, sino también de factores difíciles de calibrar, como laevapotranspiración y las tasas de recarga. Palmer intentó superar estas dificultades mediante el desarrollo de un algoritmo que permite aproximarlas sobre la base de datos que sí son fácilmente disponibles: la precipitación y la temperatura.

El índice ha demostrado ser mas eficaz para determinar la sequía a largo plazo —cuando se trata de varios meses— y no es tan bueno cuando se trata de varias semanas. Se utiliza un 0 como normal, y la sequía se muestra en términos de números negativos, por ejemplo, 2 negativo es una sequía moderada, 3 negativo es una sequía grave, y 4 negativo es una sequía extrema. El algoritmo de Palmer se utiliza también para describir períodos húmedos, los cuales se expresan en los números positivos correspondientes. Palmer desarrolló también una fórmula para estandarizar los cálculos de la sequía en cada localidad individual, sobre la base de la variabilidad de la precipitación y de la temperatura en esta localidad. Por consiguiente, el índice de Palmer puede aplicarse a cualquier sitio para el que estén disponibles suficientes datos sobre la precipitación y temperatura.

Los críticos observan que la utilidad del índice de Palmer se ve afectado por la naturaleza arbitraria de los algoritmos de Palmer, incluyendo la técnica utilizada para la estandarización. La incapacidad del índice de Palmer de tomar en cuenta a la nieve y los suelos helados es también citada como una debilidad.²

El índice de Palmer es ampliamente utilizado operacionalmente, y los mapas Palmer se publican semanalmente por parte de la Administración Nacional Oceánica y Atmosféricadel gobierno de Estados Unidos. También ha sido utilizado por los climatólogos a la hora de estandarizar el análisis global de la sequía a largo plazo. Los conjuntos de datos globales Palmer se han desarrollado sobre la base de los registros instrumentales disponibles a partir del siglo XIX.³ Además, se ha utilizado la dendrocronología para generar los valores estimados del índice de Palmer para América del Norte durante los últimos 2000 años, lo que permite el análisis de las tendencias de la sequía a largo plazo.⁴ El Índice fue también utilizado para explicar el colapso de la Edad del Bronce.

En los Estados Unidos se muestran los mapas Palmer regionales en el canal por cable Weatherscan.

 intrusión salina es el proceso por el cual los acuíferos costeros están conectados con el agua del mar. Esto supone que el agua salada (procedente del mar) fluye hacia el subsuelo continental mezclándose con las reservas de agua dulce. Este proceso se debe a la mayor densidad del aguadel mar (debido a que contiene más solutos) que el agua dulce. Esta diferencia de densidades provoca que la presión en el fondo de una columna de agua salada sea mayor que la de una columna de agua dulce de la misma altura. Si se conectaran ambas columnas por debajo, el agua salada fluiría hacia la columna de agua dulce. El proceso se detiene cuando la columna de agua dulce se hace mayor, la presión aumenta y consigue igualar a la intrusión de agua de mar. Si se extrae toda el agua dulce, el agua salada inunda el acuífero y resulta muy difícil de recuperar.

La intrusión salina se produce cuando el agua salada, más densa, se introduce desde el mar hacia los acuíferos costeros. Esto se produce si se se reduce el nivel freático de agua dulce, o se se eleva el nivel medio del mar. En ambos casos, disminuye la altura de la falda por encima del nivel del mar y por lo tanto también la que está por debajo del nivel del mar: el agua salada se eleva y se mueve penetrando en el continente. La superficie de separación entre agua dulce y salada se llama cuña salina. El bombeo de agua dulce de los acuíferos costeros provoca una disminución del nivel de la falda; la construcción de canales, o la elevación del nivel medio del mar, provocado por el calentamiento global provocan también una elevación de la cuña salina.

La primera formulación física de este fenómeno fue desarrollada en 1888 por W. Badon-Ghyben y, sucesivamente y en forma independiente por A. Herzberg (1901). La expresión matemática es conocida como de Ghyben-Herzberg.,¹ que se basa en el equilibrio de las presiones ejercida por el agua dulce y salada.

En la ecuación:

El espesor de la zona saturada de agua dulce, por encima del nivel del mar, se representa con  mientras que, con  se representa el espesor del agua dulce por debajo del nivel del mar.

Los dos espesores  y  están relacionados con las densidades  y  respectivamente del agua dulce y del agua salada. Considerando una densidad de 1 g/cm³ para el agua dulce a 20 °C y 1,025 g/cm³ para el agua salada, la ecuación puede ser simplificada a:²

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Ejemplo: si el nivel freático de agua dulce se sitúa a 1.0 msnm, esta se extiende por otros 40.0 m por debajo del nivel medio del mar.

La sobrexplotación de acuíferos costeros produce descenso de los niveles piezométrica y por lo tanto avance tierra adentro de la interface agua dulce-agua salada en los acuíferos costeros. Una mezcla de agua dulce con 2% de agua salada la hace no apta para consumo humano. A medida de la proximidad de los pozos a la línea de costa hay mayor probabilidad de salinización por agua marina.

La salinización del acuífero costero puede estar atribuida también a sedimentos marinos parcialmente lavados dentro o en zonas aledañas al acuífero, desplazamiento de agua salada atrapada en formaciones profundas, infiltración de aguas salobres desde estuarios o fuentes superficiales, entre otros.