MétéEAU Nappes
una herramienta de seguimiento y previsión de aguas subterráneas (Francia)
MétéEAU Nappes
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Responsables de la práctica innovadora :
Bruno MOUGIN – b.mougin@brgm.fr
MétéEau Nappes es una plataforma web innovadora para ayudar a la gestión de las aguas subterráneas en Francia. Es desarrollado, administrado y alojado por el Servicio Geológico Francés (BRGM). Su desarrollo se inició en un contexto de cambio climático y conflictos de usos, lo que llevó a un aumento de la presión y, por lo tanto, a la necesidad de optimizar la gestión de los recursos hídricos en Francia. El objetivo de esta práctica de gestión es informar/alertar, casi en tiempo real, sobre el nivel de los niveles freáticos, de anticipar una posible situación de sequía en agua baja y, finalmente, de prever un período de agua alta con posibles problemas de inundación. La plataforma ofrece un conjunto de innovadores servicios que permiten: (i) la recopilación y difusión de datos del ciclo del agua, (ii) la visualización de la situación de los niveles freáticos en tiempo real y el seguimiento del comportamiento pasado o futuro de los acuíferos en Francia, (iii) un servicio de apoyo a la decisión con previsiones para la gestión de los recursos hídricos en territorios sensibles, y (iv) una API asociada al sitio web.
Los datos meteorológicos, hidrológicos y piezométricos se ponen en línea en tiempo real y en formato interoperable en varios sitios representativos de la Francia metropolitana. De este modo, es posible, para los puntos de monitoreo actualmente propuestos y asociados a un modelo hidrológico global, ver las mediciones más recientes de la red piezométrica nacional y especialmente pronósticos de niveles de agua subterránea. Estos datos están disponibles en forma de mapas y curvas dinámicas basadas en la modelización y previsión de niveles de agua bajos y altos. Asociados a los modelos globales utilizados (Gardénia, EROS, y Tempo ©BRGM), estos datos permiten pronosticar el nivel freático. Estos pronósticos, lanzados hasta 6 meses en el futuro, se comparan con los umbrales piezométricos de sequía de las órdenes prefecturales de restricción de uso en curso. Los pronósticos también pueden ser auto-actualizables (ahora todos los meses).
Febrero 2021 marca la apertura de la plataforma al público en general. Los principales usuarios son: (i) expertos en aguas subterráneas (Ministerios franceses (MTE/ DGALN y DGPR), Institutionnal (DREAL, DDT(M), Flood Forecasting Services, Water Agencies…), (ii) socios privados, (iii) autoridades locales, EPCIs, EPTBs, la cuenca Sindicatos Mixtos, (iv) agricultores, (v) consultorías, las académicas y (vi) la prensa.
Las perspectivas de evolución de esta práctica de gestión de aguas subterráneas son, la ampliación del número de emplazamientos expuestos, el despliegue a escala europea o incluso internacional, y la integración de nuevas herramientas de modelización (métodos de inteligencia artificial, modelos de malla, modelos semidistribuidos) para obtener otras predicciones.
Entidad responsable
El BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) es responsable de MétéEAU Nappes. BRGM es el Servicio geológico nacional francés. Es el establecimiento público francés de referencia en las aplicaciones de las ciencias de la Tierra para gestionar los recursos y riesgos del suelo y el subsuelo. BRGM fue creado en 1959. Es un establecimiento público de carácter industrial y comercial (EPIC). Puesto bajo la supervisión de los Ministerios de Investigación, Ecología y Economía, tiene su sede en Orleans (Francia). Las actividades de BRGM abarcan varias áreas: investigación científica, experiencia, innovación y transferencia, análisis y experimentación, prevención y seguridad de minas, educación superior, educación profesional continua, difusión del conocimiento y ciencia abierta. Emplea a más de 1.000 personas, incluidos más de 700 ingenieros e investigadores, en sus 27 oficinas regionales en Francia metropolitana y extranjera. Sus equipos operan en unos 30 países. Seis grandes cuestiones científicas y sociales estructuran la estrategia científica de BRGM: geología y conocimiento del subsuelo, gestión de las aguas subterráneas, riesgos y planificación del uso del suelo, recursos minerales y economía circular, transición energética y espacio subterráneo, datos, servicios e infraestructuras digitales.
Explicación detallada
Los servicios y funcionalidades ofrecidos por MétéEAU Nappes son: (i) una interfaz web;
ii) una visualización histórica y en tiempo real de los datos meteorológicos, las aguas subterráneas y datos sobre aguas superficiales facilitados por la SCHAPI, Météo-France y BRGM; iii) mapas de la situación de las aguas subterráneas en la fecha actual o resultados previstos de acuerdo con diversos escenarios climáticos; iv) curvas que superpongan niveles piezométricos (datos históricos, en tiempo real, niveles de previsión; umbrales piezométricos de sequía/inundación), caudales de ríos y precipitaciones en tiempo real; v) acondicionamiento mensual automático con “Gardénia” de los datos previstos sobre el nivel de las aguas subterráneas con datos meteorológicos recientes; vi) suministro de metadatos asociados a las previsiones: modelo utilizado, paso temporal, período de calibración, coeficiente de correlación, teniendo en cuenta o no las retiradas, costa del suelo natural a la derecha del piezómetro, fuentes bibliográficas de los umbrales piezométricos y (vii) una interfaz de programación de aplicaciones (API) privada dinámica.
Esta plataforma web contribuye en particular al boletín nacional de situación hidrológica para el componente de aguas subterráneas, pero también a la previsión de la evolución de las aguas superficiales agrupando los modelos hidrogeológicos regionales en una plataforma nacional (proyecto AQUI-FR).
Los medios tecnológicos utilizados para lograr estos servicios son: tecnología GPRS (actualmente desplegada en cerca de 1400 estaciones de la red piezométrica nacional) que permite proporcionar datos medidos diariamente, así como una arquitectura técnica dedicada basada en estándares internacionales y en tecnologías recientes que permite el cruce de datos en tiempo real de diferentes fuentes y la valorización de la modelización ya realizada.
MétéEAU Nappes es una verdadera herramienta de toma de decisiones para la gestión de los recursos hídricos en territorios de alto riesgo que ofrece un conjunto de servicios variados útiles para la gestión de bajos niveles de agua y riesgos de inundación por aumento de los niveles freáticos: (i) visualización de la situación de los niveles freáticos en la fecha actual y en el futuro gracias al uso del servicio web de cálculo del SPI (Indicador Piezométrico Estandarizado) para los datos piezométricos en tiempo real, pero también para los datos de previsión; (ii) recopilación y difusión en tiempo real de los datos de las aguas subterráneas (alrededor de 1500 obras de las 1600 gestionadas por el BRGM permiten un suministro diario automático de los datos); iii) suministro de los datos más recientes sobre las aguas superficiales y la pluviometría; iv) servicio de apoyo a la toma de decisiones para la gestión del agua en los territorios (integración de umbrales piezométricos de restricción de los decretos de sequía); v) mapas y curvas actualizados en cada fecha de conexión (información dinámica); vi) posible actualización mensual automática de los datos predictivos de los niveles de agua subterránea; vii) acceso reservado que permita tener acceso a modelos específicos, a un sector geográfico determinado; (viii) API (Application Programming Interface) que permite intercambiar datos directamente con MétéEAU Nappes.
Entorno institucional
La plataforma es editada, administrada y subsidiada por BRGM. Las partes interesadas de esta práctica son BRGM y sus socios institucionales (Météo-France). En el marco de la implementación del GEMAPI y en un contexto de cambio global, conocer en tiempo real la disponibilidad de recursos hídricos y poder pronosticar el nivel de los mantos freáticos son información esencial para los actores del sector hídrico. De hecho, permiten: (i) caracterizar las particularidades de un sitio, (ii) optimizar la gestión de los recursos adaptando las extracciones de agua subterránea y gestionando los conflictos de uso, (iii) tomar decisiones ante una escasez o desbordamiento de agua, y (iv) probar escenarios para anticipar los efectos del cambio climático.
Entorno geográfico
La práctica se lleva a cabo en varios sitios representativos de la Francia metropolitana. El marco geográfico de esta práctica está destinado a extenderse a escala europea e internacional, en particular en Inglaterra a través del proyecto INTERREG Water for Tomorrow, en España y Portugal a través del proyecto INTERREG SUDOE AQUIFER, y en Sudáfrica (en Ciudad del Cabo).
Reseña histórica
Los principales pasos en la implementación de esta práctica fueron:
- 2015: lanzamiento del proyecto de investigación interna BRGM;
- 2017: despliegue de un prototipo;
- 2019: el sitio web entró en producción (URL dedicada accesible solo para BRGM);
- 2020: apertura restringida del sitio web;
- 2021: apertura del sitio web.
Los principales detonantes fueron: el deseo de la prensa, de los servicios públicos y estatales de contar con información sobre la probabilidad de inundaciones o sequías en relación con el nivel actual del nivel freático, el apoyo financiero de BRGM, la experiencia multidisciplinaria de BRGM para realizar una prueba de concepto y un fuerte apoyo por la unidad de desarrollo, recuperación y transferencia de BRGM (propuesta de valor, modelo de negocio).
Los obstáculos encontrados fueron la necesidad de argumentar para demostrar la viabilidad del proyecto y la interoperabilidad de los datos, que se vio algunas veces limitada.
Evidencia de los beneficios de la implementación n
No hay evidencia de los beneficios de esta práctica, ya que aún no real hay retroalimentación. Sin embargo, hay evidencia de que la práctica está evolucionando y que hay beneficios al usarla. Los desarrollos notables son: (i) un acuerdo con Veolia para la creación de una nueva propuesta de valor para sus clientes, (ii) la adición de 6 puntos modelados para el Departamento MTE/DEB (contribución al mapa nacional de riesgo de sequía en masas de agua para el verano), y finalmente (iii) el acuerdo en el marco del proyecto SUDOE AQUIFER que permitirá la adición de 6 puntos más.
Potencial de replicación en la región SUDOE
La práctica de gestión no está destinada a ser replicada, pero el número de puntos está destinado a aumentar. La implementación de MétéEAU Nappes requierida un equipo multidisciplinario de 5 personas a tiempo parcial (hidrogeólogos, modeladores, desarrolladores de computadoras, especialistas en sensores, etc.). El proyecto no se benefició de subvenciones, sino que fue autofinanciado por BRGM. Cabe destacar que desde 2021 se han firmado varios proyectos de apoyo a políticas públicas, proyectos de investigación y proyectos internacionales.
Perspectivas de futuro
Las perspectivas de evolución a corto plazo son: (i) el acuerdo con socios para añadir puntos en MétéEAU Nappes; (ii) la adición de varios puntos gracias al programas (INTERREG SUDOE AQUIFER, Val de Saône, Water For Tomorrow…) ; iii) previsiones en relación con factores meteorológicos, pero también en relación con escenarios de extracción (VEOLIA y Water For Tomorrow); iv) el uso de la base de datos climática ERA5 para los datos climáticos (cuadrícula de 20×20 km) que permitirá asociar a cada modelo los datos de pronóstico en D-5; (v) la integración de pronósticos provenientes de otros programas informáticos (mesh, global, reservoir, semi-distributed models ); vi) despliegue a escala europea.
Las perspectivas a largo plazo son: (i) avanzar hacia nuevas herramientas de modelado basadas en IA para obtener otras predicciones; ii) añadir un proceso por lotes con recuperación de resultados de otros modelos; iii) mostrar información asociada al cambio climático (clima) escenarios, balances hidrológicos, previsiones de nivel de agua), (iv) despliegue internacional.
Puntos clave del método innovador
- Seguimiento de la situación en tiempo real y previsión de aguas subterráneas
- Recopilación y difusión de datos en una plataforma web abierta al público y entonces a expertos
- Servicio de apoyo a la toma de decisiones para la gestión sostenible del agua en los territorios
Agradecimientos
La práctica innovadora fue sugerida por Sandra BERANGER (BRGM), y Bruno MOUGIN (BRGM) participó en las entrevistas.
Referencias
BRGM, (2020). Rapport d’activités. https://rapport-activite.brgm.fr/sites/default/files/2021-09/brgm_rapport-annuel_2020.pdf, pages 8-22-23.
Mougin B., Nicolas J., Vigier Y., Bessière H., Loigerot S. (2020). « MétéEAU Nappes » : un site Internet contenant des services utiles à la gestion des étiages. La Houille Blanche, numéro 5, p. 28-36. https://doi.org/10.1051/lhb/2020045
Surdyk N., Thiéry D., Nicolas J., Gutierrez A., Vigier Y., Mougin B. (2022). MétéEAU Nappes: a real-time water-resource-management tool and its application to a sandy aquifer in a high-demand irrigation context. Hydrogeology Journal. https://doi.org/10.1007/s10040-022-02509-1
REFERENCIAS EN INTERNET :
Références internet: Bienvenue sur le site web MétéEAU Nappes : https://meteeaunappes.brgm.fr/fr
MétéEAU Nappes, un outil de suivi en temps réel et de prévision du niveau des nappes : https://www.brgm.fr/fr/solutions/meteeau-nappes-outil-suivi-temps-reel-prevision-niveau-nappes
Communiqué de presse, MétéEAU Nappes, une plateforme pour aider à la gestion de l’eau souterraine : https://www.brgm.fr/fr/actualite/communique-presse/meteeau-nappes-plateforme-aider-gestion-eau-souterraine
Site web MétéEAU Nappes : https://www.brgm.fr/fr/site-web/meteeau-nappes
MétéEAU Nappes, guide d’aide à l’utilisation du site web : https://meteeaunappes.brgm.fr/sites/websites/meteeaunappes.brgm.fr/files/documents/2022-05/BRGM_Guide_aide_utilisation_M%C3%A9t%C3%A9EAU-Nappes_2022.pdf
BRGM : https://fr.wikipedia.org/wiki/Bureau_de_recherches_g%C3%A9ologiques_et_mini%C3%A8res – consulté en ligne le 24 janvier 2022
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