el presente es un documento de trabajo elaborado para el ... · y los políticos. gestión del agua...
TRANSCRIPT
El presente es un documento de trabajo elaborado para el
estudio “Estado del Arte y Prospectiva de la Ingeniería en México
y el Mundo”, realizado por la Academia de Ingeniería de México
con el patrocinio del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.
La información así como las opiniones y propuestas vertidas en
este documento son responsabilidad exclusiva de los autores.
La Academia y los autores agradecerán las sugerencias y
comentarios de los lectores para mejorar su contenido y las
omisiones en que se haya incurrido en su elaboración.
Los Grandes Retos del Agua en México
Contenido
LOS RETOS Y LAS OPORTUNIDADES DE LA INGENIERÍA EN LA GESTIÓN
DEL AGUA EN MÉXICO .................................................................. 3
GESTIÓN DEL AGUA ..................................................................... 4
RECOMENDACIONES PARA LA GESTIÓN DEL AGUA .......................... 10
EL AGUA EN MÉXICO Y EL PAPEL DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA EN
LA SOLUCIÓN DE SUS PROBLEMAS ................................................ 12
RESUMEN ................................................................................... 12
EL AGUA EN MÉXICO ................................................................... 14
LOS RETOS DEL AGUA ................................................................. 19
IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL CICLO HIDROLÓGICO ......... 30
NECESIDAD DE INVERSIÓN EN INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
TECNOLÓGICO ............................................................................ 33
CONCLUSIONES .......................................................................... 39
REFERENCIAS. ............................................................................ 40
Los grandes retos del agua en México En este documento se presentan dos secciones que abordan temas
relativos a la gestión y almacenamiento del agua, y se destacan los
problemas y las opciones de solución para lograr un desarrollo
sustentable del agua en México.
Las secciones son:
1. LOS RETOS Y LAS OPORTUNIDADES DE LA INGENIERÍA EN LA
GESTIÓN DEL AGUA EN MÉXICO, por Octavio A. Rascón Chávez.
2. EL AGUA EN MÉXICO Y EL PAPEL DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA
EN LA SOLUCIÓN DE SUS PROBLEMAS, por Felipe I. Arreguín Cortés y
Humberto Marengo Mogollón.
LOS RETOS Y LAS OPORTUNIDADES DE LA INGENIERÍA EN LA
GESTIÓN DEL AGUA EN MÉXICO
Elaborado por el Dr. Octavio A. Rascón Chávez
Presidente del Consejo Consultivo de la Academia de Ingeniería de
México
La utilización mundial de los recursos naturales tiene impactos
favorables y desfavorables cada vez mayores en la sociedad, y su gran
demanda amenaza con superar a la oferta en muchas partes del mundo,
por lo cual la sociedad enfrenta la necesidad urgente de reducir la demanda del agua, las materias primas y la energía. Se requieren
nuevos enfoques para la gestión sustentable de los recursos naturales y
de las cadenas de suministro en que éstos intervienen, para asegurar
que se satisfagan las necesidades actuales y futuras de la
humanidad. Asimismo, es indispensable lograr el equilibrio entre los
beneficios económicos que se derivan de la explotación y utilización de
recursos naturales, con los impactos negativos a la sociedad y al medio
ambiente, por lo cual las decisiones relacionadas con la gestión del
agua, la energía, la explotación de bosques, la silvicultura y la minería,
deben ser consideradas con un enfoque integral y en armonía con la
naturaleza, y que tomen en cuenta sus interdependencias y propicien la
generación de nuevas estrategias, procesos, tecnologías y soluciones.
El agua es un recurso utilizado para muchas actividades humanas, y es
fundamental para el mantenimiento de la vida en nuestro planeta y para
el funcionamiento adecuado de todos los ecosistemas; es un recurso
finito, no renovable, reciclable, reutilizable e indispensable para lograr la
sustentabilidad. Para el manejo sustentable del agua con enfoque
ecosistémico, se requieren cambios positivos en los valores humanos, en
los principios éticos y en las ideas culturales en que se apoyan los
procesos y políticas actuales de gestión del agua. También se requiere
establecer estrategias basadas en la reducción de la demanda, el
ahorro, la eficiencia en el uso, la calidad y la aplicación de tecnologías
adecuadas.
Por su parte, los bosques contribuyen a mantener las cuencas
hidrográficas, evitan la erosión y la desertificación, dan apoyo a la
biodiversidad y proporcionan el hábitat de la vida silvestre. En los
ecosistemas forestales están vinculados a diferentes niveles muchos elementos sociales, económicos y ecológicos, incluyendo los incendios y
plagas; por ejemplo, los bosques actúan como receptores importantes
de dióxido de carbono y generadores de oxígeno, y desempeñan un
papel crucial en el control de gases de efecto invernadero; la
administración forestal integral debe reconocer esta complejidad y
utilizar nuevas tecnologías y modelos para la toma de decisiones que
garanticen la sustentabilidad.
Los retos y las oportunidades para la ingeniería, asociados a la
gestión sustentable de los recursos naturales son enormes; con éstos
agotándose rápidamente, muchos de ellos no-renovables, se debe
aprovechar la capacidad de los ingenieros para desarrollar nuevas soluciones con el apoyo de políticas públicas y marcos normativos claros
y eficaces, y con la consideración adecuada de las repercusiones
sociales. Para tener éxito en el cumplimiento de estos desafíos y
aprovechar las oportunidades, los ingenieros deberán trabajar
estrechamente con la sociedad, la industria, las organizaciones públicas
y los políticos.
Gestión del agua
La población mundial se triplicó en el siglo 20 y la utilización de agua
dulce aumentó seis veces. Considerando que la agricultura consume
cerca del 70% del agua del mundo y que se pronostica que la población
crecerá entre 40% y 50% en los próximos 50 años, se necesitará mucha más agua para suministro y producir alimentos, especialmente en las
regiones densamente pobladas. Por lo tanto, los volúmenes de agua
dulce necesarios para lograr el crecimiento en la producción de energía,
incluidos los biocombustibles y la hidroeléctrica, no estarán disponibles
si se sigue con las políticas y prácticas actuales de gestión del agua.
Por otra parte, el envejecimiento y deterioro de los sistemas de
distribución de agua complican estos problemas, y el cambio climático
plantea desafíos importantes para la administración regional y global del
agua. Las precipitaciones en muchas regiones demuestran la creciente
frecuencia y gravedad de las inundaciones y sequías, las cuales tienen
serios impactos en los ecosistemas acuáticos que apoyan el suministro
sustentable de alimentos y de agua dulce. La capacidad de los modelos
del clima para predecir las precipitaciones es reducida, y la comprensión
de los impactos en las cuencas regionales es muy incierta; las políticas
de gestión del agua en las cuencas hidrográficas deben adaptarse para
garantizar la protección de las cuencas y de los acuíferos subterráneos
para el abastecimiento futuro de agua y conservar la estabilidad de los ecosistemas.
Las estrategias de gestión del agua deben reflejar las condiciones
locales de suministro, demanda y del medio ambiente, e incluir el
reciclaje, reutilización, almacenamiento, distribución y regeneración del
agua. Las herramientas para ello son la gestión regional de las cuencas
hidrográficas, los planes de respuesta a sequías, almacenamiento de
agua, sistemas de negociación para la distribución entre los distintos
usos, incentivos para generar y emplear nuevas tecnologías para la
conservación y el uso de agua no dulce, desarrollo de acuíferos
subterráneos, y transferencias de agua entre cuencas. La aplicación y
el éxito de estas estrategias dependen de la comunidad de ingenieros que trabajan con los gobiernos nacionales y regionales para
integrar los factores sociales, ambientales y económicos en las políticas
y prácticas adecuadas.
De acuerdo con la referencia 1, para que el manejo del agua sea
sustentable, es necesario considerar a los tres ejes que involucra: el
económico, el social y el ecológico. La economía ambiental es sólo
una parte, al enlistar los beneficios y costos de aprovechamiento y de
conservación para encontrar una función de balance, pero tendrá que
generar mecanismos para que el agua no se siga viendo exclusivamente
como una mercancía. En la perspectiva de la economía, destaca el
concepto de eficiencia, como un factor de sustentabilidad en cantidad y
calidad del recurso. En el eje social del manejo sustentable, hay que reconocer que hay inequidad en el acceso al recurso hídrico y en la
infraestructura para disposición de las aguas residuales; la población
mexicana tiene causas naturales por las características geográficas,
climáticas y topográficas del país, y causas antrópicas por presiones del
crecimiento poblacional, por la normatividad y por las políticas públicas.
La respuesta de un ecosistema por la utilización del agua es multi-
factorial en tiempo y en espacio, y debe de ser tomada en cuenta para
el manejo sustentable. Los procesos ecosistémicos que se generan en
una región dependen de las interacciones de los factores abióticos, como
temperatura, luz, nutrimentos y cantidad y calidad de agua, con los
factores bióticos, como tipo y cantidad de los organismos que viven en
el ecosistema. Sin embargo, debido a que el ser humano interfiere en
esta interacción, es necesario integrar los ecosistemas a los sistemas
sociales, generando los socio-ecosistemas, y comprendiendo los
efectos del manejo del agua, así como las necesidades de la sociedad y
de los ecosistemas. La sustentabilidad implica comprender el
funcionamiento de cada región desde los puntos de vista ecosistémico y
del agua, y demanda financiamiento para construir sistemas de protección contra inundaciones, y para captar el agua y controlar su
calidad; un instrumento para lograrlo podría ser el pago por servicios
ambientales para la restauración de ecosistemas.
En la referencia 1 también se señala que la crisis del agua en México se
debe no sólo a una condición hidrológica natural desfavorable, sino a la
falta de gobernabilidad del recurso, entendida ésta como la capacidad de
los países de organizar el desarrollo y manejo sustentable del agua,
como un “elemento natural” jurídicamente tutelable y no nada más
como un “recurso natural” ingobernable, pero tampoco solamente como
un “recurso económico” antrópicamente manipulable. Es indudable
que la gobernabilidad hídrica es particularmente importante en regiones donde la demanda de agua es superior o superará la disponibilidad en el
corto plazo, y tiene una conexión directa con la gobernabilidad del país
en general, pero el agua tiene características especiales que la hacen
compleja porque:
es multisectorial por su carácter indispensable para la agricultura,
la industria, el desarrollo urbano, el turismo, el medio ambiente y
la energía;
es multinacional, multiestatal y multimunicipal, con fuertes
interacciones y competencias por su disponibilidad dentro de las
cuencas hidrológicas, que no coinciden con las fronteras políticas;
es un elemento dinámico con variaciones temporales durante las
estaciones del año y con ciclos de abundancia y sequía;
es difícil de medir a lo largo del ciclo hidrológico, en el cual puede
haber conexiones entre las aguas superficiales y las subterráneas,
y donde la cantidad y la calidad son atributos importantes;
tiene una diversidad de valores, entre ellos el social, el ambiental,
el económico, el cultural y el religioso;
provoca condiciones de vulnerabilidad para la población, que
fácilmente se convierten en conflictos, y
su aprovechamiento y protección requiere de la intervención de
muy diversas áreas del conocimiento.
Los problemas vigentes que sobresalen en materia de gobernabilidad
hídrica en México son, según la referencia 1:
La crisis de gobernabilidad no ha disminuido en los dos últimos
años. Para avanzar se requiere contar con un diagnóstico objetivo,
integral y profundo de la situación del agua, para poder establecer una estrategia a largo plazo (25-50 años).
La falta de gobernabilidad hídrica se percibe claramente en los
fenómenos extremos que ponen de manifiesto tanto la
vulnerabilidad de la población más pobre que ocupa con frecuencia
los cauces y llanuras de inundación, como la falta de integración
de las medidas estructurales y no estructurales para prevención
de daños por sequías e inundaciones.
También se percibe falta de gobernabilidad hídrica en el número
de plantas de tratamiento construidas que no operan o lo hacen
en forma deficiente.
Existe una crisis de normatividad en la que se identifican serias
deficiencias de los instrumentos legales, un incumplimiento amplio
de importantes disposiciones e inexistencia del Reglamento de la
Ley de Aguas Nacionales (LAN) por varios años.
Existe una crisis de valores que se refleja en conductas de
desperdicio del recurso hídrico y en una corrupción en la que
intervienen autoridades y particulares.
La consecuencia de estas cuatro crisis es el deterioro en el que se
encuentran los recursos hídricos del país. La prioridad como asunto de
seguridad nacional establecida en las normas no se refleja en la
protección suficiente a los cuerpos de agua existentes en el territorio nacional, tanto superficiales como subterráneos.
Entre los escenarios futuros del sector agua en México, las
proyecciones de demanda de agua (FAO 1996) estiman que ésta crecerá
rápidamente, siendo los sectores urbano e industrial los que más
aumentarán el uso de agua, y no tanto los sectores de agricultura y
acuacultura, principalmente por factores de orden socioeconómico. En
esa perspectiva, toma importancia la desproporción que existe entre la
cantidad de agua que se capta por escurrimiento y la alta demanda en
México, por una población de más de 112 millones de habitantes, lo cual
hace que la disponibilidad del agua por persona sea considerada como
baja. Por otra parte, las variaciones de temperatura y precipitación se
reflejan en cambios en las variables del ciclo hidrológico para cada
región de México.
Por ejemplo, según la referencia 3, en el Estado de México el 85% del
caudal de agua suministrado tiene fuentes de origen subterráneo, y el
15% proviene de fuentes superficiales; en él se ofertan 38.9m3/s y a cada persona se le entregan 227 litros al día. En cuanto a la cobertura,
943,000 habitantes no cuentan con servicio de agua potable entubada,
para lo cual se requieren 193,000 tomas domiciliarias. Asimismo, se
requieren 332,00 conexiones a los sistemas de drenaje para atender a
500,000 habitantes, y sólo se tratan 6.1 de los 30m3/s de aguas
residuales. Por otra parte, se estima que las fugas de agua son cercanas
al 30%, esto es, 11.7m3/s, lo que podría abastecer a 5 millones de
habitantes. Toda esta problemática debe resolverse en un plazo de 20
años mediante la construcción y operación de la infraestructura
hidráulica necesaria, para coadyuvar a la gestión sustentable del agua
en el Estado de México.
Por otra parte, según la Agenda del Agua 2030 del Gobierno Federal
de México, de los 653 acuíferos que se tienen en el país 104 sufren
graves problemas de sobreexplotación y otros 68 están en el límite de la
sobreexplotación. Las metas para los próximos 20 años, entre otras
muchas, son:
Que todos los ríos y lagos estén libres de basura.
Que todos los asentamientos humanos estén libres de riesgo de
inundación, debido a una política de planeación urbana y de
reubicación eficaz de asentamientos en zonas de riesgo por
inundación.
Que todos los suburbios del país estén conectados a redes de agua
potable, y que todas las localidades rurales tengan disponibilidad
de agua potable.
Que todas las aguas municipales sean colectadas y reciban
tratamiento, y que todas las aguas tratadas sean reutilizadas.
Que toda la superficie de riego esté tecnificada y que todos los
acuíferos estén en equilibrio, mediante la disminución de la
extracción en los acuíferos sobreexplotados y el incremento de su
recarga.
De acuerdo con la referencia 1, las proyecciones de la FAO se modifican
cuando se incluye el cambio en la disponibilidad natural media del
recurso agua, bajo el efecto del cambio climático. Tomando los
escenarios para la climatología del 2030, se considera que la
disponibilidad disminuye por el aumento en la temperatura y
evapotranspiración, además de una ligera disminución en la
precipitación anual, lo que lleva a una reducción anual de aproximadamente un 10% en la disponibilidad de agua con respecto del
2000. Esto trae también un aumento en la demanda de agua en el
sector agrícola en un 10%, pues al disminuir la humedad en el suelo,
como se estima, se tendrá que extraer más agua para riego.
Así, como ejemplo, los escenarios con Cambio Climático para el 2030
muestran que tanto Baja California como Sonora pasarán a una
situación crítica, y Sinaloa y la Región Hidrológica del Lerma tendrán
fuerte presión sobre el agua; incluso, zonas del sur de México y la
Península de Yucatán podrían experimentar una presión de media a
fuerte sobre dicho recurso. Lo anterior indica que los aumentos en el
grado de presión sobre el agua en las próximas décadas, por efecto de Cambio Climático, pueden ser tan importantes como los de orden
socioeconómico. Las proyecciones para el futuro bajo diversos
escenarios socioeconómicos, de acuerdo a criterios para definir regiones
con condiciones críticas en el sector agua, indican que México será un
país que requerirá de especial atención, principalmente hacia las zonas
oeste, noroeste y norte. Quizá los únicos escenarios que podrían
disminuir el deterioro del sector agua son aquellos en que las políticas o
la sustentabilidad son priorizados, y en donde el trabajo comience desde
ahora.
Aún cuando se tenga incertidumbre en las proyecciones de cambio
climático, la rehabilitación y la conservación de la biodiversidad son
medidas de adaptación primordiales para conservar y proteger la disponibilidad y calidad del agua, ya que ningún escenario indica que
México tendrá mayor disponibilidad del recurso; por lo tanto, se deben
incluir acciones de manejo adaptativo, así como de conservación y
restauración de cuencas. Los Sistemas de Alerta se han enfocado en
preservar las vidas humanas, pues acertadamente se han privilegiado
éstas sobre las pérdidas de vivienda, infraestructuras de transporte y de
generación de energía, y del patrimonio cultural e histórico, y daños en
el sector productivo en general. Los Sistemas de Prevención deben
manejar de manera integral a la cuenca, ya que conforme se avanza en
la época de lluvias, los suelos disminuyen su capacidad de retención y la
respuesta de la cuenca se vuelve más rápida.
Recomendaciones para la gestión del agua
Algunas recomendaciones para la gestión del recurso hídrico, según las
referencias 1 y 2, son:
1. El modelado matemático del cambio climático debe dar
información útil para la planeación de cuencas hidrográficas regionales, y el financiamiento del gobierno debe centrarse en
modelos útiles para la toma de decisiones locales, regionales y
globales.
2. La política del gobierno debe apoyar la gestión de los recursos
hídricos estratégicos, en virtud de un mandato amplio de
conservación del agua, protección del medio ambiente y desarrollo
económico sostenible, integrando nuevas tecnologías, normas de
seguridad, desarrollo de políticas y los cambios pertinentes en la
legislación/reglamentación.
3. El agua es un insumo clave para la producción de alimentos y energía, y cantidades significativas de energía se utilizan para tratar
y suministrar agua; esta interrelación agua-energía-alimentos debe
ser bien entendida para hacer adecuadas compensaciones
comerciales para el desarrollo social y económico futuro.
4. La política del gobierno debe apoyar las inversiones en la
construcción y renovación de infraestructura para el suministro de
agua potable y el tratamiento de aguas residuales en todo el mundo.
5. Prevenir y remediar el mal uso y despilfarro del agua.
6. Mejorar los sistemas de riego para reducir las pérdidas de agua
por filtración y evaporación.
7. Mejorar las infraestructuras de suministro de agua a la población.
8. Realizar el reciclaje del agua.
9. Desarrollar nuevas variedades de cultivos que se adapten mejor a
las condiciones hidrológicas de cada región.
10. Adaptar los periodos de siembra a los cambios en las
precipitaciones.
11. Relocalizar o proteger mediante diques y barreras a las
infraestructuras costeras importantes bajo riesgo.
12. Evitar que se sigan asentando comunidades en áreas susceptibles
de inundación, deslaves y terrenos inestables, e ir desalojándolas de
las áreas vulnerables que actualmente están ocupadas.
13. Mejorar los planes de prevención y atención de emergencias por
fenómenos hidrometeorológicos.
14. Establecer políticas de cambio climático que incluya información,
educación y participación pública.
Referencias
1. II encuentro universitario del agua. Orientaciones
Estratégicas. Coordinadores: Fernando J. González Villarreal, Rubén
Barocio Ramírez, Javier Matus Pacheco, César Nava Escudero, César
Herrera Toledo, Citlalli Becerril, Víctor Orlando Magaña Rueda, Gloria Vilaclara, Enrique Aguilar Amilpa y Luis Zambrano González, México,
D.F., 2006.
2. Recursos naturales mundiales - gestión y sustentabilidad.
Declaración de CAETS,
(Council of Academies of Engineering and Technological
Sciences), Calgary, Canadá, 2009.
3. Hernández López Óscar, Obras de drenaje y agua potable del
Estado de México con prospectiva 2030, Conferencia en el Colegio
de Ingenieros Civiles de México, febrero de 2011.
EL AGUA EN MÉXICO Y EL PAPEL DE LA ACADEMIA DE
INGENIERÍA EN LA SOLUCIÓN DE SUS PROBLEMAS
Elaborado por el Dr. Felipe I. Arreguín Cortés1 y el Dr. Humberto
Marengo Mogollón2
Resumen
La situación actual del agua es crítica en muchas regiones del país, en
este trabajo se hace un análisis de ella y se plantean cinco grandes
retos que debe afrontar el sector hidráulico: escasez, contaminación,
impacto del cambio climático sobre el ciclo hidrológico, una
administración que requiere ser fortalecida con la participación
de todos los usuarios, falta de ordenamiento ecológico y la necesidad de revisar y fortalecer el sistema de ciencia y
tecnología. En todos los casos se plantean propuestas de solución en
las que puede participar la Academia de Ingeniería, entre las que
destacan las siguientes:
Con relación a la escasez: plantear soluciones a nivel de cuenca
mediante programas de gestión integrada del agua, fortalecer a las
organizaciones que participan en la toma de decisiones, y simplificar los
instrumentos económicos, sociales y políticos que las soportan.
En materia de agua subterránea, fomentar la recarga de los acuíferos
mediante la recarga virtual, la reinyección física, la aplicación de la Ley
para evitar pozos clandestinos, y buscar nuevas fuentes para sustituir aquellas ubicadas en acuíferos sobreexplotados. Y mejorar la eficiencia
de los distritos y unidades de riego y organismos operadores de agua
potable y saneamiento.
Algunas propuestas para solucionar los problemas de contaminación
como se indicó anteriormente son: aumentar la eficiencia de los
organismos operadores, fortalecer su autosuficiencia financiera,
incrementar el tratamiento de sus aguas residuales y su reuso en forma
sustentable, orientar el crecimiento de las ciudades hacia zonas con
disponibilidad de agua y lograr que el tratamiento de las aguas
residuales esté en la agenda de las instancias federal, estatal y
municipal.
1 Subdirector Técnico de la Comisión Nacional del Agua, Profesor Depfi-Unam
2 Coordinador de Proyectos Hidroeléctricos, Comisión Federal de Electricidad, Profesor Depfi-Unam, Vicepresidente de la Academia de Ingeniería.
A nivel de cuenca es necesario optimizar el uso del agua, fortalecer los
organismos de cuenca, controlar la contaminación difusa aportada por
ciudades y zonas agrícolas, y en materia de contaminación puntual,
tratar y reusar las aguas residuales recolectadas, así como operar y
mejorar la eficiencia de las plantas construidas.
Para mejorar la administración del agua se debe hacer una nueva Ley de
Aguas Nacionales, e incrementar los recursos presupuestales y
financieros para el sector agua, fortalecer la capacidad institucional de la
Comisión Nacional del Agua, impulsar el proceso de descentralización,
reforzar a las asociaciones de usuarios del agua e incrementar la
participación del sector en el concierto internacional.
Es necesario el ordenamiento ecológico de las cuencas en todo el
territorio nacional, y el alineamiento de competencias de las instancias
federales, estatales y municipales, son muchas dependencias las
involucradas en la solución de un problema tan complejo.
Urge iniciar tareas de reforestación en las partes altas de las cuencas,
establecer zonas de riesgo (atlas de riesgo) de áreas inundables, zonas
federales, cauces nacionales, humedales y barrancas; y desarrollar una
arquitectura de regiones inundables.
Con relación al cambio climático es necesario que el país invierta más en
investigación y desarrollo, que se establezcan mecanismos reales de compromiso de los involucrados con este fenómeno y que se utilicen
datos y modelos mexicanos en los procesos de planteamiento de
escenarios.
Se propone impulsar la propuesta de llegar a la meta de inversión en
investigación científica equivalente al 1% del PIB, promover el posgrado
en todo el país, incrementar los recursos asignados al Consejo Nacional
de Ciencia y Tecnología, impulsar la descentralización de actividades
científicas y tecnológicas y promover los proyectos multi-institucionales.
Finalmente se hace una propuesta para incrementar la oferta de agua
mediante el reuso, el agua virtual, la desalación, el aprovechamiento de
la humedad del suelo y la necesidad de que la Academia de Ingeniería participe en ejercicios de prospectiva sobre el uso del agua, y haga
propuestas concretas para la Agenda del Agua 2030.
Palabras clave: México, escasez, contaminación, ordenamiento
ecológico, cambio climático, desalación, agua virtual, recarga de
acuíferos.
El agua en México
Con una extensión territorial de 1964 millones de km2, México tiene una
población de 112.3 millones de habitantes, Censo Nacional de Población
2010, con una tasa de crecimiento del 1.4 %. De ésta el 78 % habita en
localidades urbanas y existen en el país 187,938 localidades con menos
de 2500 habitantes (Arreguín F., 2011).
La precipitación media en el territorio nacional es de 760 mm
equivalentes a 1489 km3/año, ver fig. 1 (Arreguín F., 2011). De esta
cantidad 1089 km3/año se evapotranspiran y el escurrimiento superficial
medio es de 329 km3/año de los cuales se aprovechan 50.5 km3/año. Es
importante señalar que México recibe de Estados Unidos y Guatemala 50 km3/año, y exporta hacia Estados Unidos 0.44 km3/año en promedio
de acuerdo al Tratado de Aguas de 1944. Por otro lado los acuíferos
reciben una recarga de 70 km3/año y se les extraen 30.1 km3/año.
Figura 1. Balance hídrico nacional
El 77% del agua se utiliza en la agricultura, el 14% para abastecimiento
público, el 5% para generación de energía por medio de plantas termoeléctricas y un 4% para la industria, ver fig. 2. Sin embargo
existen tres características que limitan este aprovechamiento:
Figura 2. Usos del agua
1. La distribución temporal, pues la lluvia ocurre en su mayor parte
en el verano (en los meses de junio a septiembre) mientras que el
resto del año es relativamente seco, ver fig. 3.
2. La distribución espacial de la precipitación, ver fig. 4, pues en estados como Tabasco llueven 2095 mm al año, y en Baja
California Sur sólo se precipitan 160 mm anualmente, es decir
Tabasco tiene una precipitación 13 veces mayor.
3. La distribución de la población sobre el territorio nacional, ver fig.
5, pues mientras en las zonas Norte, Centro y Noroeste del país se
tiene una disponibilidad natural de agua del 31%, en ellas se ubica
el 77% de la población, y se genera el 87% del Producto Interno
Bruto (Arreguín, et al, 2004).
Figura 3. Precipitación Media Anual México (1941-2010) en mm.
Figura 4. Distribución espacial del agua
Figura 5. Desarrollo regional vs disponibilidad de agua
Fenómenos meteorológicos extremos
Por su impacto en la disponibilidad del agua, vale señalar que los
ciclones tropicales generan la mayor parte de la humedad que se
transporta del mar hacia la zona continental, aunque por otro lado generan grandes problemas de inundaciones. De 1970 a 2008
impactaron las costas de México 170 ciclones tropicales que han
causado importantes daños dada la vulnerabilidad de muchas
poblaciones mexicanas, pero por otro lado, han dejado grandes
cantidades de agua que llenan presas y lagos naturales y aportan
humedad a gran parte del territorio nacional, ver figura 6.
Figura 6. Trayectorias históricas de los huracanes en los
Océanos Atlántico (desde 1851) y Pacífico (desde 1949),
National Oceanic and Atmospheric Administration.
Por otro lado las sequías azotan muchas regiones del país causando
grandes pérdidas económicas sobre todo en las regiones agrícolas y
ganaderas, ver figura 7.
Figura 7. Zonas vulnerables a la sequía. Fuente: Instituto de
Geografía, Universidad Nacional Autónoma de México.
Los retos del agua
Como muchos países del mundo, México enfrenta problemas que obligan
a hacer una administración mejor para poder satisfacer las demandas
de sus habitantes, entre ellos se pueden destacar la escasez, la
contaminación del recurso, la necesidad de mejorar la administración del
agua, la falta de ordenamiento ecológico, el impacto del cambio
climático sobre el ciclo hidrológico y la poca inversión en investigación y
desarrollo tecnológico en el país.
La Academia de Ingeniería tiene como objetivos, entre otros (Academia
de Ingeniería, A. C., 2011), promover y realizar investigaciones, desarrollos tecnológicos, estudios científicos y técnicos relativos a la
ingeniería; fomentar el desarrollo y la incorporación de nuevas
concepciones, principios y tecnologías relacionadas con la ingeniería;
realizar e intervenir en reuniones, seminarios, mesas redondas, y otros
eventos en que se efectúen análisis y discusión de temas relativos a la
ingeniería; editar y promover la publicación de trabajos sobre ingeniería
cuya importancia amerite su difusión; participar como órgano de
consulta de las diferentes instituciones públicas o privadas, encargadas
de enseñar, desarrollar o aplicar los conocimientos de la ingeniería o la
investigación científica y tecnológica; realizar, por iniciativa propia o por
encargo expreso de instituciones oficiales o privadas, organizaciones no
gubernamentales o de carácter internacional, estudios sobre problemas específicos o generales relativos a las diferentes ramas de la ingeniería,
por todo ello, la Academia de Ingeniería es una de las instituciones con
mayor capacidad y reconocimiento para auxiliar a los responsables del
manejo del agua a solucionar los retos que enfrenta del sector agua.
Escasez del agua
Dos terceras partes del territorio son desérticas o semidesérticas, y
como se señaló anteriormente, la ubicación de la población no
corresponde con las zonas de mayor disponibilidad natural de agua. La
Comisión Nacional del Agua ha publicado en el Diario Oficial de la
Federación, (58 publicaciones del 2003 al 2009), la disponibilidad de las 722 cuencas que integran su territorio, ver figura 8, donde puede
notarse que son las cuencas Sonora Norte, Sonora Sur, Cuencas
Cerradas del Norte, Río Bravo, Lerma Chapala y Río Balsas las que no
cuentan con disponibilidad de agua y la mayoría de ellas, están incluso
en déficit.
Figura 8. Disponibilidad superficial de agua
Con relación al agua subterránea, en el Diario Oficial de la Federación,
(2003, 2007, 2008 y 2011), la Comisión Nacional del Agua ha publicado
la disponibilidad de agua de 511 acuíferos, ver figura 9. La situación también es crítica, en la figura 10 se presentan los 104 acuíferos
sobreexplotados (de un total de 653), entendiendo la sobreexplotación
como una extracción mayor a la recarga, además debe anotarse que
existen 99 acuíferos en los que la extracción se encuentra el 75 y 100 %
de la recarga, lo cual los ubicaría en el corto plazo también en situación
de sobreexplotación, si no se toman medidas de control. Sólo para
poner en dimensión este problema, se estima que unos 40 millones de
habitantes se ubican sobre los acuíferos sobreexplotados, distribuidos
como sigue: 35.3 millones asentados en localidades urbanas y 4.7
millones en localidades rurales. El abatimiento de los niveles del agua
subterránea trae como consecuencia la desaparición de manantiales,
vegetación nativa, humedales, lagos, gasto base de ríos y ecosistemas locales, la disminución del gasto y rendimiento de los pozos e
incremento del costo de extracción, el deterioro de la calidad e intrusión
del agua de mar en acuíferos costeros y el asentamiento y
agrietamiento del terreno.
Figura 9. Disponibilidad de agua subterránea
León, Irapuato
Aguascalientes
Torreón, Lerdo,
Durango
Toluca
Herm osillo
M exicali
Ascención
Chihuahua
Delic ias
M onclova
San Luis Potosí
Querétaro, San Juan del Río
Ciudad de M éxico,
Góm ez Palac ios
Texcoco
Cuautitlán-Pachuca
III
III
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XIIXIII
IV
I. PENÍNSULA DE BAJA CALIFORNIA
II. NOROESTE
III. PACÍFICO NORTE
IV.BALSAS
V.PACÍFICO SUR
VI.RÍO BRAVO
VII.CUENCAS CENTRALES DEL NORTE
VIII. LERMA-SANTIAGO-PACÍFICO
IX.GOLFO NORTE
X.GOLFO CENTRO
XI.FRONTERA SUR
XII.PENÍNSULA DE YUCATAN
XIII. AGUAS DEL VALLE DE MÉXICO Y
SISTEMA CUTZAMALA
Figura 10. Acuíferos sobreexplotados
Algunas propuestas de solución
Escasez de agua
Las soluciones a los problemas de escasez deben plantearse a nivel de
cuenca, para ello es necesario que las organizaciones relacionadas con
el agua se fortalezcan, entre ellas destacan los Consejos de Cuenca, los
Comités de Cuenca, los Comités de Aguas Subterráneas, los Organismos
de Cuenca y los tres niveles de gobierno.
Así, es necesario propiciar acciones para lograr el equilibrio de las
cuencas y acuíferos sobreexplotados y evitar que lleguen a esa situación
los que se encuentran en ese proceso, mediante programas de gestión integrada del recurso, para ello se requiere plantear los instrumentos
económicos, sociales y políticos que los soporten.
En materia de agua subterránea es necesario, fomentar la recarga de
los acuíferos, recientemente se han publicado dos normas oficiales, la
Norma Oficial Mexicana NOM-014-CONAGUA-2007, Infiltración artificial
de agua a los acuíferos.- Características y especificaciones de las obras
y del agua, cuyo objetivo es establecer los requisitos que deben cumplir:
la calidad del agua, la operación y el monitoreo utilizados en los
sistemas de recarga artificial de acuíferos con agua residual tratada, y la
Norma Oficial Mexicana NOM-015-CONAGUA-2007, Infiltración artificial
de agua a los acuíferos.- Características y especificaciones de las obras y del agua, con el objeto de aprovechar el agua pluvial y de
escurrimientos superficiales para aumentar la disponibilidad de agua
subterránea a través de la infiltración artificial (protección al acuífero).
Por otro lado debe fomentarse la recarga virtual, más adelante se
abordará el tema del agua virtual, muy relacionado con lo que aquí se
expone. La recarga virtual es un concepto nuevo, que parte del principio
de que “la mejor agua infiltrada a un acuífero es la que no se saca”.
Recientemente se ha iniciado un programa en este sentido en el Valle de
México, donde por primera vez de manera intencional se van a sacar de
operación pozos con objeto de lograr la estabilización paulatina del
acuífero. Este tipo de acción requiere en complemento, la reinyección
física, la aplicación estricta de la Ley para evitar pozos clandestinos, y buscar nuevas fuentes para sustituir pozos en acuíferos
sobreexplotados.
La escasez de agua en muchas regiones del país está asociada a las
bajas eficiencias en su uso agrícola y público urbano. La mayor
posibilidad de recuperación de agua se encuentra en el campo (allí se
utiliza el 77 % del recurso). La superficie dedicada a la agricultura es de
aproximadamente 21 millones de ha, de ellas 3.5 millones de ha
corresponden a Distritos de Riego, 3.0 millones de ha a Unidades de
Riego y 14.5 millones de ha a temporal. Sin embargo la eficiencia con
que operan es muy baja, en los Distritos de Riego es del 37 % y en las
unidades de riego del 57 %.
Así, es necesario modernizar y tecnificar zonas agrícolas, incentivar el
reuso del agua, promover la reconversión de cultivos de acuerdo a la
disponibilidad del recurso, ajustar las concesiones de riego a la
disponibilidad de agua en la región, dar el mantenimiento adecuado a la
infraestructura de riego: desde las presas hasta los puntos de entrega a
los usuarios y fortalecer a las organizaciones de usuarios.
En el caso de las ciudades los niveles de pérdidas físicas varían del 30 al
50 %, y las posibilidades de recuperación de importantes volúmenes de
agua están asociados a acciones como: aumentar la eficiencia de los
organismos operadores mediante acciones de control de fugas,
medición, tarifas, empleo de aparatos ahorradores y la educación y
comunicación; fortalecer la autosuficiencia financiera de los prestadores
del servicio de agua potable, el tratamiento de sus aguas residuales y su
reuso; y orientar el crecimiento de las ciudades hacia zonas con
disponibilidad de agua.
De acuerdo con la Ley de Aguas Nacionales el objetivo último para aprovechar adecuadamente los recursos hídricos de una cuenca y/o
acuíferos relacionados es reglamentar los usos del agua en ellos.
La contaminación del agua
Las principales fuentes de contaminación del agua en México tienen su
origen en la basura que se arroja a los sistemas de alcantarillado, ríos y
lagos; en las descargas de los centros urbanos y las industrias; y en las
zonas agrícolas, principales responsables de la contaminación difusa en
el país. Se estima que actualmente se generan en México 431.7 m3/s de
aguas residuales municipales y no municipales. Al primer grupo
corresponden 243 m3/s, y de ellos se colectan 207 m3/s (85%), de esta
cantidad se tratan 83.8 m3/s (40.5 %), y no reciben tratamiento 123.2 m3/s.
Las aguas residuales no municipales ascienden a 188.7 m3/s, de ellas se
tratan 29.9 m3/s (15.85 %) y del restante 84.2%, 63.52 m3/s se
emplean en el riego.
El impacto de estas descargas se refleja en los cuerpos receptores. La
demanda bioquímica del oxígeno es un indicador de contaminación de
origen municipal y doméstico, ver figura 11, las regiones más
contaminadas de acuerdo a este indicador son el Valle de México, Golfo
Norte, Lerma Santiago Pacífico y algunos sitios de Golfo Centro.
Con relación a la demanda química que es un indicador que
normalmente se asocia a la contaminación por descargas industriales,
ver figura 12, muestra que las regiones del Valle de México, Lerma
Santiago Pacífico, Balsas y Golfo Centro son los que mayores niveles de
contaminación presentan.
El otro parámetro utilizado para medir la calidad del agua es el de sólidos suspendidos totales, ver fig. 13. Su medición indica problemas
en las zonas costeras desde Colima a Guerrero, sur de Veracruz y
Tabasco y regiones de los ríos Santiago, Lerma, Bravo y Soto La Marina.
Figura 11. Calidad del agua, Demanda Bioquímica de
Oxígeno
Figura 12. Calidad del agua, Demanda Química de Oxígeno
Figura 13. Calidad del agua, Sólidos Suspendidos
Totales
Algunas propuestas de solución
Las soluciones a los problemas de contaminación al igual que los de escasez deben plantearse a nivel de cuenca, y son válidas las
propuestas planteadas en el inciso anterior. Es necesario también tomar
en cuenta las propuestas hechas para los organismos operadores de
agua potable y saneamiento, incrementar el tratamiento de las aguas
residuales y su reúso en forma sustentable; lograr que el tratamiento de
las aguas residuales esté en la agenda de las instancias federal, estatal
y municipal.
Se requiere realizar evaluaciones de la contaminación difusa aportada
por ciudades y zonas agrícolas. En México se han hecho estudios en
algunas cuencas como la del río Apatlaco, Mor., y la Lerma-Chapala-
Pacífico (Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, 2000, 2001, 2003 y 2004), propuestas que no se han traducido en acciones de control. Vale
la pena anotar que en una subcuenca de la cuenca del rio Lerma se hizo
un estudio que demostró que la contaminación difusa era mucho mayor
que la puntual, resultados que coinciden con los obtenidos en Estados
Unidos y algunos países de Europa.
En materia de contaminación puntual, el Gobierno Federal se ha
planteado como meta el tratamiento del 60 % de las aguas residuales
recolectadas. Sin embargo sigue persistiendo el problema de la
operación y la eficiencia de las plantas. En el inventario de éstas
(Comisión Nacional del Agua, 2010), se reporta que en 2009 había 2029
plantas en operación, con un gasto de tratamiento de 88.1 m3/s, que es
el 42.1 % del total de las aguas residuales generadas y colectadas en
sistemas formales de alcantarillado municipales.
La necesidad de administrar mejor el agua
Desde 1992 en la Ley de Aguas Nacionales se ha señalado que su objeto
es regular la explotación, uso o aprovechamiento de las aguas
nacionales, su distribución y control, así como la preservación de su
cantidad y calidad para lograr un desarrollo integral sustentable. Sin
embargo con la reforma hecha en el año 2004 se crearon una serie de
problemas que limitan la administración del agua, algunos de los
conceptos que no fueron plenamente instrumentados están relacionados
con la variable ambiental, la publicación de la disponibilidad del agua,
las vedas, reservas y reglamentos, la clasificación de los cuerpos de agua, el mercado de agua, y los consejos de cuenca y grupos
auxiliares. Otro problema para administrar el agua, es la cantidad de
instancias que participan en el sistema de gestión del agua, ver figura
14, el cual debe simplificarse para hacer una ley ágil y moderna.
GOBIERNO SOCIEDAD
ORGANIZADAEJECUTIVO FEDERAL
SEMARNAT
OTRAS DEPENDENCIAS
CONSEJO TÉCNICO
PROFEPA IMTA
CNA
CONSEJO
CONSULTIVO
DEL AGUA
DELEGACIONES
GOBIERNOS ESTATALES Y
MUNICIPALES
ORGANISMOS DE CUENCA
CONSEJOS DE CUENCA
COMISIONES DE CUENCA
COMITÉS DE CUENCA
ASAMBLEA
DE
USUARIOS
COMITÉS
DE
USUARIOS
COTASUNIVERSIDADES Y
CENTROS DE
INVESTIGACIÓNGOBIERNO
NIVEL
NACIONAL
NIVEL
REGION Y
ESTADO CONSEJO
CONSULTIVO
ESTATAL DEL
AGUA
Figura 14. Sistema de gestión del agua
Los problemas de administración del agua son muchos, existe
sobreconcesión en las cuencas y los acuíferos; no se clausuran tomas
ilegales; la invasión de cauces, vasos y zonas federales persiste, y varios más, que por la extensión del tema no se tratan aquí.
Algunas propuestas de solución
Se debe elaborar una nueva Ley de Aguas Nacionales sobre los
siguientes principios:
El agua es un bien vulnerable y finito, con valor social,
económico y ambiental.
Es un elemento estratégico para el desarrollo por lo que su
conservación, preservación, protección y restauración en cantidad y calidad es asunto de seguridad nacional.
Su gestión debe ser:
1. Por cuenca, privilegiando la acción y decisiones de los
actores locales, cuya solidaridad debe fomentarse.
2. Desconcentrada y descentralizada, con la participación de
los tres órdenes de gobierno, usuarios, particulares y
autoridades.
3. Integrada, atendiendo a su uso múltiple y sustentable, así
como a su interrelación con otros recursos.
4. Considerando el Cambio Climático y sus efectos en los
eventos extremos.
Además:
La medición del ciclo hidrológico es el soporte de la programación
hídrica y de las tareas de la Autoridad del Agua y demás actores
del agua.
La programación hídrica es la base de la instrumentación de la
política del agua. Si no hay programas no hay financiamiento.
Las concesiones deben otorgarse conforme a la disponibilidad e
instrumentar mecanismos para mantener o restablecer el
equilibrio hidrológico.
La eficiencia, el reuso y la recirculación deben incentivarse
económica y fiscalmente.
Para lograr mejorar la administración del agua será necesario también incrementar los recursos presupuestales y financieros
para el sector agua, fortalecer la capacidad institucional de la
Comisión Nacional del Agua, impulsar el proceso de
descentralización e incrementar la participación del sector agua en
el concierto internacional.
Ordenamiento ecológico
Las recientes inundaciones en muchas regiones del país, la imposibilidad
de ofrecer servicios de agua potable y saneamiento debido a la
dispersión de la población, la violación de la Ley debido a las invasiones
de cauces y zonas de inundación, la deforestación desmedida del
territorio nacional y otras acciones de este tipo son sin duda el principal obstáculo para la administración del agua. El crecimiento urbano y la
competencia por el uso del suelo han provocado que áreas inundables (y
aquellas que no lo eran), así como cauces de ríos y vasos de cuerpos de
agua naturales y artificiales se hayan invadido. Todas estas condiciones
han llevado a situaciones de vulnerabilidad a muchas poblaciones de
México.
Algunas propuestas de solución
Es necesario alinear a las instancias federales, estatales y municipales
responsables del ordenamiento ecológico en el país, son muchas
dependencias las involucradas en la solución de un problema tan
complejo. En paralelo es necesario delimitar los ámbitos de competencia
del ordenamiento ecológico, territorial, estatal y municipal.
Es urgente iniciar tareas de reforestación en las partes altas de las
cuencas, establecer claramente zonas de riesgo (atlas de riesgo) de
zonas inundables, zonas federales, cauces nacionales, humedales y
barrancas. Desarrollar una arquitectura de las zonas inundables.
Impacto del cambio climático en el ciclo hidrológico
Los impactos del cambio climático sobre el ciclo hidrológico aceptados
por la comunidad científica internacional son los siguientes:
1. EElleevvaacciióónn ddeell nniivveell ddeell mmaarr
2. RReedduucccciióónn oo ppéérrddiiddaa ddee hhiieellooss ppeerreenneess oo nniieevvee ppeerriióóddiiccaa
3. OOnnddaass ddee ccaalloorr mmááss iinntteennssaass yy ffrreeccuueenntteess
4. CCaammbbiioo eenn eell rrééggiimmeenn ddee lllluuvviiaass
5. TToorrmmeennttaass sseevveerraass mmááss iinntteennssaass yy mmááss ffrreeccuueenntteess
6. DDeessttrruuccttiivviiddaadd ddee cciicclloonneess ttrrooppiiccaalleess ccrreecciieennttee 7. TTrraannssllaacciióónn ddee zzoonnaass cciiccllóóggeennaass yy//oo ttoorrnnááddiiccaass
8. RReedduucccciióónn ddee rreeccaarrggaa ddee aaccuuííffeerrooss
9. DDiissmmiinnuucciióónn ddee ccaauuddaall bbaassee eenn rrííooss yy ccrreecciieenntteess mmááss
sseevveerraass
10. SSeeqquuííaass mmááss sseevveerraass yy dduurraaddeerraass ccoonn rreessppeeccttoo aa
uummbbrraalleess aaccttuuaalleess
11. RRee--iinnggrreessoo mmááss rrááppiiddoo ddeell aagguuaa ddee pprreecciippiittaacciióónn aa llaa
aattmmóóssffeerraa ppoorr eevvaappoottrraannssppiirraacciióónn ccrreecciieennttee
12. RReedduucccciióónn eenn llaa ccaappaacciiddaadd ddee ddeessccaarrggaa ddee mmuucchhooss rrííooss aall
mmaarr
13. IInnccrreemmeennttoo ddee lllluuvviiaass eenn llaattiittuuddeess aallttaass,, rreedduucccciióónn eenn
llaattiittuuddeess bbaajjaass,, ccoonn éénnffaassiiss eenn llooss cciinnttuurroonneess áárriiddooss ddeell
mmuunnddoo ((eenn pprroommeeddiioo ddee ttooddaass llaass lloonnggiittuuddeess)) 14. Exceso de agua dulce descargando al mar alentando o
deteniendo a la llamada “banda transportadora global de
circulación de aguas marinas”
15. Inviernos más crudos
16. Cambios irreversibles (a corto plazo) en la re-emisión de
energía al espacio por zonas que perdieron su cobertura
de hielo o nieve
Preocupan los datos obtenidos por el Servicio Meteorológico Nacional,
sobre temperaturas mínimas y máximas promedio anual en el país, ver
figs. 15 y 16, y su impacto en el régimen de lluvias. En la fig 17 se
presentan los resultados de un estudio realizado por Arreguín, et al,
2008, sobre los acuíferos sobreexplotados en regiones que
incrementarán su temperatura y disminuirán su precipitación, de
acuerdo a un modelo realizado por el Servicio Meteorológico Nacional.
Preocupa también el incremento en la intensidad y la frecuencia de las
tormentas, factor preponderante en los sistemas de drenaje natural y artificial, la presencia de sequías más severas y duraderas en el país, la
elevación del nivel del mar con su correspondiente impacto en los
acuíferos costeros ver fig. 18 y la reducción en la capacidad de descarga
de muchos ríos al mar.
Vale la pena resaltar que estas condiciones de cambio climático han sido
bien documentadas en la cuenca del río Colorado, incluida en el Tratado
de aguas entre México y Estados Unidos (1944), que han llevado a
hacer propuestas como la construcción de grandes plantas desaladoras
binacionales para aprovechar el agua del mar, entre otras.
Figura 15. Temperatura mínima promedio anual de México
Figura 16. Temperatura máxima promedio anual de México
Figura 17. Acuíferos sobreexplotados en regiones que
incrementarán su temperatura y disminuirán su precipitación
Figura 18. Acuíferos sobreexplotados en la costa bajo riesgo de
intrusión salina por el incremento en el nivel del mar.
Algunas propuestas de solución
Es necesario que el país invierta más en investigación y desarrollo en
materia de cambio climático, que se establezcan mecanismos reales de
compromiso en los involucrados con este fenómeno y que se utilicen
datos y modelos mexicanos en los procesos de planteamiento de
escenarios.
Necesidad de inversión en investigación y desarrollo tecnológico
El desarrollo de la investigación científica y tecnológica en materia
hidráulica sigue la misma tendencia que la investigación en todas las
otras ramas de la ciencia (Ruiz R. 2009 y Asociación Mexicana de
Hidráulica, 2007): la matrícula de alumnos inscritos en posgrado sigue
siendo sumamente baja, al igual que el número de graduados entre
maestros y doctores, el número de investigadores graduados en relación
a la población económicamente activa y el número de investigadores
miembros del Sistema Nacional de Investigadores. Por otro lado no se
ENSENADA MANEADERO
CAMALU COL. VICENTE GUERRERO
SAN QUINTÍN
SANTO DOMINGO LA PAZ
LOS PLANES
SONOYTA-PTO. PEÑASCO
CABORCA COSTA DE HERMOSILLO
VALLE DE GUAYMAS
SAN JOSÉ DE GUAYMAS
SANTIAGO SALAGUA
COSTERA DE VERACRUZ COSTERA DE COATZACOALCO
COATZACOALCOS
MULEGÉ
Acuíferos afectados por intrusión salina
Límites de acuíferos
ha logrado que la importancia de la investigación científica permee a
todos los sectores de la sociedad, ni que se considere al conocimiento
como un bien público.
Algunas propuestas de solución
Es urgente llegar a la meta de inversión en investigación científica
equivalente al 1% del PIB, promover el posgrado en todo el país,
incrementar los recursos asignados al CONACYT, impulsar la
descentralización de actividades científicas y tecnológicas y promover
los proyectos multi-institucionales.
Las dependencias del gobierno federal y los gobiernos estatales y municipales, así como la iniciativa privada deben invertir más en
investigación y desarrollo tecnológico, por ejemplo la Comisión Nacional
del agua ha creado el Fondo Sectorial de Investigación y Desarrollo
sobre el Agua, cuyo objetivo es financiar el gasto y las inversiones de
los proyectos de investigación aplicada, así como el desarrollo
tecnológico, la formación de recursos humanos, el fortalecimiento de
las capacidades científicas y la difusión en las áreas de conocimiento que
requiera el sector agua en materia del agua. A la fecha se han apoyado
más de 50 proyectos de investigación en varias universidades del país.
Propuesta de nuevo balance hídrico
En los incisos de escasez y contaminación se han planteado propuestas que inciden directamente sobre el balance hidráulico nacional. Éste
puede replantearse para hacer un mejor uso del agua donde ella existe
y buscar nuevas fuentes para llevarla a las regiones donde es escasa. Se
propone replantear el esquema del balance hídrico del país por el que se
muestra en la Figura 19. Se explican a continuación los cuatro
elementos agregados al esquema tradicional.
Figura 19. Propuesta de balance hídrico nacional.
Reuso y recirculación
En el capítulo correspondiente a la contaminación del agua se anotó
cuánta agua residual se produce, se colecta y se trata.
Cuando se trate el 60 % del total de las aguas municipales, y en una
etapa posterior se haga lo mismo con las aguas no municipales, e
incluso cuando se incremente el porcentaje de aguas residuales
colectadas se podría contar con una importante cantidad de agua para
reusar en la industria o en el riego. Debe anotarse que aunque en
términos absolutos pudiera parecer una cantidad de agua pequeña, se
debe considerar que este líquido se encuentra cerca de las poblaciones o
zonas de riego que potencialmente pueden utilizarla. Además la recirculación puede agregar nuevas fuentes de agua a las industrias.
Agua virtual
Existe una forma de transportar el agua sin acueductos, barcos, o carros
tanque, y de almacenarla sin presas o tanques, ésta es el agua virtual,
la cual se define como aquella cantidad de este líquido que se utiliza o
integra a un producto, bien o servicio, así por ejemplo para producir una
tonelada de trigo es necesario utilizar mil toneladas de agua. Este
concepto se ha fortalecido en la medida en que se ha reconocido el valor
económico, ambiental, social y político del agua. Cabe destacar que en
el período 1995-1999, en el mercado internacional se negociaron 1031
km3 de agua virtual al año, Hoekstra A. y Chapagain A., 2006.
De esta manera países con gran desarrollo industrial o petrolero, pero
con recursos hídricos insuficientes para producir económicamente
alimentos, bienes o servicios, utilizan su riqueza para obtenerlos de
algún otro país reduciendo así la presión sobre sus propios recursos
hídricos.
Así, el agua virtual ha jugado un papel importante de manera temporal
en países que han sufrido fenómenos extremos, o en forma permanente
en aquellos que no cuentan con el agua para producir sus alimentos,
bienes o servicios. Por otro lado algunos países han aprovechado el agua virtual para reducir la presión sobre el medio ambiente. Sin
embargo se debe considerar que el agua virtual depende de otros
factores como los tratados y acuerdos comerciales internacionales, el
crecimiento económico y poblacional, el desarrollo tecnológico, entre
otros.
En la 20 se observa la evolución de las importaciones y exportaciones de
agua virtual de México y se nota que en el año 2009, México exportó
6665 hectómetros cúbicos de agua virtual (un hm3 = 1’000,000 m3) e
importó 34817 hm3, es decir, tuvo una importación neta de agua virtual
de 28153 hm3, casi tres veces y media la capacidad del Lago de
Chapala; de esta cantidad, 44.3% se relaciona con productos agrícolas,
37.8% con productos animales y el 17.9 % restante con productos industriales, el agua virtual neta, es la diferencia entre el agua virtual
importada menos la exportada, F. Arreguín 2011.
Figura 20 Comportamiento del agua virtual en México 2000-
2009.
Desalación de agua
La desalación es una tecnología que se utiliza en México desde hace
mucho tiempo, ver tabla No. 1, sobre todo en zonas turísticas donde el
agua escasea: Cancún Q. Roo., Acapulco, Gro. y Los Cabos BCS. Con la
construcción de una planta desaladora para uso municipal en esta última
localidad, se han abierto perspectivas para el uso de esta tecnología en
muchas otras regiones de nuestro país. Incluso se construyen para uso
agrícola donde el valor económico de los cultivos así lo permite (por
ejemplo vid o flores). Actualmente se analiza la posibilidad de utilizar
agua desalada para grandes proyectos de desarrollo entre México y
Estados Unidos.
El constante decremento del costo del metro cúbico de agua desalada (actualmente producir un metro cúbico de agua desalada cuesta menos
de un dólar), y el crecimiento de la demanda ponen sin duda a esta
tecnología como una de las principales fuentes de abastecimiento en los
lugares donde económica, ambiental y socialmente muestre su
rentabilidad.
Tabla No. 1. Plantas desaladoras construidas en México
Entidad
Federativa
Sitios con
plantas
desalinizadoras
Número
de
unidades
%
Nacional
Operan Capacidad
instalada
(m3/d) Sí No
Baja
California 23 38 8.74 24 14 51,938
BCS 71 73 16.78 53 20 36,971
Campeche 8 19 4.37 14 5 5,456
Coahuila 31 33 7.59 23 10 7,668
Colima 17 18 4.14 2 16 2,856
Edo. de
México 3 4 0.92 2 2 7,000
D.F. 14 17 3.91 12 5 95,471
Durango 26 26 5.98 13 13 868
Guerrero 6 6 1.38 3 3 2,355
Jalisco 3 4 0.92 3 1 2,865
Morelos 2 21 4.83 21 2 110
Nuevo León 5 5 1.15 5 1 2,847
Oaxaca 1 4 0.92 4 1 14,256
Q. Roo 79 124 28.51 73 51 53,339
SLP 1 1 0.23 1 0 60
Sonora 16 22 5.06 15 7 9,349
Tamaulipas 4 4 0.92 2 2 5,100
Veracruz 9 15 3.45 11 4 12,167
Yucatán 1 1 0.23 1 2 700
Total
Nacional 320 435 100% 282 137 311,377
Sin embargo la instalación y operación de una planta desaladora tiene el
potencial de impactar negativamente la calidad del aire, mantos acuíferos y el ambiente marino/acuático. Una de los limitantes claves en
la construcción de plantas de desalación es la salmuera. Ésta es
generada como un producto secundario de la separación de los
minerales provenientes del agua desalada, contiene la mayor parte de
los minerales y contaminantes del agua original así como los aditivos
agregados en el proceso de tratamiento, en forma concentrada.
Humedad del suelo
Finalmente, una fuente que se utiliza en forma empírica pero que pocas
veces se cuantifica es la humedad del suelo, es importante que se hagan
evaluaciones más precisas de este recurso para hacer una mejor
planeación del uso eficiente del agua, ver figura 21.
Figura 21. Humedad del suelo calculada para enero de 2010. Fuente:
CPC, NOAA, 2010, en:
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/soilmst/leaky_glb.htm
Conclusiones
Los retos del agua en México son impresionantes: escasez,
contaminación, impacto del cambio climático sobre el ciclo hidrológico,
una administración que requiere ser fortalecida con la participación de
todos los usuarios, el desorden en el desarrollo ecológico y la necesidad
de revisar y fortalecer el sistema de ciencia y tecnología en el país. Sin embargo existen formas de enfrentarlos, pero ello hay que hacerlo ya, y
con decisiones científicamente sustentadas, sin olvidar los ejes de la
gobernabilidad del agua: ambiental, social, económico y político.
La Academia de Ingeniería puede promover y realizar investigaciones,
desarrollos tecnológicos, estudios científicos y técnicos relativos a todos
los temas que se han tratado en este trabajo. Su participación en foros
de análisis y discusión, la publicación de trabajos sobre los asuntos
antes mencionados, y el apoyo a las instituciones encargadas de formar
recursos humanos que puedan enfrentar con éxito los problemas que se
plantean en el futuro aprovechamiento del agua son tareas ineludibles
para beneficio de las generaciones actual y futura de México.
Referencias.
1. Academia de Ingeniería, “Estatuto”, Academia de Ingeniería A. C.,
México, 2011. 2. Arreguín F, Martínez P, Trueba V, “El agua en México. Una visión
institucional, en el libro: El agua en México vista desde la Academia,
Academia Mexicana de Ciencias, pp 251-270, abril de 2004.
3. Arreguín F. “Water management in Mexico” IWA, Yearbook 2005,
United States of America, pp 39-40.
4. Arreguín F., Chávez R. y Rosengaus M. (2008), “Impacto del
cambio climático sobre los acuíferos mexicanos”, 6° Congreso
Nacional de Aguas Subterráneas, Asociación Geohidrológica
Mexicana A. C., octubre.
5. Arreguín F., López M., Tejeda C. y Marengo H. “El agua virtual en
México”, Revista Ingeniería Civil en México, Num 478/ Año LIX/
Febrero 2009. 6. Arreguín F., “Impactos del cambio climático en el ciclo hidrológico
en México”, IV Encuentro internacional de expertos: “Gestión del
agua y cambio climático: enfrentándose a las incertidumbres”,
Zaragoza, 28 de febrero, 1-2 de marzo de 2011.
7. Arreguín F., “Agua virtual en México, el “vital líquido” que nadie
ve”, Revista 48 Ciencia y desarrollo, marzo 2011, Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología.
8. Comisión Internacional de Límites y Aguas, “Tratado sobre
distribución de aguas internacionales entre los Estados Unidos
Mexicanos y los Estados Unidos de América, 1944.
9. Comisión Nacional del Agua, “Programa Nacional Hídrico” (PNH),
105 y 163 pp., Febrero 2008.
10. Comisión Nacional del Agua. Estadísticas del Agua en México 2008. Septiembre 2008.
11. Comisión Nacional del Agua (2009), “Situación del Subsector
Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento”, México, D. F.
12. Diario Oficial de la Federación (2003). “ACUERDO por el que se
dan a conocer las denominaciones y la ubicación geográfica de las
diecinueve cuencas localizadas en la zona hidrológica denominada
Río Lerma-Chapala, así como la disponibilidad media anual de las
aguas superficiales en las cuencas que comprende dicha zona
hidrológica.”, Diario Oficial de la Federación, octubre 15, México.
13. Diario Oficial de la Federación (2003), “Acuerdo por el que se dan
a conocer los límites de 188 acuíferos de los Estados Unidos
Mexicanos, los resultados de los estudios realizados para
determinar su disponibilidad media anual de agua y sus planos de
localización”, Diario Oficial de la Federación, diciembre, México
14. Diario Oficial de la Federación (2007), “Acuerdo por el que se da
a conocer el resultado de los estudios de disponibilidad media anual de las aguas subterráneas de 50 acuíferos de los Estados
Unidos Mexicanos, mismos que forman parte de las regiones
hidrológicas que se indican”, Diario Oficial de la Federación,
agosto, México.
15. Diario Oficial de la Federación (2007), “Acuerdo por el que se dan
a conocer los límites de 14 acuíferos de los Estados Unidos
Mexicanos, de la disponibilidad media anual de agua del acuífero
Valles Centrales, del Edo de Oaxaca”, Diario Oficial de la
Federación, agosto, México.
16. Diario Oficial de la Federación (2008). “Acuerdo por el que se da
a conocer el resultado de los estudios de disponibilidad media
anual de las aguas subterráneas de 30 acuíferos de los Estados Unidos Mexicanos, mismos que forman parte de las regiones
hidrológicas que se indican”, Diario Oficial de la Federación, enero,
México.
17. Diario Oficial de la Federación (2009) “Norma Oficial Mexicana
NOM-014-CONAGUA-2007, Infiltración artificial de agua a los
acuíferos.- Características y especificaciones de las obras y del
agua”, México.
18. Diario Oficial de la Federación (2009), “Norma Oficial Mexicana
NOM-015-CONAGUA-2007, Infiltración artificial de agua a los
acuíferos.- Características y especificaciones de las obras y del
agua”, México.
19. Diario Oficial de la Federación (2009). “ACUERDO por el que se
da a conocer el resultado de los estudios de disponibilidad media anual de las aguas superficiales en las cuencas hidrológicas Río
Tuxpan, Río Cazones, Río Tecolutla, Río Nautla, Río Misantla, Río
Colipa y Llanuras de Tuxpan, mismos que forman parte de la
porción de la Región Hidrológica denominada Norte de Veracruz.”,
Diario Oficial de la Federación, febrero 27, México.
20. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Subcoordinación de
Hidrobiología y Evaluación Ambiental. “Evaluación de la
Contaminación Difusa en un Área Agrícola-Urbana del Río Apatlaco,
Mor.”. Convenio con la Gerencia de Estudios para el Desarrollo
Hidráulico Integral, CNA, 1999.
21. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Subcoordinación de
Hidrobiología y Evaluación Ambiental. “Caracterizar las Aportaciones
por Contaminación Difusa durante las Épocas de Lluvia y Estiaje en
la Cuenca y Tres Subcuencas del Río Apatlaco, Mor.”. Convenio con
la Gerencia de Estudios para el Desarrollo Hidráulico Integral, CNA,
2000.
22. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Subcoordinación de
Hidrobiología yEvaluación Ambiental. “Aplicación y Capacitación de la Metodología sobre Contaminación Difusa en una Subcuenca del
río Lerma”, Proyecto contratado Gerencia Regional Lerma Santiago
Pacifico, CNA, 2001.
23. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Subcoordinación de
Hidrobiología y Evaluación Ambiental. “Contaminación difusa en la
cuenca del río Lerma, parte baja”, Proyecto contratado Gerencia
Regional Lerma Santiago Pacifico, CNA, 2003.
24. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Subcoordinación de
Hidrobiología y Evaluación Ambiental. “Contaminación difusa en la
cuenca del río Lerma, parte alta”, Proyecto contratado Gerencia
Regional Lerma Santiago Pacifico, CNA, 2004. Informe parcial.
25. Instituto Nacional de Geografía y Estadística, “Censo de población y vivienda 2010”, México, 2011.
26. Hoekstra A.. y Chapagain A. “Water footprints of nations: water
use by people as a function of their consumption pattern2, Water
Resources Management, 2006.
27. Ruiz, R., “Estrategia y prioridades de financiamiento de la Ciencia
y la Tecnología 2009-2012”, versión preliminar, Academia
Mexicana de Ciencias.
28. Tláloc, Asociación Mexicana de Hidráulica, A.C., Núm 38,
Septiembre-Enero, 2007.