Agua

Una amplia superficie del planeta está cubierta por agua, sin embargo 97% es salada, 2% está contenida en hielo y nieve, tan solo 1% se utiliza para consumo humano: para cultivos, beber, bañarse y la elaboración de productos. Según datos de la UNESCO, se estima que el agua dulce que se consume al año en el mundo es de 4,000 km³, incluyendo a los sectores: agropecuario, doméstico e industrial.  6,400 km³ de agua pluvial se usa para la agricultura y se calcula que alrededor de 70,000 km³ de agua se evaporan de la vegetación. 

De ese pequeño porcentaje de agua dulce del que disponemos, 69.6% está contenida en forma de hielo (24.36 trillones de litros).  El 30,1%, están en los acuíferos (10.55 trillones de litros) que están siendo extraídos a mayor velocidad de la que puede recargase de forma natural. Dos terceras partes de las reservas de agua del planeta se utilizan para cultivar alimentos. Tan solo el 0.3% del agua dulce del mundo (118.639 billones de litros) se encuentra en lagos, ríos y pantanos; que están siendo sobre explotados y contaminados por las actividades humanas.

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Alrededor del 12% de la población consume el 85% del agua potable en proporciones promedio de un 70% el sector agroindustrial, un 25% el industrial y 10% en consumo doméstico. Se trata de un contexto en el que los tres principales usuarios de agua a nivel mundial son India, China y Estados Unidos.

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Tipos de agua

Agua para uso y consumo humano: Aquella que no contiene contaminantes objetables, ya sean químicos o agentes infecciosos y que no causa efectos nocivos al ser humano. Agua para uso y consumo humano: Aquella que no contiene contaminantes objetables, ya sean

Aguas de escurrimiento superficial: Aquellas derivadas de las aguas pluviales, que transitan por la superficie terrestre y las que transitan por azoteas, tejados o techumbres de zonas habitacionales, áreas comerciales e industriales siempre y cuando en éstas no se manejen materiales o residuos peligrosos, antes de incorporarse a un cuerpo receptor.

Aguas residuales: Las que provienen de actividades domésticas, industriales, comerciales, agrícolas, pecuarias o de cualquier otra actividad que, por el uso de que ha sido objeto, contiene materia orgánica y otras sustancias químicas que alteran su calidad y composición original.

Agua Jabonosa o Gris: la proveniente de actividades domésticas, comerciales o de servicios, que por el uso a que ha sido objeto, contiene residuos de jabón, detergentes u otras sustancias químicas que alteran su calidad y composición original.

Recursos hídricos: Los recursos de agua dulce contenida en cualquier tipo de cuerpos y cauces de agua disponible para uso y consumo, así como las aguas derivadas de la precipitación pluvial o tratamiento, incluyendo los procesos naturales y artificiales de su interacción en el entorno biótico y abiótico de todo el sistema hidrológico.

 


Agua y Ciudades

 

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Debido a la rápida urbanización, las ciudades se enfrentan a una creciente demanda de servicios de agua y saneamiento. Para satisfacer esta demanda, las grandes urbes van cada más profundo y lejos, situación que está provocando una sobreexplotación de los recursos hídricos. Mientras que la población mundial se triplico en el siglo XX, el uso de agua renovable ha incrementado seis veces.  En los próximos 50 años, la población crecerá entre un 40% y 50 % más.

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La gestión duradera e integrada del agua en las grandes metrópolis es uno de los principales desafíos a los que se enfrentan muchos países, si no apuestan desde ya por un manejo sustentable de estos recursos podrán verse ante una crisis hídrica. La relación entre el agua y las ciudades es crucial, ya que las zonas urbanas requieren un enorme suministro de agua dulce y, a su vez, tienen un gran impacto sobre la misma, agotando sus reservas y regresándola al medio ambiente contaminada. En muchas ciudades, sobre todo en el mundo en desarrollo, la falta de un adecuado tratamiento de las aguas residuales y de instalaciones de drenaje, lleva a la contaminación de los recursos hídricos subterráneos y superficiales. El 90% de todas las aguas residuales en los países en desarrollo se descargan sin tratamiento, contaminando ríos, lagos y mares. Cada día, 2 millones de toneladas de aguas residuales y de otros efluentes drenan a las aguas del mundo.

Si más de la mitad de la población mundial vive hoy en ciudades, se calcula que en los próximos veinte años ese porcentaje aumentará hasta casi 60%, es decir, 5.000 millones de personas. Este crecimiento demográfico tendrá lugar esencialmente en países en vías de desarrollo. Sin embargo, uno de cada cuatro ciudadanos, es decir, 141 millones de habitantes urbanos no tienen acceso al agua potable.  Según datos de la UNESCO, de 250 a 500 millones de m³ de agua potable se pierden en muchas mega ciudades cada año, evitar estas pérdidas podría abastecer de agua potable a entre  10 y 20 millones de personas más en cada gran ciudad.

 

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Sin embargo, varios países de todo el mundo ya están apostando por el aprovechamiento del agua de lluvia como una solución ante los problemas de escasez.


Consumo de agua en México

En México el consumo de agua dulce es elevado mientras que su disponibilidad es cada vez más baja. El 63% del agua utilizada en el país proviene de fuentes superficiales (ríos, arroyos y lagos), mientras que el 37% restante proviene de fuentes subterráneas (acuíferos). En total de aguas residuales municipales se trata el 35%, en tanto que de las aguas residuales industriales, el porcentaje de tratamiento es el 18%.

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El consumo de agua en México en promedio es de 79.800 millones de m³ al año, distribuido en 4 sectores consuntivos: agricultura, abastecimiento público, industria y termoeléctricas. La mayoría del agua utilizada, 63% proviene de fuentes superficiales (ríos, arroyos y lagos), mientras que el 37% restante proviene de fuentes subterráneas.

 

En México es posible observar que 33% de las cuencas presentan una fuerte presión hídrica y en términos de población el 53% de la gente vive en cuencas con esta característica . Según datos de Sedesol, 69 de las 121 ciudades más grandes del país enfrentan problemas críticos de disponibilidad de agua; la disponibilidad más baja se encuentra en ciudades como: México D.F, Guadalajara, Monterrey, Querétaro, Tijuana, León y Toluca (entre otras); esto quiere decir que aproximadamente 46 millones de personas están en riesgo de enfrentar una crisis social ante la falta de líquido. Razón que se hace más evidente en la zona metropolitana del Valle de México, en donde viven 19.331.365 personas, casi el 20% de la población total del país y que tiene una presión hídrica del 132.3%  ya que se consume más agua de la que se puede recargar


Disponibilidad de agua en México

México, desgraciadamente, se encuentra entre los países del mundo cuya disponibilidad promedio de agua es baja y los pronósticos para el año 2030 no son alentadores. Se observa que la demanda de agua para consumo humano en el país aumentó seis veces en el último siglo y por tanto, la disponibilidad media per cápita ha disminuido en una tasa media anual de 2.4% en los últimos 60 años. La disponibilidad natural media per cápita, que resulta de dividir el valor nacional entre el número de habitantes, ha disminuido de 18.035 m³/hab/año en 1950 a tan sólo 4.312 en el 2007, y según las previsiones para el año 2030 la cantidad de agua per cápita será de 3.793.

 

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La situación se complica debido a que la distribución geográfica del agua en el territorio mexicano es desigual; por ejemplo: en el año 2007, la disponibilidad natural media de agua por habitante en la Región Frontera Sur fue 169.7 veces mayor que la de la Región del Valle de México. La disponibilidad natural de agua en la zona del sureste es 7 veces mayor que en centro y el norte del país, en donde vive la mayoría de la población.

 


Fuentes de agua para consumo

Ríos en México

Las aguas superficiales que escurren por ríos y arroyos o que se almacenan en lagos, lagunas y humedales representan el 82% del agua renovable total del país; el resto del agua se encuentra en formaciones subterráneas . Los ríos y arroyos de México constituyen una red hidrográfica de 633 mil kilómetros, en la que destacan cincuenta ríos principales por los que fluye el 87% del escurrimiento superficial del país y cuyas cuencas cubren el 65% de la superficie territorial continental. Dos terceras partes del escurrimiento superficial pertenece a siete ríos: Grijalva-Usumacinta, Papaloapan, Coatzacoalcos, Balsas, Pánuco, Santiago y Tonalá. La superficie de sus cuencas representa el 22% de la del país.

Sin embargo, a nivel nacional 36% de los ríos, lagos y aguas superficiales están contaminados. El río Lerma es uno de los 10 ríos más contaminados del mundo; además, los más importantes de estos  cuerpos hídricos en México están llenos de basura, plásticos y descargas de aguas residuales sin tratamiento.

Aguas subterráneas

La importancia del agua subterránea queda de manifiesto por la magnitud del volumen utilizado por los principales usuarios; cerca del 37% (29.5 miles de millones de m³/año al 2008) del volumen total concesionado para consumo es de origen subterráneo. Sin embargo para el abastecimiento público, urbano y al doméstico, el tipo de fuente predominante es la subterránea con el 62% del volumen. Para fines de administración México se ha dividido en 653 acuíferos.

El agua subterránea desempeña un papel importante en el abastecimiento de ciertas áreas, como en el caso del Distrito Federal, donde 1.366 pozos captan agua de los acuíferos del Valle de México y de la cuenca del Lerma, aportando 85% del total consumido en la capital mexicana .


Sobre explotación de los acuíferos

 

Está aumentando sustancialmente el número de acuíferos sobreexplotados desde la década de los setentas. En el año 1975 eran 32 acuíferos, 80 en 1985, y para el 31 de diciembre de 2008, se registraron 101 acuíferos sobreexplotados, de los cuales se extrae el 58% del agua subterránea para todos los usos. Se define si los acuíferos se convierten en sobreexplotados o dejan de serlo, en función de la relación extracción/ recarga.

Acuíferos sobre explotados en México. Mapa elaborado por la Conagua. 

En las principales ciudad del país, se empiezan a ver los efectos de esta sobre explotación. Por ejemplo, en el Distrito Federal según datos de CONAGUA, se extraen de los acuíferos del Valle de México 59.6 m³ y sólo es posible recargar 31,6 m³ con el agua de lluvia que se aprovecha y el agua que se potabiliza y se trata. Además la extracción se realiza cada vez a mayor profundidad, ya se está haciendo en pozos a 400 y 500 metros, situación que está contribuyendo con el hundimiento de la ciudad. Por otra parte, las corrientes naturales superficiales están en su mayoría contaminadas y requieren de procesos de tratamiento para ser utilizadas.

Problemas similares, aunque de menor magnitud enfrentan otros centros urbanos. En Monterrey, la escasez de agua motiva frecuentes racionamientos a la población. En Guadalajara se ha logrado un cierto equilibrio entre oferta y demanda mediante la extracción del lago de Chapala y la transferencia de las aguas del río Santiago, que además de recorrer 100 km debe ser bombeada a una cota superior de 77 m para abastecer 80% del consumo de una población de tres millones de habitantes.

Ante la evidencia del aumento de acuíferos sobre explotados cabe preguntarse ¿porque no se está aprovechando el agua de lluvia para recargar las reservas de agua? Solo por nombrar el ejemplo más paradójico, en el Distrito Federal llueve un promedio anual de 700 mm, 115mm más que Londres y 61mm más que Frankfut; que podrían ser utilizados para el consumo de la población y la recargar de los acuíferos.

Conceptos relacionados con la recarga de aguas subterráneas

Acuífero: Cualquier formación geológica o conjunto de formaciones geológicas hidráulicamente conectados entre sí, por las que circulan o se almacenan aguas del subsuelo que pueden ser extraídas para su explotación, uso o aprovechamiento y cuyos límites laterales y verticales se definen convencionalmente para fines de evaluación, manejo y administración de las aguas nacionales del subsuelo.

Cubierta vegetal: Conjunto de plantas localizadas en un área geográfica definida que forman una capa protectora para el suelo; puede ser total, parcial, rala, dispersa, etc. Ayudan en proceso de infiltración del agua.

Infiltración: Es el fenómeno que ocurre dentro del ciclo hidrológico mediante el cual, el agua precipitada atraviesa la superficie del terreno y pasa a ocupar total o parcialmente los poros, fisuras y oquedades del suelo. Proceso que varía en el tiempo a través del cual, el agua de lluvia es absorbida por el suelo, haciendo que los huecos de éste se llenen.

Pozo de inyección: obra de ingeniería que permite la recarga artificial del acuífero. Incluye a los pozos secos.

Pozo de monitoreo: Pozo diseñando y construido expresamente para medir periódicamente de forma automática o manual, las variaciones del nivel estático y la calidad del agua subterránea.

Pozo de extracción: Obra de ingeniería construida para extraer agua del subsuelo.

Pozo seco: Obra de Ingeniería construida para introducir agua en la zona no saturada, comprendida entre la superficie del terreno y el nivel freático

Pozo de visita: Estructura de forma cilíndrica generalmente de 1.20 m. de diámetro, construidos de mampostería o con elementos de concreto, prefabricados o construidos en el sitio, puede tener recubrimiento de material plástico o no, en la base del cilindro se hace una sección semicircular la cual es encargada de hacer la transición entre un colector y otro. Se usan al inicio de la red, en las intersecciones, cambios de dirección, cambios de diámetro, cambios de pendiente, su separación está en función del diámetro de los conductos y tiene la finalidad de facilitar las labores de inspección, limpieza y mantenimiento general de las tuberías así como proveer una adecuada ventilación.

Recarga total: Volumen de agua que recibe una unidad hidrogeológica, en un intervalo de tiempo específico.

Recarga artificial: Conjunto de técnicas hidrogeológicas aplicadas para introducir agua a un acuífero, a través de obras construidas con ese fin.

Recarga incidental: Aquella que es consecuencia de alguna actividad humana, como riego de jardines, fugas de agua en redes de distribución y alcantarillado, descargas de fosas sépticas e infiltraciones en canales de tierra y otros; que no cuenta con la infraestructura específica para la recarga artificial.

Recarga natural: La generada por infiltración directa de la precipitación pluvial, de escurrimientos superficiales en cauces o del agua almacenada en cuerpos de agua.

Registro: Estructura subterránea que permite el acceso desde la superficie, a un conducto subterráneo continúo con el objeto de revisar, dar mantenimiento o repararlo.

Sistema de recarga artificial (SRA): Obra o conjunto de obras construidas con el fin específico de recargar un acuífero.

Tiempo de residencia: Tiempo que el agua recargada artificialmente permanece en el acuífero antes de ser extraída a la superficie.

Zona no saturada: Zona comprendida entre la superficie del terreno y la superficie freática en donde los poros están parcialmente ocupados por agua bajo presión menor a la atmosférica.

Zanja de absorción: Excavación practicada en el suelo para canalizar el agua pluvial y propiciar su infiltración.

 


Fuentes:

  • Organización No Gubernamental WWF (World Wildlife Found)
  • Revista National Geographic en Español. “Agua dulce”, Barbara Kingsolver. Abril de 2010
  • FAO. 2006. AQUASTAT database.Consultado en http://www.fao.org/ag/aquastat (11/04/2011)
  • Estadísticas del Agua en México. Conagua, edición 2010
  • Las cuencas Hidrológicas de México. Diagnóstico y priorización. Instituto Nacional de Ecología de México 2010.
  • FAO. Information System on Water and Agriculture, Aquastat. Consultado en http://www.fao.org/AG/AGL/aglw/aquastat/main/index.stml (11/04/2011)
  • Consejo consultivo del agua Consultado en: http://www.aguas.org.mx/sitio/02b.html (11/04/2011)
  • Situación del Subsector Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. Conagua.Edición 2009
  • UNESCO Día munida del agua. Consultado en:  http://www.unesco.org/new/es/media-services/single-view/news/world_water_day_focus_on_cities/ (21/03/2011)
  • Fascículos CENAPRED – Inundación, octubre de 2004.
  • Fascículos CENAPRED – Sequía,
  • Diagnóstico de Peligros e Identificación de Riesgos de Desastres en México. CENAPRED 2001.
  • Guía Básica para la evaluación de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y Riegos. Fenómenos Hidrometeorológicos. CENAPRED, noviembre de 2006.

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