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Índice de Estrés Hídrico para Subzonas Hídricas de Colombia Ref: SDC – PUELO 06.10.2015 Introducción Una huella hídrica según la ISO 14046 es una evaluación del consumo y la contaminación de agua y sus impactos asociados a la salud humana, la calidad de los ecosistemas y los recursos de las futuras generaciones. Para impactos asociados con el consumo del agua, Pfister et. Al (2009) propuse el Índice de Estrés Hídrico - WSI por sus siglas en inglés -, un indicador que para una Cuenca específica, relaciona el consumo de agua, su escasez y su variación. A la fecha, el Índice de Estrés Hídrico es uno de los más ampliamente usados de todos los disponibles para evaluar el estrés hídrico geográfico en el Análisis de Ciclo de Vida. Inicialmente, está disponible para todas las cuencas de primer orden en el mundo, disponible para cualquier lugar del mundo desde una capa de google earth con resolución 5°x5°. La bajada de escala del WSI se recomienda utilizando la misma fórmula, pero con datos hidrológicos locales cuando están disponibles (Ridoutt y Pfister, 2013). Desde 2009, COSUDE ha desarrollado el proyecto SuizAgua en Colombia, Perú y Chile. Este utilizó el WSI para evaluar la huella de la disponibilidad hídrica según los lineamientos de la ISO 14046. Recientemente en Colombia, se publicó el Estudio Nacional del Agua 2014 – ENA14 (el reporte oficial sobre los recursos hídricos del país, actualizado cada 4 años) presenta suficiente información para bajar la escala del WSI a subzona hidrográfica. Una subzona hidrográfica – SZH es la unidad de análisis de nivel más pequeño, y puede definirse como una subzona hidrográfica de tercer orden aunque algunas SZH agrupan varias cuencas pequeñas. Hay 316 subzonas hidrográficas, parte de 57 zonas hidrográficas de 5 áreas hidrográficas: Caribe, Magdalena-Cauca, Orinoco, Pacífico y Amazonas, como se presenta en la figura 2. Estas 5 áreas se asocian a cuencas de primer nivel. El propósito de este análisis es evaluar el WSI para las subzonas hidrográficas en Colombia, compatible con el WSI de Pfister et al. (2009), calculado para las cuencas de primer nivel del mundo (cuencas que desembocan en el océano o en sumideros interiores continentales). Excluyendo las islas, el área de las SZH varía entre 25’318 km 2 y191 km 2 , su área promedio es equivalente a un cuadrado de 0.54°x0.54°. Metodología Matemáticamente, el WSI es una función logística que relaciona el uso humano del agua y la disponibilidad natural de esta, calibrado con límites de expertos y con datos hidrológicos globales para obtener un valor entre 0.01 y 1 que represente la fracción de agua que compite con otros usos. = 1 1+ −6.4∙ ( 1 0.01 − 1) El WTA * se refiere a la división entre la Extracción y la Disponibilidad modificada por un Factor de Variación, relacionado con las estructuras de regulación de caudales (represas) que influencian la cuenca. ={ El factor de variación se basa en la desviación estándar multiplicativa de la precipitación mensual ( ) y anual ( ), dado que los datos siguen una distribución estadística log-normal. = √[ln( )] 2 +[ln( )] 2 WTA = WU/WA, donde WSU es la extracción de agua para usos humanos (domésticos, industriales y para la agricultura), y el WA es la disponibilidad natural total de agua en la cuenca. Teniendo en cuenta la información disponible para Colombia, la tabla 1 presenta una comparación entre las fuentes de datos de Pfister et al. (2009) y este reporte.

Introducción · Recientemente en Colombia, se publicó el Estudio Nacional del Agua 2014 – ENA14 (el reporte oficial sobre los recursos hídricos del país, actualizado cada 4

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Índice de Estrés Hídrico para Subzonas Hídricas de Colombia

Ref: SDC – PUELO 06.10.2015

Introducción

Una huella hídrica según la ISO 14046 es una evaluación del consumo y la contaminación de agua y sus impactos asociados a la salud humana, la calidad de los ecosistemas y los recursos de las futuras generaciones. Para impactos asociados con el consumo del agua, Pfister et. Al (2009) propuse el Índice de Estrés Hídrico - WSI por sus siglas en inglés -, un indicador que para una Cuenca específica, relaciona el consumo de agua, su escasez y su variación. A la fecha, el Índice de Estrés Hídrico es uno de los más ampliamente usados de todos los disponibles para evaluar el estrés hídrico geográfico en el Análisis de Ciclo de Vida. Inicialmente, está disponible para todas las cuencas de primer orden en el mundo, disponible para cualquier lugar del mundo desde una capa de google earth con resolución 5°x5°. La bajada de escala del WSI se recomienda utilizando la misma fórmula, pero con datos hidrológicos locales cuando están disponibles (Ridoutt y Pfister, 2013).

Desde 2009, COSUDE ha desarrollado el proyecto SuizAgua en Colombia, Perú y Chile. Este utilizó el WSI para evaluar la huella de la disponibilidad hídrica según los lineamientos de la ISO 14046. Recientemente en Colombia, se publicó el Estudio Nacional del Agua 2014 – ENA14 (el reporte oficial sobre los recursos hídricos del país, actualizado cada 4 años) presenta suficiente información para bajar la escala del WSI a subzona hidrográfica. Una subzona hidrográfica – SZH es la unidad de análisis de nivel más pequeño, y puede definirse como una subzona hidrográfica de tercer orden aunque algunas SZH agrupan varias cuencas pequeñas. Hay 316 subzonas hidrográficas, parte de 57 zonas hidrográficas de 5 áreas hidrográficas: Caribe, Magdalena-Cauca, Orinoco, Pacífico y Amazonas, como se presenta en la figura 2. Estas 5 áreas se asocian a cuencas de primer nivel. El propósito de este análisis es evaluar el WSI para las subzonas hidrográficas en Colombia, compatible con el WSI de Pfister et al. (2009), calculado para las cuencas de primer nivel del mundo (cuencas que desembocan en el océano o en sumideros interiores continentales). Excluyendo las islas, el área de las SZH varía entre 25’318 km

2 y191 km

2, su

área promedio es equivalente a un cuadrado de 0.54°x0.54°.

Metodología

Matemáticamente, el WSI es una función logística que relaciona el uso humano del agua y la disponibilidad natural de esta, calibrado con límites de expertos y con datos hidrológicos globales para obtener un valor entre 0.01 y 1 que represente la fracción de agua que compite con otros usos.

𝑊𝑆𝐼 =1

1 + 𝑒−6.4∙𝑊𝑇𝐴∗(

10.01

− 1)

El WTA * se refiere a la división entre la Extracción y la Disponibilidad modificada por un Factor de Variación, relacionado con las estructuras de regulación de caudales (represas) que influencian la cuenca.

𝑊𝑇𝐴∗ = {√𝑉𝐹 ∙ 𝑊𝑇𝐴 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑆𝑅𝐹𝑉𝐹 ∙ 𝑊𝑇𝐴 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑁𝑜 𝑆𝑅𝐹

El factor de variación se basa en la desviación estándar multiplicativa de la precipitación mensual (𝑠𝑚𝑜𝑛𝑡ℎ∗ ) y anual

(𝑠𝑦𝑒𝑎𝑟∗ ), dado que los datos siguen una distribución estadística log-normal.

𝑉𝐹 = 𝑒√[ln(𝑆𝑚𝑜𝑛𝑡ℎ

∗ )]2

+[ln(𝑆𝑦𝑒𝑎𝑟∗ )]

2

WTA = WU/WA, donde WSU es la extracción de agua para usos humanos (domésticos, industriales y para la agricultura), y el WA es la disponibilidad natural total de agua en la cuenca. Teniendo en cuenta la información disponible para Colombia, la tabla 1 presenta una comparación entre las fuentes de datos de Pfister et al. (2009) y este reporte.

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Variable Fuentes Pfister et al. 2009 (WaterGAP, CRU TS2.0) Fuentes de este reporte (ENA14, IDEAM 2015). Los datos de uso de agua son de 2012.

WU: Uso de agua

La irrigación se calcula para dos tipos de cultivos: arroz y “otros”, basado en el área de mapas globales disponibles. El uso de agua para animales considero bovinos, búfalos, camellos, caribúes, ganado, cabras, caballos, marranos, y ovejas para estimar el consumo de agua/cabeza/ año. El uso doméstico depende del uso per cápita y de la población regional, y el uso industrial depende del consumo de electricidad. Ambos dependen del PIB. La calibración se hizo por región excepto para Japón, Alemania, Canadá y los Estados Unidos. El uso industrial incluye el agua utilizada para enfriamiento en estaciones de generación termoeléctrica.

Los usos se derivan de bases de datos oficiales, la mayoría producto de encuestas y autodeclaraciones de diferentes sectores productivos: La irrigación para 41 cultivos, cubre el 95% del área total cultivada. Los datos de área y productividad provienen de las Evaluaciones Agropecuarias Municipales (EVA), una encuesta bianual a los productores. La irrigación teórica requerida se evaluó por mes para cerca de 6600 polígonos, considerando i) pastos naturales y áreas silvopastoriles, así como cultivos de café, que no están irrigados ii) ´rea de cultivos transitorios que varían basados en los calendarios de cultivo y cosecha. La irrigación real se derivó de la eficiencia para cada distrito de irrigación, dependiendo de su tipo (aspersión, gravedad, goteo o combinaciones) basado en reportes por municipio por cultivo. Cuando el tipo era desconocido, se asumió una eficiencia de 70%. Para el arroz, se asumió una eficiencia del 25%. La información disponible para el procesamiento pos cosecha del banano, así como para el procesamiento de la cocaína ilegal, también fueron incluidos. El uso animal de agua incluye bovinos, aves de corral y cerdos. Se deriva de encuestas y criterios de práctica usual de las bases de dato de las federaciones sectoriales. Los datos de uso doméstico se derivan de la población por municipio y del uso de agua por persona en diferentes climas. Para validación, la información se comparó con datos disponibles de la Superintendencia de Servicios Públicos, la cual cubre el 78% de los municipios del país, y reúne los datos de sus empresas de acueducto. El uso industrial de 31 actividades económicas, se tomó del “Registro Único Ambiental” (RUA), una base de dato construida con auto declaraciones de las empresas, y complementada con los datos e las Autoridades Ambientales Locales sobre tasas retributivas por extracción de agua. El sector de la construcción se complementó con datos del SUI sobre estos procesos. Debe aclararse que el RUA incluye 1674 registros, pero estadísticas nacionales del DANE estiman cerca de 150 000 empresas en el país. El agua para uso minero en oro, carbón y petróleo se estimó e incluyó. También se incluyó el agua para termoelectricidad, principalmente para enfriamiento y el agua para hidroelectricidad (evaporada de las represas). Las transferencias de agua entre SZH se incluyeron como uso.

WA: Disponibilidad de Agua Para un año promedio y para una año seco

Se calcula de un modelo de balance hídrico diario que usa celdas de 5x5°. Esta unidad considera la lluvia, la intercepción por plantas, la evaporación de los suelos y los cuerpos de agua (lagos, humedales y ríos), la recarga de acuíferos, la escorrentía superficial y sub-superficial (hacia una celda diferente en dirección del drenaje), el agua almacenada naturalmente (lagos y humedales) y la reducción de la descarga de agua debido al consumo humano (WU). Los datos de entrada principales son la precipitación por celda derivados de la precipitación mensual promedio anual (1961-1990, Net et al., 2000) y un número de días húmedos por mes (aproximación de la cadena de dos estados de Markov), la cobertura del suelo (Leemans y Van Den Born, 1994), la pendiente y la textura del suelo, la hidrogeología y la ocurrencia de permafrost y glaciares ( Döll et al., 2002),y está calibrada y regionalizada con la descarga anual promedio de 724 estaciones.

Se calcula como: WA = ESC ESC se define como el agua disponible para un año promedio en el ENA 14, es igual a la escorrentía superficial promedio por subzona hidrográfica, y se evalúa basado en el balance hídrico calibrado con los flujos promedio de ríos medidos en 464 estaciones hidrológicas. Los balances se basan en:

1) La suposición de que el almacenamiento se puede simplificar cuando se usan promedios y marcos de tiempo largos en los cálculos, y pueden ser asumidos como cero (Unesco, 1982):

ESC = P – ETR P es la precipitación, calculada de la precipitación mensual promedio anual (1974-2012) por subzona hidrográfica derivada de 2046 estaciones. ETR es la evapotranspiración real, derivada con Penmman-Monteith (FAO, 2006), Turc (1995) y Budyko usando datos de 465 estaciones climatológicas.

2) Cuando el número de estaciones o la distribución de estas adecuada no estaba disponible, el ESC se estimó con interpolación zonal Cuando ninguna de estas 2 opciones era adecuada, se aproximó el valor usando los rendimientos hídricos de estacione representativas. Debe notarse que el agua disponible por SZH no incluye el flujo de agua de un río principal si este es divisor de dos SZH, o si solo pasa por su perímetro. Se consideró también el WSI de un año seco para comparar escenarios, en este caso se usó la disponibilidad hídrica para año seco. El ENA la calcula basado en estadísticas, interpolación y curvas de escorrentía de las estaciones hidrológicas, por lo tanto no se relaciona con ningún periodo. Debido a que los datos se calibran con estaciones hidrológicas, los resultados incluyen los cambios en disponibilidad debido a transferencias entre subcuencas. Hay 4 transferencias entre SZH, 1 de ellas es entre AH. Estas pueden incrementar hasta la disponibilidad hasta en un 24% en un año promedio y hasta un 52% en un año seco, que es el caso de la cuenca del río Bogotá.

VF: Factor de Variación de la Precipitación

El promedio global es 1.8. Los datos son para 30 años (1960-1990) de la base de datos de clima globales CRU TS2.0 (cru.uea.ac.uk)

Varía entre 3.0 y 7.9 para cada SZH (el promedio es 4.5) Al evaluar el VF por SZH a partir de los datos de VF de las estaciones de precipitación, se calculó una capa continua para el país con el método de ponderación de Distancia Inversa Ponderada IDW-2 y luego se obtuvo el promedio para cada SZH con estadística zonal. Los datos de precipitación se tomaron de 1937 estaciones con información disponible de al menos 15 años durante el periodo 1974-2012 (55% tienen información de al menos 30 años) y la capa de SZH utilizadas por el ENA 2014. Para el procesamiento, se usó Excel y QGIS.

SRF: Flujos Fuertemente Regulados

Una Cuenca se considera SFR si hay represas en el cauce principal de la Cuenca, y/o < ¼ de su cauce principal no posee embalses

Este reporte asume que el flujo está fuertemente regulado si el caudal de salida de la represa, es más del 50% del flujo promedio del cauce principal en la SZH o si hay una represa en la SZH. La SZH para la cual el SRF es un divisor o solo pasa por su perímetro no se consideró SFR, tampoco si la represa está en la SZH pero se encuentra hacia el final del cauce y no cubre un área amplia de la SZH. Un análisis detallado se incluye en el Anexo 2.

Tabla 1. Fuentes de datos para el WSI y principales suposiciones

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Contexto

El régimen de lluvias en Colombia puede ser bimodal o unimodal. El régimen bimodal es de 2 estaciones secas y 2 húmedas a lo largo del año, es típico de las áreas del Magdalena-Cauca y del Caribe. El Pacífico es prácticamente constante en su precipitación durante el año, y el régimen unimodal es típico de las áreas del Amazonas y el Orinoco (IDEAM, 2012). La intensidad también varía. El departamento de la Guajira en el Caribe; y las regiones alta y baja de la cuenca del Magdalena-Cauca tienen bajas escorrentías naturales durante todo el año. El Orinoco tiene bajas escorrentías en la época seca de enero a abril. El Pacífico y el Amazonas son áreas que en su mayoría tienen altos niveles de escorrentía durante todo el año.

Las actividades humanas se concentran en las regiones alta y baja del Magdalena-Cauca, en el área del Caribe y en el área del Orinoco que limita con el Magdalena-Cauca. La extracción de agua WU se relaciona principalmente con la agricultura (63%) y con la producción de energía (termoelectricidad15%, hidroelectricidad 3%, no incluye el agua turbinada en los embalses ni el volumen útil de almacenamiento promedio diario) (IDEAM, 2015) (UPME, 2012). Debe notarse que los cultivos cubren el 4% de la superficie de Colombia pero que el suelo con esta vocación es el 19%, mientras que por otro lado, el 35% de la tierra se dedica a la ganadería pero solo el 13% de los suelos tienen esta vocación.

Las zonas altas del Magdalena y el Cauca son importantes para la recarga de fuentes hídrica, para adecuadas calidad de agua y niveles de ríos durante los periodos de baja precipitación. En el Caribe y el Orinoco, los bosques secos y otros ecosistemas como los humedales, proveen regulación hídrica para condiciones de lluvias y sequías extremas. Estos ecosistemas importantes se encuentran amenazados. Por ejemplo, el bosque seco solía cubrir 90 millones de km

2, pero

en este momento solo permanece el 8% de esta área debido a usos agrícolas, mineros y urbanos. Además, solo el 0.4% del suelo hace parte del Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SINAP) (Instituto Humboldt, n. d.).

Resultados

Para 311 SZH continentales en un año promedio, el estrés hídrico es extremo en 33 SZH, severo en 4 SZH, y moderado en 8 SZH. Las áreas con estrés se ubican en las zonas altas de los ríos Cauca y Magdalena, en el área del Orinoco cerca al Magdalena-Cauca, alrededor de la desembocadura del río Magdalena, y en la zona costera y la región norte del Caribe. La Isla de San Andrés, también reporta un WSI severo.

Los resultados están altamente influenciados por el factor de variación de la precipitación (en promedio, 4.5). Este es alto comparado con el promedio global (1.8) evaluado por Pfister (et al. 2009). Si este último fuera usado, los resultados serían como los mostrados en el Anexo 3: solo 15 SZH se clasificarían como de estrés hídrico extremo o severo, y 4 con estrés hídrico moderado. Colombia es un país con grandes variaciones de precipitación, por razones como que se ubica en una zona tropical, tiene variedades de microclimas debido a la cordillera de Los Andes, la selva del Amazonas, las llanuras del Amazonas y la costa con dos océanos; y la influencia de los fenómenos del Niño y la Niña (ENOS) que aproximadamente cada 4 años causan sequías o inundaciones.

Considerando las suposiciones detalladas en la tabla 1 sobre los flujos fuertemente regulados SRF y las zonas hidrográficas presentadas en la figura 2, los embalses previenen a 1 SZH de pasar de un estrés hídrico bajo a uno extremo (Bajo Sinú/Caribe), y a 1 de pasar de estrés bajo a medio (ríos Claro y Jamundí / Cauca alto). Debe notarse que la capacidad de regulación de un embalse depende de su operación. En Colombia, esta función ha sido cuestionada para el embalse de Urrá en el río Sinú debido a subsecuentes inundaciones (Vélez, 2010) y para el embalse del Guavio debido a que la operación está influenciada por el mercado de valores de la electricidad (MinAmbiente, resolución 1066/2005). La variabilidad del clima, la erosión y la deforestación causan largas cargas de sedimentos en los ríos (IDEAM, 2015), que hacen más difícil la operación de los embalses y su regulación del flujo (Peviani, 2015). Este tipo de situaciones pueden afectar embalses para los cuales no se encontró información. Finalmente, el número de SZH con SRF puede ser mayor si para 15 SZH, el flujo fuertemente regulado que es divisor o solo pasa por su perímetro se considera parte de la SZH.

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Evaluando un escenario para un año seco como se presenta en la tabla 1, la disponibilidad de agua de las subzonas hidrográficas decrecería alrededor de un 60% de la disponibilidad de un año promedio, pero puede decrecer hasta a un 6% en algunas de ellas. Usando la disponibilidad de agua de un año seco, las SZH con un estrés hídrico extremo son 64, con un estrés severo son 5, y con un estrés medio son 3. Las condiciones secas casi que duplican las SZH con condiciones de estrés hídrico extremo, afectando principalmente el área del Caribe (Guajira, Litoral, Sinú, Catatumbo), la cuenca baja del Magdalena (Bajo Magdalena y Cesar), y el área central del país (en Magdalena Cauca: la cuenca alta del Magdalena, el área alta del Cauca, el área alta del río Nechí, la cuenca del río Chicamocha de la ZH Sogamoso; y en Orinoco: la parte alta del área hidrográfica del Meta).

Conclusiones y Consideraciones

Para evaluar el estrés hídrico, un enfoque de arriba hacia abajo es apropiado para garantizar la consistencia en la evaluación de la disponibilidad del agua como un recurso global. Sin embargo, un enfoque de abajo a arriba permite mayor detalle e identificar a nivel de subcuencas. Cuando los datos están disponibles, un análisis detallado de subcuencas es recomendable de tal forma que las condiciones promedio no escondan situaciones locales. Para la evaluación de la huella hídrica de productos en el marco del Análisis de Ciclo de Vida, esto puede ser de particular interés cuando el área local corresponde al sitio de producción donde la empresa tiene control.

En el caso de Colombia, la disponibilidad hídrica varía altamente en ubicación y tiempo. Las áreas con estrés hídrico están principalmente en las zonas altas con grandes poblaciones, clave para la recarga de fuentes hídrica, y en las subcuencas bajas con baja precipitación, las dos con alta prevalencia de actividades económicas como la agricultura. La prevalencia de actividades humanas y de estrés hídrico temporal es evidente en la construcción de embalses y transferencias entre subcuencas en las zonas altas. Podría esperarse que los países con altas variabilidades de clima, como aquellos localizados en áreas tropicales y montañosas a bajo la influencia de fenómenos ENOS, puedan tener áreas de alto estrés hídrico aunque en la disponibilidad de agua de los países sea alta.

Algunas consideraciones aparecen cuando se evalúan subcuencas en comparación con cuencas de primer nivel. En este reporte, la disponibilidad de agua por SZH no incluye el flujo de agua del río principal si este es un divisor entre SZH, o si solo pasa por su perímetro. Sin embargo, algunas actividades humanas dentro de la zona pueden estar usando los causes de estas divisoras.

Otra consideración al analizar los resultados es la relación entre la calidad y la disponibilidad del agua. Con respecto a la calidad, la deforestación de las zonas altas y los cambios del uso del suelo incrementan las altas cargas de sedimentos en los ríos principales: la carga de sedimentos del Magdalena de 560 t/ km

2.año es la más alta de Sur América y es casi

tres veces la del río Amazonas (Restrepo, 2005). También, cerca del 90% de las aguas residuales se vierten sin ningún tratamiento (MinAmbiente, 2007). Los principales contaminantes en cuenca alta y media del río Magdalena son los desechos domésticos y las industrias, en el bajo magdalena son la ganadería bovina, los residuos domésticos y la minería de oro con uso de mercurio, principalmente ilegal (IDEAL, 2015) (El tiempo, 18 de mayo de 2015). La baja calidad limita el uso de agua, porque si no es tratada con procesos costosos, no puede ser asignada a usos domésticos o productivos, o causa enfermedades. Esta es la situación de varias sub-cuencas influenciadas por los polos de desarrollo y por actividades humanas de alto impacto, y causa una paradoja de “estrés hídrico en medio de la abundancia hídrica” (MinAmbiente, 2015)

La última consideración es que el índice de estrés hídrico fue calculado para cuencas superficiales y por lo tanto la disponibilidad hídrica considerada es solo superficial, y no incluye la disponibilidad subterránea. De datos de tasas retributivas, se estima que el 12% de la demanda hídrica es cubierta por fuentes subterráneas (IDEAM, 2015). Los sistemas de acuíferos cubre el 15% de territorio nacional, y se ubican principalmente en las áreas del Caribe y el Magdalena-Cauca. Hay suficiente información para una gestión adecuada del agua subterránea para 27% de estas. (IDEAM, 2015).

De todas formas, Colombia es un país con una alta disponibilidad de recursos hídricos. Aun considerando un escenario seco, 77% de sus subzonas hidrográficas tienen un índice de estrés hídrico bajo. Con algunas excepciones (el Caribe, cuencas bajas del Magdalena), el estrés hídrico es estacional, por lo tanto un adecuado ordenamiento del territorio y gestión de los procesos productivos, especialmente ara la agricultura y la ganadería, puede mejorar la disponibilidad del agua durante todo el año.

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Las áreas de protección son claves no solo para la biodiversidad (Colombia es un país mega diverso, hogar de cerca del 10% de la biodiversidad del planeta

1), pero también para proteger las fuentes de agua de variaciones estacionales como

sequías e inundaciones, y de erosión – contaminación por sedimentos. Así mismo, una adecuada planeación y operación de los embalses que también considere otros impactos, como impactos ambientales en la biodiversidad local e impactos debido al cambio en usos del suelo asociados a la construcción de embalses, puede ayudar a controlar e incluso disminuir el estrés hídrico en zonas clave. En este sentido, se recomienda complementar la huella hídrica en Colombia en contexto con impactos relacionados con el uso del suelo.

Pfister (et al. 2009) propuso tres indicadores de punto final para evaluar el impacto de la escasez de agua en la salud humana, los ecosistemas y los recursos de las futuras generaciones. Además del estrés hídrico, estos índices tienen en cuenta el Índice de Desarrollo Humano IDH y la Biodiversidad de Especies Vasculares. Es importante notar que en el contexto colombiano, aunque el IDH es alto (0.72) varia grandemente entre regiones (0.52 cuando se corrige por desigualdad). La probabilidad de muerte debido a desnutrición también varía (Ruiz y Ruiz, 2006), siendo más alta donde hay coincidencia de población indígena, pequeños municipios, grandes agro industrias, y producción minera y de petróleo (Castillo, 2014). De estas áreas, la escasez hídrica puede ser un factor por competencia con otros usos que disminuye la disponibilidad de agua para alimentos en el área del Caribe y durante los meses secos en el área del Orinoco. Con respecto a la biodiversidad, aunque hay grandes vacíos de información, la variabilidad de microclimas y los registros biológicos permiten inferir que hay una alta variabilidad de la biodiversidad en el área del país (Instituto Humboldt, 2014).

Reconocimientos

La información utilizada en este trabajo para bajar la escala del Índice de Estrés Hídrico fue facilitada por la subdirección de Hidrología del Instituto Nacional de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM. Corresponde a los datos del Estudio Nacional del Agua 2014.

Diego Arévalo Uribe contribuyó con apoyo técnico y metodológico, especialmente con respecto a la interpretación de los datos disponibles y los análisis de resultados.

Stephan Pfister contribuyó con aclaraciones metodológicas y con los ajustes sugeridos teniendo en cuenta la información disponible para Colombia.

Diana Rojas, de la COSUDE, contribuyó a enmarcar este esfuerzo en el interés institucional de mejorar los indicadores asociados a la huella hídrica para su uso público.

Notas

Estos resultados tienen como objeto complementar y bajar la escala del Índice de Estrés Hídrico WSI (Pfister et al. 2009) disponible para Colombia, para un uso más exacto. Este es el caso de la aplicación de la metodología de Huella Hídrica usada por el Proyecto SuizAgua, liderado por la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación (COSUDE) – Programa Global de Iniciativas en Agua.

Cualquier comentario o sugerencia será altamente apreciado, por favor enviarlos a [email protected].

1 Convención de diversidad biológica. https://www.cbd.int/countries/?country=co

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Figura 1. Índice de Estrés Hídrico (WSI) por Subzona Hidrográfica (SZH), año promedio

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Figura 2. Ubicación de embalses, zonas y áreas hidrográficas Figure 3. WSI para la disponibilidad hídrica de un año seco

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Bibliografía

Fuentes principales:

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QGIS Development Team, QGIS. Geographic Information System User Guide. Open Source Geospatial Foundation Project.

Shapefile to Google Earth Shp2kml 2.0. 2006-2007 Zonum Solutions

Otros citados en fuentes anteriores: Dynesius & Nilsso (1994), Mitchell and Jones (2005, CRU TS2.0), García et. Al (2008), WaterGAP2 – Alcamo et al. (2008), Penmman-Monteith (FAO, 2006), Turc (1995) y Budyko, (Unesco, 1982), (OMM, 2012).

Otras fuentes:

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Ridoutt, B.G. and Pfister, S. A new water footprint calculation method integrating consumptive and degradative water use into a single stand-alone indicator. Int. J. Life Cycle Ass., 18(1), 2013, p. 204-207

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Estado de la Biodiversidad. http://reporte.humboldt.org.co/biodiversidad2014/capitulo/1

Anexos

Anexo 1. Embalses y análisis de SRF

Embalse

Caudal salida [m3/año]

SZH Principal

Nombre Oferta hídrica total

SFR?

URRÁ I Caudal salida

10'155

1'301

ALTO SINÚ - URRÁ 6'599

No Está en el canal principal pero al final del SZH

SZH Aguas Abajo en que caudal salida embalse > 50% caudal promedio 1'302

Bajo Sinú 3'261

Si

1'303

Alto Sinú (Desemboca en el atlántico)

1'121

Si

BETANIA Caudal

salida

14'917

SZH del embalse 2'108

RÍO GUAYARÁ 8'081

Si Está hacia el final pero cubre una amplia extensión del cauce principal

SZH Aguas Abajo en que caudal saluda embalse > 50% caudal promedio Margen derecho - río principal es divisor 2'109

Juncal y otros directos al Magdalena No

gran parte del cauce principal hace parte de la subcuenca

2'113

Rio Aipe, Chenche y otros No

parte importante de caudal divisorio está en SZH

2'118

Rio Saldaña y otros directos al Magdalena No

parte importante de caudal divisorio está en SZH

Margen izquierdo - río principal es divisor

2111 Rio Fortalecillas y otros No

parte importante de caudal divisorio está en SZH

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2115 Directos Magdalena entre río Cabrera y Sumapaz No

parte importante de caudal divisorio está en SZH

2116 Rio Prado No

Aquí no pero su cuenca tiene un embalse (PRADO)

Desembocan al cauce principal del Magdalena

SZH del embalse 2'106

Rios Directos al Magdalena 447

No Está en el cauce principal pero cubre una esquina de la cuenca

SZH Aguas Abajo en que caudal saluda embalse > 50% caudal promedio Margen derecho - río principal es divisor 2'122

Rio opia No

parte importante de caudal principal está en SZH

2'125

Rio Lagunilla No

parte importante de caudal principal está en SZH

2'304

Directos entre Guarinó y La Miel No

parte importante de caudal principal está en SZH

Margen izquierdo - río principal es divisor

2123 Rio Seco y otros directos al Magdalena No

parte importante de caudal divisorio está en SZH

2303 directos entre R Seco y negro No

parte importante de caudal principal está en SZH

Desembocan al cauce principal del Magdalena

SALVAJINA

Caudal salida

4'447

m3/año

SZH del embalse

2627 RÍO PIENDAMO 659

Si Ocupa el caudal principal del río Cauca en la SZH

SZH Aguas Abajo que se consideran SRF

2605 Rio Timba

674 Si

parte importante de caudal principal está en SZH

2629 Rios Claro y Jamundí

530 Si

parte importante de caudal principal está en SZH

2630 Ríos Lilí, Melendez y Canaveralejo

69

Si parte importante de caudal principal está en SZH

2631 Rios Arroyonhondo- Yumbo - Mulalo - Vijes - Yotoco - Mediacanoa y Piedras

1'445

Si parte importante de caudal principal está en SZH

Desembocan al cauce principal del Cauca

PRADO

1'703

2116 Rio Prado 1'353

Si Está en el cauce principal

Desembocan al cauce principal del Magdalena, es previo a cuencas 2113 y 2115, que se analizaron para Betania.

SISGA

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89

TOMINÉ

214

NEUSA

124

MUÑA

26

2120 RÍO BOGOTA 1'671

Si Más de 1/4 del río es SFR

Se une al Magdalena

GUAVIO

2'271

3506 RÍO GUAVIO 3'476

Si

Está en caudal principal y en la cabecera. A pesar del transvase, el porcentaje de la oferta sobre la demanda es alto.

Desemboca en el rio Upía y luego en el río Meta. Recibe transvases del río Chivor y del río batatas, que son afluentes del río Guavio pero aguas abajo del embalse (p. 129 Empresa de

energía de Bogotá, 2000)

ESMERALDA O CHIVOR

2'554

3507 RÍO GARAGOA 1'522.2

no

Aunque está en el cauce principal, el río se transvasa a otra cuenca, por lo que una parte de su cauce se reduce considerablemente en volumen.

Río Lengupá. Recibe transvases de los río Tunjita, Negro y Rucio. Si no hubiera represa, desembocarían en el río Lengupá

LA MIEL

2'649

2305 RÍO LA MIEL (SAMANÁ) 7'935

Si Está en el caudal principal

Desemboca en el río Magdalena. Recibe transferencia del río Guarinó y del río Manso (este último es parte de la SZH de La Miel)

EL PEÑOL - GUATAPÉ

1'545

PLAYAS

1'009

PUNCHINÁ - SAN CARLOS

883

SAN LORENZO - JAGUAS

1'293

CALDERAS

211

2308 RÍO NARE 12'040

Si Están en toda la cuenca

Desemboca al río Magdalena (medio magdalena)

Caudal m3/año

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- salida -

PIEDRAS BLANCAS

16

Riogrande I - Embalse Quebradona

1'072

RIO GRANDE II

1'041

CENTRALES TRONERAS - G UADALUPE III Y GUADALUPE 4

740

PORCE II

3'582

PORCE III

694

2701 RÍO PORCE 2'701

Si Tiene varias represas distribuidas a lo largo de su cauce

Unión con Alto Nechí

MIRAFLORES

126

2116 ALTO NECHÍ

1'669 No

Aprovecha las aguas del río Tenche pero las transvasa a la SZH del río Porce

Desemboca en central Troneras, SZH del Porce

ALTO ANCHICAYÁ

1'734

5310 RÍO ANCHICAYÁ 4'058

Si Está en la cabecera

Desemboca en el pacífico

CALIMA

442

2305 RÍOS CALIMA Y BAJO SAN JUAN

3'540

No Ocupa el nacimiento del río San Juan, pero no es el canal principal

Desemboca en el río San Juan, el cual desemboca en el Pacífico, en la misma SZH

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Anexo 2. Ubicación de embalses en SZH

Anexo 3. WSI con un Factor de Variación (VF) igual al promedio global (1.8)