© Mark Godfrey
HACIA UN DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA
CUENCA DEL MAGDALENA. Encuentro Rio Daule,
Guayaquil, marzo 27 del 2012
Contexto
274 mil km2, 1500 km 80% población y 80% PIB 75% producción agropecuaria, 70% energía hidroeléctrica y 90% termoeléctrica Fuente principal de pesquerías, 23 especies comerciales Agua para 30 millones de personas Mayor variedad ecosistemas en suramericana 213 especies de peces, 25% endémicas Más de 800 especies de aves; 183 migratorias
© Ochoa
©Tim Boucherr © Brian Richter
© Mark Godfrey
© Boucher
En un mundo cada vez más
competido
Cómo satisfacer necesidades
presentes y futuras de manera
sostenible?
Richter, B.D., R. Mathews, D.L. Harrison, and R. Wigington. Ecologically sustainable water management: managing river flows for ecological integrity. Ecological Applications 13:206-224
Dimensiones de los cuerpos de agua
Atributos clave de sistemas de agua
dulce y amenazas
Hábitat
Físico
Oferta Energía
/Carbón
Composición
Biótica
Conectividad
Calidad
De Agua
Régimen
Hidrológico
Integridad
Agricultura,
Descargas Urbanas,
Minería
Represas,
Diques,
Densidad
infraestructura vial
Sobrepesca,
Especies invasoras/exóticas
Deforestación,
pérdida de
hábitat cerca
de los ríos y
lagos
Pérdida de Hábitats:
(minería,
consolidación
de bancos)
Sedimentación,
Deforestación
Represas & Embalses, Agricultura intensiva
Calidad de agua y hábitat físico
Hábitat
Físico
Calidad
De Agua
Composición Biótica y
Oferta Energía/Carbón
Qué conservar, dónde conservar?
Sistema jerárquico
ecorregiones acuáticas
Unidades Ecológicas
de drenaje dentro de una
unidad zoogeográfica
Sistemas ecológicos
Acuáticos
dentro de una Unidad
Ecológica de Drenaje
Macro-habitas
Acuáticos,
dentro de un
sistema ecológico
acuático
Paso 1:
Clasificación de cuencas Según tamaño de
la Cuenca en función del área de
acumulación.
1 2 3 4 5
Clase 1. entre 100 y 1.000 km2 (466)
Clase 2. entre 1000 y 10.000 km2 ( 33)
Clase 3. entre 10.000 y 100.000 km2 (4)
Clase 4. entre 100.000 y 1.000.000 km2 (1)
Clase 5. mayor a 1.000.000 km2
Paso 2:
Clasificación de acuerdo a
propiedades biofísicas: (clima,
geología, geomorfología,
hidrografía)
Se utilizó un
procedimiento de
clasificación de
estadística espacial
llamado “Cluster
Análisis”, el cual agrupa
las cuencas de acuerdo a
la similitud de sus
características.
150 tipos de ecosistemas diferentes
Clasificación de los Sistemas Ecológicos de
la Cuenca -Magdalena – Cauca
Cabeceras Tributarios,
Grandes Tributarios
y Cauce
Cabeceras: 83 clases
Tributarios: 17 clases
Grandes tributarios: 4 clases
Cauce principal: 1 clase
505 unidades espaciales
Distribuidos en 105 clases
Paso 3:
Organización de datos de acuerdo
con la amenaza a los 5 atributos de
agua dulce
Hábitat
Físico
Composición
Biótica Conectividad
Calidad
De Agua
Régimen
Hidrológico
Integridad
Capas geográficas utilizadas
preliminarmente
Régimen hidrológico y continuidad:
- Capa de represas actuales y futuras
- Vías
- DEM
- Hidrografía
- Humedales, ciénagas
-Agricultura de baja y alta intensidad
-Áreas naturales y no naturales
Hábitat físico:
- Área activa de Inundación (modelada)
- Geomorfología
- DEM
-Áreas urbanas, canalización
Calidad de agua
- Agricultura de alta intensidad
- Zonas urbanas
- Sedimentos
Paso 4: Modelación del Área Activa de Inundación (ARA),
Paso 5: Reclasifición del mapa de uso del suelo (natural y no natural)
Paso 6: Estimación de la fracción de cobertura natural en cada unidad
ecosistémica (AU) y en ARA
Área Activa de Inundación
y Planos inundable
Paso 7: Reclasifición del mapa de uso del suelo en
agricultura de baja y alta intensidad
Paso 8: Estimación de la fracción de agricultura de alta intensidad
y la fracción de área bajo todos los tipos de agricultura incluyendo pastos, en AU y en ARA
Paso 8: Estimación de la fracción de cada una de esta en AU y en ARA
Paso 9: Intersección con otras capas: represas, zonas urbanas, densidad de vías
Paso 10: Establecimiento de metas de conservación para ecosistemas únicos:
Criterios:
1. Si hay 5 o menos ocurrencias de un tipo de ecosistema, se
selecciona 1 de ellos.
2. Si hay más de 5 ocurrencias de un tipo de ecosistema, se
selecciona el 20% del total
Paso 11: Selección de ecosistemas: se hace teniendo en cuenta la fracciones antes
encontradas:
Debe cumplir: se representativo mayor cobertura vegetal, menor intensidad de
agricultura, principalmente en el ARA, que no hayan represas actuales o futuras,
menor densidad o nada de vías, menor zonas urbanas. Se tuvo en cuenta además la
existencia de ciénagas y/o humedales
Pasos finales para el portafolio
Paso 12: La selección se inicia con
los ecosistemas de Tamaño 1.
Con el criterio de todo el equipo de
trabajo se hace una selección
manual de ecosistemas siguiendo los
criterios y avanzando uno a uno en
los diferentes tipos
Luego se sigue con los tipos de
ecosistemas de Tamaño 2, 3 y 4.
Paso 13: revisión de los ecosistemas
seleccionados, siguiendo el criterio de
conectividad se eliminan los que
quedan aislados y se seleccionan
algunos necesarios para lograr
conectividad
Portafolio
Portafolio definitivo a conservar
A CORTO PLAZO
(ROJO)
26,347kM2
(2,634,682 Ha)
9.67 % del área
total de la
Cuenca
MEDIANO PLAZO
(AZUL)
(14,721kM2
1,472,138 HA)
5.40 % del área
total de la
Cuenca
LARGO PLAZO
(NARANJA)
7,271 kM2
2,727,115 Ha
10.0 % del área
total de la
Cuenca
86 SITIOS
SUBPRIORITA
RIOS
25% del área
total de la
Cuenca
Qué debo entender para conservar
esas áreas?
Requerimientos de flujo para especies y ecosistemas
0
400
800
1200
1600
2000
Flu
jo a
gu
a
Eclosión
Habitats alimentación
Bosque inundable
Alimentación y
crecimiento en
hábitats riparios
Migraciones de
adultos
Régimen Hidrológico
© Mark Godfrey
Alteración Hidrológica
Green River Below Flaming Gorge
(1952)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Oct
ober
Nov
embe
r
Dec
embe
r
Janu
ary
Febru
ary
Mar
chApr
ilM
ay
June Ju
ly
Aug
ust
Sep
tem
ber
Flo
w (
cfs
)
Antes Después
Green River Below Flaming Gorge
(1973)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Oct
ober
Nov
embe
r
Dec
embe
r
Janu
ary
Febru
ary
Mar
chApr
ilM
ay
June Ju
ly
Aug
ust
Sep
tem
ber
Flo
w (
cfs
)
ALTERACIÓN HIDROLÓGICA POR HIDROELECTRICA
PRADO
Año de construcción 1971
Inicio operaciones 1973
Potencia instalada 60MW
Caudal de diseño 115m3/s
a potencia nominal
Salto neto 53.5 m
Área del embalse 42Km2
Figura 1: Serie da caudales diarios -El boqueron-
Figura 2: Serie da caudales mensuales -El boqueron-
Figura 3: Serie da caudales anuales -El boqueron-
ALTERACIONES HIDROLÓGICAS
•¿EXISTEN ALTERACIONES
HIDROLÓGICAS EN LA CUENCA
MAGDALENA CAUCA?
•¿QUÉ TAN SEVERAS SON?
•¿DÓNDE SE PRESENTAN?
•¿CUÁNDO EMPEZARON A
PRESENTARSE?
•¿CÓMO IDENTIFICARLAS?
Heterogeneidad hidrológica
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Series1
Series2
Series3
Series4
Series5
Series6
Series7
Series8
Series9
Series10
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Series1
Series2
Series3
Series4
Series5
Series6
Series7
Series8
Series9
Series10
Como no podemos conocer todos los
regímenes hidrológicos, podemos agrupar
LOS CLASIFICAMOS
Determinar condiciones ecológicas aceptables
Definir objetivos de caudal ambiental P
rop
orc
ión
in
icia
l d
e p
ece
s
atr
ibuto
s p
obla
cio
nale
s
CO
ND
ICIÓ
N E
CO
LÓ
GIC
A
1.0
0.9 -
0.8 -
0.7 -
0.6 -
0.5 -
0.4 -
0.3 -
0.2 -
0.1 -
0.0
RECOMENDACIÓN (NORMA) DE CAUDAL AMBIENTAL
Proporción de caudal índice removido
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Impacto
aceptable
en el
recurso
Impacto
inaceptable
en el recurso
CONSTRUIR ESCENARIOS DE POSIBLES
FUTUROS
Desarrollo por diseño
Pesca en Planos
Inundables
Hábitats de Oviposición
Migraciones
Enfoque a la escala de Cuenca para
la sostenibilidad
Pesquería de
Planos Inundables
Hábitat de Oviposición
Caudales Ecológicos
Alta productividad
Superficial, baja velocidad del agua
•Vegetación de Planos inundables Alta productividad
Tiempo
Flu
jo Regulación
Flujos por embalses Tiempo
Flu
jo
Alta productividad, área ampliamente reducida
Rio Laguna
Pérdida de
Conectividad
Operación embalses
ESCENARIOS FUTUROS
Portafolio de aguadulce Plan de expansion del
Sector Hidroeléctrico
Conservación sostenible
Optimización de la
producción
Proceso
adaptativo
© Gobierno Antioquia
• 448 fallecidos • Más de 1.9 millones damnificados • Pérdidas del 2% PIB (10 billones de pesos) • 1.060.000 has afectadas
MODELAR FUTURO INCLUYENDO
VARIABILIDAD DE CAMBIO CLIMATICO, OLA
INVERNAL 2010-11
• Modelo de hidrología integrada de cuencas y planeación de recursos hídricos
• Interface grafica basada en capas de GIS, y arrastre-pegado de elementos hidrológicos
• Modelación del balance hídrico
– Demanda sectorial: urbana, agrícola, industrial, pecuaria, – Oferta: producción hídrica de la cuenca, ríos, simulación de agua
superficial y subterránea, temporalidad de la oferta
• Capacidad para manejo de escenarios
– Crecimiento de población – Proyectos futuros – Cambio climático y adaptación
• Integración de hidrología, calidad del agua y módulos financieros
• Operación de embalses y generación hidroeléctrica
• Requerimientos del ecosistema
• Acoplamiento con otros modelos: MODFLOW, QUAL2K y rutinas VB
Reflexiones
1. Con 7 billones de personas no podemos seguir
proyecto a proyecto, sin visión de largo plazo
2. Tener buena ciencia para proyectar futuros
escenarios, ampliar la perspectiva a toda la
cuenca
3. Construir una visión compartida de la cuenca,
menos concentrada en quien tiene la función,
sino en lo que hay que hacer y cómo llegar a
acuerdos programáticos y de sectores
Próximos pasos…
1. En un año esperamos tener un modelo
operando para la toma de decisiones
2. Límites de alteración será usado mezclando
WEAP, ELOHA, INVEST entre otros modelos
3. Esperamos comenzar negociación sectorial
con energía