ARTÍCULO DE REVISIÓN
Seguridad hídrica en el acuífero costero La Yarada: desafíos actuales y futuros
Water security in the la Yarada coastal aquifer: current and future challenges
Edwin Pino-Vargas
Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Av. Miraflores s/n - Ciudad Universitaria, Tacna, Perú.
*Autor correspondiente: epinov@unjbg.edu.pe (E. Pino-Vargas)
DOI: http://dx.doi.org/10.17268/agroind.sci.2019.02.16
RESUMEN
El acuífero costero La Yarada, se encuentra emplazado en la cabecera del Desierto de Atacama al norte de Chile siendo uno de los lugares más secos de la Tierra, en este trabajo se busca establecer los desafíos actuales y futuros, para lograr su seguridad hídrica. Se realizó la revisión documentaria de los proyectos hidráulicos ejecutados y futuros ligados al sistema acuífero y su legislación en materia de aguas. Podemos confirmar que la seguridad hídrica en este acuífero, no ha sido alcanzada, el balance hídrico anual cada vez es más negativo y la calidad del agua se viene deteriorando en forma progresiva. Se debe establecer la incorporación de agua al acuífero proveniente de trasvase de agua de cuencas vecinas (Maure, Uchusuma, Sama y Locumba), inducción de infiltración de agua en la zona húmeda, tratamiento de aguas servidas, desalinización de agua de mar o agua de la interfase agua dulce-agua salada.
Palabras clave: seguridad hídrica; acuífero La Yarada; calidad del agua; gobernanza del agua.
ABSTRACT
The coastal aquifer La Yarada, is located at the head of the Atacama Desert in northern Chile and is one of the driest places on Earth, in this work seeks to establish the current and future challenges to achieve water security. The documentary review of the executed and future hydraulic projects linked to the aquifer system and its water legislation was carried out. We can confirm that the water security in this aquifer has not been reached, the annual water balance is becoming more negative and the water quality is deteriorating progressively. The incorporation of water into the aquifer from water transfer from neighboring basins (Maure, Uchusuma, Sama and Locumba), induction of water infiltration in the humid zone, sewage treatment, desalination of sea water or water must be established. the freshwater-saltwater interface.
Keywords: water security; La Yarada aquifer; water quality; water governance.
1. Introducción
En el Perú, las poblaciones urbanas y rurales han variado a lo largo del tiempo. En 1940 la población peruana era predominantemente rural; en 1961 ambas poblaciones representaban casi el 50%; sin embargo, desde los años setenta, la mayoría de la población comenzó a vivir en zonas urbanas. Esto significa que en 67 años el país ha pasado de ser predominantemente rural a predominantemente urbano. En 2007, la población rural representa menos de un cuarto de la población nacional (WHO, 2015). Esta situación genera mayores demandas de agua para el abastecimiento poblacional en las grandes ciudades de la costa peruana, asimismo, se incrementa la demanda hídrica para la producción de alimentos y otras actividades económicas, lo que trae consigo, mayores exigencias al sistema natural y a su vez procesos de contaminación tanto de orden natural como antropogénico.
Según el Foro Económico Mundial, la contaminación de los acuíferos será exacerbada por disminuciones en el flujo de las corrientes: para la década del 2050, se proyecta que más de 650 millones de personas en 500 ciudades del mundo enfrentarán disminuciones en la disponibilidad de agua dulce de al menos el 10% (WEF, 2019). Alrededor de 500 millones de personas viven en zonas donde el consumo de agua supera los recursos hídricos renovables locales en una relación de dos a uno (Mekonnen y Hoekstra, 2016). Asimismo, según el reporte de riesgos globales, la crisis del agua se ubica en el tercer lugar de los riesgos globales de mayor impacto y a su vez entre los más probables en materializarse (WEF, 2017).
El cambio en los patrones de consumo, lo que incluye cambiar las dietas hacia alimentos que requieren grandes cantidades de agua, como la carne (es decir, se necesitan 15000 litros de agua para 1 kg de carne vacuna) empeorará la situación. Por lo tanto, no debe sorprender que el Foro Económico Mundial (WEF, por sus siglas en inglés) haya evaluado consecutivamente la crisis del agua como uno de los principales riesgos mundiales en los últimos cinco años. En 2016 se determinó que la crisis del agua será el +riesgo mundial más preocupante para las personas y las economías en los próximos diez años (UNESCO, 2017).
La seguridad hídrica debe ser el objetivo estratégico de la política del agua, según este principio normativo debe evaluarse la situación actual de los recursos hídricos, en calidad y cantidad, así como la gestión del agua (Martínez-Austria et al., 2019), en muchos países la seguridad hídrica no ha sido alcanzada y esta se encuentra cada vez más amenazada.
Rekacewicsz (2006) elaboró un mapa de Índice de Estrés Hídrico en las cuencas mayores del mundo (Figura 1), puede observarse, existe un número muy elevado de cuencas grandes en las que el recurso hídrico está sobreexplotado, particular-mente en Europa, Norte de África, Medio Oriente, India, China y Norteamérica (Martínez-Austria et al., 2019). En el caso de Perú, todas las cuencas de la costa del país, tienen niveles de alta explotación y en especial la zona sur en sobreexplotación, correspondiendo esta característica al acuífero La Yarada.
En este artículo, se busca establecer los desafíos actuales y futuros, para la seguridad hídrica en el acuífero costero La Yarada, un sistema acuífero emplazado en la cabecera del Desierto de Atacama en el norte de Chile que es uno de los lugares más secos de la Tierra; su núcleo extremo hiperárido recibe menos de 2 mm/año de precipitación (Houston, 2006).
2. El agua en el Perú
El Perú se encuentra en el octavo lugar de los países del mundo con mayor cantidad de agua, se encuentra el Amazonas el río más caudaloso del mundo y el Titicaca el lago más alto del mundo, así como miles de lagunas, cientos de ríos y la mayor cantidad de glaciares tropicales del mundo. La Tabla 1 muestra la superficie, habitantes y volúmenes de agua distribuidos por vertientes (ANA, 2009), en la vertiente Amazónica se dispone de 1,98 Hm3/año/Km2 y 189167,17 m3/año/hab., lo que representa una ratio de más de 100 veces de la disponibilidad respecto a la vertiente del Pacífico. Los ríos en el país constituyen un total de 159 unidades hidrográficas, de las cuales 62 corresponden a la vertiente del Pacífico, 84 Amazónica y 13 del Titicaca.
Figura 1. Mapa de Índice de Estrés Hídrico en las cuencas mayores del mundo (Rekacewicsz, 2006).
Tabla 1
Superficie, población y volúmenes de agua por vertientes en el Perú
|
Vertiente |
Superficie (km2) |
Población (hab.) |
Volumen (Hm3/año) |
Ratio vol./sup. (Hm3/año /km2) |
Ratio vol./pob. (m3/año/hab.) |
|
Pacifico |
278483 |
18801417 |
34136 |
0,12 |
1815,61 |
|
Amazonas |
957822 |
10018789 |
1895226 |
1,98 |
189167,17 |
|
Titicaca |
48910 |
1246975 |
6259 |
0,13 |
5019,35 |
|
Total |
1285215 |
30067181 |
1935621 |
1,51 |
64376,54 |
La población del Perú de acuerdo con estimaciones y proyecciones del Instituto Nacional de Estadística e Informática en enero de 2017, supera actual-mente los 32204325 habitantes con una densidad promedio de 24 habitantes por km² y su tasa de crecimiento anual es de 1,1%. El 65,48% de la población peruana vive en la vertiente del Pacífico, el 30,76 % en la del atlántico, y el 3,26% en la del Titicaca, mientras que la distribución del agua es totalmente a la inversa, en la vertiente del Pacífico, el 2,18% de disponibilidad, 97,27% en la del atlántico, y el 0,56% en la del Titicaca (Figura 2).
La Amazonía peruana es un área que está cada vez más bajo la presión de la deforestación y contaminación del agua, como consecuencia del crecimiento poblacional, migración rural-urbana y extracción de petróleo y gas, impactando tanto en la cantidad como la calidad del agua (Van Soesbergen y Mulligan, 2014). En la costa y serranía, el estado intenta imponer por decreto oficial medidas correctivas, es a veces un medio eficaz para instalar el orden durante el caótico periodo seco, pero cuando el estado intenta extender su control a las prácticas locales de irrigación de las comunidades, hay resistencia (Gelles, 2000).
El agua subterránea en el Perú, representa una cuota importante de abastecimiento para cubrir la demanda de uso poblacional, irrigación y otros usos. Actualmente en el País, los acuíferos coste-ros son altamente sensibles a la sobreexplotación, debido al crecimiento de la demanda poblacional y del sector agrícola (Pulcha y Baldeón, 2015). En los últimos años los acuíferos costeros han experimentado un aumento en la demanda hídrica, generando la aparición de procesos de salinización y contaminación de sus aguas por las distintas actividades antropogénicas.
La gobernanza del agua se enfrenta con el problema del aumento de la demanda de recursos hídricos, la creciente variabilidad hidrológica en un contexto de cambio climático, y la contaminación que sigue proliferando. Por tanto, se observa una creciente escasez de agua, en cantidad y calidad, lo que genera competencia y conflictos entre los actores involucrados (Hendriks y Boelens, 2016). La Autoridad Nacional del Agua (ANA), del Ministerio de Agricultura y Riego, de acuerdo a la Ley de Recursos Hídricos Nº 29338, es el ente rector y máxima autoridad técnico normativa del Sistema Nacional de Gestión de los Recursos Hídricos, el cual es parte del Sistema Nacional de Gestión Ambiental (Pino et al., 2018).
Figura 2. Distribución del agua y población por vertientes en el Perú.
El manejo de la cuenca y la distribución del agua constituyen una herramienta importante de poder (Cano y Haller, 2018). El conjunto de cuencas como unidad geográfica debe contribuir a construir un país con un sistema político y de gestión de recursos que permita una adecuada distribución del agua, y potencie a cada región con sus recursos naturales, integrándola a un sistema de distribución de oportunidades, de riqueza y de producción (Sabogal, 2009). Para un adecuado manejo del agua es necesario tener presente dos niveles espaciales fundamentales: la cuenca, y el Perú como país. En el caso de la cuenca, el acuífero La Yarada, se encuentra emplazado en la parte baja de la cuenca Caplina, como zona de descarga de dicha cuenca, donde se almacena el agua luego de ocurridos los procesos hidrológicos naturales y los procesos antrópicos en la parte media y alta de la cuenca.
3. El acuífero La Yarada
Se encuentra emplazado en la cuenca Caplina (Figura 3), su explotación se inicia por el año 1910, en forma continua en régimen equilibrado y no equilibrado, se ha identificado que la explotación no equilibrada se viene dando desde la década de los 80, con volúmenes de extracción que superan ampliamente a los de recarga. En todo el período de explotación del acuífero, se tiene información de tres balances hídricos realizados. Las instituciones responsables de los balances anuales reportados son: Instituto Nacional de Investigación y Fomento Minero (INIFM) en el año 1965 reportando 36 Hm3 en balance positivo, Proyecto Especial Tacna, Instituto Nacional de Desarrollo en 1989 reportando -15.5 Hm3 en balance negativo y el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico en el año 2009 reportando -44.0 Hm3 en balance negativo, posterior a 2009, no se registran balances en el acuífero.
Se identificaron tres unidades geomorfológicas, tales como: la Cordillera Occidental, Puna y Flanco Disectado de los Andes; asimismo se identificó las formaciones geológicas que inciden sobre la calidad del agua en la cuenca, determinándose fuentes geotermales, que emanan agua con alto contenido de Arsénico, Plomo y Sodio en concentraciones por encima de los valores del Estándar de Calidad Ambiental (ECA) (Pino et al., 2017). La sobreexplotación del acuífero ha provocado que valores altos y medios de la transmisividad y permeabilidad cambien actual-mente a medios y bajos, respectivamente. En algunas zonas del acuífero, se ha provocado que la calidad del agua pase de aceptable a mala, evidenciando un deterioro que está relacionado con el incremento de los volúmenes de explotación y la disminución de la recarga de agua de buena calidad (Pino et al., 2019; Pino y Coarita, 2018).
Figura 3. Mapa de ubicación acuífero La Yarada (Pino et al., 2018).
4. Uso del agua
Según el Ministerio de Agricultura y Riego en el año 2016, el uso del agua en el país se distribuye 54,02% para uso agrícola, 36,99% energético, 4,20% poblacional, 3,84% industrial, 0,69% minero y 0,26% pecuario. En la región Tacna, el recurso hídrico superficial proviene de los ríos Caplina, Sama y Locumba, y de los trasvases del Maure y el Uchusuma. Si a esto se suman las aguas subterráneas, se tiene una oferta total de 381,4 Hm3/año. Como la demanda registrada es de 676,9 Hm3/año, hay un déficit de 295,5 Hm3/año. Los usos más significativos del agua son agrícola, poblacional, agroindustrial y minero (ANA, 2013).
El uso predominante en el Departamento de Tacna, en cuanto a volumen de agua consumido, corresponde al sector productivo primario, relacionado con las actividades agropecuarias (89,2%). Le sigue el uso minero (7,0%) y poblacional (3,7%), en conjunto con volúmenes hídricos claramente inferiores a los usos agropecuarios. Mucho menor a todos ellos es el uso industrial (0,1%), restringido a actividades productivas de tipo privado localizadas fuera del ámbito urbano (industrias de la alimentación y canteras). Los usos primarios no se contabilizan por no representar volúmenes significativos de recurso y se restringen a suministros de comunidades campesinas alto-andinas y a usos en ceremonias rituales (ANA, 2013).
Respecto a la irrigación La Yarada, el uso del agua va orientado al cultivo representativo, el olivo, al año 2017, las plantaciones de olivo ascienden a 22 906 ha. que representa más del 50% del área cultivada en toda la región Tacna, respecto a la producción de aceituna a nivel nacional, Tacna representa el 86,54% con una producción en el año 2017 de 69254 t., según estadísticas de la Dirección Regional de Agricultura de Tacna (DRAT, 2018), la región La Libertad (0,21%, 162 t.), Lima (2,16%, 1716 t.), Ica (7,56%, 6050 t.), Arequipa (7,56%, 2659 t.) y Moquegua (0,21%, 169 t.).
5. Calidad del agua
El 2017, se publica en el diario oficial El Peruano el Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM, aprobando los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua. La disponibilidad de recursos hídricos está intrínsecamente ligada a la calidad del agua. La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas puede hacer imposible su utilización ante la ausencia de tratamientos previos costosos (UNESCO, 2017).
Se cuenta con un Protocolo Nacional para el Moni-toreo de la Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales, es de uso obligatorio a nivel nacional para el monitoreo de la calidad ambiental del agua de los cuerpos de agua tanto continentales (ríos, quebradas, lagos, lagunas, entre otras) como marino-costeros (bahías, playas, estuarios, manglares, entre otros) (ANA, 2016).
La cuenca Caplina, según los puntos de monitoreo RCap1 y RCap3, presenta un pH que se encuentra por debajo de los valores establecidos en el ECA-Agua Categoría 3, fuertemente ácida como consecuencia del drenaje ácido de roca, característico de la cuenca del río Caplina originado por la geología de las formaciones del Nevado Barroso, Achacollo, Huancune y Frayle. En los puntos RCap1 y RCap3 (Figura 4), el aluminio, arsénico, boro, hierro y manganeso, exceden los valores del ECA-Agua categoría 3, debido al grado de solubilidad de los depósitos de minerales de origen volcánico (rocas ígneas) y ayudados por un pH ácido favorece la disolución de estos elementos metálicos en el cuerpo de agua. En el punto RCap1 el parámetro DQO excede el valor del ECA-Agua categoría 3, debido a que muchas sustancias inorgánicas y orgánicas presentes en el cuerpo de agua oxidan químicamente la materia orgánica fijando el O2, por lo que estas aguas pueden oxidarse químicamente, pero no biológicamente (ANA, 2014).
Figura 4. Mapa de ubicación puntos de monitoreo superficial en la cuenca Caplina
6. Seguridad hídrica: Crisis local y mundial
La crisis del agua tiende a intensificar el uso del agua subterránea, pesar de eso, su gestión es precaria (Villar, 2016). La intrusión de agua salada es un problema común asociado con todas las regiones costeras de todo el mundo (Yusuf y Abiye, 2019), a lo cual no es ajeno el sistema acuífero La Yarada. Por tanto, el conocimiento del volumen de sobreexplotación es completamente indispensable para poder elaborar e implementar un plan de manejo sustentable de un acuífero, analizando las fuentes de incertidumbre y errores en la estimación de la sobreexplotación (Escobar-Villagrán y Palacios-Vélez, 2012), elementos que deben ser tomados en cuenta en los estudios actuales y futuros desarrollados en el acuífero La Yarada.
La seguridad hídrica, según (WWF y GWP, 2000), significa que “a cualquier nivel desde el hogar hasta lo global, cada persona tiene acceso a suficiente agua saludable a un costo asequible, para la higiene y una vida saludable y productiva, asegurando simultáneamente que el ambiente natural está protegido y mejorado”. Desde la perspectiva de los recursos del agua subterránea estos son limitados y están disminuyendo en calidad y cantidad debido a la contaminación y los impactos del cambio climático (Singh et al., 2019).
Bajo el entorno de la creciente demanda de agua para usos domésticos, agrícolas e industriales y la disminución de los recursos, la gestión de los recursos de agua subterránea es una tarea difícil en todo el mundo, lo que complica contar un sistema bajo el concepto de seguridad hídrica, el acuífero La Yarada, en la actualidad no solo presenta problemas de contaminación por intrusión marina identificados plenamente sino también problemas de gestión, agravados en una crisis de gobernanza y gobernabilidad en la gestión del acuífero (Pino et al., 2018). Es importante tener una evaluación precisa de la recarga y descarga del agua subterránea, para su manejo sostenible y uso eficiente para varios sectores de la economía. Es vital evaluar la idoneidad del agua subterránea para el consumo y la irrigación, y su riesgo potencial para la salud de los humanos dentro de la cuenca (Anim-Gyampo et al., 2019).
7. Desafíos actuales y futuros
Uno de los grandes desafíos para la gestión de la explotación de los acuíferos en el mundo es lograr su uso en condiciones de equilibrio y extrayendo agua de buena calidad. El acuífero de La Yarada, presenta descensos de nivel acelerados y contaminación por intrusión marina, problema que se debe superar, supliendo los déficits existentes con la incorporación de fuentes de agua internas y externas al sistema acuífero como son los trasvases de agua de cuencas vecinas (Sama, Locumba, Uchusuma, Maure), tratamiento de laderas y tratamiento de aguas residuales, entre otras medidas con fines de inducir la recarga natural y artificial del acuífero, y de esta manera asegurar la disponibilidad de recursos hídricos; asimismo, controlar el deterioro de la calidad del agua, para generar un desarrollo productivo sustentable. También es importante regular la contaminación por nitratos y controlar la contaminación industrial y minera.
En la actualidad, el acuífero presenta crisis en la gobernanza y gobernabilidad, de no tomarse acciones inmediatas por parte del aparato gubernamental, la crisis del sistema podría volverse irreversible, con el consiguiente perjuicio económico que esto acarrea (Pino et al., 2018), por este problema se ven alteradas y rebasadas las leyes respecto a los regímenes de la gestión y limitación de los recursos hídricos subterráneos. Aún no se tienen cifras claras sobre los volúmenes de recarga y explotación, pero se registran descensos continuos según el programa de monitoreo a cargo de la Autoridad Local del Agua (ALA). A su vez, el monitoreo hidroquímico reporta resultados sobre el proceso de salinización por intrusión marina que se viene presentando en el acuífero y su progresivo avance. Revertir esta situación es un quehacer de las instituciones encargadas de la administración del agua y la sociedad civil. El problema del agua es mundial y toda la población debe tomar conciencia de su uso racional, para lograr a futuro lo términos de seguridad hídrica deseados.
La educación ambiental, es un elemento fundamental para la conservación del acuífero, en el país, así como en muchos países del mundo no tenemos claros los principios de manejo y conservación racional del agua, más aún se trata este recurso como un bien inagotable, cuando se sabe muy bien que no lo es, el Principio Nº 1 de Dublín indica: El agua dulce es un recurso finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el desarrollo y el medio ambiente (WMO, 1992).
7. Conclusiones
Según los principios de seguridad hídrica, para el acuífero costero La Yarada, se requiere superar los desafíos actuales y futuros, establecidos primor-dialmente en revertir los problemas de contaminación por intrusión marina, generada a partir de los desbalances continuos que se vienen dando en el sistema acuífero las últimas décadas, detectados como descensos continuos de nivel freático. El agua dulce en todas sus formas es un recurso finito y vulnerable, el acuífero, representa una componente importante incluida como aporte en cubrir las demandas hídricas de la región Tacna, por tanto, resulta vital buscar que su uso sea en condiciones de seguridad hídrica. A futuro, se deben establecer lineamientos de uso racional, y a su vez definir cuáles serán las fuentes que serán incorporadas como aportes para la recarga artificial del acuífero.
Las fuentes de agua identificadas para afianzar el acuífero La Yarada, son las siguientes: trasvase de agua de cuencas vecinas (Maure, Uchusuma, Sama y Locumba), inducción de infiltración de agua en la zona húmeda de la cuenca mediante el tratamiento de laderas, tratamiento de aguas servidas, desalinización de agua de mar o agua de la interfase agua dulce-agua salada. El mecanismo de inyección puede ser usando el sistema de barreras hidráulicas mixtas en un inicio y positivas a futuro.
Agradecimiento
Este trabajo ha sido desarrollado en el marco del proyecto de investigación “Integración de métodos hidrodinámicos, hidro-químicos e isotópicos para precisar el funcionamiento y manejo sostenible del acuífero La Yarada, Tacna, Perú”, financiado con fondos de canon, sobrecanon y regalías mineras de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Tacna, Perú.
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