sábado, 21 de mayo de 2011

SERVICIOS AMBIENTALES EN CUENCAS HIDROGRAFICAS


Los servicios ambientales son los bienes, funciones y procesos que son obtenidos a partir del aprovechamiento de los ecosistemas y la biosfera, para el beneficio de los seres humanos. Este enfoque fue desarrollado a partir del trabajo seminal de Costanza et al (1997) y tiene una fuerte conexión con la valoración económica de los servicios y activos ambientales. En un enfoque un tanto más amplio, se puede indicar que los servicios ambientales son el resultado de una adaptación evolutiva y geomorfológica del paisaje en un proceso que ya lleva más de 6 mil millones de años, y que ha dado como resultado en nuestro territorio la formación de un altiplano ubicado por encima de los 3500 msnm, una cordillera con dos ramales y una cantidad apreciable de glaciares y recursos minerales, valles interandinos con zonas de elevada biodiversidad y una llanura tropical y subtropical con áreas extensas de formaciones vegetales como el bosque húmedo, las sabanas y otras. En este paisaje existen ecosistemas, cuyo funcionamiento y estructura, recién estamos empezando a comprender. Los bolivianos hemos estudiado muy poco nuestros ecosistemas, pero también es cierto que la complejidad de relaciones entre el medio ambiente y la biota en la conformación de ecosistemas en nuestro país es comparativamente mayor que la de muchos otros países. En este contexto, la comprensión de los servicios ambientales que proveen los ecosistemas bolivianos a nuestra sociedad es una tarea urgente, a fin de contribuir a su conservación y aprovechamiento sostenible.

Clasificación de los servicios ambientales

La estructura y funcionamiento de los ecosistemas no puede ser desagregada en componentes naturales, por lo que cualquier intento de clasificación es una construcción humana que busca criterios de ordenamiento para procurar comprender gradualmente una realidad intrínsecamente compleja. La siguiente lista presenta la taxonomía internacional del milenio para la tasación de servicios ecosistémicos (UN, 2005), que se suele emplear en estudios internacionales:


































Los bienes son los productos tangibles que producen los ecosistemas desde la aparición de los seres humanos en el actual territorio nacional, los servicios de regulación se refieren a la capacidad de regular los procesos ecológicos esenciales a través de los ciclos biogeoquímicos; los servicios de soporte contribuyen a preservar la productividad y calidad de los bienes y servicios ambientales y, por último, los servicios culturales vinculan los valores que asigna la sociedad a la calidad del medio ambiente. Constanza et al (1997) inventarió 17 categorías de servicios ecosistémicos y de Groot et al (2002) amplió la lista a 23 funciones agrupadas en cuatro categorías funcionales. Independientemente del criterio de clasificación aplicado, existe consenso respecto a la integralidad de los bienes y servicios ambientales, la complejidad inherente a su estudio y manipulación, así como las múltiples conexiones –muchas de ellas desconocidas- que garantizan el funcionamiento de los ecosistemas. La sobrevivencia y bienestar de la población boliviana depende de la conservación de los servicios ambientales. Hasta hace poco la densidad poblacional era tan baja en el país, que no había necesidad de reflexionar acerca de la viabilidad de los servicios ambientales en el corto y mediano plazo, ya que no existía demasiada presión sobre sus diferentes componentes. En la actualidad, esta situación se está modificando rápidamente.

Servicios de las cuencas hidrográficas

El agua es esencial para mantener la vida en los ecosistemas y su presencia en los seres vivos está vinculada al ciclo hidrológico, es decir a los procesos continuos de evaporación del agua, la precipitación y la escorrentía. Las cuencas hidrográficas están conformadas por el área que drena a un punto de salida hacia un río, estuario o lago. En Bolivia se distinguen tres cuencas grandes y 11 sub-cuencas. Los procesos hidrológicos configuran los paisajes, sus relaciones y poblaciones bióticas, por lo que las cuencas hidrográficas se constituyen en la unidad mínima para el manejo de ecosistemas. Si se trata de gestionar los recursos hídricos, las cuencas son las unidades lógicas de manejo. Los sistemas de información geográfica han mejorado nuestras capacidades para caracterizar las cuencas hidrográficas.


Las cuencas hidrográficas proveen los siguientes servicios:

a) Servicios de aprovisionamiento: provisión de agua dulce, producción de alimentos, provisión de materiales forestales y producción de energía hidroeléctrica.
b) Servicios regulatorios: regulación de la escorrentía superficial, infiltración de agua en el suelo, recarga de acuíferos, mantenimiento del flujo base, prevención y reducción de inundaciones, reducción del riesgo de deslizamientos, protección del suelo, control de la erosión y sedimentación, protección de la calidad del agua superficial y subterránea.
c) Servicios culturales: recreación acuática, estética del paisaje, herencia cultural, identidad cultural, inspiración artística y espiritual.
d) Servicios de respaldo: hábitat para especies diversas.

Las características que describen una cuenca hidrográfica son: el área, la forma de la cuenca, la topografía, la red de drenaje, la geología, los tipos de suelos, el uso de la tierra, la estructura del paisaje y la hidrología.

El área de drenaje de una cuenca más la precipitación que la caracteriza, determinan la cantidad de agua que se va a escurrir. Los paquetes de SIG suelen realizar la delimitación de cuencas de manera automática, pero también se puede realizar esta operación a partir de mapas topográficos, para cuyo efecto es necesario identificar primero el punto de drenaje o punto de salida de la cuenca, luego se trazan líneas perpendiculares a las líneas de contorno exactamente por el medio de las crestas que forman la división de las aguas, hasta delimitar completamente la cuenca. Los diferentes países han elaborado sistemas de clasificación de cuencas empleando el concepto de unidades hidrológicas codificadas. En Bolivia, esta tarea debiera ser realizada por la agencia gubernamental correspondiente para fines programáticos, de desarrollo y estandarización. En este sentido, la codificación de unidades hidrológicas es una tarea que permitiría establecer y cuantificar los servicios ambientales específicos que proveen las cuencas en el país.

La forma de la cuenca determina en gran medida el caudal de las descargas, en especial los caudales extremos durante una tormenta. El índice de Gravelius relaciona el perímetro y área de la cuenca a fin de dar una idea acerca de los procesos hidrológicos que la caracterizan. En cuencas con forma alargada, las descargas pico son menores que en cuencas cuya forma tiende a ser más redondeada.

La topografía es la descripción de la superficie de un área. La topografía de la cuenca influye en el clima local a través del aspecto o dirección de las pendientes, la elevación y la hidrología de la escorrentía. Las características de la topografía también determinan cuánto de la precipitación se infiltra o escurre, el almacenamiento de agua, la velocidad de la escorrentía y la humedad del suelo.

La densidad de la red de drenaje se refiere a la longitud de las corrientes superficiales por unidad de área de cuenca y provee información acerca del potencial de escurrimiento de una cuenca. Las cuencas ubicadas en regiones áridas y con suelos de elevada permeabilidad tienen una densidad baja, lo opuesto ocurre con cuencas en regiones de alta precipitación y suelos arcillosos.

La geología local hace referencia a la estructura y composición de los materiales parentales donde está ubicada una cuenca. La composición de la roca madre determina la composición mineral del agua y la permeabilidad de los suelos; las formaciones geológicas definen muchas de las características físicas de la cuenca.

Los suelos son uno de los componentes clave de la cuenca. Los suelos proveen una gran cantidad de funciones ecosistémicas porque actúan como un medio para el crecimiento de las plantas, almacenan agua y la purifican, reciclan materiales orgánicos y nutrientes, proveen un hábitat para los organismos edáficos, garantizando la existencia de microorganismos que realizan ciclos de nutrientes de importancia vital para mantener la vida en el planeta, como el caso del nitrógeno. Entender cómo los suelos desempeñan estas funciones en la cuenca es vital para diseñar formas de manejo adecuadas, es más la mayor parte de los servicios provistos por las cuencas dependen de una u otra manera de los suelos, toda el agua precipitada fluye superficialmente o se infiltra en los suelos. La capacidad de infiltración de los suelos determina el almacenamiento de agua y el volumen de escurrimiento superficial; el agua almacenada en los espacios intersticiales del suelo se desplaza lentamente, permitiendo que los microorganismos consuman los contaminantes presentes y los transformen en materiales menos problemáticos, y provee un flujo base a las corrientes superficiales, por cuyo motivo los ríos no se secan en la época seca, o lo hacen algún tiempo después de la conclusión de la época de lluvias. Normalmente los gobiernos toman medidas para la clasificación, protección y uso sostenible de los suelos, tarea que deben desempeñar en Bolivia las autoridades correspondientes, ya que las pérdidas permanentes en su fertilidad están conduciendo a arriesgar la productividad de alimentos.

El uso de la tierra se refiere al empleo de los terrenos de una cuenca en actividades de interés económico para la población, incluyendo los asentamientos, la agricultura, la forestería, las tierras de pastoreo, las áreas de vegetación natural para recreación y otros. La cobertura de la tierra es la cantidad y tipo de vegetación, agua y materiales naturales que cubren los terrenos. Los cambios en la cobertura de la tierra ocasionan cambios en la función de los ecosistemas y procesos ambientales a nivel local, regional y global. Si estos cambios son inadecuados, dan como resultado contaminación de aguas, suelos y aire, cambios en los patrones climáticos y modificaciones de la estructura y composición de la biodiversidad, lo que con frecuencia conduce a la extinción de especies. Como ocurre en otros aspectos de la gestión de cuencas, el involucramiento del gobierno es importante en la determinación de los patrones permitidos de uso de la tierra, de acuerdo con las vocaciones naturales ya establecidos mediante numerosos estudios y proyectos. Esto es más importante ahora que por cuestiones políticas se ha implementado un viceministerio de tierras que tiene la tarea de redistribuir las tierras a los pequeños productores. Si para la tenencia de la tierra no se cumple la función económica, social y ecológica, se promoverá un uso irracional de la tierra, como ya viene ocurriendo en la actualidad.

La estructura del paisaje en una cuenca incluye los diferentes tipos de comunidades vegetales. Los tipos de comunidades pueden ser matrices, parches, mosaicos y corredores. La matriz de un paisaje es la comunidad vegetal dominante e interconectada con otras comunidades en la mayor parte del paisaje. Los parches son comunidades vegetales que difieren de la forma dominante y se encuentran localizados dentro de la matriz. El mosaico es un tipo de comunidad vegetal caracterizado por tener una variedad de especies conviviendo en un mismo espacio físico o hábitat. Los corredores son comunidades vegetales de forma alargada que conectan diferentes parches en el paisaje, tales como los bosques de galería a lo largo de ríos en la Amazonía o los corredores ribereños.

El ciclo hidrológico consiste en el movimiento permanente del agua desde los océanos a la atmósfera y las cuencas, gracias a la energía solar que evapora el agua y la hace parte de la circulación atmosférica. Cuando la masa de aire se sobresatura con vapor de agua debido a un enfriamiento y en presencia de diversos núcleos de condensación, el vapor se transforma en gotas de agua o cristales de hielo que se precipitan hacia el suelo. Las precipitaciones pueden ser frontales, convectivas u orográficas. El granizo típico del altiplano y cabeceras de valles en la época de lluvias es producido por precipitaciones convectivas, mientras que las nevadas de invierno en el altiplano son un ejemplo de precipitaciones orográficas. La precipitación y la temperatura son las características determinantes de los diferentes biomas de la tierra. Una parte de la precipitación es interceptada por la vegetación y posteriormente evaporada o evapotranspirada, constituyéndose hasta en el 40 a 70% de la precipitación anual en una cuenca. El agua que cae a la superficie inicialmente es retenida por las pequeñas irregularidades del terreno, creando un almacenamiento superficial. Las zanjas de infiltración son una tecnología diseñada para incrementar el almacenamiento superficial. El agua retenida se infiltra en el suelo con una velocidad variable que depende de las características del suelo. Cuando el almacenamiento superficial se satura y la precipitación continúa, el agua empieza a desplazarse sobre el terreno. Este flujo de agua es la escorrentía. Del agua que se infiltra, una parte se percola profundamente y recarga los acuíferos, otra parte es retenida como humedad del suelo y una tercera parte se desplaza horizontalmente a través del suelo, pudiendo emerger nuevamente a la superficie en forma de flujo de retorno. Toda el agua que escurre por la pendiente se encauza en una corriente de agua, formando arroyos y ríos. La descarga de estas corrientes se puede representar mediante hidrogramas que vinculan el caudal con el tiempo. Un hidrograma tiene dos tipos de caudales: el caudal base y el caudal de tormenta. El caudal base es aquel que fluye entre dos eventos de tormenta, su importancia radica en que la cuenca libera lentamente parte del agua retenida. Si la cuenca tiene vegetación y se encuentra en buen estado, el caudal base será grande y puede llegar a durar toda la época seca proveyendo agua a la población ribereña; en cambio en cuencas degradadas, el caudal base es pequeño y frecuentemente se seca poco después de concluida la época de lluvias.

La calidad del agua es el resultado de las diferentes características de la cuenca. La calidad del agua incluye aspectos físicos, químicos y biológicos. Las características físicas incluyen la temperatura, turbidez, color y sólidos suspendidos, así como la condición de los canales, bancos de arena y caudal del agua. Las características químicas son: el pH, la alcalinidad, dureza del agua, oxígeno disuelto, nitrógeno, fósforo, metales, aceites y grasas así como componentes orgánicos diversos. Las características biológicas son la presencia de microorganismos incluyendo patógenos, fauna béntica y comunidades de plantas e invertebrados acuáticos. El gobierno debe establecer los estándares para la calidad del agua de acuerdo con su uso consuntivo. El agua potable debe cumplir estándares altos de calidad, mientras que para el agua de riego se debe establecer menos requisitos. La turbulencia del agua es uno de los principales mecanismos naturales para mejorar su calidad. En teoría la carga diaria máxima total (CDMT) es la cantidad de un contaminante determinado que la corriente de agua es capaz de asimilar sin afectar sus estándares de calidad. Los CDMTs deben ser definidos por el organismo gubernamental correspondiente y su cumplimiento debería ser sometido a mecanismos legales. Lamentablemente, este control está fuera del alcance del gobierno y sus diferentes entidades dando como resultado una cantidad de riesgos para la salud de la población inclusive en las ciudades más pobladas.

En las cuencas hidrográficas , como en todos los ecosistemas, todo está conectado, de manera que el cambio en una característica repercute en los resultados finales, en este caso en la calidad y cantidad de agua resultante. Un cambio en el uso de la tierra o en la cobertura vegetal de la cuenca generará cierta variación en la geomorfología e hidrología, causando cambios en la hidráulica de los canales, lo que a su vez cambiará la función de la corriente de agua y modificará la población de la comunidad acuática. El cambio es necesario y es un hecho que ocurre permanentemente de manera natural. Sin embargo las actividades humanas pueden provocar cambios acelerados que sobrepasan la capacidad de resiliencia de la cuenca, lo que normalmente genera impactos negativos en el ecosistema. El resultado a corto plazo suele ser la contaminación del agua o la modificación del flujo base, generando una escasez en la provisión de agua. Los resultados a largo plazo, si no se toma medidas correctivas puede ser una degradación mayor de los ecosistemas. Si bien la ciencia hidrológica y el desarrollo de la generación hidroeléctrica para los diferentes países plantean la necesidad de construir embalses, en Bolivia esto es innecesario ya que la configuración topográfica de las cuencas garantiza caudales permanentes y suficientemente grandes como para desarrollar una generación hidroeléctrica tecnológicamente diferente. Lamentablemente, la falta de creatividad y el afán de copiar tecnologías foráneas está dando lugar a una toma de decisiones errada, que va a ocasionar serios impactos ambientales en el futuro próximo. Con relación a los temas forestales, también existe una problemática de alto riesgo para la calidad del agua y la ecología de las cuencas hidrográficas del país. La quema de vegetación arbórea, la extracción selectiva de especies maderables y la ampliación de la frontera agrícola y ganadera, son actividades que carecen de una planificación adecuada en Bolivia. Los impactos negativos están vinculados a la pérdida de biodiversidad, extinción de especies, muchas de ellas todavía desconocidas para la humanidad, emisión de carbono a la atmósfera y modificación del ciclo hidrológico. El año 2010, Bolivia emitió a la atmósfera tantos gases de efecto invernadero per capita como los Estados Unidos.




Bibliografía

Costanza, R.; d’Arge, R.; de Groot, R.; Farber, S.; Grasso, M.; Hannon, B.; Limburg, K.; Naeem, S.; O’Neill R.; Paruelo, J.; Raskin, R.; Sutton, P.; van den Belt, M. 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature 397: 253-260.

De Groot, R.; Wilson M.; Boumans, R. 2002. A tipology for the classification, description and valuation of ecosystem functions, goods and services. Ecological Economics 41: 393-408.

FAO. 1997. Plan nacional de manejo de cuencas.

UN. 2005. We the peoples: the role of the United Nations in the 21st century. UNEP, NY.

2 comentarios:

Carmen dijo...

Hola Eddy, soy Carmen, boliviana, actualmente haciendo la maestria en Arquitectura Bioclimática en México, quisiera saber si estas interesado en apoyarme con información relacionada con el agua y la vegetación del altiplano boliviano y cuales serían las condiciones, te agradeceré contestarme cuanto antes pues debo presentar mi protocolo pronto y recién vi tu página, mil gracias, Carmen

Eddy Morales dijo...

Hola Carmen, te apoyaré con gusto con la información a la que tengo acceso (no mucha, ya que no trabajo con entidades públicas), solo dime exactamente que necesitas y colócame tu e-mail para enviarte documentos electrónicos. Sigue adelante y recibe un abrazo cariñoso desde tu país, Eddy