El ciclo hidrosocial/Capítulo IV
consecuencias de la
intervención humana
en el ciclo del agua
actual república de Chile. Ahora revisaremos el esquema clásico del ciclo del agua, ese que todos y todas conocemos.
En dicho esquema se refleja el ciclo natural del agua en un valle prototípico en el que se nos muestra, casi siempre a color, un espacio por el que corre un caudaloso río azul. Podemos seguir el recorrido de ese río, desde su nacimiento, en unas altas montañas nevadas, hasta su desembocadura en un mar u océano, igualmente azul, desde el que se vislumbra la evaporación del agua por efecto del calor del sol. El agua se condensa en forma de nubes que descargan sus aguas sobre un valle siempre verde y sobre el río, nuevamente, que recibe también aguas procedentes del deshielo en unas altas montañas siempre cubiertas de nieve en su cima. Parte de estas aguas se filtran al subsuelo, desde donde, tras su recorrido subterráneo, se dirigen hacia los lagos o el mar. Atendiendo a este esquema, el agua aparece como un recurso inagotable que se produce en un ciclo sin fin, en un entorno paradisíaco que se muestra inalterable e inalterado, porque no se vislumbra en él ningún vestigio de vida o de actividad humana o industrial.
Esa es la imagen con la que hemos aprendido la mayoría de nosotros/as el ciclo del agua y ese es el cuadro que se sigue reproduciendo en manuales escolares y en internet. Pero, lamentablemente, ese esquema es un producto ideal diseñado para explicar los diferentes estados del agua y su circulación en la atmósfera, en el que no se tiene en cuenta la diversidad de situaciones geográficas y ambientales, ni tampoco las actividades humanas que intervienen e interfieren en cada una de las fases del mencionado ciclo.
Presentaremos aquí el diagrama del ciclo del agua en otro contexto, más allá del idílico valle al que estamos acostumbrados a ver en los textos escolares. Ya observamos cómo funciona el ciclo del agua en un escenario urbano (capítulo III). Es absolutamente relevante pensar en ello si consideramos cuál es la proporción de habitantes en las ciudades con respecto a los que viven en entornos rurales.[1] Además, en la imagen del capítulo anterior se recreaba la situación de una ciudad en la que llueve. ¿Cómo sería el esquema de una ciudad en un contexto árido o semiárido? ¿Cómo se vería el esquema si añadiéramos, a la fase del consumo en los hogares, otras fases de consumo como las de las industrias, la agricultura, la limpieza y riego de jardines, las piscinas, etc.?
4.1 El ciclo del agua en zonas áridas y semiáridas
Como vimos en el capítulo II, la diversidad climática de Chile es tan amplia como su territorio. Tenemos zonas desérticas, donde no llueve nunca, y zonas semidesérticas en las que las precipitaciones se producen de manera muy esporádica. En este contexto, el ciclo del agua no puede representarse a la manera clásica. Aquí, los escasos ríos se alimentan de manera diversa y son pocos los que logran desembocar en el mar.
Existen tres tipos de cuencas: endorreicas, exorreicas y arreicas. En las cuencas exorreicas, que son las más abundantes en Chile, vemos que algunos de los ríos que deberían llegar al mar, como es el caso del río Copiapó, raramente lo hacen. Si bien se trata de un fenómeno que viene repitiéndose desde hace varios siglos, en la actualidad no es que el río ya no tenga agua en su cauce bajo, sino que carece de ella a lo largo de prácticamente todo su curso. Esto es así porque las aguas del Copiapó son intervenidas poco después de recibir a sus tributarios –el Manflas y el Pulido– en el embalse Lautaro, el cual se encarga de redistribuirlas entre los propietarios de los derechos de agua. De hecho, los derechos de agua del río Copiapó han sido vendidos por encima de su capacidad y, por supuesto, por encima del caudal mínimo o caudal ecológico, cuestión que está siendo revisada en el Congreso. Además, debido a las condiciones del embalse, buena parte de las aguas que se acumulan terminan filtrándose, lo que resulta especialmente dramático en un contexto como el del desierto de Atacama. Por todas estas razones, en la actualidad, el lecho del río permanece seco todo el año.
Caudal ecológico: denominado también caudal mínimo, se refiere a la cantidad de agua que debe tener un río para que sea posible que sus funciones ambientales y la flora y la fauna se desarrollen con normalidad.
Otro tipo de cuencas son las endorreicas. Son aquellas que no tienen salida al mar porque desembocan, o bien en lagunas, o bien en salares u otros ríos, como el lago Chungará o el Salar de Atacama. Finalmente, las cuencas arreicas carecen de cursos superficiales y el agua se evapora o se filtra, constituyendo una importante fuente para la reposición de las napas subterráneas. El problema es que, dada la escasez de lluvias en la Región de Atacama, la reposición se produce muy lentamente y es por ello que se recomienda no utilizar agua en cantidades superiores a la capacidad de recarga de las napas, para no correr el riesgo de terminar secándolas.
La memoria de los ríos es más rica que la de las personas y por ello, cuando aumentan las precipitaciones, el agua recupera su antiguo cauce sin tener en cuenta si la zona ha sido urbanizada o no, lo que produce anegamientos y generalmente tiene consecuencias catastróficas.
Otro fenómeno que se repite con bastante frecuencia en nuestro territorio es el de las inundaciones y aluviones. Algunos cursos de agua se nutren, en parte, de surgencias de las napas subterráneas y de quebradas que aportan agua al curso principal con el deshielo. Esta característica los hace especialmente vulnerables a sufrir crecidas periódicas, que pueden tener con secuencias dramáticas cuando coinciden con lluvias torrenciales, como la reciente, de 2015, en el norte de Chile, que provocó el desbordamiento del río Copiapó. La memo ria de los ríos es más rica que la de las personas y por ello, cuando aumentan las precipitaciones, el agua recupera su antiguo cauce sin tener en cuenta si la zona ha sido urbanizada o no, lo que produce anegamientos y generalmente tiene consecuencias catastróficas.
Para el caso de Copiapó, por ejemplo, tenemos registro de varias inundaciones, desde el siglo XIX, asociadas al fenómeno de El Niño: 1827, 1833, 1835, 1848, 1877 y 1888. Para los siglos anteriores es más complicado identificar los datos porque no se hacían registros sistemáticos, pero sabemos que desde antes de la llegada de los españoles la población autóctona sacaba provecho de estas inundaciones que fertilizaban la tierra dando, posteriormente, cosechas de recursos tan importantes como la brea. Las lluvias torrenciales no se producen todos los años, incluso, pueden pasar décadas en las que no sucedan o no tengan consecuencias catastróficas, pero los estudios de la climatología histórica y los archivos, así como las hemerotecas, son testigos de que la recurrencia es mayor a lo que se refleja en los medios cada vez que ocurre un evento de estas características.
La intervención social en el ciclo del agua tiene consecuencias tan negativas como las inundaciones. Fenómenos naturales, como las lluvias torrenciales, pueden colaborar a crear situaciones catastróficas, pero estas solo se dan cuando vienen acompañadas de la pérdida de la memoria histórica y la falta de planificación en el crecimiento de las ciudades. Esta es la razón que nos lleva a afirmar que desastres como estos no pueden denominarse naturales. Se trata de desastres construidos socialmente y, desgraciadamente, nada asegura que no vuelvan a repetirse si no se dispone de los recursos necesarios para evitarlos.
La memoria del agua persiste y también se da en los caminos de agua realizados por el ser humano. Tomemos de nuevo el caso de Copiapó como ejemplo y la última inundación, la de 2015. En los testimonios de los vecinos y vecinas que sufrieron las consecuencias de la descomunal crecida del río, está el recuerdo de que el agua comenzó a salir del suelo. Al reconstruir lo dañado se descubrió que las casas habían sido edificadas sobre las antiguas acequias que recorrían la ciudad colonial. Al crecer el río, sus aguas recuperaron estos cauces artificiales con las consecuencias ya relatadas.
4.2. El ciclo hidrosocial en sus diferentes fases
a. Evaporación
La fase de la evaporación depende, como queda reflejado en los diagramas clásicos del ciclo del agua, de las masas de agua y de la cantidad de radiación solar, pero también de la temperatura, la humedad y el viento. La evapotranspiración incluye, además, la transpiración de los seres vivos –animales y plantas–, que se mezcla en la atmósfera con el agua que se evapora desde el suelo y las corrientes de agua.
En el diagrama del ciclo hidrosocial se hace necesario considerar que la intervención humana tiene injerencia tanto en la cantidad como en la calidad del agua que se evapora. Un factor importante que debe quedar claro es que el aumento de las temperaturas favorece la evaporación y que, por tanto, el incremento de estas por el efecto invernadero genera que el agua permanezca menos tiempo en la superficie y no cumpla sus funciones nutrientes en el suelo.
Por otra parte, la humedad del suelo se ve condicionada también por la cantidad de superficie asfaltada. Ya hemos visto cómo el agua caída sobre el asfalto termina mezclándose con las aguas servidas en el sistema de alcantarillado o, en el mejor de los casos, siendo recolectada para su reciclado. Sea como sea, el agua caída en las superficies urbanizadas no se devuelve a la atmósfera con tanta facilidad como se percibe en los diagramas clásicos.
En el diagrama del ciclo hidrosocial se hace necesario considerar que la intervención humana tiene injerencia tanto en la cantidad como en la calidad del agua que se evapora.
Además, el tipo de suelo y los usos a los que se destina condicionan igualmente la cantidad de agua superficial retenida. La deforestación con fines industriales da como resultado suelos con menor capacidad de retención del agua. El agua de lluvia cae y, al encontrar apenas vegetación, percola o circula a gran velocidad por la superficie sin tener tiempo para aportar nutrientes al suelo hasta llegar al mar.
También, es necesario hacer una distinción importante que no suele aparecer en el diagrama clásico. Es necesario diferenciar con claridad la cantidad de agua salada frente a la de agua dulce disponible. Así, la circulación de masas de agua salina (96,5 %) y dulce (3,5 %) en la Tierra debe quedar clara porque, si bien esta diferenciación no afecta al ciclo natural, sí lo hace al ciclo hidrosocial puesto que, al no ser apta para el consumo humano, no queda disponible como recurso a menos que sea tratada previamente, con el consiguiente deterioro ambiental que genera el proceso.
Por último, en el ciclo hidrosocial será necesario mostrar que, aunque durante la evaporación se produce un proceso de destilación natural que colabora a que el agua se libere de sales y otros compuestos, esto no evita que esta se enturbie al mezclarse con una atmósfera contaminada, afectando así a la calidad del agua que se condensa antes de precipitarse nuevamente sobre la superficie.
b. Condensación
La calidad del agua que se condensa en la atmósfera está estrechamente relacionada con la calidad del agua terrestre. Por tanto, el grado de contaminación con coliformes, minerales, entre otros, afecta también en esta fase del ciclo.
Por otra parte, la condensación está relacionada con la temperatura y con la cantidad de humedad. A mayor temperatura se necesita mayor cantidad de humedad en el ambiente para que se produzcan nubes. Ya mencionamos que con la subida de las temperaturas aumenta la evaporación, lo que en principio sería suficiente para la formación de nubes, pero hay otros factores necesarios para que estas nubes generen lluvias, como, por ejemplo, el tamaño de las gotas. Si este es pequeño, hay menos probabilidad de que se precipiten a la atmósfera en forma de lluvia. Y es aquí en donde volvemos a encontrarnos con la intervención social en el ciclo del agua, puesto que la cantidad de aerosoles producidos por el ser humano reduce el tamaño de las gotas de agua y con ello la posibilidad de lluvia. Es por esto que hay que insistir en la inclusión, en el diagrama del ciclo, de los efectos de la subida de las temperaturas ocasionada por los gases contaminantes de la actividad industrial y también la influencia de los aerosoles antrópicos en el tamaño de las gotas condensadas.
c. Precipitaciones
Lluvia ácida: lejos de ser un problema reciente, la lluvia ácida fue identificada como tal, por primera vez, a mediados del siglo XIX por el químico Robert Angus Smith, quien investigó las condiciones de la atmósfera y las implicaciones de la presencia de elementos químicos en las precipitaciones en la Inglaterra de la revolución industrial. El problema, que al principio era de carácter local, se reflejaba en la atmósfera de las ciudades industriales, pero la construcción de altas chimeneas para contrarrestar la famosa neblina londinense contribuyó a expandir la polución a lugares lejanos, convirtiendo la contaminación en un problema global. En la actualidad, esta problemática es de alcance mundial y se está intentando frenar con medidas internacionales tendientes a disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera.
Las precipitaciones no se dan de la misma manera en todas las épocas del año ni tampoco son homogéneas a lo largo de la historia. Hay períodos en los que llueve menos y otros en los que llueve más (asociados a los fenómenos conocidos como El Niño y La Niña). Este es un hecho que los estudios de climatología han demostrado con profusión de datos. También es un hecho la diversidad de las precipitaciones a lo largo de la geografía de Chile. No obstante, la disminución de estas en la actualidad responde a otra serie de factores adicionales, entre los que la intervención humana en el ciclo natural es, también, un hecho demostrado y demostrable. El papel de la responsabilidad humana en el aceleramiento del cambio climático, que fue cuestionado durante muchos años, ya es una realidad aceptada de manera generalizada.
La contaminación ambiental, la subida de las temperaturas y los cambios en la fase de condensación de las nubes han llevado a una disminución drástica de las precipitaciones. En el caso de Chile es notorio lo que está ocurriendo en las regiones del sur, que tradicionalmente no habían sido aquejadas por la sequía.
Pero no solo ha disminuido el nivel de agua caída sino también la calidad de esta. Por efecto de la contaminación ambiental, el agua producto de la
evapotranspiración y, por tanto, el agua
convertida en vapor de agua que se precipita sobre la tierra, aparece cargada con estos contaminantes y los arrastra en su proceso de caída. A este fenómeno se le denomina lluvia ácida. Esta agua no es apta para el consumo humano y es perjudicial para animales y plantas. Sus efectos sobre el campo son importantes, puesto que perjudica a los microorganismos que fijan el nitrógeno. Sin él, las plantas y los árboles se debilitan y se vuelven más susceptibles de sucumbir ante las plagas, lo que afecta directamente al ciclo del agua. Por otra parte, al caer en lagos y superficies de agua dulce impacta en sus niveles de alcalinidad y acidez.
Si en el diagrama del ciclo no incluimos la contaminación, estamos representando solo la cantidad existente pero no la que es apta para el consumo. Al no representar el agua gris, esto es, la necesaria para descontaminar el agua que se destina al consumo, dejamos fuera una realidad que señala una disminución relativa del recurso.
Otro factor humano que interviene en la frecuencia y localización de las precipitaciones es la desviación de los cursos de agua y el entubamiento al que son sometidos los ríos en diversos tramos. Las pérdidas de humedales y superficies de inundación inciden no solo en la diversidad de flora y fauna sino también en la disminución de la generación de humedad hacia la atmósfera y, con ello, la disminución de precipitaciones.
La desviación de los cauces y la construcción de embalses, presas y represas modifica también los ecosistemas en las desembocaduras de los ríos. La ausencia de material aluvial en estos lugares facilita la entrada de aguas salinas hacia el interior. Esta situación se ve completada por otro fenómeno generado por la subida de las temperaturas medias a nivel planetario: el deshielo. El derretimiento de glaciares contribuye a la regresión de las costas con la subida del nivel del mar y también a la salinidad de las aguas de los ríos.
d. Filtración
En los diagramas clásicos del ciclo del agua suele representarse, también, el proceso de filtración del agua caída hacia las napas subterráneas y cómo se produce, en el subsuelo, la circulación de agua, las surgencias en manantiales y cursos de agua y, finalmente, las descargas a grandes superficies lacustres o a los océanos. Esta parte del esquema resulta, como las demás, idealizada para mostrar lo que ocurre de manera natural en los contextos en los que el suelo es poroso y contiene vegetación suficiente para retener el agua caída y favorecer las filtraciones.
Uno de los elementos que no se incluye en el esquema clásico es el factor tiempo. Si bien es cierto que las capas subterráneas pueden recargarse con agua caída, el proceso es lento. Esto no sería un gran problema en sí mismo si no contáramos con la presencia humana y con su capacidad extractiva, la que supera con creces la de la recarga de las napas subterráneas. Por lo tanto, es necesario que en el diagrama del ciclo hidrosocial aparezcan representadas las extracciones de agua por medio de pozos cada vez más profundos y cómo afecta esto al nivel del agua subterránea y, en consecuencia, a las posibilidades de que se produzcan surgencias hacia la superficie y también al mar.
Otro elemento que es necesario tener en cuenta es la existencia de fuentes de contaminantes producto de la actividad humana, que pueden mezclarse por cercanía con las aguas extraídas voluntariamente o con aquellas que surten a manantiales, cursos de agua y al mar.
En dicho esquema debería quedar claro, además, que estas surgencias a menudo se mezclan con superficies salinas o regresan a la superficie cargadas con sales procedentes del suelo y no son, por tanto, aptas para el consumo sin ser previamente procesadas.
Los salares son producto de cuencas endorreicas, se alimentan de las aguas cordilleranas y las aguas subterráneas y su explotación sistemática pone en peligro su equilibrio y el de su entorno.
En Chile, los salares y los humedales asociados a ellos, son una importante fuente de recursos que favorecen la biodiversidad en entornos áridos o semiáridos como los del norte del país. Son varios los humedales protegidos y también los salares. La necesidad de resguardarlos surgió por el incontrolado proceso de explotación al que estaban siendo sometidos. Recientemente, el litio vino a sumarse a los intereses extractivos y su explotación está siendo revisada debido a las consecuencias que la disminución de estos salares –y sus humedales– tiene para el medioambiente en general y para el agua en particular. Los salares son productos de cuencas endorreicas, se alimentan de las aguas cordilleranas y las aguas subterráneas y su explotación sistemática pone en peligro su equilibrio. La evaporación forzada en las piscinas a cielo abierto y las piletas de concentración de litio para acelerar los procesos de extracción mineral deben que dar representadas, por tanto, también en el ciclo
hidrosocial del agua en
Chile. En un contexto de aridez como el del desierto de Atacama, la extracción de recursos provenientes de las escasas fuentes disponibles pone en peligro la continuidad del agua subterránea en la región. Son varios los ejemplos en la historia de reservorios de agua subterránea que están en peligro de extinción. California o Siria son ejemplos claros de cómo se ha explotado un sistema en un contexto de aridez. Para el caso de Chile, la cuenca del río Copiapó representa una clara manifestación de explotación sobredimensionada con relación a la capacidad de recarga del acuífero. Los derechos de agua otorgados son siete veces superior a dicha capacidad de recarga según informes recientes realizados por la Dirección General de Aguas.[2]
El ciclo del agua pone el centro de atención en la oferta de agua mientras que el ciclo hidrosocial contempla el papel fundamental de la demanda. Desde el punto de vista de la oferta el agua es renovable; desde el punto de vista de la demanda el agua es un recurso finito.
Si bien mantenemos que el agua subterránea es renovable, es importante señalar que no lo es a escala humana. De hecho, un reciente artículo al que hacemos referencia en la introducción de esta publicación señala que el 97 % de las aguas subterráneas son no renovables en escalas de tiempo centenarias.[3] En este mismo artículo indican que solo entre el 1 % y el 5 % del agua del subsuelo es extraíble de manera sustentable.
ORIENTACIONES
DIDÁCTICAS
Nivel: 4° básico
Historia, Geografía y Ciencias Sociales
OA 17: diseñar y participar activamente en un proyecto grupal que solucione un problema de la comunidad escolar; por ejemplo, reciclaje de la basura, exceso de ruido, organización de turnos, leer o entretener a alumnos más pequeños, etc.
Producto: los y las estudiantes podrán diseñar un proyecto sobre la concientización social y el cuidado del agua en la comunidad escolar. Además, se sugiere realizar las siguientes actividades y difundirlas en la escuela:
> Dibujar las fases del ciclo hidrosocial del agua.
> Crear cuentos sobre el cuidado del agua.
> Crear historietas sobre el buen uso de los recursos hídricos.
> Participar en obras de teatro sobre el cuidado del agua.
Nivel: 5° básico
Ciencias Naturales e Historia, Geografía y Ciencias Sociales
OA 14 (CN): investigar y explicar efectos positivos y negativos de la actividad humana en los océanos, lagos, ríos, glaciares, entre otros, proponiendo acciones de protección de las reservas hídricas en Chile y comunicando sus resultados.
OA 22 (HGCS): informarse y opinar sobre temas relevantes y de su interés en el país y el mundo (política, medioambiente, deporte, arte y música, entre otros) por medio de periódicos y tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC).
Producto: los y las estudiantes deberán investigar en las noticias locales los efectos negativos de la actividad humana en las aguas más cercanas a su comunidad (ríos, lagos, glaciares, océano, entre otros). Posterior a esto, propondrán acciones para dar a conocer estos efectos a la comunidad mediante una presentación Power Point y participar de manera activa en su mejora.
- ↑ En la actualidad, la población urbana supera el 86 % y según datos del INE se prevé que para 2035 rondará el 90 %.
- ↑ H2 Cuenca Ingenieros Consultores Ltda (2012). Análisis crítico de la red de niveles de aguas subterráneas del acuífero de Copiapó. Resumen Ejecutivo. MOP, División de Estudios y Planificación, Santiago, Chile.
- ↑ Abbott, B.W., Bishop, K., Zarnetske, J.P. et al. (2019). «Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions», Nature Geoscience, 12: 533-540.