El agua, recurso básico Tema 14 Tema 14. El agua, recurso básico 1 • El agua es un recurso renovable, sin embargo, también es un recurso limitado puesto que la cantidad disponible viene condicionada por su desigual distribución en el espacio y en el tiempo. • Los problemas que se presentan en relación al agua como recurso son el aumento en su consumo y la escasez de la misma. • Las prácticas agrícolas y las actividades industriales y urbanas, así como el aumento de la población humana y la mejora en la calidad de vida en la sociedad, hacen que se incrementen los requerimientos de agua recurriéndose entonces a la utilización de las aguas fósiles y a la sobreexplotación de los acuíferos. • Ello, unido al grave problema de la contaminación del agua hace disminuir notablemente las cantidades disponibles de este recurso. Tema 14. El agua, recurso básico 2 1. El problema del agua • Dice Greenpeace, que el consumo de agua por habitante en España • • • • (320 litros por persona y día) duplica el promedio mundial (150 litros por persona y día). Mientras, 500 millones de personas carecen del agua necesaria para cubrir sus necesidades básicas, por ejemplo un habitante de Camboya se conformará con 15 y uno de Mozambique con 5. “De seguir con esta tendencia, en 25 años, la cifra española se multiplicará por cuatro". La razón: el bajo precio que pagamos por el agua. Las Naciones Unidas informaron que el agua es un “recurso clave pero escaso". Y afirmaron que más de 1.000 millones de personas carecen de agua potable segura, que cerca de 2.000 carece de un adecuado saneamiento, y que más de 3 millones de personas mueren cada año de enfermedades causadas por agua no segura, cifra diez veces mayor que la de víctimas totales por año causadas por todas las guerras. La Asamblea General de las Naciones Unidas adoptó el 22 de diciembre de 1993 la resolución A/RES/47/193 por la que el 22 de marzo de cada año fue declarado Día Mundial del Agua. Tema 14. El agua, recurso básico 3 • Recursos hídricos: aguas presentes en la naturaleza, comprenden las aguas continentales, tanto superficiales como subterráneas, las oceánicas y el agua contenida en la atmósfera. • Recursos hídricos renovables: aguas dulces superficiales y subterráneas de una determinada zona geográfica que se renuevan anualmente. Volumen comparativo del agua total (A) de la Tierra (B) de las reservas de agua dulce (C) de las aguas superficiales Estrés hídrico = consumo superior al 10% de sus recursos renovables de agua dulce Tema 14. El agua, recurso básico 6 Tema 14. El agua, recurso básico 7 Mapa de la disponibilidad de agua en la Tierra El agua es un recurso natural • Indispensable para el desarrollo de los seres vivos y de las actividades humanas. • Irreemplazable en los procesos geológicos y en la producción de bienes y servicios. • Unitario, todas las aguas tienen un mismo origen y destino dentro de un ciclo, el ciclo hidrológico. • Renovable en mayor o menor tiempo a través del ciclo hidrológico. • Irregular en su distribución espacial y temporal. • Limitado, pues únicamente un pequeñísima fracción de toda el agua presente en la naturaleza puede ser utilizada. • Vulnerable, ya que es susceptible de contaminación. • Reutilizable, mediante su acondicionamiento y depuración. El camino futuro: • Mejorar la eficiencia en el uso del agua. • Introducir nuevas tecnologías en las industrias que permitan reutilizar y reciclar el agua empleada. • Aplicar políticas hidráulicas que lleven a una gestión más racional del agua y a lograr su uso sostenible. • Principios: eficiencia, ahorro, reutilización y reciclado del agua. 2. El ciclo del agua Tema 14. El agua, recurso básico 11 Tema 14. El agua, recurso básico 12 El ciclo hidrológico cuantificado A. Balance hídrico • Para saber el balance hídrico hay que conocer y cuantificar las entradas y las salidas y comprobar que existe equilibrio. • Se pueden realizar balances hídricos de países, de regiones, en un periodo de tiempo,… • Para ello se aplica la fórmula siguiente: Tema 14. El agua, recurso básico 14 Actividad 1 Ciclo hidrológico. Es un sistema cerrado. Tema 14. El agua, recurso básico 15 Balance hidrológico Tema 14. El agua, recurso básico 16 Actividad 2 Los dos principios básicos para un mejor aprovechamiento del ciclo del agua son simples: uno, como el hombre es un habitante de los continentes, cualquier precipitación en el océano se pierde, a efectos humanos, y dos, el agua es utilizable sobre todo en estado líquido, luego la evaporación debe minimizarse en los continentes ( aunque debería acelerarse en los océanos, ya que el agua volverá a caer, quizá sobre un continente, de forma inmediata) (F. Anguita) B. Influencia humana en el ciclo hidrológico Para tener agua disponible recurrimos a: • • • • • Construcción de embalses y presas. Explotación de acuíferos. Recolección del rocío mediante rampas y canales. Trasvases entre cuencas. Desalación del agua del mar. Si los problemas persisten: • • Cobertura de presas (evita pérdidas por evaporación) Formación de lluvia artificial mediante un "acelerador hidrológico" o el empleo de aviones que expulsen sales de plata para que se condense el vapor y generen lluvia. Tema 14. El agua, recurso básico 18 3. Usos de agua SEGÚN LA ACTIVIDAD PARA LA QUE SE EMPLEA: • Uso consuntivo: Si el agua es empleada para realizar una actividad y ya no puede ser utilizada de nuevo. – Actividades agrícolas, ganaderas o industriales. • Uso no consuntivo: Si una vez empleada en una actividad puede ser utilizada de nuevo, siempre y cuando presente unos mínimos de calidad. – Usos energéticos, ecológicos o recreativos. SEGÚN SU CARACTER PRESCINDIBLE O IMPRESCINDIBLE: o Usos primarios (agrícolas, domésticos o industriales) o Usos secundarios (energéticos, recreativos, navegación) Tema 14. El agua, recurso básico 19 USOS DEL AGUA USOS DEL AGUA USO CONSUNTIVO USO NO CONSUNTIVO PRESCINDIBLE IMPRESCINDIBLE AGRICULTURA ENERGÉTICO AGRICULTURA ENERGÉTICO GANADERÍA ECOLÓGICO DOMÉSTICOS RECREATIVO INDUSTRIA RECREATIVO INDUSTRIA NAVEGACIÓN Tema 14. El agua, recurso básico 20 Tema 14. El agua, recurso básico 21 A.3. Extracción y consumo de agua en los países de la UE A.4. Consumo de agua por sectores en regiones del mundo) USOS URBANOS Los que cubren las necesidades del hogar, comercio o servicio público NIVEL DE VIDA DESARROLLO ECONÓMICO TAMAÑO DE POBLACIÓN DEMANDA DE AGUA PARA USO DOMÉSTICO (Hogar, comercio y servicios públicos) Supone menos de la décima parte del consumo mundial. 8% (18% (España) 15 litros/persona y día mínimo necesario Tema 14. El agua, recurso básico 24 Tema 14. El agua, recurso básico 25 USO INDUSTRIAL • • • • • Materia prima Agente refrigerante Receptor de vertidos Transporte de materiales Agente de limpieza Tema 14. El agua, recurso básico 26 USO AGRÍCOLA Tema 14. El agua, recurso básico 27 Usos energéticos El agua es fundamental para la producción de energía eléctrica (centrales hidroeléctricas y procesos de refrigeración de centrales nucleares). • No suponen un consumo de agua. Tema 14. El agua, recurso básico 28 Usos en navegación y ocio • Navegar por agua dulce requiere de unos caudales fluviales mínimos. • Es un uso no consuntivo pero puede provocar la pérdida de la calidad del agua y restringir, por tanto, su uso posterior. • En España sólo es navegable el río Guadalquivir en su último tramo. Tema 14. El agua, recurso básico 29 Gestión del agua • MEDIDAS DE CARÁCTER GENERAL 1- REDUCCIÓN DEL CONSUMO EN EL SECTOS AGRÍCOLA • Cambios en los sistemas de riego, aplicando técnicas más modernas como el riego por impulsos o el riego por goteo. • Mejora en las prácticas de gestión del agua: distribución equitativa de la misma evitando el despilfarro. 2- REDUCCIÓN DEL CONSUMO EN INDUSTRIA • Reciclado y reutilización del agua • Reducción del flujo de agua. • Evitar las pérdidas, fugas o escapes. • Incentivos para las industrias que gestionen bien su agua y no contaminen. Tema 14. El agua, recurso básico 30 Riegos a manta o por inundación. Muchas pérdidas de agua por evaporación. Tema 14. El agua, recurso básico 31 Riego por goteo Tema 14. El agua, recurso básico 32 Riegos con agua residual Tema 14. El agua, recurso básico 33 Cultivos hidropónicos. Almería. Tema 14. El agua, recurso básico 34 3- REDUCCIÓN DEL CONSUMO URBANO • Empleo de instalaciones de bajo consumo (cisternas adecuadas, grifos con temporizador, etc). • Adopción de precios del agua más acordes a su verdadero coste. • Aplicación del paisaje xerofílico en los ajardinamientos: sustituir el cesped por plantas y arbustos autóctonos, más resistentes a la sequía. • Planificación urbana • Reutilización de aguas residuales domésticas, previa depuración, para el riego de parques y jardines o para la agricultura. Tema 14. El agua, recurso básico 35 tomillo Jardinería Xerofítica romero Tema 14. El agua, recurso básico 36 SOLUCIONES DE CARÁCTER TÉCNICO • Embalses: La construcción de presas y embalses tiene como finalidad regular las aguas de los ríos y controlar sus crecidas. • Trasvases: Consiste en exportar agua desde una cuenca hidrográfica con excedentes a otra con déficit por medio de un sistema de canales cuyo impacto en el medio es muy elevado • Actuaciones sobre los cursos del río: Restaurar los daños que en ellos se hayan producido (calidad del agua, perdida en la capacidad de desagüe..) • Desalación del agua del mar: Su finalidad es obtener agua potable a partir del agua del mar o de aguas salobres continentales, es necesario separar las sales disueltas. Tema 14. El agua, recurso básico 37 Desalación procedimientos • Procedimientos Térmicos: separación de la sal mediante evaporación del agua de la disolución salina y su posterior conversión en agua dulce por condensación. El agua que se obtiene es pura y es necesario añadir ciertas sales para convertirla en potable. Los procedimientos térmicos son adecuados para desalar grandes cantidades de agua marina que puede ser empleada para usos urbanos. • Procedimientos de filtración mediante membranas: el proceso de ósmosis inversa es un mecanismo de alta presión. La separación del agua y la sal se realiza a través de membranas semipermeables que permiten el paso de agua pero invirtiendo el proceso de ósmosis natural. Tema 14. El agua, recurso básico 38 • Control en la explotación de acuíferos: la sobreexplotación de acuíferos es la extracción de cantidades de agua mayores que los aportes que reciben. En épocas de escasez de agua puede llegar a su agotamiento, a la reducción del caudal de ríos que reciben aportes de agua de los mismo o provocar fenómenos de subsidencia o hundimientos del terreno. • Si los acuíferos están situados en zonas costeras su sobreexplotación puede conducir a fenómenos de intrusión marina. Para evitar estos problemas es necesario ejercer un control de su explotación para reducir la demanda y permitir su recuperación de forma natural. Tema 14. El agua, recurso básico 39 ¿Como funciona el trasvase Tajo-Segura? Tema 14. El agua, recurso básico 40 Desalación Tema 14. El agua, recurso básico 41 La evolución del coste del agua de mar desalada desde 1970 a 2004 Mientras que el coste estimado del agua procedente de un trasvase del Ebro sería de 0,90 euros/m3. Tema 14. El agua, recurso básico año Euros/m3 1970 2,10 1980 1,80 1985 1,11 1990 0,96 1995 0,75 2000 0,50 2004 0,40 42 Procedimientos térmicos • Evaporación + posterior condensación Destilación solar Por compresión de vapor La fuente de calor puede ser combustibles fósiles o la energía solar Tema 14. El agua, recurso básico 43 Canarias desalación con energías alternativas Tema 14. El agua, recurso básico 44 Ósmosis inversa • Mediante la aplicación de presión mecánica se logra contrarrestar la presión osmótica natural, de forma que el agua fluye desde la zona con mayor concentración de sales (medio hipertónico) a la de menor concentración (medio hipotónico) hasta obtener agua pura . Como funciona una desaladora por ósmosis inversa Tema 14. El agua, recurso básico 45 Ventajas e inconvenientes de la desalación. • Supone una ocupación del territorio muy inferior a la de un trasvase. • Resulta más económico que los trasvases. • Podría acoplarse a la producción de energías renovables. El principal problema son las salmueras, el residuo salino generado (daño a los ecosistemas costeros) • • El vertido incluye algunos productos químicos (biocidas, antiincrustantes y antiespumantes) utilizados en el tratamiento del agua. • Tema 14. El agua, recurso básico Hasta ahora casi todas dependen de un alto consumo energético procedente de combustibles fósiles. 46 La localización de las desaladoras debería ser en zonas donde el impacto sobre las comunidades bentónicas (fondos costeros) sea mínimo. Es importante evitar bahías cerradas y sistemas de gran valor ecológico, como las praderas de angiospermas marinas como las Posidonias. Los vertidos de salmueras habrá que situarlas en zonas de hidrodinamismo (agitación) medio o elevado, que facilite la dispersión de la sal Tema 14. El agua, recurso básico vertida al mar. 47 Praderas de, Posidonia oceánica especie clave en los ecosistemas de los fondos costeros. Muy sensible al aumento de salinidad. Tema 14. El agua, recurso básico 48 SOLUCIONES DE CARÁCTER POLÍTICO 1- Promulgación de leyes que regulen el consumo de agua (Ley de Aguas de 1985) y la gestión de la misma. 2- Conferencias internacionales que traten de dar una respuesta global al problema de la escasez de agua. 3- Agenda 21 Medidas de la Agenda 21: • Medidas de control de los desagües. • Control de los residuos vertidos. • Reducción y reciclaje • Empleo de agua reciclada para la agricultura • Evitar la contaminación marina (Intrusión salina) • Protección de las especies y ecosistemas costeros y marinos • Evitar la sobreexplotación pesquera. Tema 14. El agua, recurso básico 49 Conferencias * Conferencia del Agua de las Naciones Unidas (Mar de Plata 1977): donde se realizó una 1ª evaluación de los recursos hídricos a escala mundial. Marca el comienzo de las actividades globales en relación con el agua. * Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente (Dublín 1992): Estaleció cuatro principios básicos: el agua dulce es un recurso finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el desarrollo del medio ambiente. * Conferencia de Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo (Río de Janeiro 1992): Se realiza una evaluación de los recursos del agua, llegando a la conclusión de la necesidad de mantener un seguimiento constante de las fuentes, la cantidad y la calidad del agua. Éste es el punto de partida para lograr un uso sostenible del agua. * El Foro Mundial del Agua (La Haya 2001): donde se fijaron los objetivos mundiales sobre saneamiento y abastecimiento de agua a las poblaciones. * Conferencia Internacional del Agua Dulce (Bonn 2001) * Tercer Foro Mundial del Agua (Japón 2003): en el se destaca que el agua es esencial para lograr un desarrollo sostenible y se busca una mayor concienciación sobre la importancia del uso y gestión sostenible de los recursos hídricos, así como la necesidad de su protección. Tema 14. El agua, recurso básico 50 Los recursos hídricos en España y su gestión • En España el agua es un bien nacional, un recurso escaso, con irregular disponibilidad entre regiones. • Su gestión corresponde al Estado. • Su balance hídrico es negativo con consecuencia de un excesivo consumo de agua. Hay diferencia entre unas cuencas y otras y , por tanto, entre una regiones y otras. Este déficit aumenta en épocas de sequía que se repiten de forma cíclica y que pone en peligro el abastecimiento La Administración Central es responsable de los problemas de cantidad y calidad de las aguas . • Se encarga de la relación del Plan Hidrológico Nacional. Tema 14. El agua, recurso básico 51 El Consejo Nacional del Agua, se crea con el fin de coordinar y asesorar, es un órgano consultivo y no legislativo. En 1926 se crearon las Confederaciones Hidrográficas de Cuenca, que la reciente ley de aguas se denomina Organismos de cuenca, son organismos gestores. Se encargan de la elaboración de los planes hidrológicos de cuenca que integran el PHN, conceden los permisos para los diferentes usos del agua y son responsables del mantenimiento y seguridad de los embalses, protegiendo sus cuencas de captación de agua. En 1991 se crea la Dirección General de Calidad de las Aguas, cuyo objetivo es preservar y restaurar la calidad del medio hídrico. La planificación hidrológica en España hace hincapié en los siguientes objetivos: aumentar la disponibilidad del agua, proteger la calidad del agua, racionalizar los usos del agua cuidando el medio ambiente, conseguir que los españoles satisfagan sus demandas de agua. Tema 14. El agua, recurso básico 52 Plan Hidrológico Nacional (PHN) • • • • • • • • • • Se aprobó en 2001 y sus objetivos fundamentales son: Lograr el buen estado de dominio público hidráulico y de las masas de agua. Gestionar la oferta de agua y satisfacer las demandas de agua presentes y futuras a través de un aprovechamiento racional sostenible, equilibrado y equitativo del agua, garantizando la suficiencia y calidad del recurso para cada uso y la protección a largo plazo de los recursos hídricos disponibles. Sus actuaciones: Coordinar los PH de cuenca. Regular la transferencia de agua entre diferentes cuencas mediante los trasvases. Proponer la desalación donde sea necesaria. Fomentar la reutilización y depuración de las aguas residuales, la canalización de agua de lluvia y la reposición artificial de las aguas subterráneas. Gestionar las épocas de sequía. Regular las áreas inundables. Proteger las aguas subterráneas y conservar humedales. Mejorar las canalizaciones, modernizar los regadíos, reforestar las cuencas, regular los cauces, construir embalses, desaladoras y trasvases, son otros aspectos destacables. Tema 14. El agua, recurso básico 53
