Dr. Felipe I. Arreguín Cortés Director General Instituto Mexicano de

Dr. Felipe I. Arreguín Cortés
Director General
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
1
Faja de los grandes
Desiertos del mundo
México vulnerable por su ubicación geográfica
Por su clima seco en la mitad norte de su territorio
es común la escasez natural de agua.
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2
Trayectorias históricas de los huracanes
HURACANES
Atlántico desde 1851
Pacífico desde
1949
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3
Vulnerabilidad Global por Municipio
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4
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5
Precipitación Media Anual México (1941-2012) en mm.
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6
Desarrollo regional vs disponibilidad
Tercil superior Aguas del
Valle de
México
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Tercil medio
Río Bravo
Lerma-Santiago-Pacífico
Peninsula de Yucatán
Tercil inferior
Península de Baja Califronia
Noroeste
Pacifico Norte
Pacifico Sur
Cuencas Centrales del Norte
Golfo Norte
Golfo Centro
Frontera Sur
Balsas
7
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8
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9
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10
México en cifras
• 1 959.3 miles de km2
• 121.8 millones de habitantes
(CONAPO, 2015)
• Densidad 58 hab/km2
• 23 % en localidades menores a
2,500 habitantes
• 188,593 localidades con menos
de 2,500 habitantes (INEGI,
2014)
• 3,982 m3/hab/año
disponibilidad natural media
(2013)
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11
Usos del agua
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12
Principales retos del uso eficiente
del agua
• Escasez
• Contaminación
• Impacto del cambio global sobre el ciclo
hidrológico
• Falta de ordenamiento territorial
• Administración del agua
• Inversión en investigación y desarrollo
tecnológico
• Recursos financieros
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13
Extracción de aguas subterráneas en el mundo (NGWA, 2015)
Esttracción de aguas subterráneas
Usos por sector
Extracción de
Extracción de Extracción de
Población
aguas
Extracción de
aguas
aguas
País
2010 (en
subterraneas
aguas
subterraneas subterraneas
miles)
2010
subterraneas
para uso
para uso
(km3/año)
para riego (%) domestico (%) industrial (%)
India
1,224,614
251.00
89
9
2
China
1,341,335
111.95
54
20
26
Estados Unidos
310,384
111.7
71
23
6
Pakistan
173,593
64.82
94
6
0
Irán
73,974
63.4
87
11
2
Bangladesh
148,692
30.21
86
13
1
México*
113,423
30.37
68
24
8
Arabia Saudita
27,448
24.24
92
5
3
Indonesia
239,871
14.93
2
93
5
Turquía
72,752
13.22
60
32
8
Rusia
142,985
11.62
3
79
18
Siria
20,411
11.29
90
5
5
Japón
126,536
10.94
23
29
48
Tailandia
69,122
10.74
14
60
26
Italia
60,551
10.4
67
23
10
*2013
Datos estimados
Margat, J., and J. van der Gun. 2013. Groundwater around the World, CRC Press/Balkema
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14
Acuíferos transfronterizos en el mundo
México comparte un conjunto de acuíferos con
Estados Unidos y Centroamérica, mediante los cuales
se abastecen grandes zonas de riego, asentamientos
urbanos e industrias.
http://www.un-igrac.org/
Se ha determinado la disponibilidad de
agua de las 731 cuencas que integran
al país
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17
Disponibilidad de Agua Subterránea
GRADO DE EXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS, 2013
300
281
653 acuíferos
Grado de explotación =
NÚMERO DE ACUÍFEROS
250
X 100 (%)
200
150
88
97
100
93
81
50
Sin disponibilidad de agua
195
Con disponibilidad de agua
458
Total
Extracción
Recarga
28
23
653
31
22
11
13
175-200
200-300
1
0
0-25
25-50
50-75
75-100
547 ACUÍFEROS
SUBEXPLOTADOS
100-125
125-150
150-175
300-400
106 ACUÍFEROS
SOBREEXPLOTADOS
Se ha determinado y dado a conocer la actualización de la disponibilidad de
agua de los 653 acuíferos del país, mediante acuerdo publicado en el DOF el
20 de diciembre del 2013.
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18
Situación de los acuíferos en México por
Región Hidrológica Administrativa (CONAGUA, 2014)
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19
El agua subterránea en México
Los acuíferos:
 Son las únicas fuentes permanentes de agua en las regiones áridas y
semiáridas, que ocupan alrededor del 50% del territorio nacional.
 Sustentan el riego de unos dos millones de hectáreas (poco más de la
tercera parte de la superficie total irrigada en el país) .
 Suministran cerca del 75% del volumen de agua utilizado en las
ciudades, donde se concentran alrededor de 65 millones de habitantes.
 Satisfacen las demandas de agua de la gran mayoría de los desarrollos
industriales, y
 Abastecen a casi toda la población rural (25 millones de habitantes) .
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20
Efectos e impacto ecológico del manejo
no sustentable de las aguas subterráneas
 Abatimiento de niveles del agua subterránea.
 Minado de la reserva.
 Impacto ecológico negativo: desaparición de





manantiales, vegetación nativa, humedales, lagos,
gasto base de ríos y ecosistemas locales.
Disminución del gasto y rendimiento de los pozos.
Pérdida de la rentabilidad de la actividad agrícola.
Deterioro de la calidad del agua subterránea.
Incremento del costo de extracción (consumo de
energía eléctrica).
Asentamiento y agrietamiento del terreno.
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21
Acuíferos y cambio climático
El cambio climático puede afectar la recarga de los acuíferos, al
impactar la distribución espacial y temporal de la precipitación,
infiltración y evapotranspiración de los cultivos.
MAS CONCENTRADAS A
LO LARGO DEL AÑO
MAS
MAYOR
MAYOR
CONSUMO EVAPORACION EVAPOTRANSPIRACION
MENOS AGUA
SUBTERRANEA
MAYOR ESCORRENTIA
SUPERFICIAL
MENOS AGUA
SUBTERRANEA
MENOS INFILTRACION
Pernia y Fornes, 2008
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22
Impacto del cambio climático sobre
la disponibilidad del agua
Estimación global del agua subterránea recargada durante el periodo 1961-1990 y variación
porcentual para cuatro escenarios de cambio climático del IPCC para los años 2041 y 2070 (Fuente:
Programa de Evaluación Mundial de Agua de las Naciones Unidas, 2012).
Manejo integrado de acuíferos
Gestión integrada del agua
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24
Gestión integrada del agua
(Instrumentos)
:
Instrumentos
Institucionales y
Administrativos
Instrumentos
Legales
Instrumentos
GIRH por Cuenca
Hidrográfica
Instrumentos
Financieros
Instrumentos de
Planeación
Instrumentos
,
Sociales
.
Instrumentos
Económicos
(incl Mercados)
Objetivos del PNH 2014-2018
1. Fortalecer la gestión integrada y sustentable del agua.
2. Incrementar la seguridad hídrica ante sequías e
inundaciones.
3. Fortalecer el abastecimiento de agua y el acceso a los
servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento.
4. Incrementar las capacidades técnicas, científicas y
tecnológicas del sector.
5. Asegurar el agua para el riego agrícola, energía,
industria, turismo y otras actividades económicas y
financieras de manera sustentable.
6. Consolidar la participación de México en el contexto
internacional en materia de agua.
Ejes para el manejo sustentable de acuíferos
Molle y Closas, 2015
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27
Agenda de Investigación en agua
subterránea (propuesta)
•
Preservar las fuentes actuales de agua para las
generaciones futuras
•
Apoyarse en el agua subterránea para impulsar el
desarrollo socioeconómico y reducir la pobreza
•
La conservación de los ecosistemas dependientes del
agua subterránea
•
La protección de la salud humana y el bienestar de las
personas
•
Mitigación y/o adaptación al cambio climático y
elevación del nivel del mar
•
Fortalecer la gobernanza del agua subterránea
Campos de actuación e investigación para preservar
las fuentes de agua para las generaciones futuras
• Caracterización de acuíferos someros y profundos
• Caracterización vertical
• Contaminación difusa
• Impacto de grandes obras en los acuíferos
• Reducir la sobreexplotación – control de la extracción
• Uso del agua en la agricultura: incremento de la producción
agrícola vs reducción de volúmenes extraídos
• Protección de pozos
• Monitoreo de niveles y calidad del agua subterránea
Áreas de investigación para la conservación de los
ecosistemas dependientes del agua subterránea
•
•
•
•
•
•
•
•
Gas lutita - Fracking
Impacto de grandes obras en los acuíferos
Descargas naturales de agua subterránea
Reservas de agua subterránea para conservación
ecológica
Protección de la calidad del agua subterránea
Control de la contaminación de acuíferos
Sistemas regionales de flujo de agua subterránea
Interacción agua superficial-agua subterránea
Riesgo de contaminación de acuíferos
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33
Reservas de gas y aceite
de lutita en México
Centro Mario Molina
Fuente: U.S. Energy Information Administration,
2013. Technically Re coverable Shale Oil and
Shale Gas Resources: An Assessment of 137
Shale Formations in 41 Countries Outside the
United States.
Monitoreo y control de acuíferos
• Existen herramientas y métodos para seguir el
comportamiento de las variables que permiten estimar
las entradas y salidas de agua de los acuíferos así como
la evolución de niveles de los acuíferos.
• Lo anterior se constituye en elementos para responder
con oportunidad ante la presencia de anomalías o
situaciones criticas que indican una gestión deficiencia
en el manejo de un acuífero.
• Si bien estas herramientas se han aplicado más en
acuíferos asociados a zonas urbanas, su uso en el
ámbito hidroagrícola es fundamental como soporte para
la toma de decisiones en pro de la sustentabilidad.
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Estimación de humedad de suelo con base en imágenes
de satélite
Soil Moisture
Observing Satellite
(SMOS)
• Administrado por la Agencia
Espacial Europea.
• Estima humedad de suelo y
salinidad oceánica.
• Valores de humedad de
suelo calibrados (requiere
posproceso).
• Orbita polar – cubre el país
en aprox. 48 horas.
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36
Soil Moisture Active Pasive Satellite
SMAP
• En orbita en enero de 2015.
• Participación en el grupo de trabajo coordinado por el Jet Propulsion
Laboratory (JLP) de la NASA.
• Fase de calibración (IMTA e II/UNAM en colaboración participan con dos
sitios (Villahermosa, Tab., y Calakmul, Campeche.)
• Datos disponibles al grupo científico
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37
DRONES
Aplicaciones sobre las que se trabaja:
Variabilidad espacial y temporal de procesos asociados al riego para
mejorar su aplicación.
Monitoreo de bulbos de mojado en
líneas de goteo para evaluar la
uniformidad del riego.
Parcela agrícola en Texcoco, Estado de
México.
Monitoreo del avance diferencial del
flujo en surcos y del riego en un pivote
central
Distrito de Riego 075, “Río
Fuerte”, Sinaloa.
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38
Monitoreo de acuíferos con imágenes de satélite
Investigadores de la NASA y de la Universidad de California e Irvine demostraron que los 37
acuíferos más grandes de la tierra se están desecando y parece que su reducción es constante,
sin conocerse el agua que queda en ellos. Para ello utilizaron más de once años de datos de los
satélites GRACE (experimentos de recuperación gravitatoria y clima) para medir la reducción del
agua. El estudio fue publicado en Water Resources Research.
Uncertainty in Global Groundwater Storage Estimates in a Total Groundwater Stress Framework, Richey, 2014, doi: 10.1002/2015WR017351.
Modelo que estima los limites y volumen de
acuíferos basado en información satelital
Vegetación, suelo,
topografía
Precipitación, radiación
solar, temperatura,
viento, humedad,
presión
Presiones
Modelo
Salidas
Humedad del
suelo, humedad
de la zona
radicular, acuíferos
Climatología
Anomalías de reservas
de agua terrestres
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Acuíferos,
humedad
del suelo,
indicador
es de
sequía
40
Monitoreo vertical del agua subterránea
Modelo conceptual hidrogeoquímico
Caracterización de acuíferos someros y profundos
Conclusiones
• Gran parte de las zonas de riego se encuentran inmersas en
regiones áridas y semiáridas, en donde el agua subterránea es
la fuente de abastecimiento más segura, confiable y
permanente, y muchas veces la única.
• El manejo sustentable del agua subterránea exige que la
extracciones debe estar en armonía con el potencial de
recarga del acuífero.
• La sustentabilidad de los sistemas productivos soportados por
las aguas subterráneas mandata una gestión integrada con la
participación de los tres niveles de gobierno y la sociedad civil
organizada, y de manera particular en el caso de las zonas
bajo riego la de los productores y asociaciones de usuarios.
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43
GRACIAS ……….