112 LA HUELLA ECOLÓGICA DEL AGUA Dr. Manuel Guerrero Lega

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LA HUELLA ECOLÓGICA DEL AGUA
Dr. Manuel Guerrero Legarreta
·
Septiembre 02 de 2008
Necesitamos un medio ambiente para obtener los recursos y acomodar los desechos
Recursos
– Agua
– Energía
– Materias primas
• Desechos
– Agua
– Energía gastada y gases
– Residuos
• Hoy en día el impacto (o huella) ecológico de la humanidad en su conjunto es 23%
mayor que lo que el planeta puede regenerar por sí mismo.
• Eso quiere decir que le toma a la Tierra casi un año y tres meses regenerar lo que
gastamos en un año.
• Este tema no ha sido adecuadamente tratado y constituye una amenaza que ha sido
soslayada.
• No es inevitable seguir por este camino, pero hay que emprender acciones,
fundamentalmente de cooperación.
Para ver con más facilidad ha dónde ha llegado la Humanidad, comprimimos en un año su
historia desde el surgimiento de la civilización:
– 1 de enero: inicio de la civilización (80,000 años atrás)
– 31 de diciembre: día de hoy
Primero, veremos el calendario cósmico y luego el humano.
El calendario cósmico
•
•
112
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Años
56,250 Formación de la Tierra
43,750 Surge la vida
875 Aparición de los mamíferos
812 Extinción de los dinosaurios
562
Años
Eosimias Sinensis: primer
antecesor del Homo
Meses
46
Huellas de Laetoli:
evidencia de un ser bípedo
24
Aparece el Homo habilis
Aparece el Hombre de
Neanderthal
6
3
1
Empieza el Paleolítico
medio; el hombre se
6
empieza a organizar;
primeros entierros
113
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El calendario humano
Paleolítico medio; primeros
vestigios de civilización
ENE
D
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S
1
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FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
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Inicio del paleolítico superior;
coexisten el Cro Magnon y el
Neanderthal
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S
1
JUL
2
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Desaparece el Neanderthal
(¿se mezcla con el Cro Magnon?)
D
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OCT
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El hombre se dispersa;
primeras migraciones a
América
Mujer de
Tepexpan
NOV
Lentejas, almendras y
pistaches en una cueva
de Grecia
D
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5
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Agricultura
en Egipto
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V
S
30
Inicia el
Neolítico
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Pericles;
Alejandro Magno
Babilonia llega a
200,000 habitantes
Grandes
pirámides de
Egipto
FundaciónDIC
de
Roma
Fundación de
Constantinopla
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S
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Nacimiento de
Jesucristo
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31
Primeros
mecanismos
de relojería
Empieza la
Edad Media
Llegada de los aztecas
a Mesoamérica
Tenochtitlán;
tiene
350,000
habitantes
Imprenta de
Gutenberg
El 30 de diciembre
hora
00:00:0
primer FFCC en vías de madera
02:03:18
máquina de vapor de Tomás Savery
05:21:16
máquina de vapor de Tomás Newcomen
06:58:57
textilera mecanizada de Paul y Wyatt
09:49:46
máquina textil de Esteban Crompton
09:49:46
Nicolás Cugnot crea el primer vehiculo automóvil mecánico
10:48:54
mejora de Watts a las máquinas de vapor
11:30:19
primer dirigible (Jean Pierre Blanchard)
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30 de diciembre
El 31 de diciembre
hora
15:27:32
Se extiende el uso de la locomotora diesel
18:11:47
El avión más popular es el Boeing 707
18:44:38
Se funda la OPEP
18:51:13
Yuri Gagarin, primer astronauta
19:33:46
Neil Armstrong camina en la Luna
20:10:03
Primera crisis petrolera
20:16:37
Se anuncian los grandes yacimientos mexicanos
20:29:47
Primera devaluación del peso desde los cincuentas
20:42:54
Segunda crisis petrolera
20:53:02
La huella ecológica del planeta excede su biocapacidad
22:16:53
Conferencia ONU para el Ambiente y el desarrollo: huella ecológica
22:22:27
Introducción del concepto de agua virtual
23:08:44
Resoluciones del Milenio
23:21:35
Introducción del concepto de huella del agua
23:52:26
La Huella de Agua de la Naciones
118
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hora
01:39:43
Primer FFCC en acero Ricardo Trevithick
02:25:43
Primer FFCC exitoso Juan Blekinsop
04:04:16
FFCC para explotar una cantera de granito en Massachusetts
08:20:29
Hay más barcos de vapor que de vela
08:46:46
FFCC transcontinental (EEUU)
08:53:20
Sigfrido Marcus construye en Viena el primer auto gasolina
10:18:45
FFCC eléctrico (Magnus Volk) en Brighton, Inglaterra
10:31:53
Primer auto comercial de gasolina (Benz)
11:31:01
Karl Benz vende su modelo "Velo"
11:37:35
Primer FFCC interurbano (Suecia)
12:30:09
los hermanos Wright hacen el primer vuelo
13:03:00
se comercializa masivamente el Ford modelo T
15:07:50
Vuelo sin escalas de Lindbergh a través del Atlántico
31 de diciembre a. m.
02:25:43
15:27:32
04:04:16
18:00:00
10:31:53
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31 de diciembre p. m.
12:30:09
19:33:46
17:57:42
18:11:47
18:35:04
19:01:00
hora
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Se extiende el uso de la locomotora diesel
18:11:47
El avión más popular es el Boeing 707
18:44:38
Se funda la OPEP
18:51:13
Yuri Gagarin, primer astronauta
19:33:46
Neil Armstrong camina en la Luna
20:10:03
Primera crisis petrolera
20:16:37
Se anuncian los grandes yacimientos mexicanos
20:29:47
Primera devaluación del peso desde los cincuentas
20:42:54
Segunda crisis petrolera
20:53:02 La huella ecológica del planeta excede su biocapacidad
22:16:53
Conferencia ONU para el Ambiente y el desarrollo: huella ecológica
22:22:27
Introducción del concepto de agua virtual
23:08:44
Resoluciones del Milenio
23:21:35
Introducción del concepto de huella del agua
23:52:26
La Huella de Agua de la Naciones
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• Los combustibles fósiles ofrecen movilidad
• Los tiempos de desplazamiento han disminuido sustancialmente
• Ha habido una globalización de insumos
• Y también de dispersión de los residuos
Se ha provocado una redistribución de los recursos …Pero
® no es posible satisfacer las necesidades proyectadas de una creciente población
mundial con la economía actual
® el modelo occidental – basado en el consumo de hidrocarburos, centrado en el
automóvil y con bienes desechables – no sirve
® la economía global no puede expanderse indefinidamente con el deterioro de los
ecosistemas que conlleva
20:53:02
Huella ecológica (número de Tierras necesarias
Demanda vs biocapacidad
demanda
biocapacidad
Conceptos básicos: el aprovechamiento de la energía
• La forma básica de energía la provee el mismo planeta con su fuerza gravitacional.
• La otra la da el Sol.
• Juntos provocan caídas de agua, vientos, mareas (con ayuda de la Luna).
• Los animales proveyeron hasta finales del siglo XIX la fuerza para transportarse y
mover la industria.
121
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A finales del siglo XVII y principios del XVIII se
aprendió a dominar la fuerza del fuego.
Bajo el mismo principio
(la caldera) se generó la
a
energía secundaria: la
electricidad, que puede
transportarse a grandes
distancias y su aplicación
es muy flexible, aunque
es muy caro almacenarla
122
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El descubrimiento
de los combustibles
fósiles – primero
carbón y más tarde
petróleo – promovió
el transporte
económico, seguro
y a grandes
distancias.
… pronto se hizo masivo
•
•
•
2,000 millones de personas que no tienen acceso a electricidad y 1,000 millones la
obtienen de fuentes muy caras (baterías o generadores a base de keroseno)
En los países subdesarrollados se tienen que importar los combustibles requeridos
para transporte y generación eléctrica; los costos de operación de las plantas de
generación suelen ser altos por su mal estado y alta ineficiencia de conversión
Esas gentes generan un impacto negativo en el ambiente.
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Conceptos básicos: el agua en la Tierra.
fuente
volumen (km3)
porcentaje
océanos
1,320,500,000
97.22%
capas de hielo
29,000,000
2.13%
agua subterránea
8,300,000
0.611%
glaciares
210,000
0.015%
lagos de agua dulce
125,000
0.009%
mares internos (salados)
104,000
0.008%
humedad de la tierra
67,000
0.005%
atmósfera
13,000
0.001%
ríos
1,250
0.0001%
total
1,358,320,250
100.00%
fuente
volumen (km3)
porcentaje
4,150,000
0.306%
agua subterránea
disponible
lagos de agua dulce
125,000
0.009%
humedad de la tierra
67,000
0.005%
atmósfera
13,000
0.001%
ríos
1,250
0.0001%
total
4,356,250
0.321%
agua disponible globalmente = 0.321%
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disponibilidad natural media per cápita
(1970 - 2020) (m3 / hab)
10,000
9,880
8,000
7,128
5,864
6,000
4,708
4,250
3,936
2010
2020
4,000
2,000
0
1970
1980
1990
2000
destino de la precipitación
5%
22%
73%
Evotranspiración
Escurrimiento natural medio
superficial interno
Recarga media de acuíferos
•
•
•
•
•
El agua se acumula el agua en
– la atmósfera,
– la superficie terrestre y
– la subterránea.
El agua de la atmósfera se mueve de una parte a otra del planeta.
La almacenada en los otros dos compartimentos depende muchos factores
geológicos.
Si pudiéramos conocer los parámetros del ciclo hidrológico podríamos predecir su
comportamiento, tanto localmente como globalmente.
Una dificultad es que el ciclo tiene variaciones que ocurren en tres escalas
diferentes de tiempo
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100 años
Procesos en océanos
10 años
1 año
Movimientos agua
subterránea
1 mes
Sistema pluvial
1 día.
Movimientos agua
superficiales
1 hr.
1 min
Los movimientos se acoplan los impactos globales
LA COMPETENCIA POR LOS RECURSOS
LAS COMUNIDADES URBANAS Y RURALES
•
En 1950, la población mundial era de 2,500 millones de personas
•
En los inicios del siglo XXI supera los 6,000 millones, un aumento de
casi el 150%
•
La proporción de la población global que vivía en áreas urbanas
aumentó de un 29% a un 47%
•
Para 2010, será más del 50%
127
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Crecimiento de la población
7,000
6,000
millones
5,000
4,000
3,000
2,000
1,000
0
2000 AC
1000 AC
1000
2000
Crecimiento de la población 1950 - 2050
10,000
9,000
7,000
6,000
5,000
4,000
3,000
2,000
1,000
45
50
20
20
35
30
25
40
20
20
20
20
15
10
05
00
95
90
20
20
20
20
20
20
19
19
80
75
85
19
19
19
65
60
50
70
19
19
19
19
55
0
19
habitantes (millones)
8,000
128
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129
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Una encrucijada
•
Existen 15.71 hectáreas globales por
habitante
•
Si todos los habitantes consumieran el
promedio, se requerirían 23.47
•
Esto quiere decir que ya nos falta media
Tierra
130
____________________________________________________________________
3.06
(13%)
8.88
(38%)
5.2
(22%)
)
7.13
6.33
(27%)
6.78
6.77
total = 23.47
bosques
2.79
emisiones
(hogar, energía
y transporte)
alimentación
vivienda
pastizales
pesca
tierras de cultivo
total = 23.47
bienes y
servicios
¿Nos alcanza el planeta para satisfacer las necesidades de todos los seres vivos que lo
habitamos?
Una nueva herramienta
el agua y la energía escondidos (1)
• Todos los seres vivos tenemos una proporción
alta de agua en nuestros organismos; esa agua
está sujeta a un mini ciclo hidrológico
• Estos procesos están acompañados por
intercambios de materia y de energía, sujetos a
las mismas leyes de la termodinámica que los
sistemas grandes
• Los objetos inanimados, minerales o productos
manufacturados, tienen también su parte de
agua y energía incluidos
131
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El agua y la energía escondidos (3)
• Una taza de café no se prepara solamente con
250 mililitros de agua y 50 gramos de café; es
necesario suministrar energía para calentar al
agua y percolar al café.
• Además el café se plantó y consumió agua para
crecer,
se
emplearon
fertilizantes
(que
requirieron agua y energía para elaborarlos), se
cortó, secó, tostó y transportó, lo que requirió
más agua y combustibles
• Los combustibles fueron elaborados por un
proceso industrial muy complejo, desde la
extracción
del
petróleo,
su
transporte,
refinación, almacenamiento y distribución).
El agua virtual y la huella de agua
• El agua virtual o agua embebida es la que se necesita
para elaborar un producto o un servicio (agua dulce).
• Debe tomarse en cuenta para estimar el impacto de la
actividad.
• Distingue hábitos de consumo y niveles de vida.
• Exhibe por qué los recursos se ven limitados.
• Varía entre las regiones, debido a la diferente capacidad
tecnológica, productividad y condiciones ambientales
• La huella es la marca que dejan nuestros hábitos en el
ecosistema
• Por ejemplo:
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Manzana
huella de agua: 70 litros por una manzana de 100 gramos.
Un vaso de jugo de manzana (200 ml) significa aproximadamente190 litros de agua.
Referencias UK Institute of Food Research (http://www.ifr.ac.uk/public/FoodInfoSheets/applefacts.html)
US Apple Asocciation (http://www.usapple.org/)
Cerveza
huella de agua: 75 litros por vaso (250 ml).
La mayor parte del agua virtual esta en la producción de la cebada
Cebada
huella de agua: 1,300 litros por kilogramo.
La producción de cebada en el mundo consume alrededor de 190 mil millones de metros cúbicos de agua
anualmente, que es el 3% del uso agrícola de agua en el mundo.
Referencia: US National Barley Foods Council (www.barleyfoods.org)
Pan
huella de agua: 40 litros por rebanada de pan de trigo (30 g)
La producción del trigo consume 1,300 litros de agua por kilograma (promedio global)
Carne
huella de agua: 1,500 litros por kilograma
En la producción industrial de reses toma tres años antes de que el animal esté listo para sacrificarse y generar
200 kilogramos de carne (sin hueso). El animal consume 1,300 kg de granos, 7,200 kg de forraje, bebe 24 m3 de
agua y requiere 7 m3 adicionales para servicios.
Queso
huella de agua: 5,000 litros por kilogramo
Para producir un kilogramo se necesitan 10 litros de leche, que dan al mismo tiempo 7.3 litros de suero, que tiene
aproximadamente el mismo valor de mercado que el queso. Para estos 10 litros de leche, se requirieron 10,000
litros de agua.
Referencia: Food-Info.net (http://www.food-info.net/uk/dairy/cheese-production.htm)
Leche
huella de agua; 1,000 litros por litro de leche. Un vaso (200 ml) significa 200 litros de agua; beber un vaso
de agua requiere un poquito más que el agua misma.
1 litro de leche produce 200 gramos de leche en polvo, o sea que la huella de la leche en polvo es 5 veces la
de la leche fresca (5000 litros por kilogramo)
Pollo
huella de agua: 3,900 litros par cada kilogramo de carne de pollo
A un pollo en una granja avícola le toma 10 semanas alcanzar el tamaño adecuado para producir 1.7
kilogramos de carne. En ese tiempo consume 3.3 kg de granos, 20 litros de agua y se requieren 10 litros
adicionales para servicios. Para producir 2 kg de alimento se consumen 3.9 m3 de agua.
Naranja
huella de agua: 50 litros por naranja (100 g). Un vaso de jugo (200 ml) significa 170 litros de agua.
Referencia: UNCTAD (www.unctad.org/infocomm/anglais/orange/sitemap.htm)
Maíz
huella de agua: 900 litros por kg.
La producción de maíz requiere 550,000 millones de metros cúbicos al año, lo que significa el 8% del uso
agrícola para cosechas.
Referencia UNCTAD (www.unctad.org/infocomm/anglais/maize/sitemap.htm)
Industrial
huella de agua: 80 litros por dólar americano de costo.
Es muy difícil calcular la huella de agua en la industria pues los procesos son muy variados y la eficiencia
muy diferente de compañía a compañía y de país a país. Por ello se toma un promedio basado en la
unidad de costo.
La industria en el mundo utiliza 22% del consumo global de agua [i]. Tomando en cuenta el valor agregado a
los productos industriales se estima un consumo promedio de 80 litros por dólar, con extremos en 100 litros
en los EE UU a 20 en China e India.
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Hamburguesa
huella de agua: 2,400 litros por unidad. La mayor parte proviene del contenido de carne (150 g)
Papa
huella de agua: 900 litros por kilogramo de hojuelas de papa
Una bolsa de papas fritas (200 g) tiene una huella de 185 litros.
Referencia International Potato Center (www.cipotato.org)
Papel
huella de agua: 10 litros por una hoja oficio (papel de 80g/m2) producida a partir de madera.
Vino
huella de agua: 120 litros por vaso (125 ml). La mayor parte procede de la producción de la uva.
Referencia Food info net (http://www.food-info.net/uk/products/wine/intro.htm)
•
•
•
•
•
·
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·
·
Es evidente que aquellos alimentos superiores en la cadena alimenticia requieren de
mayor cantidad de agua para producirlos, pues serán necesarios varios pasos.
Dicho en otros términos, cuanto más carnívoros somos, más agua empleamos.
Si toda la población mundial adoptara el tipo de comida los Estados Unidos, sería
necesario incrementar en 75% la cantidad de agua necesaria para la agricultura.
Una comida americana típica oculta 5.4 litros de agua.
Si se reducen en 50% los productos animales, los litros de agua oculta disminuyen a
3.4
Si la dieta se vuelve totalmente vegetariana, la reducción es a 2.6
Si sólo se come lo necesario para sobrevivir, el agua oculta sería tan sólo de 1 litro.
La huella ecológica de una población es la superficie de tierra productiva –
incluidos sus recursos hídricos – que requiere para obtener los productos que
satisfagan sus necesidades y para asimilar sus desechos
La huella de Londres equivale a un área 293 veces mayor que la ciudad misma;
Una ciudad norteamericana de 650,000 habitantes tiene una huella de 30,000
kilómetros cuadrados – una extensión equivalente al estado de Guanajuato.
Una ciudad del mismo tamaño en la India tiene una de tan sólo 2,800 kilómetros
cuadrados. La diferencia es el estándar de vida y los hábitos de consumo
La Huella Ecológica suma y estima el tamaño de las diversas áreas utilizadas, sin
importar el lugar en que se encuentren.
Al conocerse las demandas de los recursos éstas se pueden comparar con la
capacidad biológica de una región del mundo y saber por tanto si pueden ser
satisfechas.
134
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·
·
·
·
·
Cuando las demandas humanas exceden los suministros ecológicos, disminuye el
capital natural (del cual dependen las generaciones actuales y futuras). A esta
situación se le llama “sobrecarga” o déficit ecológico mundial.
La Huella Ecológica del Agua toma en cuenta tipo de agua oculta gastada en la
producción, y la eficiencia en cada rubro.
Como consumidores no tenemos control de la cantidad de agua que está embebida
en los alimentos a no ser que decidamos cambiar nuestra dieta.
No es necesario llegar a tales extremos.
Podemos empezar por exigir que nos informen la cantidad de agua oculta en lo que
compramos, así como registran la “información nutricional”.
véase la calculadora en http://www.bestfootforward.com/tools/
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"Earth provides enough to satisfy every man's need but not every man's greed."
“La Tierra puede proveer lo necesario para satisfacer las necesidades de todos, no su
avaricia.”
- Mahatma Gandhi
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__
referencias
1. State of the World 1999, A Worldwatch Institute Report on Progress
Toward a Sustainable Society, Lester R. Brown (project director) W . W .
N o r t o n & C o m p a n y Lo n d o n, 1999.
2. El Agua. Manuel Guerrero. Fondo de Cultura Económica, México. Quinta
edición 2006.
3. The Worlds Water, The Biennial Report on Freshwater Resources 2002
– 2003, P Gleick, Island Press, Washington 2002
4. Review of World Water Resources by Country, Organización para la
Alimentación y la Agricultura (FAO), Roma 2003.
5. National Water Program Strategy: Response to Climate Change, Office
of Water, U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C., marzo
de 2008. disponible en http://www.epa.gov/water/climatechange/docs/3-2708_ccdraftstrategy_final.pdf
6. Estadísticas del Agua en México, Comisión Nacional del Agua, México,
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