I
I. GENERALIDADES Y CONCEPTOS SOBRE MANEJO DE CUENCAS
1.1. Introduccin
El deterioro de las cuencas hidrogrficas se ha convertido en uno
de los problemas ambientales, sociales y econmicos ms importantes
del mundo y de nuestro pas.
La deforestacin, el sobrepastoreo, el crecimiento demogrfico, el
uso inadecuado de la tierra, las prcticas agrcolas, industriales,
energticas y domsticas inadecuadas, la falta de lineamientos,
polticas y acciones integradas han generado en las ltimas dcadas un
agravamiento de los problemas de erosin, deforestacin, crecidas e
inundaciones que han llevado a un preocupante estado de deterioro
de la mayora de las cuencas hidrogrficas importantes del pas, con
efectos ya evidentes sobre la reduccin en la disponibilidad y
calidad del agua, degradacin del suelo y el aumento de la
vulnerabilidad a desastres naturales, ocasionando costos y prdidas
importantes en infraestructura, vidas humanas y de inversin
adicional.
Por otra parte, el desarrollo econmico que ha presentado el pas,
ha originado fuertes presiones sobre los recursos naturales
renovables, habindose diagnosticado diferentes problemas tales como
la contaminacin de suelos, agua y aire y agotamiento de recursos
naturales en general, situacin que origina graves conflictos entre
los usuarios.
Tradicionalmente ha existido dificultad de captar la atencin y
el inters de polticos, tcnicos y agricultores para el desarrollo,
manejo, uso y conservacin de los recursos naturales, bajo el
enfoque conservacionista de cuencas hidrogrficas. Se considera, que
una estrategia conveniente sera plantearse el problema de lo
particular a lo general. La gente a todos los niveles habla de la
importancia de conservar la cuenca pero la ubica muy lejos de la
gente misma; por lo tanto es necesario disponer de una metodologa
de extensin-comunicacin, que permita acercar ms a la poblacin con
la cuenca. Un aspecto en el cual se debe tener conciencia es que en
la cuenca, cotidianamente se desarrolla una serie de actividades
tales como: vivienda, comercio, agroindustria, produccin agrcola y
pecuaria, caminos, entre otras. Es importante que la gente
reflexione sobre la gestin de la cuenca en cuanto a su capacidad de
produccin de agua, oxgeno, aire puro, captura de carbono,
biodiversidad, alimentos, embellecimiento del paisaje y recreacin,
para mejorar la calidad de vida.El aprovechamiento y manejo
integrado, tiene en la etapa de desarrollo integrado el concepto de
desarrollo participativo, puesto que son los habitantes de una
cuenca determinada los que al final hacen la gestin ambiental que
es la ltima etapa de desarrollo. Entonces podemos entender el
concepto "integrado" como un aprovechamiento de los recursos
naturales de las cuencas que resulten en un crecimiento econmico,
con un mejoramiento de la calidad de vida y que sea sostenible en
el tiempo (Jimnez, 2003).Lo anterior, aunado a la actual crisis
mundial de escasez de agua dulce, ha obligado a los gobiernos,
instituciones cientficas, educativas y entes financieros a prestar
una mayor atencin a la conservacin de las cuencas hidrogrficas, y
en los casos que sea necesario a recuperar y sanear aquellas que se
han visto deterioradas por la accin del hombre.
Esta situacin demanda tcnicos y profesionales capacitados e
identificados con la problemtica, que conozcan y participen en la
gestin y manejo de cuencas, integrando las dimensiones biofsicas
con las socioeconmicas y la proteccin del ambiente. Ello requiere
de enfoques estrategias y conocimientos modernos sobre manejo de
cuencas hidrogrficas a fin de lograr un uso y manejo adecuado de
los recursos naturales y la recuperacin de los que ya han sido
deteriorados.1.2. Definicin, clasificacin y caractersticas de una
cuenca hidrogrfica.Cuenca. Es una zona de la superficie terrestre
en donde (si fuera impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre
ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un
mismo punto de salida.La definicin anterior se refiere a una cuenca
superficial; asociada a cada una de stas existe tambin una cuenca
subterrnea, cuya forma en planta es semejante a la superficial. De
ah la aclaracin de que la definicin es vlida si la superficie fuera
impermeable.
Cuenca hidrogrfica. Es el territorio en que las aguas convergen
hacia los puntos ms bajos de la superficie de la misma y se une en
una corriente resultante o ro principal que las evacuan hacia un
lago, mar u ocano. Sus lmites suelen coincidir con la lnea de cimas
que marca la divisoria de las aguas entre las vertientes, pero en
algunos casos especiales no coinciden forzosamente con la cuenca
orogrfica. Los limites no son inmutables y acusan oscilaciones que
son el resultado de las capturas fluviales de redes hidrogrficas ms
activas (Saltav, 1975).La cuenca hidrogrfica se concibe como un
sistema natural dinmico compuesto de elementos; biolgicos fsicos y
antrpicos que reaccionan dialcticamente entre s, creando por lo
tanto un conjunto nico e inseparable en permanente cambio. Esto
fundamentalmente nos ha conducido a entender que la cuenca
hidrogrfica puede distinguirse bajo dos marcos principales: Un
marco Biofsico que la define conceptualmente como tal y un Marco
Poltico referido fundamentalmente a su Manejo, Rehabilitacin y
Ordenamiento.Clasificacin de cuencas.Existen fundamentalmente dos
tipos de cuencas desde el punto de vista de su salida:Endorreicas.
El punto de salida est dentro de los lmites de la cuenca y
generalmente es un lago (figura 1.1).
Exorreicas. El punto de salida se encuentra en los lmites de la
cuenca y est en otra corriente o en el mar (figura 1.1).
Cuenca endorreica
Cuenca exorreicaFigura 1.1. Tipos de cuencas.Caractersticas de
las cuencas.Se clasifican en dos tipos, segn la manera en que
controlan los fenmenos mencionados: Las que condicionan el volumen
de escurrimiento, como el rea de la cuenca y el tipo de suelo.
Las que condicionan la velocidad de respuesta, como son el orden
de corrientes, pendiente de la cuenca y los cauces, etc. A
continuacin se describen las caractersticas de la cuenca y los
cauces de mayor importancia por sus efectos en la relacin
precipitacin-escurrimiento.Parteaguas. Es una lnea imaginaria
formada por los puntos de mayor nivel topogrfico y que separa la
cuenca de las cuencas vecinas (figura 1.2).
rea de la cuenca. Se define como la superficie, en proyeccin
horizontal, delimitada por el parteaguas (figura 1.2).
Corriente principal de una cuenca. Es la corriente que pasa por
la salida de la misma. Ntese que esta definicin se aplica solamente
a las cuencas exorreicas. Las dems corrientes de una cuenca de este
tipo se denominan corrientes tributarias. Todo punto de cualquier
corriente tiene una cuenca de aportacin, toda cuenca tiene una y
slo una corriente principal. Las cuencas correspondientes a las
corrientes tributarias o a los puntos de salida se llaman cuencas
tributarias o subcuencas.
Figura 1.2. Caractersticas de una cuenca.
Entre ms corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir,
entre mayor sea el grado de bifurcacin de su sistema de drenaje, ms
rpida ser su respuesta a la precipitacin. Orden de corrientes. Se
determina como se muestra en la figura 1.3. Una corriente de orden
1 es un tributario sin ramificaciones, una de orden 2 tiene slo
tributarios de primer orden, etc. Dos corrientes de orden 1 forman
una de orden 2, dos corrientes de orden 3 forman una de orden 4,
etc. pero, por ejemplo, una corriente de orden 2 y una de orden 3
forman otra de orden 3. El orden de una cuenca es el mismo que el
de la corriente principal en su salida; as, por ejemplo, el orden
de la cuenca de la figura 1.3 es 4.
Figura 1.3. Orden de corrientes de una cuenca.
Un orden de corrientes alto o una densidad elevada refleja una
cuenca altamente disectada, que responde rpidamente a una tormenta.
Las densidades u rdenes de corrientes pequeas se observan donde los
suelos son muy resistentes a la erosin o muy permeables; donde
estos indicadores son elevados, los suelos se erosionan fcilmente o
son relativamente impermeables, las pendientes son altas y la
cobertura vegetal es escasa.
1.3. La cuenca como unidad de planeacin y gestin.
1.3.1. Planificacin de cuencas.
La planificacin de cuencas hidrogrficas, es el proceso de
formular y aplicar un conjunto de operaciones y acciones de acuerdo
con los problemas y a la situacin actual en que se desenvuelve la
cuenca para cumplir con los objetivos propuestos. La gestin de los
recursos hdricos y cuencas hidrogrficas es el proceso de direccin y
supervisin de actividades tanto tcnicas como administrativas
orientadas a maximizar en forma equilibrada los beneficios
sociales, econmicos, ambientales que se pueden obtener con el
aprovechamiento del agua y recursos conexos; as como a controlar
fenmenos y efectos adversos asociados al uso de los recursos, con
el fin de proteger al hombre y al ambiente que lo sustenta
(http://www.aguabolivia.org).
La cuenca constituye la principal unidad territorial donde el
agua, proveniente del ciclo hidrolgico, es captada, almacenada, y
disponible como oferta de agua.Con frecuencia las cuencas
hidrogrficas poseen no solo integridad edafobigena e hidroclimtica
sino que, adems, ostentan identidad cultural y socioeconmica, dada
por la misma historia del uso de los recursos naturales. En el
mbito de una cuenca se produce una estrecha interdependencia entre
los sistemas biofsicos y el sistema socioeconmico, formado por los
habitantes de las cuencas, lo cual genera la necesidad de
establecer mecanismos de gobernabilidad.Por esta razn, la cuenca
hidrogrfica puede ser una adecuada unidad para la gestin ambiental,
a condicin de que se logren compatibilizar los intereses de los
habitantes de sus diferentes zonas funcionales y las actividades
productivas de las mismas.El proceso de implementacin de las
polticas pblicas que garanticen la conservacin de los recursos y el
mejoramiento de las condiciones de vida de la poblacin en las
cuencas hdricas, es la gestin ambiental (INE, 2003).1.3.2. La
cuenca como unidad de anlisis, planificacin y manejo.
El anlisis, planificacin y manejo ambiental son elementos
inseparables del desarrollo de un pas o regin. Diversos criterios
de sectorizacin espacial han sido utilizados para llevar a cabo
estas actividades. Entre stos destacan la dinmica econmica
regional, las divisiones poltico-territoriales, el grado de
homogeneidad en cuanto a determinadas caractersticas
fsico-naturales y, por ltimo, el patrn de drenaje de las aguas
superficiales.
Ningn criterio es superior al otro, todo depende de las
caractersticas del problema atendido y de los objetivos
perseguidos. Obviamente, las cuencas hidrogrficas responden
bsicamente al ltimo de los criterios mencionados.
Para efectos prcticos y de manera simplista la cuenca puede ser
dividida en tres secciones: i) la cuenca alta o seccin alta de la
cuenca, que corresponde generalmente con las reas montaosas
limitadas en su parte superior por el parteaguas; ii) la cuenca
media o seccin media de la cuenca, la cual comprende las zonas de
pie de monte y valles bajos donde el ro principal mantiene un cauce
definido y, iii) la cuenca baja o zonas transicionales, tales como
estuarios y humedales. Estas ltimas son reas deposicionales donde
el ro principal divaga e incluso desaparece como tal. Existen
cuencas donde el contraste topogrfico es tan marcado que slo dos
secciones, la alta y la baja, son identificables.
La cuenca es una unidad espacial relevante para analizar los
procesos ambientales generados como consecuencia de las decisiones
en materia de uso y manejo de los recursos agua, suelo y vegetacin.
En efecto, las posibilidades de diferenciacin espacial y de
integracin conceptual de procesos ambientales que esta unidad
brinda, hacen de ella un marco geogrfico propicio para entender los
impactos ambientales de las actividades humanas.
La cuenca es tambin un marco apropiado para la planificacin de
las medidas destinadas a corregir impactos ambientales producto del
uso y manejo de los recursos. Sin embargo, la relevancia de la
cuenca como unidad para la planificacin est condicionada por los
alcances de los programas que se definan, su tamao y complejidad,
los niveles de decisin involucrados y las fuentes de
financiamiento.
El objetivo de lograr la sustentabilidad del proceso de
desarrollo, plantea la necesidad de establecer una solucin de
compromiso al problema de la incompatibilidad entre los lmites
poltico-territoriales y los lmites naturales que definen las
cuencas. En este sentido, la inclusin de consideraciones
estratgicas tendentes a armonizar las decisiones concebidas desde
estas distintas perspectivas geogrficas puede ser una alternativa
para resolver la incompatibilidad. En materia de gestin ambiental
y, en particular, de manejo de los recursos son los lmites
poltico-territoriales, no los naturales, los que introducen el
problema (Basterrechea et al. 1996).
Se parte que en la microcuenca hay un orden establecido por la
naturaleza para el comportamiento de los recursos naturales (agua,
suelo, aire, flora, fauna, biodiversidad). Por esta razn debe ser
considerada como la unidad bsica de planificacin para las
actividades socioproductivas. Desarrollar tecnologas apropiadas a
las condiciones del pas, que contemple la reduccin de agroqumicos,
implementacin de sistemas de labranza mnima. Con esta estrategia se
buscar el desarrollo de una agricultura ms amigable con el
ambiente, permitiendo la produccin de alimentos en forma rentable y
a la vez que contribuya con la conservacin de los recursos
naturales. Implementar sistemas diversificados de produccin, que
permitan mayores opciones de obtencin de ingresos a las familias y
a la vez el aprovechamiento de subproductos y productos de la
finca, repercutiendo en bajar costos, disminuir la contaminacin y
tener el suelo con mayor cobertura (Solrzano, 2003).
1.3.3. La subvaloracin de los servicios ambientales. Las cuencas
hidrogrficas, por ser la unidad fsica en la cual tienen lugar todos
los procesos naturales, son as mismo la unidad natural y lgica para
el desarrollo agrcola, ambiental y socioeconmico. Con el
crecimiento demogrfico y el aumento de las necesidades de
urbanizacin, industrializacin y produccin de alimentos, los efectos
de la actividad antropognica ya no se limitan slo a zonas pequeas
ni a una comunidad en particular. Deben examinarse en el contexto
ms amplio en el que ocurren.
Los recursos fsicos y biolgicos de las cuencas hidrogrficas
proporcionan bienes y servicios a las poblaciones humanas, incluida
la proteccin de las fuentes hdricas, mitigacin de los efectos de
desastres naturales mediante la regulacin de la escorrenta, la
proteccin de los recursos costeros y la pesca, la proteccin de las
zonas edificadas (viviendas, transporte y dems infraestructura
econmica y social) y la proteccin de la agricultura en tierras
bajas de alta productividad. La calidad y cantidad de esos
servicios se ven afectadas tanto por los fenmenos naturales, tales
como huracanes, terremotos, sequas y erupciones volcnicas, como por
la actividad humana. No resultan fcilmente estimables los
beneficios econmicos exactos que se derivan de la proteccin de las
cuencas altas ni tampoco resultan necesarios para apreciar la
contribucin esencial que hacen las cuencas altas bien manejadas a
los beneficiarios en las cuencas bajas. Pese a los beneficios, los
interesados a menudo no se dan cuenta de lo que se pone en riesgo
de no tomar en serio la proteccin ambiental. Desafortunadamente,
las polticas y las inversiones con demasiada frecuencia reflejan
esa falta de valoracin En los niveles locales y comunitarios, no
suele comprenderse, y mucho menos valorarse, la relacin que existe
entre las partes altas y bajas de las cuencas hidrogrficas, ni los
servicios que brinda el manejo de cuencas. Por ejemplo, los ms
interesados no han logrado relacionar los beneficios que entraa la
proteccin de la cuenca hidrogrfica con un mejor suministro de agua
porque la mayora de las personas no saben de donde proviene el agua
que consumen ni cmo les puede afectar lo que sucede en la cuenca
alta.
Por lo general, al manejo sostenible de las cabeceras de las
cuencas se le asigna una prioridad relativamente baja en comparacin
con los supuestos beneficios mayores y ms inmediatos que pueden
lograrse con las inversiones econmicas en las cuencas bajas, tales
como la irrigacin para la agricultura de exportacin, la
camaronicultura y el desarrollo turstico. Los formuladores de
polticas, los inversionistas y otros interesados suelen hacer caso
omiso de los servicios ambientales cruciales y los beneficios
econmicos que produce un buen manejo de las cuencas altas, tanto
para la salvaguarda de las poblaciones y las inversiones econmicas
y sociales en las cuencas bajas, as como en el aseguramiento de
otros servicios esenciales tales como el abastecimiento y proteccin
de las fuentes de agua y la regulacin del clima.
Un enfoque sistmico de la valoracin de las diversas funciones de
las cuencas hidrogrficas puede ayudar a los planificadores a
comprender mejor las ventajas y desventajas relativas de las
diversas opciones para el empleo de las cuencas hidrogrficas. Para
que tengan la mayor utilidad, las valoraciones deben reflejar la
mayor cantidad posible de los bienes y servicios de la cuenca, y
deben reflejar cmo dichos bienes y servicios son aprovechados tanto
por los hombres como por las mujeres, los ricos y los pobres.
Los beneficiarios de las cuencas bajas deben contribuir a la
proteccin de las cuencas altas. A continuacin mencionamos algunos
ejemplos de dicha contribucin. En Quito, Ecuador, un porciento de
los pagos por uso de las aguas se est dedicando a financiar
proyectos para la conservacin y el manejo de las cuencas
hidrogrficas que suministran agua a la ciudad para consumo domstico
e industrial. Asimismo, en Colombia, la Autoridad Hdrica de Bogot
brinda fondos para el manejo del Parque Nacional de Chingaza para
proteger la principal cuenca de la ciudad. En el estado brasileo de
Paran, el cinco porciento de la recaudacin proveniente del impuesto
sobre las ventas se asigna a los municipios donde se encuentran las
fuentes de suministro de agua para que se emplee en la proteccin de
dichas fuentes. En Costa Rica, algunos propietarios de tierras
reciben recompensa por sus esfuerzos de reforestacin como
reconocimiento por el servicio de regeneracin de las aguas que
brindan los rboles. En El Salvador, el BID est apoyando una
actividad de manejo de la cuenca del cauce superior del ro Lempa
para hacerle frente a los problemas de sedimentacin en esa cuenca
que estn afectando la produccin energtica en la mayor instalacin
hidroelctrica del pas (Mahone, 1999).
1.3.4. Objetivos centrales de los proyectos de manejo de
cuencas. Este criterio se basa en el hecho de que, por lo general,
los proyectos de manejo de cuencas se estructuran en base a unos
pocos (si no uno solo) ejes centrales de accin, los cuales son
complementados por acciones de apoyo que contribuyen al logro del o
los objetivos centrales del mismo. El punto de partida para la
definicin de estos objetivos es la identificacin de problemas que
surgen como consecuencia de las iniciativas emprendidas en la
cuenca en materia de uso y manejo de los recursos.
Segn este criterio los proyectos de cuencas podran ser
clasificados como:
a) Proyectos de manejo de cuencas para el control de los
procesos de degradacin de suelos.
b) Proyectos de manejo para la produccin de agua.
c) Proyectos de manejo para el control de la contaminacin de
suelos y aguas.
d) Combinaciones de algunos de los anteriores.
En los proyectos de manejo de cuencas orientados al control de
los procesos de degradacin de suelos las medidas de manejo son
diseadas de manera que incrementen la productividad del recurso y
mantengan, o mejoren, la calidad de las aguas. La vegetacin es a
menudo utilizada para reforzar los objetivos de proteccin de los
suelos y regulacin del rgimen hdrico.
Los beneficios esperados de este tipo de proyecto pueden ser
agrupados en dos grandes categoras: beneficios in situ entre los
que el beneficio por excelencia es el sostenimiento y, muy a
menudo, incremento de la productividad agrcola y beneficios aguas
abajo, tales como incremento de la vida til de las obras de
aprovechamiento de recursos hdricos; incremento de los valores
recreacionales, estticos y de uso para consumo humano de las aguas
y preservacin del hbitat y sitios de desove de especies
animales.
Los proyectos de manejo de cuencas orientados al sostenimiento o
incremento del rendimiento de los recursos hdricos, se fundamentan
en el manejo de los recursos vegetacin y suelo a objeto de a)
regular el rgimen hdrico de la cuenca y, de esta forma, evitar
fluctuaciones severas en el rgimen de escorrenta superficial y
subsuperficial, y b) mantener o mejorar las condiciones fsicas,
qumicas y biolgicas de las aguas. El recurso agua es valorado por
su capacidad de satisfacer la demanda de agua para consumo
domstico, tanto a nivel de la cuenca tratada como de su rea de
influencia. Los beneficios esperados de estos proyectos provienen
tanto de los daos evitados por escasez del recurso como por el
valor de mercado del mismo.
Estos proyectos pueden contener elementos de administracin del
agua (definicin de tarifas, aspectos legislativos), as como de
saneamiento ambiental (plantas de tratamiento, construccin de
infraestructura de suministro y almacenaje). Pero el elemento
central es la puesta en prctica de medidas de manejo de los
recursos aguas arriba de los sitios de aprovechamiento.
Los proyectos orientados al control de la contaminacin de suelos
y aguas, tienen como objetivo central la preservacin de la calidad
qumica, fsica y biolgica de estos recursos. El principio que
orienta las acciones en este tipo de proyecto es que, dada las
interacciones entre los recursos suelo, agua y vegetacin, la
contaminacin de alguno de esos recursos es susceptible de ser
transmitida a los restantes y, por ende, de disminuir su valor como
recurso.
Los beneficios esperados de estos proyectos estn asociados a la
preservacin de la biodiversidad, las prdidas evitadas en los
valores de uso de estos recursos as como a la prevencin de los
efectos negativos sobre la salud humana (Basterrechea et al.
1996).
1.3.5. Planificacin participativa en el manejo de cuencas. Desde
el principio, se tiene que lograr la planificacin participativa en
la bsqueda del desarrollo rural local sostenible, involucrando a la
poblacin para que de esta manera el proyecto se haga relevante a
las necesidades y aumente la disposicin de la poblacin a cooperar.
La participacin significa la incorporacin de los polticos y
representantes de las instituciones para asegurar la
implementabilidad de las propuestas.
La planificacin participativa es un proceso de orientacin y
organizacin, para que la poblacin que reside dentro de una cuenca
hidrogrfica se rena, y con la ayuda de personal capacitado
identifique los problemas y necesidades de inters mutuo. Es un
proceso para definir un plan de accin que conduzca a resolver los
problemas y buscar beneficios para las familias, los individuos y
los grupos localizados en la cuenca y en las reas de
influencia.
La deteccin de problemas a travs del diagnstico participativo y
la evaluacin ambiental de cada finca son las actividades de
arranque. La bsqueda a la solucin de los problemas detectados en
los talleres y en las evaluaciones de campo es la clave para el
xito del manejo de cuencas, pero una solucin de problemas englobada
dentro del marco de bsqueda del desarrollo rural sostenible bajo
las premisas establecidas en la definicin del manejo de
cuencas.
La planificacin tiene que ser un proceso muy disciplinado para
evitar inconvenientes ya que las alternativas seleccionadas no
dejaran nunca satisfechos a todos los residentes porque siempre
existirn conflictos de inters. La planificacin debe considerar
sistemticamente la recoleccin de informacin, identificacin de
lderes, formacin del comit de planificacin, talleres de diagnstico,
diseo de alternativas por especialistas, talleres de seleccin de
alternativas, diseo de estrategias para la ejecucin, aprobacin
poltica del proyecto por los municipios y otras instancias
competentes (Mahone, 1999).
1.3.6. Inadecuacin de la estructura institucional para el manejo
de las cuencas hidrogrficas. Los problemas institucionales se
relacionan con las polticas, la autoridad, la capacidad y la
responsabilidad. A continuacin mencionamos algunos de los
problemas:
El traslape de jurisdicciones, ya que las fronteras polticas no
coinciden con las fronteras naturales de las cuencas
hidrogrficas.
Traslape de jurisdicciones respecto de las leyes y reglamentos
al compartir varios la responsabilidad de diversos aspectos del
ordenamiento ambiental y esferas conexas, como, por ejemplo, la
vivienda, la minera, los recursos hdricos. Esta situacin podra
calificarse de "vaco institucional" ya que, de hecho, ninguna de
esas entidades suele ejercer autoridad sobre las cuencas
hidrogrficas de por s.
Legislacin inadecuadada y falta de aplicacin de la legislacin
existente.
Estructura de incentivos distorsionante vinculada con muchas
polticas nacionales relativas a la agricultura, la silvicultura, la
tenencia de la tierra, las migraciones, etc.
Los gobiernos municipales o locales, trabajando con las partes
interesadas clave, pueden desempear un papel dirigente en la
identificacin y el fomento de la proteccin y el manejo sostenible
de las microcuencas que son de importancia en la zona geogrfica de
sus jurisdicciones. Lo anterior, sin embargo, debe lograrse
trabajando con una ptica ms amplia de la cuenca hidrogrfica, una
ptica que suele trascender las fronteras de los municipios. Es
preciso desarrollar mecanismos que movilicen a los principales
interesados para garantizar que se realice una planificacin
adecuada tanto al nivel micro como al nivel macro, de manera que
las intervenciones en una parte de una cuenca hidrogrfica mayor
refuercen las intervenciones en otra parte, en lugar de minarlas.
Hay casos en que grandes cuencas hidrogrficas se extienden ms all
de los linderos municipales y estatales, y hasta de las fronteras
polticas internacionales. Se necesitan mecanismos de coordinacin y
planificacin eficaces que tomen en consideracin los efectos de
cualquier uso en las cabeceras de las cuencas y el impacto en las
cuencas bajas.
A fin de superar los obstculos institucionales, es preciso
esforzarse por trabajar dentro de los marcos institucionales y
jurdicos existentes al mximo de las posibilidades. Lo que falta es
informacin, la participacin pblica, y quizs la asistencia tcnica
para aumentar el conocimiento acerca de ellos y su aplicacin
(Mahone, 1999).
1.3.7. Acciones prioritarias. La escasez de recursos financieros
y la falta de inters en los beneficios del manejo ambiental se han
citado en muchas ocasiones como razones para no emprender
actividades de manejo de cuencas. Para que las polticas surtan
efecto en mayor escala, es menester la adopcin en masa de mtodos
agrcolas que no sean los de tumba y quema. Pero, para que se puedan
repetir y mejorar las experiencias hay que superar muchos
impedimentos.
Como respuesta, hemos identificado varias acciones prioritarias,
incluidas las siguientes:
Fortalecer a las autoridades municipales y su capacidad de
abordar los problemas del uso de la tierra y el manejo de las
cuencas hidrogrficas.
Apoyar la planificacin racional del uso de las tierras para
viviendas, infraestructura, as como el manejo idneo de los recursos
naturales.
Garantizar la participacin pblica en la planificacin de las
cuencas hidrogrficas y que dicha planificacin incorpore plenamente
las cuestiones de gnero.
Integrar los planes locales de desarrollo con los de manejo de
las cuencas hidrogrficas.
Apoyar las polticas y los incentivos de mercado que fomenten la
reforestacin, la silvicultura sostenible y la arboricultura.
Requerir que los beneficiarios de las cuencas bajas paguen por
los servicios de las cuencas hidrogrficas y dedicar fondos a ayudar
a los agricultores de subsistencia y otros propietarios de tierras
en las cuencas altas para que adopten prcticas ms sostenibles de
manejo de los recursos naturales, y proteger los ecosistemas de
tierras altas.
Apoyar la proteccin de cuencas hidrogrficas crticas y la
restauracin de sistemas ecolgicos clave para mitigar los efectos de
futuros desastres naturales (por ejemplo, el manejo de zonas
protegidas).
Establecer un marco transnacional de manejo de cuencas
hidrogrficas que movilice los esfuerzos de diversos pases en torno
a un conjunto de problemas comunes de manejo de cuencas
hidrogrficas y trabajar por la creacin de acuerdos para el manejo
de cuencas internacionales clave.
Los programas para el manejo de las cuencas hidrogrficas deben
basarse, en la medida de lo posible, en las iniciativas ambientales
nacionales y regionales existentes. Las instituciones regionales de
desarrollo clave pueden proporcionar apoyo poltico y tcnico a los
programas nacionales y a las cuencas hidrogrficas transnacionales
(Mahone, 1999).
1.4. Principales problemas de alteracin de cuencas.
Los impactos ms significativos del uso de la tierra se asocian
con acontecimientos poco frecuentes y extremos. Por ejemplo, la
mayor parte del transporte de sedimentos procedentes de la erosin y
de sustancias contaminantes tiene lugar durante grandes tormentas,
durante fenmenos climticos extremos, como huracanes, o cuando las
fuertes lluvias siguen a un periodo de sequa. Los impactos tambin
varan dependiendo de la localizacin de las poblaciones afectadas y
de la dependencia de la poblacin de estos recursos para el
sostenimiento de sus familias y hogares. Los rangos de variabilidad
de los procesos naturales constituyen el parmetro ms importante
para identificar los impactos reales y potenciales de las prcticas
del uso de la tierra. Los impactos del uso de la tierra se hacen ms
negativos debido a la complejidad de los procesos en las laderas y,
potencialmente, por el cambio climtico. El conocimiento de los
procesos naturales relacionados con el impacto de origen humano que
supone el cambio del uso de la tierra es crtico para el desarrollo
de estrategias de respuestas apropiadas y efectivas.
Como regla general, los impactos de las actividades del uso de
la tierra sobre los procesos hidrolgicos y de sedimentacin slo se
pueden verificar en las cuencas de menor tamao (hasta algunas
decenas de kilmetros cuadrados), donde se pueden distinguir de los
procesos naturales y de otras fuentes de degradacin. Por tanto, el
uso de instrumentos y mecanismos econmicos ser probablemente ms
efectivo tambin a esta escala. Las asunciones de que las relaciones
observadas en las cuencas ms pequeas se pueden mantener en las de
mayor tamao y que los procesos observados en una regin concreta se
pueden aplicar a otra, han conducido con frecuencia a respuestas
inapropiadas y poco efectivas, ya que los procesos que dominan en
cada escala son muy diversos. Ciertos impactos del uso de la tierra
en la calidad del agua, como la salinidad, tienen tambin un impacto
en cuencas de mayor tamao. En las cuencas mayores, los impactos son
difciles o imposibles de verificar debido al largo espacio de
tiempo comprendido entre la causa y el efecto y muchos otros
factores que se solapan. Este hecho hace que sea difcil llegar a
acuerdos entre los usuarios sobre los derechos y responsabilidades
necesarias para llevar a cabo mecanismos de reparto de costes y
beneficios en grandes cuencas.
En ausencia de una informacin ms completa, han surgido
generalizaciones o mitos sobre las relaciones entre las actividades
del uso de la tierra y los procesos hidrolgicos, como la
deforestacin causa inundaciones, sin considerar el tamao de la
cuenca, o la deforestacin causa erosin, incluso all donde las tasas
de erosin natural son altas. Estas generalizaciones, que no pueden
ser verificadas, y que en algunos casos han sido rechazadas por un
anlisis cientfico, se utilizan todava con frecuencia como
justificacin a polticas y programas. Dichos mitos se seleccionan
con frecuencia entre multitud de casos para apoyar los programas y
las polticas, ya que sus asunciones no son verificables. Este hecho
conduce a polticas mal dirigidas y a medidas correctoras ineficaces
que, con frecuencia, tienen como resultado que las poblaciones ms
pobres y minoritarias de las tierras altas sean los chivos
expiatorios, a pesar de que sus contribuciones al problema tengan
con frecuencia una importancia menor que otros factores. Debido a
la complejidad de los procesos del medio biofsico y al largo
periodo de tiempo que discurre entre la causa y el efecto, la
incertidumbre est presente en todos los hallazgos cientficos y en
las asunciones sobre las interacciones tierra-agua. Esta
incertidumbre necesita ser puesta en evidencia para evitar la
aparicin de nuevos mitos.
Comprender las consecuencias de las decisiones del uso de la
tierra y el desarrollo de las respuestas adecuadas implica la
necesidad de distinguir estos impactos de los procesos naturales y
su variabilidad. Esto es especialmente evidente para los aspectos
relacionados con las tasas de erosin y sedimentacin, los cuales se
han discutido en numerosos estudios de casos que tambin llevan
consigo implicaciones en el manejo. Por ejemplo, si la erosin
generada por las prcticas agrcolas en la cuenca de recepcin de una
presa es insignificante en comparacin con la erosin natural, un
cambio en esas prcticas no cambiar el impacto de colmatacin de la
presa. El diseo y la ubicacin de la presa misma podra ser
sencillamente poco apropiada en un clima rido o semirido donde la
alta erosin es un elemento inherente a los procesos del medio
biofsico (FAO, 2000).
Figura. La interrelacin, en un crculo vicioso, de los grupos de
factores que actan en la degradacin de los recursos de una
cuenca.
El hombre realiza labores agrcolas, ganaderas, forestales,
industriales dentro de la cuenca, ah desarrolla su infraestructura
habitacional en conjunto con las actividades agropecuarias y dems
actividades comerciales y socioeconmicas. Todas estas actividades
generan productos que generalmente significan ingresos econmicos,
pero que de una manera u otra, si no se tiene la debida precaucin
en la planificacin de instalaciones, en el manejo de los residuos
de cosecha ,en el manejo de la basura, en el uso y manejo del suelo
y en general con aplicar una tecnologa para la produccin
conservacionista, se convierten en degradantes y contaminantes de
la cuenca.
El rea de recarga acufera es la parte de terreno donde la gente
interviene en la cuenca, deforestando, quemando, laboreando el
suelo, realizando sus actividades pecuarias, agrcolas,
industriales, de agroindustria, caminos, entre otras (Solrzano,
2003).1.5. Manejo integral de cuencas hidrogrficas.
1.6. El Manejo de Cuencas en Mxico y Ejemplos.
1.6.1. Antecedentes
La evolucin histrica de manejo de recursos naturales en cuencas
hidrogrficas en Mxico, proviene de la poca prehispnica y su enfoque
era una respuesta a la problemtica regional y las soluciones
planteadas se consideran estructurales y no estructurales como
fueron definidas por Brooks et al. (1991).
La cuenca de Mxico, fue el lugar de asentamiento de los aztecas
y los problemas que tenan que afrontar eran de carcter hidrolgico,
para el manejo de zonas lacustres, de acuerdo con Ramrez (1976); el
manejo de los recursos hdricos en la cuenca, se realiz con obras
hidrulicas tales como drenes, canales, diques, sistemas de drenaje
para la formacin de chinampa y, represas y acueductos para el
abastecimiento de agua potable y evitar las inundaciones en dicha
cuenca (Ramrez, 1976).
En la pennsula de Yucatn, lugar de asentamientos de la cultura
maya, el problema era el aprovechamiento de los recursos naturales
para la agricultura. En esta cuenca del tipo criptorreica, con
vegetacin de selva y con suelos someros y pedregosos, se utilizaba
el sistema de agricultura roza-tumba-quema para la siembra de maz.
Esta tcnica de cultivo nmada, estaba ligada al factor suelo y
cambio la composicin florstica existente, formando los acahuales o
vegetacin secundaria. La decisin de uso de los terrenos y su
impacto en la ecologa regional ha sido reconocida hasta la fecha,
como lo reporta Hernndez X. (1962).
En las zonas ridas y semiridas de Mxico, los Yaquis y los Mayos
realizaron derivaciones de los escurrimientos superficiales de los
grandes Ros del Yaqui y Mayo con la construccin de bordos de
derivacin y obras de entarquinamiento para el desarrollo de la
agricultura. La viabilidad de estos programas dependa de las
magnitudes de los escurrimientos, los cuales eran una funcin del
manejo de la vegetacin en las zonas altas y de lo aleatorio de la
precipitacin (Garca et al., 1981).
1.6.2. Consideraciones para el manejo de cuencas en Mxico.
A pesar de los grandes esquemas de desarrollo regional que
realizaron las comisiones de las cuencas, de los programas
especficos de manejo de cuencas que se han establecido y de las
acciones de gobierno para utilizar y conservar los recursos
naturales, an persisten fuertes problemas de erosin, produccin de
sedimentos, de cambios de uso del suelo sin control y degradacin de
la biodiversidad en Mxico.
Esta problemtica slo se puede resolver con estrategias de
gobierno y de concertacin con los productores, ya que estos deben
ser los promotores de su propio desarrollo. En este esquema se
deber definir el rea de influencia de los programas, delimitar las
responsabilidades de las entidades federales, estatales y
municipales y concertar voluntades para hacer cumplir con la
legislacin existente.
Especial atencin deber darse al proceso de descentralizacin de
la administracin de los recursos naturales y es recomendable
iniciarlos en aquellos programas de manejo de recursos naturales a
nivel de cuenca que se encuentren en operacin con la participacin
del sector pblico y productivo.
Considerando las experiencias obtenidas, el enfoque de
microcuencas parece ser el camino adecuado para el manejo de los
recursos naturales, ya que da las posibilidades para que los
municipios los responsables de estos programas de desarrollo y que
la federacin y los estados acten como las unidades rectoras del
desarrollo.
Bajo este esquema es posible, definir la programacin,
presupuestacin, elaboracin, ejecucin, seguimiento y evaluacin de
prcticas de manejo en las cuencas, en el nivel municipal ya que ah
se puede lograr la participacin directa de los productores. Las
dependencias federales y estatales deberan servir de apoyo para
alcanzar los objetivos propuestos.
Es recomendable considerar las alianzas entre gobierno y los
productores, ya que esto permitir verdaderas acciones de manejo de
los recursos naturales en microcuencas, y donde los productores
sean los principales promotores del programa (Martnez, 1999).
1.6.3. Ejemplos de manejo de cuencas en Mxico.
Debido a la importancia que tiene el Sistema Cutzamala por ser
el principal abastecedor de agua potable para la ciudad de Mxico,
la CNA a travs del IMTA ha iniciado acciones de conservacin y
restauracin en la cuenca ms importante que integra al sistema, con
el objetivo principal de eficientar y preservar la calidad del
aguadel embalse mediante el manejo integral de la cuenca alta de
captacin. Se han coordinado instancias gubernamentales y no
gubernamentales, mediante lo cual se suman esfuerzos tendientes a
la conservacin y rehabilitacin de la cuenca. Sobre la base de una
metodologa social que promueve e incrementa la participacin, se han
realizado acciones conservacionistas con las comunidades rurales y
urbanas en 2,644 hectreas. Se han monitoreado los afluentes de la
subcuenca del ro Amanalco, principal tributario de la presa Valle
de Bravo. Adems, se han evaluado y validado las prcticas de
conservacin difundidas en la cuenca donde se han verificado su
eficiencia en el control de los escurrimientos y la prdida de
suelo. La campaa de concientizacin permanente sobre la fragilidad
de los recursos naturales est fructificando en una mayor
participacin de los distintos niveles de la sociedad en las
actividades de conservacin y rehabilitacin que se llevan a cabo en
la cuenca.
La cuenca del ro Texcoco, fue sometida a un programa de manejo
que consisti en la construccin de terrazas de banco, rasamientos y
subsoleos, presas de control de azolves, reforestaciones en 50.1
ha, y un aumento en la superficie agrcola. Estas obras se
realizaron a partir de 1975 con la participacin la Comisin del Lago
del Texcoco y con aportaciones del Gobierno del Estado de Mxico y
los productores. Para evaluar el impacto de las obras, se realizo
un anlisis tcnico y econmico para determinar su efecto en el
volumen de escurrimientos superficiales, los escurrimientos mximos
instantneos, la produccin de sedimentos, la degradacin especifica
de la cuenca (Martnez, 1999).
Se han realizado anlisis de los diferentes estudios y
diagnsticos sobre el proceso de erosin en las cuencas hidrogrficas
de la Costa de Chiapas, demuestra una situacin preocupante.
Destacan una serie de problemas en relacin al impacto humano y los
cambios del uso del suelo en la zona, que aceleran los procesos
erosivos, como son: la deforestacin, la extensin de cultivos
anuales y pastizales en zonas de laderas, el manejo deficiente de
cultivos, la falta de medidas de conservacin de suelos. Las
caractersticas naturales muestran que cada uno de los factores de
clima (alta cantidad e intensidad de las lluvias), topografa
(pendientes muy pronunciados), geologa (rocas granticas altamente
intemperizadas aumenta el potencial natural de erosin, llegando a
un nivel extremo en su accin conjunta. La vegetacin y los suelos
son los reguladores ms importantes en el ciclo hidrolgico de las
cuencas, por lo que su conservacin es sumamente importante
(Baumann, 1999).
1.7. Los Consejos de Cuenca.
1.7.1. Antecedentes
Para instrumentar la Poltica de Desarrollo Regional, y el manejo
eficiente de los recursos naturales en el pas, se crearon a partir
de 1947, siete comisiones de cuencas hidrogrficas, las cuales
fueron Organismos Descentralizados, de la Secretaria de Recursos
Hidrulicos. A partir de esa fecha, el Manejo de Cuencas en Mxico
fue considerado como uno de los programas de desarrollo regional
integral, fundamentado en una planeacin global a corto, mediano y
largo plazo congruente con las necesidades de desarrollo econmico y
social del pas.
La Comisin del Papaloapan se estableci en 1947 y a partir de esa
fecha se constituyeron las Comisiones del Grijalva-Usumacinta,
Tepalcatepec, Balsas, Lerma-Santiago, Panuco y Fuerte las cuales
tenan entre sus responsabilidades realizar obras de defensa en los
ros, presas de almacenamiento para la regulacin de avenidas, obras
de irrigacin, plantas hidroelctricas, sistemas de agua potable,
sistemas de comunicacin tales como vas de navegacin, puertos,
carreteras, ferrocarriles, telgrafos, telfonos, la creacin y
ampliacin de los centros de poblacin, desarrollos agropecuarios,
forestales y agroindustriales. As como la realizacin de estudios y
proyectos y en algunos casos reacomodo y cambios de uso del suelo
para desarrollos agrcolas, con su consecuente impacto ecolgico.
(Elwell and Polerman, 1980).
La Comisin Hidrolgica de la Cuenca del Valle de Mxico se
constituy en 1951 y su rea de influencia comprenda los estados de
Mxico, Hidalgo y el Distrito Federal. Los objetivos planteados
fueron: la estimacin de los recursos hidrulicos de la Cuenca del
Valle de Mxico y de los caudales que pudieran traerse de otras
cuencas para satisfacer las demandas de agua potable de la poblacin
del Distrito Federal y zonas aledaas.
En 1974 se decreta la creacin de la Comisin del Lago de Texcoco,
para continuar con el Plan Lago de Texcoco, su responsabilidad fue
la de realizar el aprovechamiento racional del rea federal del vaso
Ex-Lago de Texcoco regulando los volmenes escurridos y realizando
programas de conservacin, reforestacin y desarrollo en los ros de
oriente de la Cuenca de Mxico.
Para fortalecer la participacin de los gobiernos de los estados
en el desarrollo regional, la mayor parte de las Comisiones
hidrolgicas han desaparecido y las funciones del desarrollo fueron
transferidas a las entidades federativas y a las delegaciones
federales correspondientes. La Comisin del Valle de Mxico continua
con su operacin para cumplir con los objetivos planteados (Martnez,
1999).
1.7.2. Principios y objetivos de los consejos de cuenca.
Para atender los problemas de usos y distribucin del agua y los
conflictos que surgen entre distintos usuarios, un importante nmero
de naciones ha decidido reconocer a las cuencas hidrolgicas como la
unidad natural para medir, administrar, planificar y organizar la
gestin eficaz encaminada a un aprovechamiento sustentable. Por eso,
a partir de 1997 la administracin del agua se realiza por medio de
Consejos de Cuenca, lo que permite operar desde un enfoque
regional, siendo adems los espacios fsicos que naturalmente
facilitan los acuerdos y consensos entre sus habitantes y
autoridades, en la bsqueda de mejores mtodos para manejar el
recurso.
La instalacin y puesta en marcha de los Consejos, Comisiones y
Comits de Cuenca en todo el pas constituye quizs el cambio ms
significativo realizado en los ltimos aos al sistema mexicano de
gestin del agua con miras a descentralizar las decisiones.
Actualmente existen 25 consejos de cuenca a los que se suman
rganos auxiliares creados en el mbito territorial de subcuencas,
microcuencas y acuferos en donde los representantes de los diversos
usos del agua y las autoridades federales, estatales y municipales
coordinan acciones y concertan objetivos y planes para dar solucin
a los problemas asociados al aprovechamiento y uso del recurso y
ampliar las posibilidades de intervencin de usuarios y gobiernos
locales.
En este sentido, la misin de los Consejos de Cuenca es
contribuir a la mejor administracin y gestin del agua; al
desarrollo de la infraestructura hidrulica y a la preservacin de
las cuencas.
La gestin del agua ha avanzado en aspectos tcnicos,
institucionales, jurdicos, sociales y polticos. No obstante, la
componente organizacional y de participacin, de la mayor
importancia en la gestin del agua, se encuentra poco
desarrollada.
Las actividades de los Consejos de Cuenca se orientan a alcanzar
los siguientes objetivos:
Sanear las cuencas, corrientes y cuerpos de agua.
Promover el uso eficiente del agua.
Ordenar el aprovechamiento y regular la distribucin y los usos
del agua.
Conservar el suelo y el agua.
Promover el reconocimiento del valor social, ambiental y
econmico del agua.
Sobre de estos objetivos se establecen programas y acciones
especficas, de acuerdo a las prioridades y alcances de atencin en
funcin de la problemtica de cada cuenca.
En un sentido amplio, y complementariamente a las funciones
definidas tanto en el artculo 13 de la Ley de Aguas Nacionales como
en el artculo 16 de su Reglamento, las funciones de los Consejos de
Cuenca y sus rganos auxiliares son:
Prevenir y dar cauce a los conflictos asociados a la distribucin
y usos del agua.
Identificar, analizar, caracterizar, diagnosticar y pronosticar
los problemas, situaciones, demandas y necesidades de agua en una
cuenca hidrogrfica.
Conciliar propsitos, sumar voluntades y recursos y definir
planes y programas que tiene la finalidad de aumentar la eficiencia
en la gestin del agua; mejorar su administracin, procurar el
saneamiento de sus corrientes, cauces y cuencas, y ordenar y
eficientar sus usos, manejo y aprovechamiento (Semarnap, 1999).
1.7.3. Organizacin y funcionamiento de los consejos de
cuenca.
Los Consejos de cuenca estn integrados por: el Director General
de la Comisin Nacional del Agua (CNA), quien preside el Consejo; un
secretario tcnico; un representante de los usuarios por cada tipo
de uso que se haga del recurso; y por los titulares de los Poderes
Ejecutivos de las entidades federativas comprendidas dentro del
mbito del Consejo de Cuenca de que se trate. Como invitados, pueden
participar las instituciones, organizaciones y representantes de
las diversas agrupaciones de la sociedad interesada, cuya
participacin se considere conveniente para el mejor funcionamiento
del mismo.
La creacin de un Consejo de Cuenca supone una serie de
actividades relacionadas con aspectos de promocin, tcnicos,
jurdicos, y de coordinacin y concertacin.
Estas acciones han sido agrupadas en cuatro etapas bsicas:
1. Gestacin Definir objetivos y una agenda preliminar del agua
en la cuenca, para la creacin y desarrollo de su consejo de
cuenca.
Integrar y difundir un diagnstico global de la situacin del agua
en la cuenca, incluyendo cuando menos: la descripcin, balances
hdricos generales y caracterizacin socioeconmica de la cuenca y sus
usuarios, y la identificacin de los principales problemas y
aspectos favorables o desfavorables que facilitan o limitan la
integracin del Consejo de Cuenca.
Elaborar y revisar con usuarios representativos y actores
regionales del agua, la versin preliminar de los documentos bsicos
para el Consejo de Cuenca.
Identificar, consensar e instrumentar los mecanismos de
coordinacin interinstitucional y de participacin social.
Promover ante los gobiernos federal, estatal y municipal y ante
usuarios representativos para concertar su aceptacin y comprometer
su participacin en la creacin del Consejo de Cuenca.
Integrar e instalar un Comit de Coordinacin o Promotor del
Consejo de Cuenca.
Gestionar la autorizacin del Consejo Tcnico de la CNA.
Promover la organizacin de comits de usuarios por uso del agua y
por estado, subcuenca o regin y la creacin de la correspondiente
Asamblea de Usuarios.
Formalizar la acreditacin de usuarios
2. Instalacin Proponer y consensar un conjunto mnimo de acuerdos
y compromisos entre los integrantes del Consejo.
Revisar y consensar la versin definitiva de los documentos
bsicos de creacin del Consejo.
Preparara la logstica de la sesin de instalacin.
Formalizar la instalacin jurdica del consejo de Cuenca.
3. Consolidacin Elaborar y consensar las reglas de organizacin y
funcionamiento del Consejo.
Revisar y validar el diagnstico global, formular y consensar los
diagnsticos especficos del agua en la cuenca con la incorporacin de
la percepcin de los usuarios.
Definir y consensar objetivos de corto plazo, programas y
proyectos conforme a prioridades.
Propiciar la definicin de objetivos y estrategias y la
formulacin de programas de mediano y largo plazo para la Cuenca y
definir los mecanismos para su evaluacin y reformulacin peridica
(Plan de gestin Integral del Agua en la cuenca).
Dar seguimiento y desahogar la Agenda del Agua y prioridades en
la cuenca.
Crear comisiones, comits y grupos de trabajo conforme a
prioridades.
Elaborar programas de inversin y gestionar su ejecucin.
Evaluar peridicamente la gestin del consejo.
4. Operacin Desahogo cotidiano de la Agenda del agua de la
Cuenca.
Evaluar peridicamente la gestin del Consejo
Dentro de los procesos e instancias que implica la creacin y
desarrollo de un Consejo de Cuenca, existe una serie de mecanismos
de participacin, con distintos integrantes, distintas atribuciones
y distintos niveles de decisin, que responden a necesidades
especficas. As, un Consejo de Cuenca integra los siguientes grupos
de trabajo:
El Consejo en pleno, con los vocales gubernamentales y vocales
usuarios. En esta instancia es donde se toman las decisiones
estratgicas.
La Asamblea de Usuarios, que se constituye con la participacin
de representantes de todos los usos y todos los estados o regiones
presentes en la cuenca. Es en este grupo donde se concentra e
integran las propuestas de los sectores usuarios, al mismo tiempo
que de l se desprenden las tareas que sern realizadas por los
propios usuarios.
Comits de Usuarios. La Asamblea de Usuarios se soporta en
distintas agrupaciones de usuarios, denominados comits estatales y
regionales, de acuerdo a su mbito de competencia. En efecto, estos
grupos son los primeros peldaos y los realmente operativos para
incorporar a los usuarios del agua en el proceso de la toma de
decisiones.
Grupo de Evaluacin y Seguimiento (GES). Integrado por
representantes directos de los vocales del Consejo, es el encargado
de la instrumentacin, formulacin y consenso de los acuerdos
suscritos o por establecerse, mientras que el Consejo en pleno se
reserva la aprobacin de las decisiones y acuerdos
trascendentes.
Grupos especializados, como parte del GES, realizan los anlisis
ms particularizados o eminentemente tcnicos; son grupos de
expertos, dependientes de los propios integrantes del GES
(Semarnap, 1999).
1.8. Discusin sobre la problemtica general en la Regional
Pacfico Sur de la CNA.
II. ASPECTOS SOBRE LA PLANEACION, CARACTERIZACIN Y GESTIN DE
MANEJO INTEGRAL DE CUENCAS.
2.1. Sistemas de Informacin Geogrfica y Percepcin Remota en la
Planeacin y solucin de problemas en el manejo integral de
cuencas.
Los sistemas de informacin geogrfica (SIG) han surgido como
poderosas herramientas para la manipulacin y anlisis de grandes
volmenes de datos, estadsticos, espaciales y temporales, que son
necesarios para generar, de una forma flexible, verstil e
integrada, productos de informacin, ya sean mapas o informes, para
la toma de decisiones sobre el uso de tierras.
2.1.1. Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG). El National
Center for Geographic Information and Analysis de USA los define
como Sistema de hardware, software y procedimientos elaborados para
facilitar la obtencin gestin, manipulacin, anlisis, modelado,
representacin y salida de datos espacialmente referenciados para
resolver problemas complejos de planificacin y gestinAunque en
sentido estricto no sera necesario, se han desarrollado un tipo
especfico de aplicaciones informticas para el manejo de estos
sistemas. Estos programas es lo que popularmente (y
equivocadamente) se conoce como SIG (IDRISI, ArcInfo, GRASS, etc.),
pero que realmente constituyen tan solo un componente de lo que es
realmente un SIG. Podramos considerar, en sentido amplio que un SIG
est constituido por:
1. Bases de datos espaciales en las que la realidad se codifica
mediante unos modelos de datos especficos.
2. Bases de datos temticas cuya vinculacin con la base de datos
cartogrfica permite asignar a cada punto, lnea o rea del territorio
unos valores temticos.
3. Conjunto de herramientas que permiten manejar estas bases de
datos de forma til para diversos propsitos de investigacin,
docencia o gestin.
4. Conjunto de ordenadores y perifricos de entrada y salida que
constituyen el soporte fsico del SIG. Estas incluyen tanto el
programa de gestin de SIG como otros programas de apoyo.
5. Comunidad de usuarios que pueda demandar informacin
espacial.
6. Administradores del sistema encargados de resolver los
requerimientos de los usuarios bien utilizando las herramientas
disponibles o bien produciendo nuevas herramientas.El desarrollo de
estas y otras aplicaciones informticas conlleva el anlisis e
interpretacin de gran cantidad de datos biofsicos y socioeconmicos,
estadsticos, espaciales y temporales, con objeto de producir
diversas clases de productos informticos en forma de imgenes, mapas
y otros informes necesarios en la toma de decisiones. Para ello son
necesarias herramientas informticas de anlisis espacial que
faciliten el fcil acceso a los datos y su manipulacin.
La teledeteccin proporciona datos e imgenes de la cubierta
vegetal y usos del territorio, permitiendo una rpida y eficiente
monitorizacin de los cambios de usos que representa un elemento
esencial en la evaluacin de los riesgos de degradacin y capacidad
de uso sostenible de las tierras.
Figura. Ejemplo de resultados de un estudio aplicando SIG.
2.1.2. Bases de datos espaciales y temticas. Uno de los
problemas fundamentales en el desarrollo de un proyecto de SIG es,
al igual que en el caso de la cartografa tradicional, cmo
representar una realidad compleja y continua de forma simplificada
y en elementos discretos. La base de un Sistema de Informacin
Geogrfica es, por tanto, una serie de capas de informacin espacial.
El desarrollo de una base de datos espacial conlleva una
simplificacin de la realidad para adaptarla a un modelo de datos.
Existen dos modelos de datos bsicos, vectorial y raster.
Figura. Modelo de datos vectorial.
En el modelo vectorial se considera que la realidad est dividida
en una serie de objetos discretos (puntos, lneas y polgonos) a los
que se puede asignar diversas propiedades, cualitativas o
cuantitativas. Estos objetos se codifican por su posicin en el
espacio (puntos y lneas) o por la posicin de sus lmites (polgonos).
Los cambios de escala van a suponer en muchos casos que los objetos
cambien de un tipo a otro.
Figura. Enlace a base de datos en un sistema vectorial.
En el modelo raster por el contrario considera la realidad como
un continuo en el que las fronteras son la excepcin y la regla la
variacin continua. La representacin se realiza dividiendo ese
continuo en una serie de celdillas o pixeles y asignndole a cada
una un valor para cada una de las variables consideradas. Los
cambios de escala van a reflejarse en el tamao de estas
celdillas.
Figura. Modelo de datos raster.
La representacin que en la base de datos espacial se haga de la
realidad es una de las cuestiones fundamentales ya que condiciona
enormemente la estructura de la misma y los modos de trabajo
posteriores. Hoy en da sin embargo se tiende a compaginar al mximo
ambos modelos para conseguir una mayor versatilidad. Existen
diversos perifricos de entrada de datos espaciales (tableta
digitalizadora, escner o incluso por el teclado). Otra forma
importante de entrada de datos es la importacin de los mismos desde
otros sistemas.
Las ventajas del modelo rster incluyen la simplicidad, la
velocidad en la ejecucin de los operadores y que es el modelo de
datos que utilizan las imgenes de satlite o los modelos digitales
de terreno. Entre las desventajas del modelo rster destaca su
inexactitud que depende de la resolucin de los datos y la gran
cantidad de espacio que requiere para el almacenamiento de los
datos. Este ltimo problema puede compensarse mediante diversos
sistemas de compresin. Adems en muchos casos la precisin en las
coordenadas del modelo vectorial es ms terica que real.
Resulta sin embargo evidente que el modelo vectorial resulta
ineficiente para representar variables continuas como isolneas, ya
que todas las operaciones que permite el modelo rster resultaran
terriblemente lentas y en la prctica imposibles de desarrollar. En
general, cualquier tipo de modelizacin fsica de procesos naturales
que se base en Sistemas de Informacin Geogrfica requiere una modelo
de datos de tipo rster.
Existe una tendencia a compaginar ambos modelos facilitada por
el aumento en la capacidad de los ordenadores. Se trata de
representar los diferentes fenmenos espaciales con el modelo de
datos ms apropiado en cada caso. En lneas generales se pueden
codificar las formas en un modelo vectorial y los procesos con un
modelo rster, para ello se requieren herramientas eficaces de paso
de un formato al otro. Resulta sencillo, finalmente, la
visualizacin simultnea de datos en los dos formatos gracias a la
capacidad grfica actual.2.1.3. Tipos de programas SIG.
Evidentemente ningn programa de SIG puede ser el mejor de los
programas posibles y cubrir todas las posibles expectativas. Por
tanto los programas acaban especializndose en funcin del tipo de
datos que se supone que se van a utilizar, el tipo de aplicaciones
y la lgica de trabajo.
Segn el tipo de datos:
SIG Raster. Incluyen principalmente herramientas para el manejo
de variables espaciales (IDRISI, GRASS, ERMapper,
SPRING,PCRaster).
SIG Vectorial. Manejo de objetos (ArcInfo, ArcView, MapInfo,
Geomedia).
Figura. Pantalla de Geomedia.
Respecto a la forma de organizar el trabajo:
SIG basados en mens, orientados normalmente a la gestin tanto en
empresa como en administracin (ArcView, IDRISI para windows,
MapInfo, Geomedia, SPRING).
SIG basados en comandos, orientados a la investigacin (GRASS,
ArcInfo, IDRISI para MSDOS, PCRaster). La ventaja de los programas
basados en comandos es la capacidad de programar y ejecutar scripts
complejos.
Figura. Pantalla de ArcView GIS 3.1.
Figura. Pantalla de IDRISI.
Respecto a la filosofa y objetivos de desarrollo.
SIG comerciales (ArcInfo, Geomedia, ArcVIew, MapInfo,
Smallworld).
SIG gratuitos o semigratuitos (SPRING, PCRaster, IDRISI).
SIG abiertos (GRASS).
Figura. Pantalla de GRASS.
2.1.4. Usos de los Sistemas de Informacin Geogrfica. La inclusin
de informacin espacial y temtica permite llevar a cabo consultas de
diversos tipos, desde las ms simples a las ms complejas, as como
ejecutar modelos cartogrficos o dinmicos.
Quizs la operacin ms sencilla sea la produccin de mapas de las
variables contenidas en una base de datos o de nuevas variables
calculadas a partir de las disponibles.
Ms sofisticado sera el uso de herramientas de anlisis espacial y
lgebra de mapas para el desarrollo y verificacin de hiptesis acerca
de la distribucin espacial de las variables y objetos.
Un punto ms all de sofisticacin sera la utilizacin de un SIG
para resolver problemas de toma de decisin en planificacin fsica,
ordenacin territorial, estudios de impacto ambiental, etc. mediante
el uso de instrucciones complejas del anlisis espacial y lgebra de
mapas.
Finalmente, las aplicaciones ms elaboradas de los SIG son
aquellas relacionadas con la integracin de modelos matemticos de
procesos naturales, dinmicos y espacialmente distribuidos.Un
Sistema de Informacin Geogrfica es una herramienta que permite la
integracin de bases de datos espaciales y la implementacin de
diversas tcnicas de anlisis de datos. Por tanto cualquier actividad
relacionada con el espacio, puede beneficiarse del trabajo con SIG.
Entre las aplicaciones ms usuales destacan:
Cientficas
Ciencias medioambientales y relacionadas con el espacio
Desarrollo de modelos empricos
Modelizacin cartogrfica
Modelos dinmicos
Teledeteccin
Gestin
Cartografa automtica
Informacin pblica, catastro
Planificacin fsica
Ordenacin territorial
Planificacin urbana
Estudios de impacto ambiental
Evaluacin de recursos
Seguimiento de actuaciones
Empresarial
Marketing
Estrategias de distribucin
Planificacin de transportes
Localizacin ptimaMuy buenos resultados se han conseguido en el
desarrollo de herramientas SIG para el manejo integral de cuencas,
la planificacin de los recursos naturales, su gestin y control a
diferentes escalas.
2.1.5. Sistema de Posicionamiento Global. El sistema de
Posicionamiento Global (Global Positioning System GPS) es una serie
de satlites de Estados Unidos de America (U.S.A. NAVSTAR) que hacen
posible el posicionamiento sobre la superficie terrestre con
precisin de pocos milmetros. La posicin sobre la superficie es
calculada por la medicin de las distancias a los satlites con el
uso de ciertas radiofrecuencias. El receptor terrestre registra una
seal que le indica la localizacin de un satlite, con lo cual el
receptor calcula la latitud, longitud y altitud de un punto sobre
la superficie terrestre. Mientras el receptor registre ms satlites,
el equipo tendr la capacidad de navegar y ubicar puntos con mayor
precisin. Algunos sistemas son capaces de determinar la ubicacin
con pocos milmetros de error, mientras que los sistemas ms baratos
proporcionan errores de varios metros.
Las aplicaciones del GPS se han enfocado a la localizacin
espacial precisa, as como proporcionar datos de longitud y reas
para estudios, inventarios, cartografa y monitoreo. Algunas de las
aplicaciones del GPS son:
Localizacin fcil y precisa de inventarios parcelarios.
Estimacin de superficies.
Determinacin exacta de la localizacin y longitud de carreteras y
vas frreas.
Relocalizacin de puntos en un recorrido de campo.
Localizacin, relocalizacin y mapeo de reas crticas tales como
hbitats de la fauna en riesgo y sitios arqueolgicos.
Localizacin y dimensin de minas.
Localizacin precisa de los lmites entre cubiertas vegetales.
Los rangos de las aplicaciones estn tan solo limitados por la
precisin requerida. Aunque los datos son registrados en forma
digital, estos pueden ser fcilmente descargados a una computadora y
a un SIG para actualizar la informacin.
2.1.6. El Modelo Digital de Terreno. Uno de los elementos bsicos
de cualquier representacin digital de la superficie terrestre son
los Modelos Digitales de Terreno. Se denomina as al conjunto de
mapas que representan distintas caractersticas de la superficie
terrestre. Algunas definiciones limitan estas a las que se derivan
de un mapa de elevaciones (Modelo Digital de Elevaciones) mientras
que otras incluyen prcticamente cualquier variable
regionalizada.
Siguiendo la primera de estas aproximaciones se va a considerar
al mapa de elevaciones (MDE) como la pieza clave de un MDT y por
tanto aquella que va a requerir ms atencin en su obtencin.
2.1.6.1. Modelo Digital de Elevaciones. Debido a que una de las
aplicaciones ms extendidas de los MDE es la visualizacin
tridimensional del relieve, los modelos TIN (red irregular de
tringulos) han sido ampliamente utilizados. Sin embargo cuando el
objetivo es el anlisis de la superficie terrestre es preferible la
utilizacin del modelo raster.
Existen diversos mtodos para construir un MDE:
Mtodos directos
Altimetra, altmetros transportados por plataformas areas o
satlites
GPS, sistema global de localizacin mediante satlites, que
permite estimaciones suficientemente precisas de latitud, longitud
y altitud de un punto.
Radargrametra, interferometra de imgenes radar
Topografa, estaciones topogrficas realizadas en el campo
mediante dispositivos que permiten la grabacin de datos
Mtodos indirectos
Restitucin (a) fuente digital (imgenes de satlite), (b) fuente
analgica (fotografa area)
Digitalizacin de curvas de nivel de un mapa mediante escner o
tablero digitalizador.
El mtodo de generacin de MDE ms habitual y econmico es la
digitalizacin de curvas de nivel.
2.1.6. 1. Aplicaciones de los MDT
Apoyo en anlisis estadsticos
Las variables incluidas en un MDT son factores de gran
importancia en un gran nmero de procesos ambientales (precipitacin,
insolacin-temperatura, flujos hdricos, erosin, distribucin de
hbitats, etc.) por tanto van a ser un elemento clave a la hora de
estimar otras variables mediante procedimientos de interpolacin
global por regresin.
Modelos climticos
La topografa es el principal factor local que limita la energa
solar incidente sobre la superficie terrestre. La variedad de
altitudes, pendientes y orientaciones crean fuertes contrastes
locales que afectan directa e indirectamente a procesos biolgicos y
fsicos. Algunos de estos factores son modelizables con los MDT.
Modelos de visibilidad
Los modelos de visibilidad establecen el rea que se puede ver
desde un punto y, por tanto, el rea desde la que puede verse ese
punto. El primer caso puede ser til para el diseo de redes de
control (de incendios forestales por ejemplo), el segundo como
criterio a la hora de ubicar infraestructuras desagradables
(vertederos).El anlisis de cuencas visuales puede utilizarse para
la evaluacin del impacto visual de actuaciones con efectos
negativos sobre el paisaje. Es posible construir un modelo de
visibilidad, donde cada punto tiene asignado un valor proporcional
a la extensin de su cuenca visual. Un modelo de este tipo puede
servir de base objetiva para la toma de decisiones ya que permite
conocer y comparar con fiabilidad la incidencia visual de las
alternativas existentes.Modelos hidrolgicos
Las caractersticas topogrficas de una ladera determinan las
pautas por las cuales el agua circula sobre ella. El modelo digital
de elevaciones contiene informacin suficiente para definir, al
menos en una primera aproximacin, las propiedades de la red de
drenaje superficial y, por extensin, de la cuenca hidrolgica.
Se denomina lnea de flujo al trayecto que, a partir de un punto
inicial, seguira la escorrenta superficial sobre el terreno. Las
lneas de flujo siguen la lnea de mxima pendiente por lo que pueden
deducirse del modelo digital de pendientes.
A partir del trazado de las lneas de flujo es posible definir la
red hidrolgica, el rea subsidiaria de una celda y, por extensin,
las cuencas hidrolgicas: Se define el rea subsidiaria de una celda
como el conjunto de celdas cuyas lneas de flujo convergen en ella;
una cuenca hidrolgica est formada por el rea subsidiaria de una
celda singular, que acta como sumidero.
La magnitud del rea subsidiaria de una celda del MDE est
directamente relacionada con el caudal mximo potencial, CMP, en el
mismo. En efecto, el caudal que puede circular en un momento dado
en un punto del terreno depende, entre otros factores, de la
magnitud del rea subsidiaria, de las precipitaciones sobre ella y
de la pendiente de la zona, que permite la circulacin con menor o
mayor rapidez. En funcin de estos parmetros es posible simular el
CMP en un modelo digital del terreno.
La modelizacin hidrolgica basada en modelos digitales de terreno
pretende estimar los caudales generados en una cuenca a partir de
sus caractersticas topogrficas as como las reas inundables en
funcin de la altura esperable de las lminas de agua. Evidentemente,
es necesario compaginar los resultados obtenidos a partir de los
modelos de elevaciones con estimaciones de la capacidad de
infiltracin de los suelos o la estimacin de precipitaciones mximas
esperables.
Figura. Trayectoria del agua a partir de un punto.
Figura. Obtencin de cuencas y redes de drenaje.
Figura. Visin 3D de cuencas de drenaje.2.1.6. Uso de Sistemas de
Informacin Geogrfica en el manejo integral de cuencas.De acuerdo
con la experiencia obtenida en la Subcoordinacin de Conservacin de
Cuencas en el trabajo para rehabilitar microcuencas hidrogrficas,
donde se asume que los problemas de deterioro por el manejo
inadecuado de los recursos naturales en las mismas, se origina en
la falta de planeacin y el empleo de herramientas que posibiliten
esta accin; por lo que un aspecto que se considera importante es
realizar las acciones de rehabilitacin de cuencas, subcuencas y
microcuencas, a partir del empleo de Sistemas de Informacin
Geogrfica (SIG) que permitan una caracterizacin del medio fsico de
los recursos naturales agua, suelo y plantas y la priorizacin de
las microcuencas, las cuales permitirn conocer en forma rpida las
condiciones fsicas de la cuencas, y tener una base de soporte
tcnico para la toma de decisiones y poder planificar estas
acciones. Esta accin podr ayudar a resolver los problemas en la
elaboracin y ejecucin de proyectos de rehabilitacin de microcuencas
hidrogrficas, donde las acciones se realizan de manera sistemtica y
costosa, adems de no poder atender toda la superficie de una cuenca
por la falta de recursos econmicos recursos humanos, y en que la
seleccin de las microcuencas para iniciar acciones se haca sin
ningn sustento tcnico.
En 1996 el IMTA mediante el proyecto de SIG aplicados en
estrategias de rehabilitacin de cuencas desarrolla y adapta a los
SIG mediante una metodologa denominada SIG-CUENCAS esperando que
sea una solucin factible a esta problemtica; Esta metodologa
consiste en realizar la caracterizacin del medio fsico de las
cuencas en forma rpida y fcil, empleando el SIG, mediante anlisis
espacial y efectuar la priorizacin y as aportar elementos para la
toma de decisiones y poder seleccionar microcuencas en donde
iniciar la ejecucin de las acciones propuestas para la
rehabilitacin de las cuencas. Esta metodologa permite la
caracterizacin del medio fsico y el anlisis de los parmetros
considerados para la priorizacin, se realiza en forma espacial y el
despliegue de la informacin en forma cartogrfica o de mapas que
sealan las condiciones actuales de la cuenca, de donde esto permite
que los tcnicos encargados de las acciones de rehabilitacin de las
microcuencas tengan las bases para la toma de decisiones con
sustento tcnico, social y econmico.
El procedimiento generalmente empleado en el estudio de cuencas
mediante SIG es el siguiente:
Reconocimiento de campo. Recorrido preliminar por la cuenca
seleccionada para conocer la problemtica general del rea de
estudio, las caractersticas fsicas, uso actual del suelo,
accesibilidad, existencia de infraestructura, tipo, fuente y
disponibilidad de agua, erosin hdrica, uso y manejo del suelo,
capacidad del uso del suelo y otras caractersticas de la
cuenca.
Recopilacin de informacin cartogrfica de la cuenca: topografa,
uso del suelo, hidrolgica superficial, edafolgica, geolgica, clima,
uso potencial, estudios y censos.
Anlisis y procesamiento de la informacin. La entrada de datos al
SIG se realiza digitalizando en tableta electrnica, as como el
anlisis espacial de la misma.
Obtencin de mapas temticos: Ubicacin del rea de estudio,
Hidrologa, Fenmenos climatolgicos, Precipitacin, Clima, Niveles
altimtricos, Geologa, Suelos y textura, uso actual del suelo, uso
potencial del suelo Aspectos socioeconmicos, Uso potencial del
suelo, Ubicacin de municipios comprendidos en la cuenca,
pendientes, reas degradadas o erosionadas.
Priorizacin de microcuencas. Con el objetivo de realizar la
priorizacin se divide la cuenca en microcuencas en considerando
lmites naturales como parteaguas o fsicos en las partes planas. Una
vez delimitadas las microcuencas se sobreponen sobre los mapas
temticos y se elaboran mapas por microcuenca. La priorizacin de las
microcuencas se realiza analizando los valores la informacin
obtenida, de tal manera que aquellas microcuencas en las que se
observa mayor degradacin o mayor riesgo de degradacin se consideran
como reas prioritarias para su atencin.
2.1.7. Fundamentos de teledeteccin.
Teledeteccin es la tcnica que permite obtener informacin a
distancia de objetos sin que exista un contacto material. Para que
esta observacin sea posible es necesario que, aunque sin contacto
material, exista algn tipo de interaccin entre los objetos situados
sobre la superficie terrestre y un sensor situado en una plataforma
(satlite, avin, etc.).
En este caso la interaccin va a ser un flujo de radiacin que
parte de los objetos y se dirige hacia el sensor. Este flujo puede
ser, en cuanto a su origen, de tres tipos:
Radiacin solar reflejada por los objetos(luz visible e
infrarrojo reflejado)
Radiacin terrestre emitida por los objetos (infrarrojo
trmico)
Radiacin emitida por el sensor y reflejada por los objetos
(radar)
Las tcnicas basadas en los dos primeros tipos se conocen como
teledeteccin pasiva y la ltima como teledeteccin activa.
2.1.7.1. Naturaleza de la radiacin.
La radiacin (solar reflejada, terrestre o emitida por el sensor
y reflejada) que llega de la superficie terrestre y que ha
atravesado la atmsfera, es almacenada en formato digital. Una vez
recuperados los datos en el centro de control del satlite,
permitirn obtener informacin acerca de la superficie terrestre y de
la atmsfera. El tipo de informacin que se obtiene depender de la
longitud de onda en la que el sensor capte radiacin.La radiacin se
propaga mediante ondas que se desplazan por el espacio a la
velocidad de la luz. Estas ondas presentan longitudes muy
diferentes en funcin de las caractersticas del emisor. Aparecen
desde los rayos X y gamma con longitudes de onda menores de 100
Amstrongs hasta las ondas de televisin y rdio con longitudes
mayores de un metro.
El conjunto de todas las longitudes de onda se denomina espectro
electromagntico. Dentro del espectro electromagntico se distinguen
una serie de regiones, las ms utilizadas por las diferentes tcnicas
de teledeteccin son la luz visible, el infrarrojo reflejado, el
infrarrojo trmico y las microondas (radar).
Cualquier objeto en la naturaleza emite radiacin y lo hace con
diferentes longitudes de onda. La cantidad de energa que emite un
cuerpo por radiacin como la distribucin de esta energa en
diferentes longitudes de onda depende fundamentalmente de la
temperatura de dicho cuerpo. A mayor temperatura menor longitud de
onda. La cantidad de energa emitida es proporcional a la cuarta
potencia de la temperatura
2.1.7.2. Interacciones entre la radiacin y los objetos.
Todos los objetos (independientemente de la radiacin que emitan)
van a recibir radiacin, fundamentalmente del sol, que, en funcin
del tipo de objeto que estemos considerando, puede seguir tres
caminos:
reflejarse (la radiacin es reenviada de vuelta al espacio)
absorberse (la radiacin pasa a incrementar la energa del
objeto)
transmitirse (la radiacin se transmite hacia abajo a otros
objetos).
La fraccin de energa que se refleja se denomina reflectividad o
albedo; la fraccin de energa que se absorbe se denomina
absortividad; la fraccin de energa que se transmite se denomina
transmisividad cumplindose que la suma de las tres debe ser igual a
1. La interaccin de la radiacin con la atmsfera y con los objetos
terrestres, es decir los valores de reflectividad, absortividad y
transmisividad de un cuerpo concreto, va a depender de la longitud
de onda de que se trate y de las caractersticas de ese
cuerpo.2.1.7.3. Interaccin atmsfera-radiacin electromagntica.
Algunos de los gases que componen la atmsfera absorben radiacin
en determinadas longitudes de onda. La radiacin no absorbida se
transmite a la superficie terrestre aunque se ve afectada por
procesos de dispersin y refraccin. Los gases responsables de la
absorcin son fundamentalmente:
Ozono: Absorbe radiacin ultravioleta
Dixido de carbono: Absorbe radiacin en 13 - 17.5 (;
Vapor de agua: Absorbe radiacin en 5.5 7 ( y por encima de 27
(;
De este modo aparecen una serie de regiones en el espectro en
las que la radiacin es absorbida por uno o varios de los gases.
Esto deja, por otro lado, regiones del espectro en las que no se
produce absorcin, son las denominadas ventanas atmosfricas.
Visible e infrarrojo cercano (0.3 - 1.35 ()
Varias en el infrarrojo medio (1.5 - 1.8 (; 2 - 2.4 (; 2.9 - 4.2
(; 4.5 -5.5 () Infrarrojo trmico (8 - 14 ()
Microondas, por encima de 20 ( la atmsfera es prcticamente
transparente
Figura. Bandas de absorcin y ventanas en el espectro
electromagnticoProblema aparte supone la aparicin de partculas
lquidas (nubes, figura) o slidas que reflejan gran parte de la
radiacin solar que reciben. Las nubes emiten su propia radiacin en
el infrarrojo trmico, diferente a la terrestre debido a su menor
temperatura, con lo que ocultan la superficie terrestre en ambas
regiones del espectro. Debido a la saturacin en vapor de agua, su
capacidad de absorber radiacin en la banda de absorcin del vapor de
agua depender de su espesor.
A la hora de disear un sensor, existen tres posibilidades
fundamentales:
Captar radiacin solar reflejada por la superficie (en una
longitud de onda correspondiente a una ventana atmosfrica).
Captar radiacin infrarroja procedente de la superficie terrestre
o las nubes.
Captar radiacin de una banda en la que un gas presente una
elevada capacidad de absorcin para as estimar la concentracin de
este gas. Canto menos radiacin llegue mayor ser la cantidad de
gas.
Figura. Efecto de las nubes sobre las observaciones de
satlite.Las bandas de Meteosat (figura) son un ejemplo de cada una
de estas posibilidades.
Visible
Infrarrojo trmico Vapor de aguaFigura. Imgenes de cada uno de
los canales del satlite Meteosat.En general se considera que si el
da es suficientemente despejado la absorcin atmosfrica puede
despreciarse en las ventanas. Dispersin y refraccin son ms difciles
de evitar, introduciendo distorsiones que deben ser corregidas.
En todo caso, los problemas relacionados con la interaccin de la
atmsfera tienen mayor importancia en estudios multitemporales. Si
se trabaja con imgenes de una sola fecha se asume que la distorsin
atmosfrica es equivalente en todo el espacio (al menos en las
imgenes de alta resolucin).2.1.7.4. Interaccin de los elementos de
la superficie terrestre con la radiacin. De cara a la identificacin
de objetos y procesos en la superficie terrestre, lo que nos
interesa es la reflectividad de estos objetos respecto a las
diferentes longitudes de onda. Cada tipo de material, suelo,
vegetacin, agua, etc. reflejar la radiacin incidente de forma
distinta, lo que permitir distinguirlo de los dems si medimos la
radiacin reflejada. A partir de medidas de laboratorio se ha
obtenido la reflectividad para las distintas cubiertas en
diferentes longitudes de onda. El grfico que, para cada longitud de
onda, nos da la reflectividad en tanto por ciento se conoce como
signatura espectral y constituye una marca de identidad de los
objetos. Resulta as fcil por ejemplo distinguir entre suelo y
vegetacin, e incluso entre diferentes tipos de suelo o diferentes
tipos de vegetacin.
La reflectividad en la nieve es alta en todas las longitudes de
onda, especialmente en el caso de la nieve fresca. El agua, al ser
el nico elemento superficial capaz de transmitir radiacin hacia
abajo, tiene una reflectividad muy baja aunque muy dependiente de
la longitud de onda. Absorbe casi toda la radiacin que le llega en
las bandas del infrarrojo prximo y medio. La reflectividad aumenta
algo en el visible especialmente en las bandas del azul y el verde.
La turbidez del agua contribuye al aumento de la reflectividad en
el verde y en el infrarrojo reflejado. La eutrofizacin del agua
aumenta su reflectividad en el verde.
Figura. Respuestas espectrales.La vegetacin sana tiene una
reflectividad baja en el visible aunque con un pico en el color
verde debido a la clorofila. La reflectividad es muy alta en el
infrarrojo reflejado o prximo debido a la escasa absorcin de energa
por parte de las plantas en esta banda. En el infrarrojo medio hay
una disminucin especialmente importante en aquellas longitudes de
onda en la que el agua de la planta absorbe la energa.Esta curva
tan contrastada se debilita en el caso de la vegetacin enferma en
la que disminuye el infrarrojo y aumenta la reflectividad en el
rojo y azul. Se observa tambin que la reflectividad de una planta
depende de su contenido en agua. Cuando el contenido de agua
aumenta disminuye la reflectividad ya que aumenta la absorcin de
radiacin por parte del agua contenida en la planta.
Finalmente el suelo tiene una reflectividad relativamente baja
para todas las bandas aunque aumentando hacia el infrarrojo. La
signatura espectral es ms simple que en el caso de la vegetacin.
Sin embargo la reflectividad del suelo va a depender mucho de la
composicin qumica y mineralgica, la textura (el albedo de las
arenas es mayor que el de las arcillas), del contenido de agua (a
mayor humedad menor reflectividad) y de matera orgnica (tambin
contribuye a disminuir la reflectividad). Estos ltimos factores
estn interrelacionados por lo que no es fcil establecer cual es el
responsable de los cambios del albedo.2.1.7.5. Caracterizacin de
las imgenes de satlite.
Un sensor es el dispositivo que rene la tecnologa necesaria para
captar imgenes a distancia. Puede captar informacin para diferentes
regiones del espectro y cada una de estas regiones se denomina
canal o banda.
Una imagen de satlite en estado bruto es un conjunto de imgenes
(una por banda) similares a las que se obtienen haciendo una
fotografa digital. Los pixels estn organizados en un sistema de
filas y columnas pero sin referencia a coordenadas reales.
Las diferentes bandas pueden caracterizarse en funcin de:
Amplitud espectral (regin del espectro para la cual capta
datos)
Resolucin radiomtrica (nmero de intervalos de intensidad que
puede captar)
Tamao del rea captada
Resolucin espacial (tamao de pixel)
Resolucin temporal (tiempo que tarda el satlite en tomar dos
imgenes del mismo sitito)
La altura a la que se sita el satlite y sus movimientos van a
condicionar las caractersticas geomtricas y la resolucin temporal
de las imgenes que producen (figura).
Figura. Efecto de la altura del satlite sobre las imgenes.Los
satlites que como meteosat se sitan en rbita geoestacionaria
(36,000 km) permanecen fijos y producen una imagen que abarca la
mayor parte de la porcin del globo terrestre a la que apuntan, sin
embargo las distorsiones que aparecen hacia los polos limitan su
utilizacin a la porcin entre 50N y 50S. El rea de la superficie
abarcada por cada pixel es necesariamente grande (2500 o 5000
metros dependiendo de las bandas) su resolucin espacial es por
tanto pequea. Al permanecer fijos su resolucin temporal puede ser
muy grande, en el caso de Meteosat hay una imgen cada 30 minutos.El
problema de la correlacin negativa entre resolucin espacial y
temporal se est solucionando en parte debido a la existencia
mejores sistemas de almacenamiento de datos y al desarrollo de la
teledeteccin aerotransportada, los sensores se colocan en aviones
que vuelan a la altura (resolucin espacial) deseada en el momento
que se requiera.
Al recibir la radiacin procedente de la superficie terrestre, el
sensor almacena un nmero entero, se trata de un intervalo de
intensidad o nivel digital a partir del cual se puede obtener de
nuevo la radiacin recibida mediante ecuaciones sencillas. El nmero
de niveles de intensidad se denomina resolucin radiomtrica.
Tabla. Caractersticas de los principales sensores utilizados en
teledeteccin.SensorResolucin espacialTamao de imagenResesolucin
temporalResesolucin Radiomtrica
Meteosat 2500 mToda la esfera0.5 horas 256 ND
NOAA AVHRR 1100 m2700 x 2700 Km12 horas1024 ND
Landsat TM 30 m185x185 Km16 das 256 ND
SPOT HRV 20 m60x60 Km20 das 256 ND
SPOT Vegetation 1150 m2200x200 Km1 da1024 ND
MODIS 250 - 100 m2330x2330 Km1 da1024 ND
El tratamiento de una imagen de satlite previo a su anlisis
incluye:
Georreferenciacin (paso de un sistema de filas y columnas a un
sistema de coordenadas estandard).
Paso de nivel digital a radiacin recibida.
Correccin atmosfrica (para eliminar las interferencias
producidas por la absorcin, dispersin y refraccin en la radiacin
recibida).
Dependiendo de la regin del espectro de que se trate:
Clculo de la reflectividad dividiendo la radiacin recibida por
el sensor entre la radiacin estimada en superficie (ventana
atmosfrica en el visible). A partir de la reflectividad en
diferentes bandas pueden obtenerse ndices que se comporten como
indicadores de desertificacin. Puede tambin clasificarse los
distintos pixeles de la imagen en funcin de sus valores de
reflectividad en clases que se correspondan con tipos de suelo,
vegetacin, etc. Ejemplos: Landsat, NOAA.
Estimacin de la concentracin del gas que absorbe la radiacin en
la regin del espectro manejada (zona de absorcin): Ejemplos TOMS y
Meteosat.
Estimacin de la temperatura del cuerpo emisor utilizando la
banda de infrarrojo trmico. Casi todos los satlites recogen
radiacin en alguna regin del infrarrojo trmico.IV. CONSERVACIN DE
SUELO Y AGUA Y EL MANEJO DE CUENCAS.4.1. Aspectos legales: Leyes,
Normas sobre los recursos suelo, agua y bosque.
La gestin integrada de cuencas, en particular la gestin del
agua, se sustenta especialmente en la capacidad de una entidad de
cuencas para tomar decisiones y disear estrategias para alcanzar
objetivos predeterminados por y para un grupo relativamente grande
de actores que dependen y comparten un mismo recurso y territorio.
Las decisiones del grupo de gestin, materializadas en estrategias
de accin, se presentan usualmente bajo la forma de planes y marcos
regulatorios. Las decisiones deben tomarse por medio de sistemas de
gestin de cuencas establecidos legalmente para que tengan validez y
aceptacin. Los planes deben ser considerados como instrumentos de
gestin al servicio de los actores. Deben ser conciliatorios en
trminos econmicos, sociales y ambientales, complementarios a los
objetivos de cada actor as como del conjunto de actores y no
suplantar su poder de decisin y flexibles para que, puedan
reajustarse cada vez que se dispone de nueva informacin que hace
variar las decisiones.
Los planes de ordenamiento de cuencas o planes maestros se
formulan teniendo en cuenta los marcos regulatorios superiores, por
ejemplo con relacin a las polticas econmicas vigentes. Sin embargo
los planes a su vez deben generar mar