El ciclo hidrosocial/Capítulo III
del suelo y del agua,
transformaciones en el
clima y sus consecuencias
en el ciclo hidrológico
3.1. Usos del suelo
Los cambios en los usos del suelo generan transformaciones en la cantidad y la calidad del agua que va a la atmósfera (evapotranspiración), la que discurre por el suelo (escorrentía) y la que pasa al subsuelo (filtración).
La intervención social en el ciclo del agua no es actual ni tampoco lo son las variaciones climáticas a lo largo de la historia, pero el cambio climático se ha visto acelerado por la transformación de los usos del agua, el suelo y la contaminación atmosférica; mientras tanto, la temperatura del planeta continúa en ascenso.
La evapotranspiración depende de varios factores, entre ellos, la radiación solar, la temperatura, la humedad, el viento, la salinidad del agua y el tipo de plantas. Para que el vapor de agua contenido en la atmósfera se transforme en lluvia es necesario que esta alcance su índice de saturación, el que a su vez depende de las temperaturas. A mayor temperatura se necesita mayor cantidad de vapor en la atmósfera para que se produzcan precipitaciones. Es por esto que el calentamiento global generado por el efecto invernadero hace que disminuyan las lluvias.
Evopotranspiración: pérdida de humedad en la superficie derivada de la evaporación directa y de la transpiración de los seres vivos.
Por otra parte, la sequía y los malos usos del suelo contribuyen al agotamiento de estos, que liberan enormes cantidades de CO2 hacia la atmósfera afectando la calidad del aire y del vapor de agua. Otros gases que se mezclan en la atmósfera en el proceso de evapotranspiración son los producidos por los seres vivos y por la actividad industrial. Grandes concentraciones de ganado, de población o de actividad fabril generan contaminación ambiental a un ritmo superior a la capacidad del sistema para regenerarse.
Los suelos deforestados para actividad urbanística o industrial y aquellos que han sustituido la vegetación autóctona por plantaciones industriales ven disminuir su capacidad para retener agua. Así, la escorrentía se acelera y los suelos se resecan.
En relación con la escorrentía, hay que tener en cuenta el tipo de suelo. Si es muy poroso, el agua se filtra a las capas subterráneas y forma manantiales y cursos de agua subterráneos. Otra parte del agua circula por la superficie y se integra al ciclo fluvial de manera natural cuando no encuentra obstáculos para que así suceda. Los suelos que han sido deforestados para usos agrícolas o industriales pierden su capacidad de retención de agua y esta se filtra rápidamente hasta las capas subterráneas. El agua de la lluvia que no se incorpora al proceso de evapotranspiración ni a los cursos fluviales se filtra al subsuelo, alimentando los acuíferos, hasta topar con los niveles freáticos que separan la zona húmeda de la seca. Cuando la explotación de los acuíferos es superior al nivel de recarga de la lluvia, el nivel freático baja, lo que dificulta el acceso al agua en la superficie y la descarga hacia lagos, arroyos u océanos. En este sistema, la intervención del ser humano es crucial porque puede ayudar a acelerar o ralentizar los procesos, así como la calidad de estos, dependiendo de la actividad realizada. La única forma de mantener el equilibrio es extraer agua a niveles inferiores o similares a la capacidad de recarga. Cualquier otra forma de explotación amenaza la supervivencia del acuífero.
Pero ¿qué ocurre cuando el agua cae sobre superficies asfaltadas? Las grandes zonas urbanizadas impiden la filtración del agua
caída, que se precipita a gran velocidad al sistema de alcantarillado urbano donde se mezcla con las aguas servidas que, en el mejor de los casos, son depuradas antes de ser enviadas de nuevo al ciclo fluvial o al mar. En Chile conviven varios sistemas de drenaje y alcantarillado en las diferentes ciudades. En aquellas en las que no existe sistema de drenaje o en las que mantienen sistemas unitarios de colección de aguas servidas y aguas de lluvia, se corre el riesgo de que, ante lluvias abundantes, el sistema colapse e inunde parcialmente las ciudades y se produzcan descargas hacia los cursos de agua naturales sin previa descontaminación.
Es importante averiguar cuál es el sistema dominante en las ciudades donde vivimos. Hay ciudades donde no hay sistema de drenaje de aguas lluvia y este se une al del alcantarillado. En otros casos existen dos sistemas separados. La tendencia mundial es a recomendar preferiblemente que se establezcan sistemas unitarios, pero que tengan una buena infraestructura para evitar el colapso en caso de lluvias abundantes. Esto se debe a que las aguas de lluvia tienen un alto grado de contaminantes y se recomienda la depuración antes de su reutilización o su evacuación hacia los cursos de agua naturales.
3.2. Usos del agua: cantidad y calidad
Con relación a los usos del agua en Chile, la actual legislación hace una distinción entre usos consuntivos y no consuntivos.
| Usos consuntivos | Usos no consuntivos |
|
Actividades relacionadas con el abastecimiento para la población y las actividades ganaderas, agrícolas e industriales. |
Actividades relativas a la generación de energía eléctrica. |
Si revisamos los no consuntivos veremos que, efectivamente, el agua utilizada para la generación de energía no es consumida en el proceso, ya que se devuelve al sistema tras ser utilizada. No obstante, hay que considerar que, una vez cumplida su misión, no es devuelta en las mismas condiciones en las que fue tomada, lo que afecta al ciclo hidrológico natural. Un ejemplo claro de las alteraciones sufridas por obra hidráulica es el de las hidroeléctricas. Estas centrales no solo hacen uso del agua en perjuicio de antiguos usuarios, sino que, al devolverla, no lo hacen en el punto donde la tomaron ni a la misma temperatura y portan, además, una considerable cantidad de químicos que afectan a la flora y fauna del territorio modificando su ciclo vital.
Otro efecto de las represas es que cambian el ciclo natural de las estaciones. Para su actividad regular, las represas en las que se genera energía hidroeléctrica necesitan el mismo flujo de agua todo el año, razón por la cual embalsan el agua y luego la devuelven al ritmo de las necesidades productivas. De esta manera, afectan el caudal de los ríos y a su ecosistema. Ya hemos señalado que por sus condiciones oro gráficas buena parte de los ríos en Chile se nutren de las aguas del deshielo cordillerano, y es por ello que a veces circulan torrencialmente y en otras ocasiones apenas llevan agua. Esta regulación natural se ve afectada por la intervención de las represas, las que provocan desequilibrios en el sistema.
El uso no consuntivo no implica que sea inocuo. Por tanto, debe cautelarse y regularse con mucha precisión cualquier intervención sobre el ciclo natural del agua. Los ríos son las venas del sistema; cualquier intervención que sufran genera, irremediablemente, cambios en este.
Además, normalmente, los ríos llevan nutrientes en su recorrido y tienen, también, efectos de erosión sobre el suelo. Si son intervenidos, el ciclo natural cambia, de manera que, cuando llevan poca fuerza, puede disminuir su capacidad de transportar nutrientes, o acelerar su potencial efecto de erosión del suelo cuando discurren a gran velocidad producto de las descargas. El mayor o menor caudal incide, también, en los cambios en la temperatura del agua (más caliente en un caudal menor) y en la circulación del oxígeno, lo que termina perjudicando a la fauna y la vegetación circundante. Por otra parte, los cambios arbitrarios en el curso de los ríos provocan pérdidas de llanuras de inundación lo que tiene, sin duda, repercusiones sobre el ecosistema e incluso pueden ser causa de catástrofes cuando se han construido viviendas sobre dichos terrenos.
La obra hidráulica modifica el curso de los ríos y afecta directamente al territorio que debían recorrer, sobre todo a las desembocaduras. Cuando los ríos son intervenidos y sus caudales disminuyen, dejan de cumplir funciones fundamentales como la de asegurar el mantenimiento de los nutrientes (fitoplancton) y también la seguridad de las costas. En la actualidad, dos tercios de los ríos más grandes en el mundo están intervenidos con decenas de miles de embalses, represas, diques, entre otros, que jalonan los cursos de agua y dificultan su desembocadura de manera natural.
En cuanto a los usos consuntivos, es alarmante la cantidad de agua que demanda la agricultura de riego. En Chile ronda el 75 % del agua consumida. La intervención en el sistema hídrico para la satisfacción de los intereses de la agricultura no está relacionada con la capacidad de recarga de los acuíferos ni con las condiciones climatológicas del país. De norte a sur de la República, a lo largo de la historia, se ha favorecido el desarrollo de la agricultura y la explotación de especies no autóctonas en cantidades industriales. Como mencionamos en capítulos anteriores, esto se realiza desde la época precolombina, cuando los incas crearon los primeros oasis artificiales a lo largo del camino del inca; continuó a finales del siglo XVII con la explotación del trigo en los valles centrales para el mercado peruano y con la creación de importantes asentamientos en torno a la minería colonial y decimonónica; se intensificó en el sur, con la deforestación de grandes extensiones de terreno para la colonización a partir de la introducción de ganado y especies foráneas a fines del siglo XIX; y se mantiene en nuestros días, con las grandes unidades de producción agrícola destinadas a la exportación y la producción industrial agrícola y ganadera.
En cuanto a los usos consuntivos, es alarmante la cantidad de agua que demanda la agricultura de riego. En Chile ronda el 75 % del agua consumida. La intervención en el sistema hídrico para la satisfacción de los intereses de la agricultura no está relacionada con la capacidad de recarga de los acuíferos ni con las condiciones climatológicas del país.
Además de la agropecuaria, otra actividad que demanda grandes cantidades de agua y de manera creciente es la minería. Desde la etapa colonial se instauró un sistema que daba grandes privilegios a este sector para su abastecimiento hídrico bajo la consideración de que la explotación minera era primordial para la Corona. La excesiva dependencia económica con respecto a las actividades extractivas en Chile en la etapa colonial no fue disminuida durante los primeros años de la República, sino que se recrudeció con las explotaciones del guano y el salitre tras la guerra del Pacífico y con el cobre después. En la actualidad, nuevos hallazgos, como el litio, amenazan al sistema hídrico en su conjunto hasta el punto de que se ha atentado contra espacios protegidos e, incluso, contra los glaciares. Investigaciones recientes han puesto en evidencia cómo la actividad minera ha intervenido en glaciares rocosos afectando, así, a un importante reservorio de agua. Los glaciares más perjudicados hasta el momento han sido los localizados entre las regiones de Coquimbo y del Libertador General Bernardo O’Higgins, aquejadas hoy por una lacerante sequía.
Por otra parte, el consumo humano se presenta como otro factor que interviene dramáticamente en el ciclo hidrológico. A lo largo de Chile, y desde la etapa precolombina a la actualidad, los asentamientos humanos han ido en aumento e incrementando la densidad de población de manera insostenible. Si bien las primeras instalaciones se realizaban en las inmediaciones de cursos de agua para facilitar el acceso al recurso, poco a poco, a partir del desarrollo de las comunicaciones e impulsados por la necesidad de explotar otros recursos para satisfacer el desarrollo económico e industrial, los centros de población se fueron ubicando en lugares en los que la disponibilidad de agua no aseguraba la supervivencia de una población en continuo crecimiento. Ciudades como Iquique, en el norte, o Valparaíso, en el centro, crecieron para favorecer el desarrollo comercial sin tener en cuenta las condiciones medioambientales ni el acceso al agua. Tanto es así que, durante décadas, Iquique se abasteció de agua a partir de buques cisterna que la transportaban desde Arica. El sistema de modernización del abastecimiento en red complejizó el proceso e hizo que la población fuera cada vez más dependiente para la obtención de este recurso vital. La separación con respecto a las fuentes de abastecimiento nos hizo perder el sentido de la realidad, nos acostumbramos a tener acceso al agua en lugares donde nunca la hubo y, poco a poco, fueron aumentando las exigencias en cuanto a cantidad y calidad. Sobre todo, a partir de la introducción del paradigma higiénico sanitario durante el siglo XIX, que vino a establecer la relación entre salud, pureza del agua e higiene.
Paradigma higiénico sanitario: conjunto de conocimientos, creencias y normativas derivadas de ellos, en torno a la relación entre higiene y salud, que se desarrolla a lo largo del siglo XIX. A partir de su introducción comienzan a verse los temas de salud e higiene como un asunto público (no privado).
Con el tiempo, ha ido creciendo exponencialmente la demanda de agua, mientras que la oferta disminuye en términos relativos y absolutos en cantidad y en calidad. El ciclo del agua, por tanto, no es un círculo continuo; el acceso al agua no es igual para todos, sino que queda mediatizado por lo social y lo ambiental.
En la actualidad, el acceso al sistema de abastecimiento en red tiene una amplia cobertura urbana, pero aún la población rural carece de un sistema adecuado y depende –con demasiada frecuencia– de un abastecimiento obsoleto y muy caro, ya que se surten a través de camiones aljibe que transportan el agua desde lugares lejanos, aumentando con ello la huella hídrica del agua consumida. 3.3. Cambios en el clima
Las modificaciones en los usos del suelo y el agua contribuyen a la generación de climas extremos e intensificación del ciclo hidrológico, lo que se manifiesta con inundaciones y sequías. En Chile estamos viendo las consecuencias del cambio climático acelerado por el aumento de la emisión de gases con efecto invernadero. Si bien es aceptado que los cambios en el clima han sido recurrentes en la historia geológica de la Tierra, también lo es que hemos contribuido con varias acciones al calentamiento global, entre las que se encuentran las múltiples intervenciones incontroladas en el ciclo hidrológico que ya hemos mencionado. Estas acciones no solo colaboran en la aceleración de los cambios, sino que además favorecen el aumento de la vulnerabilidad del sistema y, con él, la de los seres humanos.
El acrecentamiento paulatino de las temperaturas implica la disminución de las precipitaciones. Son varios años ya en los que se ha repetido esta mengua que afecta no solo a las regiones áridas o semiáridas sino también al centro y al sur del país. La falta de precipitaciones hace que contemos con menos recursos hídricos para el desarrollo de las actividades económicas y de supervivencia, y que busquemos fuentes alternativas de abastecimiento. Así, se está produciendo la sobreexplotación de aguas subterráneas, el trasvase de recursos a través de canalizaciones o la desalinización del agua marina; también se está tendiendo a suplir con camiones aljibe las deficiencias en el abastecimiento y un largo etcétera de propuestas que, si bien pueden ser suficientes como medidas provisionales ante situaciones críticas, no lo son si pensamos en su proyección en el tiempo, puesto que no contribuyen a recuperar o sanear el ciclo del agua sino que, por el contrario, a la disminución de agua útil para el consumo humano.
Otro efecto derivado del cambio climático es el del aumento relativo de precipitaciones con temperaturas elevadas. Cuando este fenómeno ocurre, aumenta el caudal de los ríos, lo que puede generar importantes crecidas, aluviones e inundaciones que, según los contextos en los que se produzcan, podrían devenir en desastres.
Por otra parte, el incremento de la temperatura y la intermitencia del caudal de los cursos superficiales de agua genera, también, descargas de capas de hielo, glaciares y permafrost que provocan el aumento del nivel del mar y una mayor entrada de salinidad. Todo esto influye, a su vez, en la alteración de las corrientes oceánicas y sus conexiones con el clima terrestre.
Permafrost: es la capa de suelo congelado que ocupa las zonas más frías del planeta, como Alaska o Siberia. En Chile se encuentra de manera abundante en la cordillera de los Andes, en el espacio comprendido entre las regiones de Coquimbo y del Libertador Bernardo O’Higgins. Esta capa de hielo contiene grandes cantidades de metano y dióxido de carbono. El calentamiento global del planeta puede contribuir a que se descongele y libere estos gases, que irían automáticamente a la atmósfera y contribuirían a incrementar el efecto invernadero.
ORIENTACIONES
DIDÁCTICAS
Nivel: 2° básico
Ciencias Naturales
OA 11: describir el ciclo del agua en la naturaleza, reconociendo que es un recurso preciado y proponiendo acciones cotidianas para su cuidado.
Producto: los y las estudiantes observan la imagen del ciclo hidrosocial del agua y responden las siguientes preguntas:
¿De qué lugar se obtiene el agua que utilizamos?
¿En qué fase el agua llega a nuestros hogares?
¿Por cuántas fases pasa el agua antes de llegar a nuestras casas?
Nivel: 4° básico
Ciencias Naturales
OA 1: reconocer, por medio de la exploración, que un ecosistema está compuesto por elementos vivos (animales, plantas, etc.) y no vivos (piedras, aguas, tierra, etc.) que interactúan entre sí.
Producto: en la imagen de arriba de un ecosistema afectado por la sequía, los y las estudiantes deberán identificar los factores bióticos y abióticos. Posterior a esto, responderán la siguiente pregunta:
¿Cómo afecta la sequía en el ecosistema de la imagen anterior?