Dr. Felipe I. Arreguín Cortés Director General Instituto ... · gasto base de ríos y ecosistemas locales. ... industria, turismo y otras actividades económicas y financieras de

Dr. Felipe I. Arreguín Cortés

Director General

Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua1

México vulnerable por su ubicación geográfica

Fa

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De

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el m

un

do

Por su clima seco en la mitad norte de su territorio

es común la escasez natural de agua.

2Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de

Tecnología del Agua

Trayectorias históricas de los huracanes

HURACANESAtlántico desde 1851Pacífico desde 1949



Vulnerabilidad Global por Municipio

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

4


5

Precipitación Media Anual México (1941-2012) en mm.


6



Desarrollo regional vs disponibilidad

Tercil superior Aguas del

Valle de

México

Tercil medio Río Bravo

Lerma-Santiago-Pacífico

Peninsula de Yucatán

Tercil inferior Península de Baja Califronia

Noroeste

Pacifico Norte

Pacifico Sur

Cuencas Centrales del Norte

Golfo Norte

Golfo Centro

Frontera Sur

Balsas


8





México en cifras

11Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

• 1 959.3 miles de km2

• 121.8 millones de habitantes

(CONAPO, 2015)

• Densidad 58 hab/km2

• 23 % en localidades menores a

2,500 habitantes

• 188,593 localidades con menos

de 2,500 habitantes (INEGI,

2014)

• 3,982 m3/hab/año

disponibilidad natural media

(2013)

12

Usos del agua


Principales retos del uso eficiente

del agua

• Escasez

• Contaminación

• Impacto del cambio global sobre el ciclo

hidrológico

• Falta de ordenamiento territorial

• Administración del agua

• Inversión en investigación y desarrollo

tecnológico

• Recursos financieros


13


14

Extracción de aguas subterráneas en el mundo (NGWA, 2015)

Esttracción de aguas subterráneas

Usos por sector

País

Población

2010 (en

miles)

Extracción de

aguas

subterraneas

2010

(km3/año)

Extracción de

aguas

subterraneas

para riego (%)

Extracción de

aguas

subterraneas

para uso

domestico (%)

Extracción de

aguas

subterraneas

para uso

industrial (%)

India 1,224,614 251.00 89 9 2

China 1,341,335 111.95 54 20 26

Estados Unidos 310,384 111.7 71 23 6

Pakistan 173,593 64.82 94 6 0

Irán 73,974 63.4 87 11 2

Bangladesh 148,692 30.21 86 13 1

México* 113,423 30.37 68 24 8

Arabia Saudita 27,448 24.24 92 5 3

Indonesia 239,871 14.93 2 93 5

Turquía 72,752 13.22 60 32 8

Rusia 142,985 11.62 3 79 18

Siria 20,411 11.29 90 5 5

Japón 126,536 10.94 23 29 48

Tailandia 69,122 10.74 14 60 26

Italia 60,551 10.4 67 23 10

*2013 Datos estimados

Margat, J., and J. van der Gun. 2013. Groundwater around the World, CRC Press/Balkema

http://www.un-igrac.org/

Acuíferos transfronterizos en el mundo

México comparte un conjunto de acuíferos con Estados Unidos y Centroamérica, mediante los cuales se abastecen grandes zonas de riego, asentamientos

urbanos e industrias.

17

Se ha determinado la disponibilidad de

agua de las 731 cuencas que integran

al país


Disponibilidad de Agua Subterránea

18

Sin disponibilidad de agua 195

Con disponibilidad de agua 458

Total 653

281

97

8193

2331

2211 13

10

50

100

150

200

250

300

0-25 25-50 50-75 75-100 100-125 125-150 150-175 175-200 200-300 300-400

GRADO DE EXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS, 2013

Grado de explotación = ExtracciónRecarga

X 100 (%)

106 ACUÍFEROS

SOBREEXPLOTADOS

547 ACUÍFEROS

SUBEXPLOTADOSN

ÚM

ERO

DE

AC

UÍF

ERO

S

28

88


653 acuíferos

Se ha determinado y dado a conocer la actualización de la disponibilidad de

agua de los 653 acuíferos del país, mediante acuerdo publicado en el DOF el

20 de diciembre del 2013.

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua 19

Situación de los acuíferos en México por Región Hidrológica Administrativa (CONAGUA, 2014)

El agua subterránea en México

Los acuíferos:

Son las únicas fuentes permanentes de agua en las regiones áridas ysemiáridas, que ocupan alrededor del 50% del territorio nacional.

Sustentan el riego de unos dos millones de hectáreas (poco más de latercera parte de la superficie total irrigada en el país) .

Suministran cerca del 75% del volumen de agua utilizado en lasciudades, donde se concentran alrededor de 65 millones de habitantes.

Satisfacen las demandas de agua de la gran mayoría de los desarrollosindustriales, y

Abastecen a casi toda la población rural (25 millones de habitantes) .


20

Efectos e impacto ecológico del manejo no sustentable de las aguas subterráneas

Abatimiento de niveles del agua subterránea.

Minado de la reserva.

Impacto ecológico negativo: desaparición de

manantiales, vegetación nativa, humedales, lagos,

gasto base de ríos y ecosistemas locales.

Disminución del gasto y rendimiento de los pozos.

Pérdida de la rentabilidad de la actividad agrícola.

Deterioro de la calidad del agua subterránea.

Incremento del costo de extracción (consumo de

energía eléctrica).

Asentamiento y agrietamiento del terreno.


21

Acuíferos y cambio climático


22

Pernia y Fornes, 2008

MAS CONSUMO

MAYOR EVAPORACION

MAYOR EVAPOTRANSPIRACION

MENOS AGUA SUBTERRANEA

MAS CONCENTRADAS A LO LARGO DEL AÑO

MAYOR ESCORRENTIA SUPERFICIAL

MENOS INFILTRACION

MENOS AGUA SUBTERRANEA

El cambio climático puede afectar la recarga de los acuíferos, al

impactar la distribución espacial y temporal de la precipitación,

infiltración y evapotranspiración de los cultivos.

Estimación global del agua subterránea recargada durante el periodo 1961-1990 y variación porcentual para cuatro escenarios de cambio climático del IPCC para los años 2041 y 2070 (Fuente:

Programa de Evaluación Mundial de Agua de las Naciones Unidas, 2012).

Impacto del cambio climático sobre la disponibilidad del agua


24

Gestión integrada del agua

Manejo integrado de acuíferos

Gestión integrada del agua(Instrumentos)

Instrumentos

Instrumentos

Económicos

(incl Mercados)

Instrumentos de

Planeación

Instrumentos

Legales

: Instrumentos

Institucionales y

Administrativos

GIRH por Cuenca

HidrográficaInstrumentos

Financieros

Instrumentos

Sociales,,

..

Objetivos del PNH 2014-2018

1. Fortalecer la gestión integrada y sustentable del agua.

2. Incrementar la seguridad hídrica ante sequías e

inundaciones.

3. Fortalecer el abastecimiento de agua y el acceso a los

servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento.

4. Incrementar las capacidades técnicas, científicas y

tecnológicas del sector.

5. Asegurar el agua para el riego agrícola, energía,

industria, turismo y otras actividades económicas y

financieras de manera sustentable.

6. Consolidar la participación de México en el contexto

internacional en materia de agua.

Ejes para el manejo sustentable de acuíferos


Molle y Closas, 2015

• Preservar las fuentes actuales de agua para las

generaciones futuras

• Apoyarse en el agua subterránea para impulsar el

desarrollo socioeconómico y reducir la pobreza

• La conservación de los ecosistemas dependientes del

agua subterránea

• La protección de la salud humana y el bienestar de las

personas

• Mitigación y/o adaptación al cambio climático y

elevación del nivel del mar

• Fortalecer la gobernanza del agua subterránea

Agenda de Investigación en agua

subterránea (propuesta)

Campos de actuación e investigación para preservar

las fuentes de agua para las generaciones futuras

• Caracterización de acuíferos someros y profundos

• Caracterización vertical

• Contaminación difusa

• Impacto de grandes obras en los acuíferos

• Reducir la sobreexplotación – control de la extracción

• Uso del agua en la agricultura: incremento de la producción agrícola vs reducción de volúmenes extraídos

• Protección de pozos

• Monitoreo de niveles y calidad del agua subterránea

Áreas de investigación para la conservación de los ecosistemas dependientes del agua subterránea

• Gas lutita - Fracking

• Impacto de grandes obras en los acuíferos

• Descargas naturales de agua subterránea

• Reservas de agua subterránea para conservación ecológica

• Protección de la calidad del agua subterránea

• Control de la contaminación de acuíferos

• Sistemas regionales de flujo de agua subterránea

• Interacción agua superficial-agua subterránea


33

Riesgo de contaminación de acuíferos

Reservas de gas y aceite de lutita en México

Centro Mario Molina

Fuente: U.S. Energy Information Administration, 2013. Technically Re coverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States.

Monitoreo y control de acuíferos

• Existen herramientas y métodos para seguir el

comportamiento de las variables que permiten estimar

las entradas y salidas de agua de los acuíferos así como

la evolución de niveles de los acuíferos.

• Lo anterior se constituye en elementos para responder

con oportunidad ante la presencia de anomalías o

situaciones criticas que indican una gestión deficiencia

en el manejo de un acuífero.

• Si bien estas herramientas se han aplicado más en

acuíferos asociados a zonas urbanas, su uso en el

ámbito hidroagrícola es fundamental como soporte para

la toma de decisiones en pro de la sustentabilidad.


35

Soil MoistureObserving Satellite

(SMOS)

• Administrado por la Agencia Espacial Europea.

• Estima humedad de suelo y salinidad oceánica.

• Valores de humedad de suelo calibrados (requiere posproceso).

• Orbita polar – cubre el país en aprox. 48 horas.

Estimación de humedad de suelo con base en imágenes de satélite


36

Soil Moisture Active Pasive SatelliteSMAP

• En orbita en enero de 2015.• Participación en el grupo de trabajo coordinado por el Jet Propulsion

Laboratory (JLP) de la NASA.• Fase de calibración (IMTA e II/UNAM en colaboración participan con dos

sitios (Villahermosa, Tab., y Calakmul, Campeche.)• Datos disponibles al grupo científico


37

Variabilidad espacial y temporal de procesos asociados al riego para mejorar su aplicación.

Aplicaciones sobre las que se trabaja:

Monitoreo de bulbos de mojado enlíneas de goteo para evaluar launiformidad del riego.

Parcela agrícola en Texcoco, Estado de México.

Monitoreo del avance diferencial delflujo en surcos y del riego en un pivotecentral

Distrito de Riego 075, “Río Fuerte”, Sinaloa.

DRONES


38

Monitoreo de acuíferos con imágenes de satélite

Investigadores de la NASA y de la Universidad de California e Irvine demostraron que los 37

acuíferos más grandes de la tierra se están desecando y parece que su reducción es constante,

sin conocerse el agua que queda en ellos. Para ello utilizaron más de once años de datos de los

satélites GRACE (experimentos de recuperación gravitatoria y clima) para medir la reducción del

agua. El estudio fue publicado en Water Resources Research.Uncertainty in Global Groundwater Storage Estimates in a Total Groundwater Stress Framework, Richey, 2014, doi: 10.1002/2015WR017351.

Modelo que estima los limites y volumen de

acuíferos basado en información satelital


Precipitación, radiación solar, temperatura, viento, humedad,

presión

Anomalías de reservas de agua terrestres

Modelo

Salidas

Presiones

Vegetación, suelo, topografía

Humedad del suelo, humedad

de la zona radicular, acuíferos

Climatología

Acuíferos, humedad del suelo, indicador

es de sequía

Monitoreo vertical del agua subterránea

Modelo conceptual hidrogeoquímico

Caracterización de acuíferos someros y profundos

Conclusiones

• Gran parte de las zonas de riego se encuentran inmersas enregiones áridas y semiáridas, en donde el agua subterránea esla fuente de abastecimiento más segura, confiable ypermanente, y muchas veces la única.

• El manejo sustentable del agua subterránea exige que laextracciones debe estar en armonía con el potencial derecarga del acuífero.

• La sustentabilidad de los sistemas productivos soportados porlas aguas subterráneas mandata una gestión integrada con laparticipación de los tres niveles de gobierno y la sociedad civilorganizada, y de manera particular en el caso de las zonasbajo riego la de los productores y asociaciones de usuarios.


GRACIAS ……….

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