PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA APLICACIÓN DE LOS INDICADORES DEL ÍNDICE DE SOSTENIBILIDAD DE CUENCAS (WSI) EN LAS SUBCUENCAS DEL RÍO MANTARO Tesis para obtener el Título de Ingeniera Civil, que presenta la bachiller: Mayra Lisseth Delgado Villaverde ASESOR: Dr. Ronald Roger Gutiérrez Llantoy Lima, noviembre del 2018 A mis padres, Sonia y Guillermo, por su incondicional apoyo para lograr este sueño. RESUMEN La protección del medio ambiente, en especial la preservación del agua, como parte del desarrollo sostenible, se convirtió en uno de los temas más importantes de las agendas políticas en los últimos años. Por lo tanto, resulta indispensable poder contar con herramientas que permitan cuantificar y calificar el grado de sostenibilidad del recurso agua en una región. Los índices de sostenibilidad son herramientas útiles para el planeamiento, gestión y educación en el ámbito de los recursos hídricos. Una de estas, es la conocida como Índice de Sostenibilidad de Cuencas (WSI), desarrollado por Chavez y Alipaz (2007). Este índice incluye en su formulación indicadores hidrológicos, ambientales, de vida y políticos, de esta forma, es posible identificar problemas hidrológicos, ambientales, sociales y políticos para luego decidir por una solución integrada. La presente investigación presenta la aplicación del índice WSI en la cuenca hidrográfica del río Mantaro. Esta es considerada como una de la más importante del país debido a su extensivo desarrollo en el sector agrícola y ganadero, actividades mineras y por ser una fuente de generación de energía eléctrica. El análisis se realiza en cada una de sus 23 subcuencas, la división en unidades menores permite evaluar regiones con características similares, ya que dependiendo de la ubicación donde se encuentren (norte, centro y sur de la cuenca) predominarán diferentes actividades productivas y diferentes concentraciones de la población. La evaluación se realiza entre el 2006 y 2010, en un contexto donde existe muy limitada disponibilidad de datos. Con ello, no se logra obtener una calificación del nivel de sostenibilidad de todas las subcuencas, a excepción de Chinchaycocha. Para el resto, se presenta un análisis de manera aislada de los indicadores hidrología-cantidad de agua, medio ambiente, vida y políticas públicas. En la subcuenca Chinchaycocha, se obtuvo el valor de 0.63, valor que la califica con una sostenibilidad intermedia. En la cuenca total del Mantaro, se obtuvieron los valores de 0.54 para el indicador de medio ambiente, 0.64 para el indicador de vida y 0.47 para el de políticas públicas. El indicador cantidad de agua muestra que existen subcuencas con niveles relativamente bajos de disponibilidad de agua. En el indicador de vida, si bien existe una evolución positiva en el IDH, existen subuencas que aún no sobrepasan los umbrales de desarrollo. Asimismo, se identificó que en el periodo de estudio no existían muchas herramientas para la gestión y conservación de los recursos, ya que a partir del 2009 con la Ley de Recursos Hídricos, se prioriza la regulación e implementación de la gestión integrada del agua en el país. 7 FACULTAD DE .M.-.-r t¡,1ti-J* !+ikrv' & 1 CIENCIA§ :-1¡¿fSfiá 6¡{. É .t-Á n *..1.- vÉ,#;É.tr - If\¡6ENI§Rí,e ",.lfijrf,':ii:;'.r TEMA DE TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL T'ltulo : Aplicación de los irdicadores del índice de sostenibilidad de cuenes (VV§l) en las sub*uencas del Río nitlantaro Area' : Medio Ambiente y Recursos H Asesor : Dr. Ronald Roger Gutierrez r'üumno MAYRA LISSETH DELCáDO Códiga 2fr11.2169_412 No de Tema s 4e4 Fecha Lima, I de mayo de 2018 DESCRIPCIÓN DEL PROELEIVIA: \ Uno de los mayores retos que enfrenta el Psru es elde poder lqrar el desanollo sostenible. Debido a que rnuchas de las actMdades económicas dependen de la disponibilidad del agua, es nesesario tener una adecuada gestión de este reanrso, ya que además involucra el equilibrio y la ¡ntegridad del medio ambiEnte. En tal virtud, es peciso tener un conocimiento de las fortalezas y debilidades de los sistemas hidrográfico$ para que cada una de las partes interesadas (stakeholders) que se asientan en un área elabore decisiones adecuadas para la gestión de las cuencas hidrogÉficas. La cuenca del Mantaro es una de las cuencas más importantes del Peni debido a que en su área se desarrollan actividades productivas de gran envergadura, tales cono la agricultura, ganader[a, piscicultura, minería y además genera el 35% de la energía hidroeléclriea del país. Aun así, hasta Ia fecha no se ha evaluado la soetenibilidad con la que la cuenm está siendo manejada. Los lndices de Sostenibilidad son herramientas útiles para las adividades de planeamiento, gestión y educación en el ámbito de los recursos hídricos ya que son henamientas que engloban los aspecios e _conómicos, sociale§ y ambientiales de una cuenca. Por b tanto, mediante la aplicación de Water Sustainability lndex W§l) se logrará realizar una evaluación cuantiüativa y eualitativa de la sostenibilidad, además que permite identiñcar las actuales limitantes en la cuena, las cuales se deberán mejorarpara una adecuada gestión del agua en base de la optimizacién de los usos de agua, geetión de conffictos y fortalecimiento institucional. OBJETIVO Y ALCANCE: El objetivo principal de la presente tesis es evaluar el grado de sostenibilidad en una de las más importantes cuencas del Peú, la qrcnca del río Mantaro, a través de la aplicación de los indicadores del índice WSI en?ada una de sus subcuencas entre los años 2006 y 2010, debido a que es el periodo en que se encuentran disponibles los datos que haoen posihle su aplicabilidad. La aplicación de este fndice incluye una evaluación en el ámbito hidrolcgicc, medio arnbíente, vida y ptíticas públies de las subcuencas Olk i/. 6ll/, '/ 8* FACULTAD DE CIENCIAS E INGñI\¡IERíl& Como objetivos especlficos del presente trabajo se üenen los siguier*es puntos: o ldeñtificar a las subcuencas que deben ser priorizadas a fin de promover la prctación y el uso sosteniblé de los recursos hfdricos. r Describir el ctado del conocimiento de los instrumentos de gestión de recursos hídricos en relación a su rol en el uso sostenible en el Penl. o Realizar un análisis de las potencialidades y las limitaciones asociadas a la aplicación del índi*e WSI en las subcuencas de estudio, pr*yectÉnd*las en ai .cqntexto peruarlo. METODOLOCíE Y RE§ULTADOS ESPEMDOS: Las etapas que comprenden la determinación del inO¡ce de sostenibildiad (WSl) en las subcuencas delrlo Mantaro son las siguientes: - Re¡r¿isión de la literatura especializada respec*o a'los elementos conceptuates para la gestión delagua. - tonocimiento de la rnetodolqía delWSl a favés de cada uno de sus indicadere§: Hidrología, Mdio Ambiente, Vida y Políticas Públicas y los parámetos que @mpone eda uno de estos, denominados Presién, Estado y Repuesta. - Reúsión y organización de la información disponible de las subcuencas dd Mantaro para elcálculo del índice. - Adopción de metodologías para los datos faltantee. - Determinación de fos indicadores del índice WSI en cada una de las suEuenes. Se ha idenüfido la diryenihilidad de infomnación para la aplimciÉn del lndice W,Sl en eda una de las eubcuencas del rlo Mantaro Baft¡ el perido ?06'2010. Asimismo, se espeft¡ obtener rangos de sostanibilidad entre niveles iniermedios y altas ya que progresirramente en el pals se han ldo incorporando henamientas tar¡to técnicas, normativas y administrativas para poder realizar una meior gesüón del recurso hídrico. En caso contrario, se deberán doptar medidas para priorizar los recursos hldricos de estia zona. Por otro lado, de confinnarse la hipótesis sobre la disponibilidad de la información en otros contextos geográfim del país, se podría potencialmente implementar fácilmente este índice en okas subct¡encas del Pen1. Máximo: 100 páginas vB'... 1 ar^lió M í'lley' Índice Lista de figuras……………………………………………………………………………...v Lista de tablas……………………………………………………………………………...vii Acrónimos…………………………………………………………………………………...ix 1. ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIÓN .......................................1 1.1 Introducción ................................................................................................1 1.2 Objetivos ....................................................................................................3 1.3 Justificación ................................................................................................3 2. ELEMENTOS CONCEPTUALES PARA LA GESTIÓN DEL AGUA .................4 2.1 La crisis del agua ........................................................................................4 2.1.1 Visión global de recursos hídricos ...........................................................4 2.1.2 Recursos hídricos en riesgo ....................................................................5 2.2 Recursos hídricos en el Perú ......................................................................9 2.2.1 Disponibilidad de recursos de agua dulce ...............................................9 2.2.2 Usos de agua ........................................................................................10 2.2.3 Conflictos por el agua............................................................................11 2.2.4 Marco institucional ................................................................................13 2.3 Índices de sostenibilidad hídrica ...............................................................16 2.3.1 Índices basados en el consumo humano...............................................16 2.3.2 Índices basados en vulnerabilidad del recurso hídrico ..........................18 3. METODOLOGÍA Y DATOS .............................................................................22 3.1 Caso de estudio: Cuenca del río Mantaro .................................................22 3.2 Metodología de desarrollo del Índice de Sostenibilidad WSI .....................26 3.2.1 Hidrología..............................................................................................28 3.2.2 Medio ambiente.....................................................................................29 3.2.3 Vida.......................................................................................................30 3.2.4 Políticas públicas ..................................................................................31 3.2.5 Adopción de metodologías para los indicadores no encontrados ..........33 3.3 Aplicación del índice WSI en las subcuencas del río Mantaro...................39 3.3.1 Hidrología..............................................................................................39 3.3.2 Medio ambiente.....................................................................................58 3.3.3 Vida.......................................................................................................62 3.3.4 Políticas públicas ..................................................................................64 iii 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................77 4.1 Cálculo del Índice de Sostenibilidad en las subcuencas ...........................77 4.2 Discusión de resultados Índice de Sostenibilidad WSI ..............................84 4.2.1 Comparación de resultados con otras cuencas hidrográficas ................84 4.2.2 Análisis de los resultados de las subcuencas del río Mantaro ...............85 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................90 5.1 Conclusiones ............................................................................................90 5.1.1 Generales .............................................................................................90 5.1.2 Específicas ............................................................................................91 5.2 Recomendaciones ....................................................................................94 6. REFERENCIAS ...............................................................................................95 iv Lista de Figuras Figura 2.1 Distribución de agua en el mundo ............................................................5 Figura 2.2 Distribución de la densidad de la población-2007 ...................................9 Figura 2.3 Principales actores e instrumentos para la gestión de recursos hídricos en el Perú ....................................................................................................................13 Figura 2.4 Ejes de gestión de la ANA .....................................................................14 Figura 2.5 Funciones de los órganos desconcentrados del ANA ............................15 Figura 2.6 Principios de la Ley de Recursos Hídricos (Artículo 3º) ..........................15 Figura 2.7 Áreas con escasez física y económica ...................................................21 Figura 3.1 Mapa de superposición de las concesiones mineras y las cuencas hidrográficas ...........................................................................................................23 Figura 3.2 Mapa de Subcuencas del río Mantaro ....................................................25 Figura 3.3 Esquema de etapas del índice WSI .......................................................26 Figura 3.4 Diagrama de flujo del índice WSI ...........................................................26 Figura 3.5 Balance Hídrico Superficial en el lago Junín ..........................................40 Figura 3.6 Análisis regional 1965-2005 ...................................................................41 Figura 3.7 Caudales naturalizados medios anuales del Lago Junín 1965-2005 ......43 Figura 3.8 Caudales naturalizados medios anuales del río Yauli 1965-2005 ..........43 Figura 3.9 Análisis regional 2001-2005 ...................................................................44 Figura 3.10 Distribución de la población en la cuenca del río del Mantaro en el 2010 ...............................................................................................................................47 Figura 3.11 Distribución de la población en las subcuencas de estudio año 2010 ..47 Figura 3.12 Agua per cápita en las subcuencas del río Mantaro .............................48 Figura 3.13 Inversiones realizadas en el sector agrícola .........................................49 Figura 3.14 Inversiones en el sector agrícola 2006-2010 ........................................50 Figura 3.15 Red de monitoreo del lago Chinchaycocha ..........................................51 Figura 3.16 Ubicación de las estaciones E-9, RMant1 y LDupa ..............................53 Figura 3.17 CE generado para estación LDUPA1 (uS/cm)......................................54 Figura 3.18 EPI de la cuenca en el periodo 2006 y 2010 ........................................58 Figura 3.19 Mapa de cobertura vegetal 2011 ..........................................................60 Figura 3.20 Mapa del Sistema de Áreas Naturales Protegidas en la Cuenca del Río Mantaro ..................................................................................................................62 Figura 3.21 IDH-ingreso per cápita para las subcuencas del río Mantaro ...............63 Figura 3.22 IDH para las subcuencas del río Mantaro 2007 y 2010 ........................64 Figura 3.23 IDH-Educación de subcuencas del río Mantaro ...................................65 Figura 3.24 Mapa de los órganos desconcentrados de la cuenca del río Mantaro ..68 Figura 3.25 Actores de la GIRH ..............................................................................69 Figura 3.26 Inversiones en el sector agrícola 2006-2010 ........................................72 v Figura 3.27 Inversiones en servicios de saneamiento 2006-2010 ...........................73 Figura 3.28 Inversiones en GIRH (agricultura y saneamiento) 2006-2010 ..............74 Figura 3.29 Retribuciones económicas en AAA Mantaro ........................................76 Figura 4.1 Nivel de sostenibilidad del indicador hidrología – cantidad .....................78 Figura 4.2 Nivel de sostenibilidad del indicador medio ambiente ............................79 Figura 4.3 Nivel de sostenibilidad del indicador Vida ..............................................81 Figura 4.4 Nivel de sostenibilidad del indicador políticas públicas ..........................82 Figura 4.5 Usos de agua en la zona norte de la cuenca del Mantaro ......................86 Figura 4.6 Usos de agua en la zona centro de la cuenca del Mantaro ....................87 Figura 4.7 Usos de agua en zona sur de la cuenca del Mantaro ............................87 vi Lista de Tablas Tabla 2.1 Distribución porcentual del agua por continente ........................................5 Tabla 2.2 Distribución de área, población y recursos hídricos en el Perú................10 Tabla 2.3 Demanda de uso consuntivo total en el Perú ..........................................11 Tabla 2.4 Demanda de uso no consuntivo total en el Perú .....................................11 Tabla 2.5 Clasificación propuesta por Falkenmark ..................................................17 Tabla 2.6 Requisitos mínimos según Gleick para satisfacer las necesidades humanas ...............................................................................................................................17 Tabla 2.7 Descripción de WSI para el parámetro de Presión del WSI .....................19 Tabla 2.8 Descripción de WSI para el parámetro de Estado del WSI ......................19 Tabla 2.9 Descripción de WSI para el parámetro de Respuesta del WSI ................20 Tabla 3.1 Volúmenes de agua utilizados por la Autoridad Administrativa del Agua Mantaro ..................................................................................................................22 Tabla3.2 Subcuencas del río Mantaro ....................................................................24 Tabla 3.3 Indicadores y parámetros del WSI ..........................................................27 Tabla 3.4 Rango de sostenibilidad de cuencas .......................................................27 Tabla 3.5 Parámetro de estado para el indicador de calidad de agua del índice WSI ...............................................................................................................................35 Tabla 3.6 Superficie agrícola en los años 1994 y 2012 – Cuenca del río Mantaro ..36 Tabla 3.7 Valores límites para el cálculo del IDH ....................................................38 Tabla 3.8 Precipitación anual promedio de las estaciones del informe de Electroperú en el periodo 1965-2005 y 2001-2005 ....................................................................41 Tabla 3.9 Características de las estaciones hidrometereológicas 1965-2005 .........42 Tabla 3.10 Parámetros de caracterización de las subcuencas ................................42 Tabla 3.11 Características de las estaciones hidrometereológicas 2001-2005 .......44 Tabla 3.12 Parámetros de caracterización de las subcuencas 2001-2005 ..............45 Tabla 3.13 Caudales promedios netos de largo y corto plazo, y la variación relativa entre los 2 periodos ................................................................................................46 Tabla 3.14 Puntaje cantidad de agua – Respuesta .................................................50 Tabla 3.15 Resultados de los monitoreos 2013, 2014,2015 y 2016 realizados por ANA ...............................................................................................................................52 Tabla 3.16 Promedios de la conductividad anual largo y corto plazo, y la variación relativa entre los 2 periodos ....................................................................................54 Tabla 3.17 EPS en la cuenca del Mantaro. .............................................................56 Tabla 3.18 Tratamiento de aguas residuales en el año 2008 ..................................56 Tabla 3.19 Producción de agua potable y aguas residuales en el año 2013 ...........57 Tabla 3.20 Producción de agua potable y aguas residuales en el año 2014 ...........57 Tabla 3.21 Sistema de Áreas Naturales Protegidas de la cuenca del Mantaro .......61 vii Tabla 3.22 Cuadro comparativo de los IDH-Internacional e IDH-Nacional en el componente de Educación .....................................................................................65 Tabla 3.23 Junta de usuarios de la AAA Mantaro ...................................................67 Tabla 3.24 Evolución en la inversión en GIRH (%) .................................................75 Tabla 4.1 Resumen del indicador hidrología - cantidad...........................................77 Tabla 4.2 Resumen del indicador hidrológico – Calidad para la subcuenca Chinchaycocha .......................................................................................................78 Tabla 4.3 Resumen del indicador medio ambiente .................................................79 Tabla 4.4 Resumen del indicador vida ....................................................................80 Tabla 4.5 Resumen del indicador políticas públicas ................................................81 Tabla 4.6 Índice de sostenibilidad de cuencas en la subcuenca Chinchaycocha ....83 Tabla 4.7 Índice de sostenibilidad de las subcuencas en el río Mantaro .................84 Tabla 4.8 Comparación de resultados con cuencas hidrográficas similares ............85 Anexo N° Título Anexo N° A Currículos Vitae viii Acrónimos AAA Autoridad Administrativa del Agua ALA Administración Local del Agua ANA Autoridad Nacional del Agua BID Banco Interamericano de Desarrollo CRHC Consejos de Recursos Hídricos de Cuenca DIGESA Dirección General de Salud Ambiental (del Ministerio de Salud) ECA Estándares de calidad del agua EPS Empresas prestadoras de servicios de saneamiento FAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación FPNU Fondo de Población de las Naciones Unidas GIRH Gestión Integrada de Recursos Hídricos IDH Índice de Desarrollo Humano INEI Instituto Nacional de Estadística e Informática INRENA Instituto Nacional de Recursos Naturales PBI Producto Bruto Interno PNUD Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo PTAR Plantas de tratamiento de aguas residuales Senamhi Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología SIG Sistema de Información Geográfica SNIP Sistema Nacional de Inversión Pública SNGRH Sistema Nacional de Gestión de Recursos Hídricos SUNASS Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento UNESCO Organización de las Naciones Unidas para la educación, Ciencia y Cultura WSI Water Sustainability Index WWAP World Water Assessment Programme ix CAPÍTULO I 1. ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIÓN 1.1 Introducción Actualmente, el recurso hídrico exhibe gran vulnerabilidad frente al crecimiento exponencial de la población. Este hecho induce un constante incremento de la demanda de agua en el uso doméstico, producción de los alimentos, actividades productivas y presión sobre los ecosistemas. La contaminación producto de estas actividades afecta la calidad del agua reduciendo su disponibilidad apta para el uso y consumo de los seres vivos. A esta situación, se suma las manifestaciones del cambio climático que alteran el balance natural del recurso, las cuales ya están causando en algunas zonas del mundo un efecto irreversible en la disponibilidad espacial y temporal del agua (PNUD, 2008). Su efecto se evidencia en la aparición de condiciones de estrés en algunas zonas del mundo, frente a ello, surgieron políticas y estrategias de Estado para optar por nuevas propuestas que ayuden a con la gestión sostenible de los recursos hídricos y así evitar la competencia por el agua minimizando los conflictos entre usuarios y la presión sobre él mismo. Al respecto, resulta de interés poder disponer de indicadores que permitan evaluar el uso de los recursos naturales y subsecuentemente desarrollar estrategias de intervención. En particular, los índices de sostenibilidad son herramientas útiles para las actividades de planeamiento, gestión y educación en el ámbito de los recursos hídricos. Estos deben ser de fácil aplicación, integrativos y universales, además, deben extrapolar fronteras administrativas y considerar relaciones causa-efecto para determinar cuál sería el impacto resultante de la acción (Chaves & Alipaz, 2007). El programa Hidrológico Internacional de la UNESCO, a través de su Programa de Hidrología, Medio Ambiente, Vida y Políticas (HELP) y bajo el objetivo de establecer una red mundial de cuencas para mejorar los enlaces entre los aspectos hidrológicos y las necesidades de la sociedad, inició la búsqueda de un índice que contemple sus estrategias de desarrollo (UNESCO, 2004). De esta forma, en el año 2007, los investigadores Chavez y Alipaz desarrollaron el Índice de Sostenibilidad de Cuencas (WSI, por las siglas en inglés Water Sustainability Index), el cual incluye en su formulación indicadores hidrológicos, ambientales, de vida y políticos. Este índice es adaptado por HELP para caracterizar a las cuencas de su programa y de esa forma poder establecer una dimensión que refleje el estado en el que se encuentra el nivel de gestión de la cuenca. En tal virtud, es preciso tener un conocimiento de las 1 fortalezas y debilidades de los sistemas hidrográficos para que cada una de las partes interesadas (stakeholders) que se asientan en un área, ejecuten decisiones adecuadas para la gestión de la cuenca. Este índice representa una herramienta importante para la integración de los factores económicos, sociales y ambientales que determinan la sostenibilidad de una cuenca. En nuestro país, aún no se incorporan herramientas que engloben y analicen todos los aspectos para obtener el nivel de sostenibilidad de una cuenca de manera cuantitativa y cualitativa. Así, se plantea este trabajo de tesis, con la finalidad de poder evaluar el grado de sostenibilidad en una de las más importantes cuencas del Perú, la cuenca del río Mantaro. El análisis se realiza en cada una de las subcuencas del río Mantaro, ya que dependiendo del sector donde se encuentren (norte, centro y sur) predominaran diferentes actividades productivas y diferentes concentraciones de la población. La evaluación del índice se realiza para un periodo entre los años 2006-2010 y en un contexto donde existe muy limitada disponibilidad de datos. Con esta limitación de información, solo se logra realizar la evaluación en conjunto de los 4 indicadores del el índice WSI en la subcuenca Chinchaycocha. En el resto de subcuencas, se presenta un análisis individual de los indicadores hidrología-cantidad de agua, medio ambiente, vida y políticas públicas. La aplicación de este índice en la cuenca del río Mantaro representa un aporte para desarrollar una mejor planificación hidrológica. Asimismo, representa una herramienta necesaria para la formulación, ejecución y control de las políticas de desarrollo de todos sectores involucrados directa o indirectamente con los recursos hídricos. Este estudio permite evaluar si el uso y aprovechamiento se realiza de forma racional en cantidad y calidad, incluyendo además en su análisis la evaluación de aspectos sociales, medioambientales y políticos de la cuenca. Con ello, se logra identificar las fortalezas y actuales limitantes en la cuenca, las cuales se deberán mejorar para la gestión del agua en base a la optimización de los usos de agua, gestión de conflictos y fortalecimiento institucional. 2 1.2 Objetivos El objetivo principal de esta investigación es el de evaluar cuantitativa y cualitativamente el grado de sostenibilidad de las subcuencas del río Mantaro a través de la aplicación del índice WSI en el periodo entre los años 2006 y 2010. El análisis involucrará la evaluación de cada subcuenca en el ámbito hidrológico, medio ambiente, vida y políticas públicas. Como objetivos específicos se tienen los siguientes puntos:  Identificar a las subcuencas que deben ser priorizadas a fin de promover la protección y el uso sostenible de los recursos hídricos.  Describir el estado del conocimiento de los instrumentos de gestión de recursos hídricos, en relación a su rol en el uso sostenible en el Perú.  Realizar un análisis de las potencialidades y las limitaciones asociadas a la aplicación del índice WSI en el contexto peruano. 1.3 Justificación La aplicación del índice WSI se fundamente en su gran utilidad como una herramienta para la planificación y gestión de los recursos hídricos. Esta, evalúa el nivel de sostenibilidad bajo sus indicadores de hidrología, medio ambiente, vida y políticas públicas. Los resultados de la evaluación proveerán la información para medir y mejorar la gestión integrada del recurso del agua, de esta forma, la región podrá plantear herramientas tanto técnicas como normativas y administrativas para poder ejecutar una gestión eficiente y eficaz, además, que involucrará la participación institucional estatal, privada y de la población de las subcuencas para promover la conservación y aprovechamiento sostenible del agua. 3 CAPÍTULO II 2. ELEMENTOS CONCEPTUALES PARA LA GESTIÓN DEL AGUA 2.1 La crisis del agua Actualmente, el mundo se enfrenta a una crisis del agua pero esta no se debe únicamente a la escasez del recurso por manifestaciones del cambio climático o la variabilidad extrema de climas. Esta situación probablemente tiene sus inicios en la deficiente gestión de los recursos hídricos, ya que se realizaba de manera sectorial; es decir, se ejecutaba con las visiones y acciones de manera fragmentada y descoordinada entre los usuarios. Por ello, muchos expresan que el mayor problema del siglo XXI es el de la calidad y la gestión del agua, por ende la crisis mundial del agua es una crisis de gobernabilidad (Solanes & Peña, 2003). 2.1.1 Visión global de recursos hídricos Se estima que en el mundo existen aproximadamente 1400 millones de km2 de agua, de los cuales alrededor de 35 millones (2.5%) son de agua dulce y se encuentran distribuidos en los glaciares, agua subterránea, lagos y ríos, tal como se muestra en la Figura 2.1. Se hace evidente que la cantidad de agua dulce en la Tierra es limitada y, por ende, la disponibilidad hídrica para abastecer las necesidades de la población son muy reducidas. El promedio anual de precipitaciones es de 119 000 km3, de los cuales alrededor de 74 000 km3 se evaporan a la atmósfera. Los 45 000 km3 restantes fluyen hacia lagos, embalses y cursos de agua o se infiltran en el suelo alimentando a los acuíferos. Considerando que el recurso hídrico se encuentra sujeto en algunos lugares a estiajes, se estima que solo de 9000 a 14 000 km3 son económicamente utilizables, por lo que considerando la cantidad total del agua que puede aprovecharse es muy pequeño (FAO, 2002). 4 Figura 2.1 Distribución de agua en el mundo Fuente: Igor Shiklomanov's chapter "World fresh water resources" in Peter H. Gleick (editor), 1993, Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources (Oxford University Press, New York). 2.1.2 Recursos hídricos en riesgo La disponibilidad de los recursos hídricos es diferente en cada uno de los lugares del mundo, tal como se muestra en la Tabla 2.1, a su vez, presentan variaciones estacionales en las precipitaciones. El hombre ejerce un control global sobre el agua dulce superficial, por ello, desempeña un rol determinante en el ciclo hidrológico. El crecimiento rápido de la población causa que el consumo de agua en sus diversos usos se incremente y por ende, la contaminación que las actividades generan, potencialmente reduce la cantidad de recursos de agua dulce aptos para el consumo humano. Tabla 2.1 Distribución porcentual del agua por continente Continentes (%) Lt/s/km² América del Sur 20.9 América del Norte 10.3 Asia 9.9 Australia y Oceanía 9.7 Europa 5.2 África 4.5 África Sub Sahara 7.0 Fuente: (ANA, 2012) A continuación, se detallan los retos que involucran la gestión del agua: 5 a. Escasez del agua El Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, en el año 2006, estimaba que cerca de 1200 millones de personas vivían en áreas de escasez física de agua, mientras que 500 millones se aproximan a esta situación. Otros 1600 millones, se enfrentan a situaciones de escasez económica de agua, donde los países carecen de la infraestructura necesaria para transportar el agua desde ríos y acuíferos (PNUD, 2006). Notablemente, para la actualidad estas cifras han aumentado; sin embargo, si bien aún no se habla de una escasez hídrica global, el número de regiones con niveles de carencia va en aumento. La escasez de agua puede empeorar por efectos del cambio climático (aunque su efecto preciso sobre los recursos hídricos es incierto), fenómenos como el crecimiento acelerado de la población urbana y aumento de las actividades agrícolas también se pueden convertir en causantes de este hecho. No solo las aguas superficiales se encuentran amenazadas, sino también las aguas subterráneas. Algunos acuíferos están excesivamente explotados debido a las necesidades de irrigación y de consumo doméstico. En las zonas costeras, la depresión de la napa freática llega a niveles tan bajos que el agua de mar contamina los recursos de agua dulce por un fenómeno llamado salinización. A su vez, existen regiones donde los recursos hídricos disponibles parecen ser suficientes para satisfacer las actividades de desarrollo, pero solo si estos países toman medidas apropiadas sobre la demanda y la gestión del suministro de agua se podrá evitar una escasez adicional. Caso contrario, se observará problemas de escasez en ciudades que tienen hasta recursos hídricos totales suficientes, como sucedió en Barcelona (2007), Sao Paulo (2014) y California (2014). b. Contaminación del agua El deterioro de la calidad del agua disminuye la cantidad disponible para consumo humano y provoca efectos nocivos en la salud de quienes la consumen, a su vez, afecta la integridad de los ecosistemas naturales. Las poblaciones más pobres resultan ser las más afectadas por los desechos arrojados diariamente en aguas receptoras, en especial, de los países en desarrollo, ya que en estos las instituciones no pueden alcanzar el esfuerzo financiero que supone la descontaminación. Asia Meridional, especialmente India, y Asia Sudoriental enfrentan graves problemas de contaminación. La lista de los ríos más contaminados del mundo está encabezada por el Amarillo (China), el Ganges (India), y el Amur Daria y Sir Daria (Asia Central) (Echarri, 1998). 6 Las formas más recurrentes de contaminación del agua dulce son los microorganismos patógenos (bacterias coliformes fecales), sustancias orgánicas industriales y los acidificantes de lavaderos mineros y de emisiones atmosféricas, metales pesados de la industria, los residuos de plaguicidas, los sedimentos de erosión provocada por el hombre en los ríos, lagos y pantanos, y la salinización. En cuanto a la contaminación de aguas subterráneas, se da mayor importancia al factor tiempo, ya que estos sistemas son casi imposibles de limpiar y muchos contaminantes son persistentes y siguen siendo un peligro durante largos periodos de tiempo, incluso en bajas concentraciones (UNESCO, 2003) c. Crecimiento poblacional Los países más desarrollados cuentan con una población relativamente estable, por el contrario, las regiones menos desarrolladas experimentan, por lo general, un crecimiento acelerado. En la actualidad, más de la mitad de la población mundial vive en ciudades y se prevé que de aquí al 2030 este número aumente hasta aproximadamente los 5000 millones (UNFPA, 2015).En muchas de las zonas urbanas de rápido crecimiento, resulta complicado erigir la infraestructura para satisfacer las necesidades de saneamiento de toda la población, ello da lugar al deterioro de la salud y una baja calidad de vida (UNESCO, 2006). A medida que la cantidad de población aumenta, la demanda de alimentos también crece. La agricultura, en el 2050, tendrá que producir un 60% más de alimentos a nivel mundial, y un 100% más en los países en desarrollo (Alexandratos & Bruinsma, 2012). El uso insostenible del agua para este sector agota los acuíferos, reduce el caudal de los ríos y degrada los hábitats de la vida silvestre y amenaza la seguridad alimentaria de otras millones de personas (FAO, 2011). Por otro lado, la energía es necesaria para la captación, el tratamiento de aguas residuales y el suministro de servicios hídricos, por lo que, a medida que aumenta la población será necesario una mayor cantidad de energía para poder lograr el suministro final del agua. A su vez, casi todas las energías necesitan del agua para ser generadas, se estima que alrededor del 15% del total mundial de agua captada es destinada a la industria energética (WWAP, 2014). Las energías que requieren por lo general mayor cantidad de agua son la térmica y la hidroeléctrica, y estas representan el 80% y el 15% de la producción mundial de electricidad respectivamente (WWAP , 2015a) Finalmente, el aumento de la población conlleva a un crecimiento de las industrias, Se estima que la demanda mundial de agua en la industria manufacturera aumentará 7 en un 400% entre 2000 y 2050 (WWAP, 2015b). Las aguas residuales industriales, al igual que las municipales, contienen gran cantidad de sólidos en suspensión, los cuales al sedimentarse modificarán el estado natural de los ríos y, por ende, afectará la salud humana cuando sea consumida y la vida de los organismos acuáticos. d. Crecimiento económico El agua es un recurso esencial en la producción de la mayoría de bienes y servicios, así como en la generación de alimentos y energía. Por otro lado, el abastecimiento y saneamiento no solo trae beneficios en la salud sino también económicos (HSBC, 2012), por ello, es un componente necesario para mitigar la pobreza (OMS/UNICEF, 2000) , ya que se mejora la eficiencia de los usos del agua y también salvaguarda las futuras ganancias económicas, permitiendo tener mejores capacidades adaptativas frente al cambio climático y preservar el ecosistema (SIWI, 2005). En las industrias, el suministro de agua tiene que ser fiable y predecible para lograr una inversión sostenible. De esta forma, facilita los cambios para impulsar los avances en otras áreas productivas de la economía, como, mejoras en salud y educación, reforzando a su vez una dinámica auto sostenida en el desarrollo económico (WWAP, 2015b). Por lo tanto, las inversiones en infraestructura hídrica son fundamentales para desarrollar todo el potencial económico de un país. A su vez, permitirá tener un control del riesgo de la escasez del agua reduciendo la vulnerabilidad de la población y aumentando la resiliencia de las economías frente a hechos extremos. e. Cambio climático El cambio climático constituye uno de los mayores retos ambientales que la humanidad debe afrontar. La relación es tan estrecha que es crucial formular medidas para la gestión de los recursos hídricos, a su vez, tomar acciones para lograr la reducción de las emisiones y elaborar estrategias para adaptarse al cambio climático. Los cambios del clima previstos para los próximos decenios tendrán efectos diversos sobre la disponibilidad de humedad, cantidad de los caudales fluviales, disminuciones del nivel de agua en numerosos humedales, extensión de los lagos de termokarst del Ártico, y disminuciones de la disponibilidad de agua de niebla en los bosques de montaña tropicales. Asimismo, tendrá efectos sobre la precipitación, la escorrentía, frecuencia de eventos de inundaciones y sequías en diversas partes del mundo (Bates, Zbigniew, Wu, & Palutikof, 2008). Estos cambios no solo generan desequilibrios en los ecosistemas ecológicos también afecta la dinámica de las poblaciones que dependen de los recursos naturales, la disponibilidad de alimentos 8 y la estabilidad de actividades industriales que en suma pueden ser devastadores para la economía de un país. 2.2 Recursos hídricos en el Perú 2.2.1 Disponibilidad de recursos de agua dulce El sistema de cuencas en el Perú se divide en tres vertientes hidrográficas mayores, se demarcan un total de 159 cuencas denominadas unidades hidrográficas: 62 cuencas en la vertiente del Pacifico, 84 en la vertiente del Atlántico (llamada también cuenca amazónica) y 13 en la vertiente del Lago Titicaca (Comisión Técnica Multisectorial, 2009). El Perú dispone de 2 043 548.26 MMC al año ubicándose entre los 20 países más ricos del mundo con más de 70 000 m³/hab/año como indicador per cápita (World Resource Institute, 2009). Asimismo, cuenta con 12 200 lagunas en la sierra y más de 1007 ríos, con los que se alcanza una disponibilidad media de agua de 2458 MMC concentrados principalmente en la vertiente amazónica. No obstante, los recursos hídricos en el país se encuentran distribuidos de manera desigual. La Figura 2.2 muestra que la mayoría de la población peruana vive a lo largo de la vertiente del Pacifico y va descendiendo en dirección hacia el Atlántico. La Tabla 2.2 muestra que la vertiente del Pacífico cuenta con el 1.8% de la disponibilidad del recurso hídrico del país, en donde paradójicamente se concentra el 65% de la población. La mayoría de ciudades tienen una disponibilidad menor a 1000 m3/hab/año. Figura 2.2 Distribución de la densidad de la población-2007 Fuente: INEI, 2007 La cuenca del río Rímac, donde se ubica la ciudad de Lima, tiene una disponibilidad de sólo 148.6 m3/hab/año, que está muy por debajo del umbral de escasez hídrica (Kuroiwa, 2012). Por su lado, la cuenca amazónica, presenta una disponibilidad de 9 1 998 752 MMC que representa aproximadamente 114 veces la disponibilidad que existe en la cuenca del Pacífico. Finalmente, el lago Titicaca abarca en su área de vertiente el 5% del total de la población y una disponibilidad anual de 10 172 MMC, la cual solo representa el 0.5% de lo existente en el país. Tabla 2.2 Distribución de área, población y recursos hídricos en el Perú Área Disponibilidad Disponibilidad Disponibilidad Población Vertiente (1000 hídrica Población hídrica* hídrica (%) (%) km²) (MMC/año) (m³/hab/año) Pacífico 279.7 37 363.0 1.8 18 315 276.0 65.0 2040.0 Amazónica 958.5 1 998 752.0 97.7 8 579 112.0 30.0 232 979.0 Titicaca 47.2 10 172.0 0.5 1 326 376.0 5.0 7669.0 Total 1285.2 2 046 268.0 100.0 28 220 764.0 100.0 72 510.0 Fuente: (Comisión Técnica Multisectorial, 2009), citando fuentes del INRENA del año 1995 *Índice de Fakenmark Por otro lado, la disponibilidad temporal también es irregular, puesto que casi el 70% de todo el agua precipitada se produce entre los meses de diciembre y marzo, contrastando con épocas de aridez en algunas ciudades para el resto de meses del año. Cabe resaltar que muchas lagunas han sufrido el impacto del cambio climático, la contaminación por desechos mineros, agrícolas y urbanos reduciendo así la disponibilidad normal del recurso (MINAM, 2015). El Perú concentra alrededor del 70% de los glaciares tropicales de los Andes Centrales, el resto se encuentra en Bolivia, Ecuador y Colombia. Los glaciares de los Andes Peruanos son sistemas que poseen mucha importancia en los sectores económicos, ambientales y sociales. El agua proveniente del deshielo es el origen de todos los recursos hídricos que aportan en la satisfacción de la demanda de las ciudades. Sin embargo, existe un retroceso de los glaciares causando alteraciones en el valor de los caudales de los ríos que posteriormente causará problemas de desertificación. En 1970, en el Perú, el área cubierta por los glaciares era de 2041 km², en el año 1997, solo cubría 1595 km². Es decir, se produjo una pérdida del 22% en tan solo 27 años que además incluye la desaparición por completo de glaciares pequeños (Kohler & Maselli, 2009). 2.2.2 Usos de agua En algunos sectores del Perú existen prácticas ineficientes de uso de agua, como malas prácticas en los procesos de riego de zonas agrícolas o ineficientes sistemas de agua potable y alcantarillado, entre otros, estos hechos agravan aún más los 10 problemas de distribución geográfica del recurso en nuestro país. Las Tablas 2.3 y 2.4 ponen en evidencia un predominio absoluto del consumo de agua en el sector agrícola ya que abarca alrededor del 80%, 18% son usados en servicios de agua potable y alcantarillado y usos industriales, y 2% es empleado en la industria minera. Tabla 2.3 Demanda de uso consuntivo total en el Perú Región Usos consuntivos (hm 3/año) Hidrográfica Agrícola Poblacional Industrial Minero Pecuario Recreativo Turístico Total Pacífico 19 041.54 1779.15 170.82 155.85 1.90 4.65 0.00 21 153.91 Amazonas 3017.31 493.84 78.48 110.70 47.92 17.80 1.00 3767.05 Titicaca 1106.94 46.50 0.08 5.98 0.00 0.00 0.00 1159.50 Total (hm3/año) 23 165.79 2319.49 249.38 272.53 49.82 22.45 1.00 26 080.46 Fuente: (ANA, 2013) Tabla 2.4 Demanda de uso no consuntivo total en el Perú Usos no consuntivos (hm3/año) Región Hidrográfica Energético Transporte Acuícola Total Pacífico 9001.74 0.22 91.59 9093.55 Amazonas 13 781.13 646.84 104.73 14 532.70 Titicaca 0.00 0.00 11.00 11.00 Total (hm3/año) 22 782.87 647.06 207.32 23 637.25 Fuente: (ANA, 2013) De acuerdo a las estimaciones de la ANA, el consumo total del agua en el país representa apenas el 1% de la disponibilidad total. El problema, sin embargo, es la gran desigualdad en la distribución territorial, ya que dos tercios de la población total del país que habitan en la vertiente del Pacífico disponen de solo el 1.8% del total de agua dulce. En esta vertiente se encuentran las cuencas con mayor demanda de agua principalmente para uso agrícola, con excepción de la cuenca del Rímac, donde es mayor el uso industrial y el doméstico (PNUD, 2009). 2.2.3 Conflictos por el agua La desigual distribución espacial del agua y su variabilidad estacional, determinan diferencias significativas en la disponibilidad del recurso en sus tres vertientes. Esta situación determina que la vertiente del Pacífico, posea grandes limitaciones en la disponibilidad del recurso hídrico, por lo que, en esta, se generan la mayor cantidad de conflictos por el acceso al agua. Los conflictos entre usuarios que compiten por el agua se hacen cada vez más frecuentes, conforme se incrementan las demandas en los sectores productivos correspondientes (Comisión Técnica Multisectorial, 2009). El Perú, por su diversidad de recursos, depende de las industrias extractivas y la agricultura, ya que impulsan la economía del país. El aprovechamiento de los 11 recursos como los forestales, de minería, de petróleo y gas se han expandido dramáticamente durante estos últimos años en áreas de producción agrícola y, además, en zonas que incluyen cursos de agua (Oxfam, 2014). El control de la tierra y, en especial, el del agua han producido protestas y conflictos en muchas localidades del Perú. El 96% del territorio destinado a la exploración y explotación de los recursos está habitado por comunidades locales y pueblos indígenas (Alforte, et al., 2014). Estas poblaciones poseen la incertidumbre de si en la ejecución de un proyecto se verán afectados en el valor de sus tierras, la demanda y la calidad de sus recursos hídricos. A continuación, se detallan los tipos de conflictos que se identifican en el Perú en base a las investigaciones de (Pereyra, 2008): a. Conflictos intersectoriales por el agua - Los tres principales sectores en conflicto son el urbano (agua potable), el agrario y el minero. Los tres en conjunto, representan alrededor del 72% de los conflictos. - Los sectores que generan en su mayoría conflictos por la calidad de agua son el de consumo doméstico y el sector minero. La mala disposición de las aguas residuales provoca el reclamo de las comunidades a las autoridades por el mejoramiento de la calidad del mismo. En el caso del sector minero, los pobladores frente a los proyectos poseen la desconfianza de que la disposición y la calidad de sus fuentes de aguas se vean alteradas con las actividades de la compañía minera. - El sector agrario es el que demanda mayor cantidad de agua dulce, por ello, los regantes son los que entran en conflicto constante con sus propios integrantes. b. Conflictos regionales por el agua Existen conflictos que abarcan espacios territoriales amplios, como departamentos o regiones. - Interregionales o entre departamentos, como lo sucedido entre el departamento de Ica con Huancavelica debido al trasvase de agua. - Intercuencas o intracuencas Desde el año 2006, la economía del país ha tenido un marcado crecimiento, superior al 6%. La activad minera ha sido la mayor influencia para el desarrollo de la economía peruana (Oxfam, 2014). A la par de este crecimiento, los conflictos debido a los proyectos mineros también se han incrementado. Los principales se encuentran en 12 las zonas andinas, debido a la gran riqueza de minerales que posee. El desarrollo de las actividades mineras poseen un significativo impacto en las cuencas donde estas se desarrollan, ya que altera potencialmente la disponibilidad del agua, el régimen natural de los cauces, su calidad, ecosistemas acuáticos y los de la alta montaña (Balvín, 2008). 2.2.4 Marco institucional El agua al ser un recurso limitado e insustituible, además, de ser clave para la sociedad por tener efectos directos en sus pilares económicos, sociopolíticos y ambientales, solo podrán cumplir su rol si está bien gestionado. A partir de ese concepto es que se va desarrollando la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos como herramienta base para lograr el desarrollo sostenible. En el Anexo N° 1 se presentan los conceptos y acciones desarrolladas para lograr el desarrollo sostenible, las cuales, además, son la base de la normatividad peruana para lograr una adecuada gestión del agua. La legislación peruana en materia del agua se inicia con el Código de Aguas en 1902; sin embargo, la falta de planificación institucional durante muchos años causó la contaminación y malas prácticas de uso del agua en muchas cuencas. Frente a la necesidad de contar con una herramienta que se encargue específicamente de la protección de los recursos hídricos, en el años 2009, se publica la actual Ley de Recursos Hídricos N° 29338. Con este documento, se inician prácticas que promuevan el uso eficiente del recurso agua con el objetivo de lograr una gestión sostenible adoptando metodologías de la GIRH. En la Figura 2.3 se muestra la normativa principal en nuestro país referente a los recursos hídricos. Figura 2.3 Principales actores e instrumentos para la gestión de recursos hídricos en el Perú Fuente: (BID, 2016) 13 A continuación, se mencionan las instituciones y herramientas legislativas que en los últimos años tuvieron a su cargo el cuidado de los recursos hídricos en el Perú: a. Autoridad Nacional del Agua La ANA es el único ente rector de los recursos hídricos en el país. Su creación fue dada bajo la Ley de Organizaciones y Funciones del Ministerio de Agricultura con Decreto legislativo N° 997 del 13 de marzo de 2008. Tiene como fin el de administrar conservar, proteger y aprovechar los recursos hídricos de las diferentes cuencas de manera sostenible, promoviendo a su vez la cultura del agua. Esta institución se encuentra adscrito al Ministerio de Agricultura y Riego. En el marco de la Política y Estrategia Nacional de Recursos Hídricos y el Plan Nacional de Recursos Hídricos, la ANA coordina y articula la participación de instituciones públicas y privadas, gobiernos regionales y locales, y la sociedad civil para una GIRH. El trabajo de la ANA se desarrolla bajo 5 ejes, los cuales se muestran en la Figura 2.4. Gestión de la Cantidad: conserva las fuentes naturales de agua y promueve un adecuado uso de la misma con eficiencia y sostenibilidad. Gestión de la Calidad: protege y recupera la calidad de los recursos hídricos, además, vigila las fuentes de agua y adecua e implementa los instrumentos de gestión ambiental. Gestión de la Oportunidad: promueve el acceso al agua potable de toda la población, trabaja en la formalización de los derechos de usos de agua y el fortalecimiento de las asociaciones de usuarios del agua. Gestión de la Cultura del Agua: impulsa el desarrollo de una cultura en el agua para que la población reconozca su valor económico, social y ambiental para así promover el uso responsable. Gestión de la Adaptación al Cambio Climático y Eventos Extremos: debido a que el Perú es un país que está predispuesto a sufrir eventos de sequía e inundaciones por el Fenómeno el Niño, la ANA realiza actividades de prevención. Adicionalmente, promueve la investigación y la difusión de la información de la adaptación al cambio climático y gestión de riesgos. Figura 2.4 Ejes de gestión de la ANA La ANA ejerce jurisdicción territorial administrativa sobre la distribución de los recursos hídricos a nivel nacional. Debido a que en el Perú existen 159 cuencas hidrográficas, la ANA se tuvo que organizar a través de órganos desconcentrados (Figura 2.5). En la actualidad, estos consisten en 14 Autoridades Administrativas 14 de Agua (AAA), 72 Administraciones Locales de Agua (ALA) y 6 Consejos de Recursos Hídricos de Cuenca (CRHC) . Autoridades Administraciones Consejos de Recursos Administrativas Locales de Agua - Hídricos de Cuenca - de Agua - AAA ALA CRHC •Se dirige y ejecuta el manejo de •Son espacios institucio-nales los recursos hídricos a nivel de de diálogo, donde los actores cuenca de gestión. Las cuencas relacionados a la gestión del son las siguientes: agua en las cuencas discuten sus problemas a fin de llegar a •Caplina-Ocoña, •Son instituciones que consensos. •Cháparra-Chincha, administran los recursos en •Cañete-Fortaleza, sus respectivos terri-torios •Huarmey-Chicama, provinciales. •Los CRHC creados hasta el momento son los siguientes: •Jequetepeque - Zarumilla, Tumbes, Chira - Piura, •Marañon, Amazonas, Huallaga, Chancay - Lambayeque, Ucayali, Mnataro, Pampas- Chancay - Huaral, Quilca - Chili Apurímac, Urubamba-Vilcanota, y Tacna Madre de Dios y Titicaca Figura 2.5 Funciones de los órganos desconcentrados del ANA b. Ley de Recursos Hídricos N° 29338 ( Marzo de 2009) Esta ley tiene como finalidad regular el uso del agua y mantener sobre ella una gestión integrada a través de 11 principios (Figura 2.6). Estos se detallan en el Artículo 3º y se han logrado en convertir en determinantes para el cambio del modelo de gestión de recursos hídricos del país. Figura 2.6 Principios de la Ley de Recursos Hídricos (Artículo 3º) 15 Adicionalmente, en la búsqueda de vincular el accionar del Estado para lograr la conducción de los procesos de gestión integrada y la conservación del agua en el ámbito de las cuencas hidrográficas, se creó el Sistema Nacional de Gestión de Recursos Hídricos (SNGRH). Este sistema está conformado por el conjunto de instituciones del sector público, usuarios, principios, normas, procedimientos, técnicas e instrumentos mediante los cuales el Estado desarrolla y asegura la gestión integrada del agua (Artículo 9°). Los instrumentos de gestión y planificación que permiten articular al Estado y las componentes del SNGRH consisten en 4 pilares fundamentales: - Política Nacional Ambiental - Política y Estrategia Nacional de Recursos Hídricos - Plan Nacional de los Recursos Hídricos - Planes de Gestión de Recursos Hídricos en las Cuencas. Esta ley reconoce como único ente rector encargado de conducir el SNGRH y de construir la GIRH en el Perú es la ANA. También, le asigna la función de conducir, organizar y administrar el Sistema Nacional de Información de Recursos Hídricos, entre otros. 2.3 Índices de sostenibilidad hídrica Para gestionar los recursos hídricos de manera eficaz, es necesaria una evaluación de múltiples escalas de la vulnerabilidad sobre la base de las fronteras políticas y las cuencas hidrográficas. Brown & Matlock (2011) señalan que caracterizar el estrés hídrico resulta un proceso difícil ya que existen múltiples escenarios para el uso del agua y el suministro. Por tal motivo, existen muchos criterios para la evaluación de la vulnerabilidad y la mejor opción deberá ser tomada tanto bajo una decisión política tanto como científica. Los índices son una herramienta cuantitativa que sintetiza los atributos y pesos de múltiples variables, con el fin de proporcionar una descripción más concisa del manejo del recurso hídrico. En las siguientes líneas, se presentan los índices y las metodologías que los autores Brown y Matlock analizaron en su artículo de investigación: A Review of Water Scarcity Indices and Methodologies: 2.3.1 Índices basados en el consumo humano Los índices de este tipo son a escala nacional y están basados en la cantidad de agua per cápita, ya que como bien se explicó la disponibilidad de agua, también depende de la cantidad de población. La lógica que sustenta esta clasificación se basa en conocer la cantidad de agua para satisfacer las necesidades de la persona, 16 para luego compararla con la disponibilidad de agua real que se podrá encontrar. Las diferencias (déficit o superávit) servirán como una medida de la escasez. a. El índice de Falkenmark En 1989, el investigador Falkenmark realizó un estudio en múltiples países para calcular el consumo de agua por persona (escorrentía anual total disponible para el uso humano). Ello le permitió encontrar umbrales que clasifiquen la condición del agua en un área, las cuales se presentan en la Tabla 2.5: Tabla 2.5 Clasificación propuesta por Falkenmark Índice Categoría (m3 per cápita) > 1700 No estrés 1000-1700 Estrés 500-1000 Escasez <500 Absoluta escasez b. Requisitos del consumo humano básico En 1996 se desarrolló este índice como una medida de la capacidad de cumplir con todas las necesidades básicas: agua potable para la supervivencia, la higiene humana, los servicios de saneamiento y las necesidades del hogar como para la preparación de alimentos. La cantidad mínima para satisfacer cada una de ellas se muestra en la Tabla 2.6. El investigador Gleick determinó que para satisfacer las necesidades básicas de las personas es necesario un mínimo de 50 lt/día/persona. Por otro lado, también desarrolló un indicador estándar 1000m³ per cápita al año, el cual ha sido aceptado por el Banco Mundial. Tabla 2.6 Requisitos mínimos según Gleick para satisfacer las necesidades humanas Dotación mínima Necesidades humanas básicas ( lt/día/persona) Agua potable para la supervivencia 5 Higiene personal 15 Servicios de saneamiento 20 Preparación de alimentos 10 Total 50 c. Estrés hídrico social El investigador Ohlsson trabajó sobre la base del indicador de Falkenmark, con ello, logró identificar que la capacidad adaptativa, tanto en lo económico y tecnológico, 17 llega a tener un efecto en la disponibilidad del agua. El Índice de Desarrollo Humano (IDH) es un indicador ampliamente aceptado para evaluar la adaptación de una sociedad ya que incluye parámetros como la riqueza, oportunidades de educación y participación política. Por ello, las funciones del IDH son un indicador que logra dar a conocer la capacidad de adaptación al estrés hídrico, el cual es denominado índice de estrés hídrico social. 2.3.2 Índices basados en vulnerabilidad del recurso hídrico a. Índice local relativo al uso y reuso del agua Este índice se desarrolló empleando herramientas geoespaciales y se calculó para celdas de 8 km. El uso del agua es la suma de las extracciones de agua para el hogar (D), industrial (I) y sectores agrícolas(A). La descarga generada es el producto del escurrimiento generado y el área de la célula y la descarga corredor fluvial es la suma de todas las descargas locales (QC). Su cálculo se realiza según la ecuación (2.1). 𝛴𝐷𝐼𝐴𝑛 (2.1) 𝑄𝐶𝑛 b. Índice de sostenibilidad de la cuenca (WSI) El WSI está estructurado para una cuenca específica con una superficie máxima de 2,500 km2, si se superaría este valor, la cuenca tendría que ser dividida en secciones de menor área. Este estima la sostenibilidad de una cuenca con relación a aspectos hidrológicos, medioambientales y socioeconómicos a través de la media aritmética de 4 indicadores, conforme a la siguiente ecuación (2.2). 𝐻+𝐸+𝐿+𝑃 𝑊𝑆𝐼 = (2.2) 4 Donde, H es el indicador de hidrología, E de medio ambiente, L es el indicador de vida y P es el indicador de políticas pública. Cada uno de estos indicadores toma valores entre 0 y 1. A su vez, cada uno de los indicadores H, E, L y P están integrados por parámetros que corresponden de Presión, Estado y Respuesta. A continuación, se detalla lo que cada uno de los parámetros representa en el índice: • Parámetro de presión: describen las presiones ejercidas sobre el ambiente por las actividades humanas, las cuales son identificadas analizando sus variaciones en un periodo de tiempo. • Parámetro de estado: se refieren a la cantidad, condición o características de los recursos naturales y del medio ambiente en un estado actual. 18 • Parámetro de respuesta: analiza los esfuerzos realizados por la sociedad o por las autoridades para reducir o mitigar la degradación del ambiente; es decir, analiza la acción de respuesta que contribuye a la solución de un problema. Estos indicadores en su mayoría se determinan de manera cualitativa. En las Tablas 2.7, 2.8 y 2.9 se muestran la puntuación para cada parámetro. Tabla 2.7 Descripción de WSI para el parámetro de Presión del WSI Indicador Parámetros de presión Nivel Puntaje Δ1< -20% 0.00 Δ1- Variación de la disponibilidad de Cantidad agua, en el período estudiado con -20%< Δ1 < -10% 0.25 de agua respecto al promedio histórico -10%<Δ1< 0% 0.50 (m3/persona.año). 0 < Δ1 < +10% 0.75 Δ1 > +10% 1.00 Δ2>20% 0.00 Calidad Δ2- Variación en la DBO5 del 20%> Δ2 > 10% 0.25 de agua período, en relación al 0 < Δ2 < 10% 0.50 promedio histórico. -10%<Δ2 < 0% 0.75 Δ2 < -10% 1.00 EPI (Índice de Presión Antrópica) EPI >20% 0.00 describe la presión ejercida por el 20% > EPI > 10% 0.25 Medio ambiente por las actividades hu-manas 10% < EPI <5% 0.50 ambiente de la cuenca en el período 5% +10% 1.00 Δ < -20% 0.00 Variación del IDH-Ed. en el período de -10% < Δ < -20% 0.25 Políticas estudio. -10% < Δ < 0% 0.50 públicas 0 < Δ < +10% 0.75 Δ > +10% 1.00 Tabla 2.8 Descripción de WSI para el parámetro de Estado del WSI Indicador Parámetros de estado Nivel Puntaje Wa < 1700 0.00 Wa – Disponibilidad de caudal pro- Cantidad medio histórico en la cuenca 1700 < Wa < 3400 0.25 de agua (superficial y sub-terránea), en relación 3400 < Wa < 5100 0.50 con la población existente en ella 5100 < Wa < 6800 0.75 (m3/persona.año). Wa > 6800 1.00 DBO5 > 10 0.00 10 > DBO5 > 5 0.25 Calidad DBO5 - Promedio de la DBO5 en la de agua cuenca (largo plazo), en mg/l. 5 > DBO5 > 3 0.50 3 > DBO5 > 1 0.75 DBO5 < 1 1.00 19 Hidrología Hidrología Indicador Parámetros de estado Nivel Puntaje Av < 5 0.00 5 < Av < 10 0.25 Medio % de vegetación natural remanente en 10 < Av < 25 0.50 ambiente la cuenca (Av). 25 < Av < 40 0.75 Av > 40 1.00 IDH<0.5 0.00 0.5 < IDH < 0.6 0.25 IDH ponderado de cuenca, el último Vida año del período estudiado. 0.6 < IDH < 0.75 0.50 0.75 < IDH < 0.9 0.75 IDH > 0.9 1.00 Muy pobre 0.00 Capacidad legal e institucional en el manejo de los recursos hídricos en la Pobre 0.25 Políticas cuenca (existe marco legal, marco Regular 0.50 públicas institucional y manejo de la Buena 0.75 participación). Excelente 1.00 Tabla 2.9 Descripción de WSI para el parámetro de Respuesta del WSI Indicador Parámetros de respuesta Nivel Puntaje Muy pobre 0.00 Acciones o mejoras en el manejo del Pobre 0.25 Cantidad recurso hídrico en la cuenca del de agua período estudiado con respecto al Regular 0.50 histórico Buena 0.75 Excelente 1.00 Muy pobre 0.00 Acciones que se han estado reali- Pobre 0.25 Calidad zando en las cuencas en materias de de agua tratamiento y calidad de aguas, en el Regular 0.50 período estudiado. Buena 0.75 Excelente 1.00 Δ < -10% 0.00 Evolución en las áreas protegidas -10% < Δ < 0% 0.25 Medio ambiente (áreas de reservas) en la cuenca, en 0% < Δ < 10% 0.50 el período estudiado. 10% < Δ< 20% 0.75 Δ > 20% 1.00 Δ < -10% 0.00 -10% < Δ < 0% 0.25 Variación en el IDH (ponderado) en la Vida cuenca, en el período estudiado. 0% < Δ < 10% 0.50 10% < Δ< 20% 0.75 Δ > 20% 1.00 Δ < -10% 0.00 Evolución en la inversión monetaria -10% < Δ < 0% 0.25 Políticas en el manejo integrado de los públicas recursos de agua (durante período 0% < Δ < 10% 0.50 anterior v/s actual) en la cuenca. 10% < Δ< 20% 0.75 Δ > 20% 1.00 20 Hidrología c. Índice de estrés de abastecimiento de agua (WaSSI) En el año 2010 se propone un nuevo término hidrológico para evaluar cuantitativamente la relación entre la magnitud de la oferta y la demanda de agua. La metodología se muestra en la ecuación (2.3). 𝑊𝐷 𝑊𝑎𝑆𝑆𝐼 𝑥𝑥 = (2.3) 𝑊𝑆𝑥 Donde, WD se refiere a la demanda de agua, WS al suministro de agua y x representa o bien a la oferta histórica o futuro del agua y / o la demanda de los sectores ambientales y antropogénicos. El WaSSI es una herramienta que solo cuantifica los factores de la demanda de agua antropogénica, por ello, no considera los niveles de precipitación. d. Escasez física y económica del agua El Instituto Internacional para el Manejo del Agua (IWMI) realizó la evaluación de la escasez de agua en todo el mundo. Esta consistió en un análisis de los recursos renovables de agua dulce disponible (infraestructura de agua existente) para las necesidades humanas con respecto al suministro principal de agua. Asigna a las regiones indicativos de ninguna o poca escasez, escasez física, acercándose a la escasez física, y escasez económica de agua. La Figura 2.7 muestra los resultados de la investigación. Figura 2.7 Áreas con escasez física y económica Fuente: (Brown & Matlock, 2011) 21 CAPITULO III 3. METODOLOGÍA Y DATOS 3.1 Caso de estudio: Cuenca del río Mantaro La elección de la cuenca de estudio está basada en identificar a una de las cuencas de mayor área en concesión minera. Esta es una de las más importantes actividades extractivas que contribuye en el desarrollo económico del país y a su vez, es en la que el agua cumple un papel importante para la producción de los minerales. El procedimiento se inicia a través del manejo de mapas temáticos en el software ArcGIS 10.2. Los mapas en formato shapefile de los lotes de concesiones para minería fueron descargados del portal virtual GEOCATMIN del Instituto Geológico Minero y Metalúrgico INGEMMENT con última actualización en el 2015. La superposición de los mapas se muestra en la Figura 3.1. Entre las cuencas con mayor área concesionada se encuentran las siguientes: Apurímac (16 922 km²), Mantaro (12 309 km²), Alto Marañón (11 008 km²), Inambari (8152 km²) y Tambo (7011 km²). En este trabajo, se estudia a la cuenca del río Mantaro debido a que además de tener gran parte de su área concesionada, en ella, se desarrollan otras importantes actividades económicas como la agricultura, ganadería y piscicultura, adicionalmente, es considerada como una cuenca estratégica debido a que genera el 35% de la energía hidroeléctrica del país. En la Tabla 3.1 se muestran los diferentes usos en los que interviene el agua según el Compendio de Estadísticas de Recursos Hídricos realizado en el 2015, donde además se la califica como la cuenca que consumió la más alta cantidad de volumen en comparación a las otras AAA. Lo anterior reafirma que la cuenca juega un rol vital en la economía del país, por ello, es de mucha importancia tener una cuantificación del grado de sostenibilidad del recurso hídrico en esta región hidrográfica. Tabla 3.1 Volúmenes de agua utilizados por la Autoridad Administrativa del Agua Mantaro Volumen (hm3) Volumen por tipo de uso (hm3) Consuntivo No Consuntivo Agrario Acuicola Energetico Industrial minero Poblacional Recreativo Otros 742.88 13 276.61 564.69 304.81 12 957.49 1.25 58.99 117.82 14.31 0.14 Fuente: Compendio Nacional de Estadísticas de Recursos Hídricos, 2015 22 Figura 3.1 Mapa de superposición de las concesiones mineras y las cuencas hidrográficas Fuente: Catastros mineros 2015, GEOCATMIN 23 La Cuenca del río Mantaro está ubicada en el centro del Perú, en la vertiente del Océano Atlántico, entre los paralelos 10º34’30’’ y 13º35’30’’ de latitud sur, y entre los meridianos 73º55’00’’ y 76º40’30’’ de longitud oeste. Limita al norte con territorios de la región Pasco, al este con parte de las regiones Pasco, Junín y Ayacucho, al sur con áreas de las regiones Ayacucho y Huancavelica, y al Oeste con otros territorios de la región Huancavelica y con la región Lima. El río Mantaro nace en el nudo de Pasco a 4300 msnm, recorre 725 km a través de las regiones de Pasco, Junín, Huancavelica y Ayacucho, abarcando una extensión de 34 363.18 km². Asimismo, por su distribución hidrográfica se divide en 23 subcuencas, las cuales albergan importantes capitales de provincia como Junín, La Oroya, Jauja, Concepción, Chupaca y Huancayo en la región Junín; Cerro de Pasco en la región Pasco; Pampas, Huancavelica, Churcampa, Acobamba y Lircay en Huancavelica; y Huanta y Ayacucho en la región Ayacucho. Dado que la cuenca abarca un extenso y complejo territorio, los estudios de investigación ya realizados sugieren la división de la cuenca en zona norte, centro y sur teniendo en cuenta aspectos como el clima, la fisiografía, hidrología y aspectos socioeconómicos (IGP, 2005). En la Tabla 3.2 se presenta un resumen de las subcuencas de la cuenca hidrográfica del Mantaro, mientras en la Figura 3.2 se muestra su ubicación. La aplicación del índice WSI se realizará en cada una de ellas, ya que al analizar subcuencas de menor extensión las características que la representan son más homogéneas. Tabla3.2 Subcuencas del río Mantaro Zona Subcuenca Área (km2) Zona Subcuenca Área (km2) Atoc Huarco 302.27 Huanchuy 705.73 Chinchaycocha 1679.95 Huarpa 6810.2 Colorado 261.27 Ichu 1380.4 Conocancha 717.69 Paraiso 394.29 Norte Huari 493.71 Sur Pariahuanca 988.72 Pachacayo 825.63 San Fernando 1208.58 Quisualcancha 336.11 Upamayu 268.79 Santa Ana 606.95 Vilca Moya 3053.44 San Juan 935.03 Viscatan 550.35 Yauli 694.63 Microcuencas 9724.63 Achamayo 308.64 Centro Cunas 1710.09 Shullcas 221.17 Yacus 368.38 Fuente: Elaboración propia 24 Figura 3.2 Mapa de Subcuencas del río Mantaro Fuente: Elaboración propia a partir de las Cartas Topográficas del MINEDU 25 3.2 Metodología de desarrollo del Índice de Sostenibilidad WSI Las etapas que comprenden la determinación del Índice de Sostenibilidad de Cuencas (WSI) en la cuenca del río Mantaro se presentan en la Figura 3.3. Selección de la Conocimiento de cuenca que se la metodología del Recopilación de la estudiará WSI información Aplicación del Adopción de Organización de la cálculo del Índice metodologías para información WSI los datos faltantes recopilada Figura 3.3 Esquema de etapas del índice WSI Este índice cuantifica la sostenibilidad a través de la media aritmética de 4 indicadores: H (hidrología), E (medio ambiente), L (vida) y P (políticas públicas), a su vez, cada uno de estos está integrados por 3 parámetros que corresponden a la situación de Presión, Estado y Respuesta (Ver Figura 3.4). WSI HIDROLOGÍA MEDIO VIDA POLÍTICAS AMBIENTE PÚBLICAS Cantidad Calidad E P R E P R E P R E P R E P R Donde: E – Estado, P – Presión y R - Respuesta Figura 3.4 Diagrama de flujo del índice WSI La incorporación de estos tres parámetros permite identificar la causa y efecto a las relaciones, lo cual facilita la visualización de las conexiones entre los parámetros (Chaves & Alipaz, 2007). Los puntajes de evaluación de cada parámetro toman valores entre 0 y 1. En la Tabla 3.3 se muestra un resumen de las variables que involucran este índice. 26 Tabla 3.3 Indicadores y parámetros del WSI Indicadores Parámetros Presión Estado Respuesta Variación de la Disponibilidad per Evolución en la disponibilidad de agua cápita de agua en la eficiencia del uso del per cápita en el período. cuenca. agua en el período Variación en la DBO5 DBO5 de la cuenca Evolución en el del período, en relación (promedio de largo tratamiento y/o dispo- al pro-medio histórico. plazo). sición de aguas servidas en el período de estudio. Medio ambiente EPI de la cuenca en el % de la superficie de la Evolución en áreas cuenca con vegetación protegidas en la cuenca (E) período estudiado. natural. en el período de estudio. Variación del IDH- Vida Ingreso de la cuenca en IDH de la cuenca en el Evolución del IDH de la (L) el período período anterior cuenca en el período de estudiado. (ponderado). estudio. Políticas Capacidad legas e Evolución de los gastos públicas Variación del IDH-Ed en institucional en GIRH n en GIRH en la cuenca (P) el periodo de estudio la cuenca en el periodo durante el periodo de de estudio. estudio. Los niveles y puntajes de cada uno de los parámetros mencionados de la Tabla 3.3 se encuentran en las Tablas 2.7, 2.8 y 2.9, donde el valor de 0 es asignado al nivel más pobre y 1, a la mejor condición. El valor final del índice WSI surge del promedio global de los parámetros, para luego calificarlos con los rangos de la Tabla 3.4 y determinar el grado de sostenibilidad de la cuenca en estudio. Tabla 3.4 Rango de sostenibilidad de cuencas Baja Intermedia Alta WSI<0.5 0.5750 umhos/cm), en las Guías para la Calidad del Agua Potable OMS (500-1600 umhos/cm) y en Anteproyecto de Norma Secundaria Calidad de Agua, Clase 4 (>2500 umhos/cm). En cuanto a la normatividad peruana, se consideró la clasificación de los cuerpos de agua establecidas en los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua aprobados por Decreto Supremo N° 002-2008-MINAM. De esta manera, se clasifica al río Mantaro y a todos los cuerpos de agua que le tributen en la Categoría 3: Riego de vegetales y bebida de animales (<2000 umhos/cm) y en las zonas con uso poblacional y recreacional como Categoría 1-A2 (<1600 umhos/cm). En la Tabla 3.5 se presentan los niveles y rangos de evaluación de la conductividad eléctrica. Tabla 3.5 Parámetro de estado para el indicador de calidad de agua del índice WSI Indicador Parámetro de estado Nivel Puntaje 2000< CE 0.00 Hidrología Promedio de la Conductividad 1600