Dr. Felipe I. Arreguín Cortés Director General Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

(1)

Dr. Felipe I. Arreguín Cortés Director General Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

(2)

México vulnerable por su ubicación geográfica

F aj a d e lo s g ran d es D esi er to s d el mu n d o

Por su clima seco en la mitad norte de su territorio es común la escasez natural de agua.

2 Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de

(3)

Trayectorias históricas de los huracanes

HURACANES Atlántico desde 1851 Pacífico desde 1949

(4)

Vulnerabilidad Global por Municipio

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de

(5)

(6)

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

(7)

Tecnología del Agua

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)

(9)

(10)

(11)

México en cifras

11 Felipe 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)

12

Usos del agua

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

(13)

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

(14)

Tecnología del Agua 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

(15)

(16)

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)

17

Se ha determinado la disponibilidad de agua de las 731 cuencas que integran al país

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

(18)

Disponibilidad de Agua Subterránea

18

Sin disponibilidad de agua 195 Con disponibilidad de agua 458

Total 653 281 97 81 93 23 31 22 11 13 1 0 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 = Extracción

Recarga X 100 (%) 106 ACUÍFEROS SOBREEXPLOTADOS 547 ACUÍFEROS SUBEXPLOTADOS N ÚM ER O D E A C UÍF ER O S 28 88

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua 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

(19)

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua 19

Situación de los acuíferos en México por

(20)

El agua subterránea en México

Los acuíferos:

 Son las únicas fuentes permanentes de agua en las regiones áridas y

semiáridas, que ocupan alrededor del 50% del territorio nacional.

 Sustentan el riego de unos dos millones de hectáreas (poco más de la

tercera parte de la superficie total irrigada en el país) .

 Suministran cerca del 75% del volumen de agua utilizado en las

ciudades, donde se concentran alrededor de 65 millones de habitantes.

 Satisfacen las demandas de agua de la gran mayoría de los desarrollos industriales, y

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

(21)

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.

(22)

Acuíferos y cambio climático

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.

(23)

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

(25)

Gestión integrada del agua

(Instrumentos)

Instrumentos Instrumentos Económicos (incl Mercados) Instrumentos de Planeación Instrumentos Legales : _Instrumentos Institucionales y Administrativos

GIRH por Cuenca

Hidrográfica Instrumentos _Financieros

Instrumentos Sociales , , . .

(26)

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.

(27)

Ejes para el manejo sustentable de acuíferos

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua 27 Molle y Closas, 2015

(28)

• 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)

(29)

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

(30)

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

(31)

(32)

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.

(33)

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.

(34)

Soil Moisture Observing 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

(35)

Soil Moisture Active Pasive Satellite SMAP

• 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

(36)

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

Aplicaciones sobre las que se trabaja:

Monitoreo de bulbos de mojado en líneas de goteo para evaluar la uniformidad del riego.

Parcela agrícola en Texcoco, Estado de México.

Monitoreo del avance diferencial del flujo en surcos y del riego en un pivote central

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

DRONES

(37)

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.

(38)

Modelo que estima los limites y volumen de

acuíferos basado en información satelital

Felipe Arreguín-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua 40

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

(39)

Monitoreo vertical del agua subterránea

(40)

(41)

Conclusiones

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

• El manejo sustentable del agua subterránea exige que la extracciones debe estar en armonía con el potencial de recarga del acuífero.

• La sustentabilidad de los sistemas productivos soportados por las aguas subterráneas mandata una gestión integrada con la participación de los tres niveles de gobierno y la sociedad civil organizada, y de manera particular en el caso de las zonas bajo riego la de los productores y asociaciones de usuarios.

(42)