© Mark Godfrey

HACIA UN DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA

CUENCA DEL MAGDALENA. Encuentro Rio Daule,

Guayaquil, marzo 27 del 2012

Contexto

274 mil km2, 1500 km 80% población y 80% PIB 75% producción agropecuaria, 70% energía hidroeléctrica y 90% termoeléctrica Fuente principal de pesquerías, 23 especies comerciales Agua para 30 millones de personas Mayor variedad ecosistemas en suramericana 213 especies de peces, 25% endémicas Más de 800 especies de aves; 183 migratorias

© Ochoa

©Tim Boucherr © Brian Richter

© Mark Godfrey

© Boucher

En un mundo cada vez más

competido

Cómo satisfacer necesidades

presentes y futuras de manera

sostenible?

Richter, B.D., R. Mathews, D.L. Harrison, and R. Wigington. Ecologically sustainable water management: managing river flows for ecological integrity. Ecological Applications 13:206-224

Dimensiones de los cuerpos de agua

Atributos clave de sistemas de agua

dulce y amenazas

Hábitat

Físico

Oferta Energía

/Carbón

Composición

Biótica

Conectividad

Calidad

De Agua

Régimen

Hidrológico

Integridad

Agricultura,

Descargas Urbanas,

Minería

Represas,

Diques,

Densidad

infraestructura vial

Sobrepesca,

Especies invasoras/exóticas

Deforestación,

pérdida de

hábitat cerca

de los ríos y

lagos

Pérdida de Hábitats:

(minería,

consolidación

de bancos)

Sedimentación,

Deforestación

Represas & Embalses, Agricultura intensiva

Calidad de agua y hábitat físico

Hábitat

Físico

Calidad

De Agua

Composición Biótica y

Oferta Energía/Carbón

Qué conservar, dónde conservar?

Sistema jerárquico

ecorregiones acuáticas

Unidades Ecológicas

de drenaje dentro de una

unidad zoogeográfica

Sistemas ecológicos

Acuáticos

dentro de una Unidad

Ecológica de Drenaje

Macro-habitas

Acuáticos,

dentro de un

sistema ecológico

acuático

Paso 1:

Clasificación de cuencas Según tamaño de

la Cuenca en función del área de

acumulación.

1 2 3 4 5

Clase 1. entre 100 y 1.000 km2 (466)

Clase 2. entre 1000 y 10.000 km2 ( 33)

Clase 3. entre 10.000 y 100.000 km2 (4)

Clase 4. entre 100.000 y 1.000.000 km2 (1)

Clase 5. mayor a 1.000.000 km2

Paso 2:

Clasificación de acuerdo a

propiedades biofísicas: (clima,

geología, geomorfología,

hidrografía)

Se utilizó un

procedimiento de

clasificación de

estadística espacial

llamado “Cluster

Análisis”, el cual agrupa

las cuencas de acuerdo a

la similitud de sus

características.

150 tipos de ecosistemas diferentes

Clasificación de los Sistemas Ecológicos de

la Cuenca -Magdalena – Cauca

Cabeceras Tributarios,

Grandes Tributarios

y Cauce

Cabeceras: 83 clases

Tributarios: 17 clases

Grandes tributarios: 4 clases

Cauce principal: 1 clase

505 unidades espaciales

Distribuidos en 105 clases

Paso 3:

Organización de datos de acuerdo

con la amenaza a los 5 atributos de

agua dulce

Hábitat

Físico

Composición

Biótica Conectividad

Calidad

De Agua

Régimen

Hidrológico

Integridad

Capas geográficas utilizadas

preliminarmente

Régimen hidrológico y continuidad:

- Capa de represas actuales y futuras

- Vías

- DEM

- Hidrografía

- Humedales, ciénagas

-Agricultura de baja y alta intensidad

-Áreas naturales y no naturales

Hábitat físico:

- Área activa de Inundación (modelada)

- Geomorfología

- DEM

-Áreas urbanas, canalización

Calidad de agua

- Agricultura de alta intensidad

- Zonas urbanas

- Sedimentos

Paso 4: Modelación del Área Activa de Inundación (ARA),

Paso 5: Reclasifición del mapa de uso del suelo (natural y no natural)

Paso 6: Estimación de la fracción de cobertura natural en cada unidad

ecosistémica (AU) y en ARA

Área Activa de Inundación

y Planos inundable

Paso 7: Reclasifición del mapa de uso del suelo en

agricultura de baja y alta intensidad

Paso 8: Estimación de la fracción de agricultura de alta intensidad

y la fracción de área bajo todos los tipos de agricultura incluyendo pastos, en AU y en ARA

Paso 8: Estimación de la fracción de cada una de esta en AU y en ARA

Paso 9: Intersección con otras capas: represas, zonas urbanas, densidad de vías

Paso 10: Establecimiento de metas de conservación para ecosistemas únicos:

Criterios:

1. Si hay 5 o menos ocurrencias de un tipo de ecosistema, se

selecciona 1 de ellos.

2. Si hay más de 5 ocurrencias de un tipo de ecosistema, se

selecciona el 20% del total

Paso 11: Selección de ecosistemas: se hace teniendo en cuenta la fracciones antes

encontradas:

Debe cumplir: se representativo mayor cobertura vegetal, menor intensidad de

agricultura, principalmente en el ARA, que no hayan represas actuales o futuras,

menor densidad o nada de vías, menor zonas urbanas. Se tuvo en cuenta además la

existencia de ciénagas y/o humedales

Pasos finales para el portafolio

Paso 12: La selección se inicia con

los ecosistemas de Tamaño 1.

Con el criterio de todo el equipo de

trabajo se hace una selección

manual de ecosistemas siguiendo los

criterios y avanzando uno a uno en

los diferentes tipos

Luego se sigue con los tipos de

ecosistemas de Tamaño 2, 3 y 4.

Paso 13: revisión de los ecosistemas

seleccionados, siguiendo el criterio de

conectividad se eliminan los que

quedan aislados y se seleccionan

algunos necesarios para lograr

conectividad

Portafolio

Portafolio definitivo a conservar

A CORTO PLAZO

(ROJO)

26,347kM2

(2,634,682 Ha)

9.67 % del área

total de la

Cuenca

MEDIANO PLAZO

(AZUL)

(14,721kM2

1,472,138 HA)

5.40 % del área

total de la

Cuenca

LARGO PLAZO

(NARANJA)

7,271 kM2

2,727,115 Ha

10.0 % del área

total de la

Cuenca

86 SITIOS

SUBPRIORITA

RIOS

25% del área

total de la

Cuenca

Qué debo entender para conservar

esas áreas?

Requerimientos de flujo para especies y ecosistemas

0

400

800

1200

1600

2000

Flu

jo a

gu

a

Eclosión

Habitats alimentación

Bosque inundable

Alimentación y

crecimiento en

hábitats riparios

Migraciones de

adultos

Régimen Hidrológico

© Mark Godfrey

Alteración Hidrológica

Green River Below Flaming Gorge

(1952)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Oct

ober

Nov

embe

r

Dec

embe

r

Janu

ary

Febru

ary

Mar

chApr

ilM

ay

June Ju

ly

Aug

ust

Sep

tem

ber

Flo

w (

cfs

)

Antes Después

Green River Below Flaming Gorge

(1973)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Oct

ober

Nov

embe

r

Dec

embe

r

Janu

ary

Febru

ary

Mar

chApr

ilM

ay

June Ju

ly

Aug

ust

Sep

tem

ber

Flo

w (

cfs

)

ALTERACIÓN HIDROLÓGICA POR HIDROELECTRICA

PRADO

Año de construcción 1971

Inicio operaciones 1973

Potencia instalada 60MW

Caudal de diseño 115m3/s

a potencia nominal

Salto neto 53.5 m

Área del embalse 42Km2

Figura 1: Serie da caudales diarios -El boqueron-

Figura 2: Serie da caudales mensuales -El boqueron-

Figura 3: Serie da caudales anuales -El boqueron-

ALTERACIONES HIDROLÓGICAS

•¿EXISTEN ALTERACIONES

HIDROLÓGICAS EN LA CUENCA

MAGDALENA CAUCA?

•¿QUÉ TAN SEVERAS SON?

•¿DÓNDE SE PRESENTAN?

•¿CUÁNDO EMPEZARON A

PRESENTARSE?

•¿CÓMO IDENTIFICARLAS?

Heterogeneidad hidrológica

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Series7

Series8

Series9

Series10

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Series7

Series8

Series9

Series10

Como no podemos conocer todos los

regímenes hidrológicos, podemos agrupar

LOS CLASIFICAMOS

Determinar condiciones ecológicas aceptables

Definir objetivos de caudal ambiental P

rop

orc

ión

in

icia

l d

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s

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ibuto

s p

obla

cio

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s

CO

ND

ICIÓ

N E

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LÓ

GIC

A

1.0

0.9 -

0.8 -

0.7 -

0.6 -

0.5 -

0.4 -

0.3 -

0.2 -

0.1 -

0.0

RECOMENDACIÓN (NORMA) DE CAUDAL AMBIENTAL

Proporción de caudal índice removido

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Impacto

aceptable

en el

recurso

Impacto

inaceptable

en el recurso

CONSTRUIR ESCENARIOS DE POSIBLES

FUTUROS

Desarrollo por diseño

Pesca en Planos

Inundables

Hábitats de Oviposición

Migraciones

Enfoque a la escala de Cuenca para

la sostenibilidad

Pesquería de

Planos Inundables

Hábitat de Oviposición

Caudales Ecológicos

Alta productividad

Superficial, baja velocidad del agua

•Vegetación de Planos inundables Alta productividad

Tiempo

Flu

jo Regulación

Flujos por embalses Tiempo

Flu

jo

Alta productividad, área ampliamente reducida

Rio Laguna

Pérdida de

Conectividad

Operación embalses

ESCENARIOS FUTUROS

Portafolio de aguadulce Plan de expansion del

Sector Hidroeléctrico

Conservación sostenible

Optimización de la

producción

Proceso

adaptativo

© Gobierno Antioquia

• 448 fallecidos • Más de 1.9 millones damnificados • Pérdidas del 2% PIB (10 billones de pesos) • 1.060.000 has afectadas

MODELAR FUTURO INCLUYENDO

VARIABILIDAD DE CAMBIO CLIMATICO, OLA

INVERNAL 2010-11

• Modelo de hidrología integrada de cuencas y planeación de recursos hídricos

• Interface grafica basada en capas de GIS, y arrastre-pegado de elementos hidrológicos

• Modelación del balance hídrico

– Demanda sectorial: urbana, agrícola, industrial, pecuaria, – Oferta: producción hídrica de la cuenca, ríos, simulación de agua

superficial y subterránea, temporalidad de la oferta

• Capacidad para manejo de escenarios

– Crecimiento de población – Proyectos futuros – Cambio climático y adaptación

• Integración de hidrología, calidad del agua y módulos financieros

• Operación de embalses y generación hidroeléctrica

• Requerimientos del ecosistema

• Acoplamiento con otros modelos: MODFLOW, QUAL2K y rutinas VB

Reflexiones

1. Con 7 billones de personas no podemos seguir

proyecto a proyecto, sin visión de largo plazo

2. Tener buena ciencia para proyectar futuros

escenarios, ampliar la perspectiva a toda la

cuenca

3. Construir una visión compartida de la cuenca,

menos concentrada en quien tiene la función,

sino en lo que hay que hacer y cómo llegar a

acuerdos programáticos y de sectores

Próximos pasos…

1. En un año esperamos tener un modelo

operando para la toma de decisiones

2. Límites de alteración será usado mezclando

WEAP, ELOHA, INVEST entre otros modelos

3. Esperamos comenzar negociación sectorial

con energía

© Mark Godfrey

GRACIAS

José Yunis Mebarak

jyunis@tnc.org