Metodología para la evaluación de impactos volumétricos y energéticos en caudales por trasvase: caso de estudio curso alto del río Lerma

Abstract

El presente trabajo presenta una metodología útil como herramienta en la toma de decisiones en la gestión de la extracción de agua subterránea, la cual permite valorar los impactos volumétricos y energéticos en caudales superficiales debido a la explotación de agua subterránea. Para ello, esta metodología permite separar los efectos de la extracción de agua subterránea de habitantes dentro de la cuenca de la cual se extrae el vital líquido (consumo local) y los efectos que genera un trasvase de agua intercuencas, en función de fases de explotación de agua subterránea a lo largo del tiempo. Las fases de explotación de agua subterránea propuestas en este trabajo fueron denominadas: • “Fase 0”: estado inicial o natural del río, en el cual no existen alteraciones debido a actividades antropogénicas, por lo que, el caudal superficial principal de la cuenca cedente tiene la capacidad de albergar un caudal ecológico. • “Fase 1”: extracción de agua subterránea de un tipo, más un gasto de descarga de agua residual de habitantes dentro de la cuenca cedente hacia los cuerpos de agua superficial. a. Por consumo local. b. por trasvase. • “Fase 2”: explotación de agua subterránea simultánea (por consumo local y por trasvase), más un gasto de descarga de agua residual hacia los cuerpos de agua superficial de la cuenca cedente. El caso de estudio es el trasvase intercuencas denominado Sistema Lerma (SL), el cual trasvasa agua desde la cuenca del Curso Alto del Río Lerma (CARL) hacia la cuenca del valle de México (CvMx) desde 1951 (Torres, 2014). En los resultados obtenidos, se encontró que, debido a la extracción de agua subterránea para abastecer al trasvase SL, el caudal mínimo del río principal de la cuenca del CARL (río Lerma) sufrió una reducción volumétrica del 25% con respecto a la fase inicial (fase 0). En la fase 2, el caudal mínimo presenta una recuperación volumétrica del 39 % con respecto a la fase 1, es decir, un incremento volumétrico del 4% del caudal mínimo con respecto a la fase inicial. Sin embargo, esta recuperación volumétrica no representa la aportación de agua subterránea a los cuerpos de agua superficial (caudal base), sino a las descargas de agua residual de la población dentro de la cuenca del CARL hacia los cuerpos de agua superficial. Esto concuerda con la disminución de la energía potencial química del caudal mínimo en un 3.6% con respecto a la fase inicial, puesto que la energía potencial química depende de la concentración de Sólidos Disueltos Totales (SDT), la cual en la fase 2, fue muy cercana a la concentración de SDT de los tributarios del río Lerma, los cuales generalmente son aguas residuales (2106 mg/L; Fall et al., 2006). Debido a la variación volumétrica y energética del escurrimiento medio del río Lerma, se presenta un Valor Unitario de Emergía (UEV, Unit Emergy Value) diferente para cada una de las fases propuestas. Dichas variaciones volumétricas y energéticas pueden expresarse en términos monetarios para el caudal mínimo mediante la relación emergía/dinero (seJ/$). La variación del valor económico equivalente del caudal mínimo sufrió una pérdida monetario equivalente del 30 % de la fase 1 con respecto a la fase 0, mientras que de la fase 2 con respecto a la fase 1, la pérdida monetaria equivalente fue de 31.5 %, es decir, el caudal del río perdió su valor monetario 52% de la fase 0 la fase 2. Por lo que, se puede concluir que, debido al promedio del gasto de trasvase en la fase 2 (222,188,149 m3/año), el valor monetario equivalente de los impactos volumétricos y energéticos del trasvase en caudales superficiales es de USD 0.16 $/m3. Por lo que, los impactos volumétricos y energéticos en el caudal mínimo debido a la explotación de agua subterránea por trasvase, pueden ser retribuibles económicamente mediante un pago por servicios ambientales (PSA). El PSA propuesto contribuirá en la gestión de un trasvase, con el fin de alcanzar las condiciones necesarias en el caudal superficial principal de una cuenca, que pueda albergar un caudal ecológico, posibilitando el albergar especies acuáticas y/o bioindicadores propios de la región en estudio.