ALFA. Revista de Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias
Septiembre-diciembre 2022 / Volumen 6,
Número 18
ISSN: 2664-0902 / ISSN-L: 2664-0902
pp. 453 – 462
Evaluación de la sostenibilidad de cuencas
hidrográficas. Estudio de caso: Cuenca del Chili, Arequipa–Perú
Evaluation of the sustainability
of hydrographic basins. Case study: Chili
Basin, Arequipa-Peru
Avaliação da sustentabilidade das bacias hídricas.
Estudo de caso: Chili Basin,
Arequipa–Peru
Diego Rodrigo López Ramos¹
diego.lopez@ucsm.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-1859-2468
Edwin Fredy Bocardo Delgado²
ebocardo@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-2926-5013
¹Universidad
Católica de Santa María. Arequipa, Perú
²Universidad
Nacional de San Agustín. Arequipa, Perú
Artículo
recibido el 11 de octubre 2022 / Arbitrado el 18 de octubre 2022 / Publicado el
4 de noviembre 2022
Escanea
en tu dispositivo móvil o revisa este artículo en:
https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v6i18.182
RESUMEN
El informe Brundtland introdujo el concepto de
desarrollo sostenible como un objetivo a alcanzar por la sociedad para su
supervivencia. A
partir de ello diversos científicos ha desarrollado
métodos e índices para poder medir la sostenibilidad. Aplicar estos índices en
la gestión integral de recursos hídricos permite, no solo evaluar el estado
actual del recurso, sino obtener información muy importante para que las
autoridades competentes tomen decisiones para la sostenibilidad de este. Uno de
los índices más usados por los investigadores es el Índice de Sostenibilidad de
Cuencas (ISC), índice aplicado en diversas cuencas a nivel mundial. El objetivo
de la presente investigación es determinar la sostenibilidad de la cuenca
hidrográfica del río Chili ubicada en la ciudad de Arequipa-Perú.
Se aplicó la metodología del Índice de
Sostenibilidad de Cuencas para desarrollar un marco de evaluación de la
sostenibilidad de la cuenca y, a través de un proceso sistemático, se aplicaron
los indicadores correspondientes. Los resultados de la evaluación proporcionan
a los responsables de la formulación de políticas y los administradores de
recursos hídricos una visión integral de la cuenca, que puede utilizarse para
respaldar las políticas de gestión integrada de cuencas fluviales. Asimismo, la
metodología propuesta puede ser utilizada para determinar la sostenibilidad de
cuencas con condiciones similares a la cuenca objeto de estudio.
Palabras
clave:
Cuenca Hidrográfica; Sostenibilidad; Indicadores; Índice; Políticas
ABSTRACT
The Brundtland report introduced the concept
of sustainable development as an objective to be achieved by society for its
survival. From this, various scientists have developed methods and indices to
measure sustainability. Applying these indices in the comprehensive management
of water resources allows not only to evaluate the current state of the
resource, but also to obtain very important information so that the competent
authorities make decisions for its sustainability. One of the most used indexes
by researchers is the Watershed Sustainability Index (WSI), an index applied in
various basins worldwide. The objective of this research is to determine the
sustainability of the Chili River hydrographic basin located in the city of
Arequipa-Peru. The Watershed Sustainability Index methodology was applied to
develop a basin sustainability assessment framework and, through a systematic
process, the corresponding indicators were applied. The assessment results
provide policymakers and water resource managers with a comprehensive view of
the basin, which can be used to support integrated river basin management
policies. Likewise, the proposed methodology can be used to determine the
sustainability of basins with conditions similar to the basin under study.
Key words: Hydrographic basin; Sustainability; Indicators; Index; Policies
O relatório Brundtland introduziu o conceito
de desenvolvimento sustentável como um objetivo a ser alcançado pela sociedade
para sua sobrevivência. A partir disso, vários cientistas desenvolveram métodos
e índices para medir a sustentabilidade. A aplicação destes índices na gestão
integral dos recursos hídricos permite não só avaliar o estado atual do
recurso, mas também obter informação muito importante para que as autoridades
competentes tomem decisões para a sua sustentabilidade. Um dos índices mais
utilizados pelos pesquisadores é o Índice de Sustentabilidade de Bacias (ISC),
índice aplicado em diversas bacias do mundo. O objetivo desta pesquisa é
determinar a sustentabilidade da bacia hidrográfica do rio Chili
localizada na cidade de Arequipa-Peru. A metodologia do Índice de
Sustentabilidade da Bacia (ISC) foi aplicada para desenvolver uma estrutura de
avaliação da sustentabilidade da bacia e, através de um processo sistemático,
os indicadores correspondentes foram aplicados. Os resultados da avaliação
fornecem aos formuladores de políticas e gestores de recursos hídricos uma
visão abrangente da bacia, que pode ser usada para apoiar políticas integradas
de gestão de bacias hidrográficas. Da mesma forma, a metodologia proposta pode
ser utilizada para determinar a sustentabilidade de bacias com condições
semelhantes às da bacia em estudo.
Palavras-chave: Bacia hidrográfica; Sustentabilidade; Indicadores; Índice; Políticas
INTRODUCCIÓN
El recurso hídrico se ve inmerso en una posición de
vulnerabilidad por dos factores importantes, el rápido crecimiento de la
población y el aumento de la contaminación ambiental; esto se ve representado
por el incremento de demanda de agua a nivel doméstico, productivo y de
alimentos
Como consecuencia se han ido creando conflictos por el uso
del agua
El Índice de Sostenibilidad de Cuencas (ISC) es un
instrumento que se fundamenta en los preceptos descritos líneas arriba pues
permitan recoger indicadores cuantitativos y cualitativos para la medición de
sostenibilidad de una cuenca hidrográfica
MATERIALES Y MÉTODOS
La metodología utilizada en la presente investigación es la
del Índice de Sostenibilidad de Cuencas (ISC), dicha metodología indica que la
sostenibilidad de la cuenca como recurso depende de su hidrología (H), medio
ambiente (E), vida (L) y de las políticas aplicadas en materia de recursos
hídricos (P)
ISC = (H+E+L+P)/4
Donde H es el indicador de hidrología (0-1); E, el indicador
de medio ambiente (0-1); L, el indicador de vida (0-1), y P es el indicador de
política (0-1). De la propia ecuación se deduce que se le da el mismo peso a
cada uno de los indicadores y que, al igual que el resto de los indicadores, el
ISC se determinará entre los valores 0 y 1. Cada uno de estos indicadores se
analiza por separado, siguiendo un modelo presión-estado-respuesta (PER). Para
ello, Chaves y Alipaz proponen una serie de
parámetros que permiten representar de forma adecuada los procesos individuales
que forman parte de cada indicador (Tabla 1).
Tabla 1. Indicadores y parámetros del ISC.
|
Indicador |
Presión |
Estado |
Respuesta |
|
(H) hidrología |
Variación en la
disponibilidad de agua per cápita en el periodo |
Disponibilidad per
cápita de agua en la cuenca |
Evolución en la
eficiencia del uso del agua en el periodo analizado |
|
Variación en la DBO5 del
periodo en relación con el promedio |
DBO5 de la cuenca
(promedio a largo plazo) |
Evolución en el
tratamiento/disposición de aguas servidas en el periodo analizado |
|
|
(E) ambiente |
EPI (rural y urbano) de
la cuenca en el periodo |
% de la cuenca con vegetación
natural |
Evolución en áreas
protegidas en la cuenca (reservas, BMPs) |
|
(L) vida |
Variación en el (GDP) per
cápita en la cuenca en el periodo analizado |
IDH de la cuenca en el
periodo anterior (ponderado) |
Evolución del IDH de la
cuenca en el periodo analizado |
|
(P) política |
Variación del IDH-Ed en
el periodo analizado |
Capacidad legal e
institucional en GIRH en la cuenca |
Evolución de los gastos
en GIRH en la cuenca en el periodo analizado |
Asimismo, los parámetros
permiten cierta flexibilidad al poder adaptarse a las condiciones de la cuenca
de estudio. En este sentido, los autores sugieren establecer un límite máximo
de 2 500 km2 de superficie de cuenca para su correcta aplicación. Una vez
obtenido el valor final del ISC, se podría considerar una sostenibilidad baja
si ISC < 0.5; intermedia, si el rango varía entre 0.5 y 0.8, y alta si ISC
> 0.8.
La investigación fue desarrollada en la cuenca del río Chili,
ubicada en el departamento de Arequipa, en Perú. La cuenca tiene como origen la
unión del río Blanco y Sumbay a 3750 msnm, y tiene
como punto final Palca (Yura) a una altura de 1475
msnm, su extensión es de 90 km. En términos geográficos se encuentra en UTM
WGS84: Norte 8 155 476 m y 8 203 902 m, Este 219 396 m y 253 201 m. La data que
se obtuvo para medir los indicadores corresponde a un periodo de cinco (5) años
comprendidos entre los años 2015 y 2020. Así mismo el área determinada para la
investigación es de 848,75 km2.
Los principales resultados a considerar de acuerdo con la
metodología aplicada corresponden a identificar la disponibilidad hídrica y la
calidad de agua en la cuenca, determinar el índice de presión ambiental a
través de las áreas de vegetación y áreas naturales protegidas de la región,
determinar el nivel de calidad de vida de la población cercana a la cuenca y
analizar la capacidad legal, económica e institucional de las instituciones que
regulan la gestión de la cuenca.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Indicador
de hidrología cantidad:
Las condiciones ambientales y el rápido crecimiento de la
población en la provincia de Arequipa han generado presión sobre la cuenca del
río Chili. La cuenca hidrográfica del Chili cuenca con una disponibilidad
hídrica inferior a los 1000 m3/habitante/año, lo cual considerando el estrés
hídrico se puede considerar como escasez de agua. lo
cual es considerado como escasez de agua. En la Tabla 2 se muestran los valores
de los parámetros de presión, estado y respuesta calculados a partir de
cantidad de recurso hídrico y su eficiencia en uso del periodo estudiado. Así
mismo se ha considerado la poca inversión en infraestructura hidráulica durante
el periodo histórico y el periodo de estudio.
Tabla 2. Valores
obtenidos de los parámetros de presión, estado y respuesta del indicador
hidrología-cantidad.
|
Cuenca |
Disponibilidad per cápita de agua (m3/hab
año) (2010-2019) |
Disponibilidad per cápita de agua (m3/hab
año) (2015-2019) |
Δ (%) |
Puntuación
presión |
Puntuación
estado |
Puntuación
respuesta |
|||
|
Rio Chili |
888.69 |
543.59 |
-38.83% |
0 |
0 |
0.5 |
|
||
Indicador
de hidrología calidad
En cuando al indicador de calidad se ha analizado la
concentración de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) y su
variación en cuanto al periodo de estudio y el promedio histórico. Los
resultados indicados en la Tabla 3 muestran como la concentración de DBO5
del periodo de estudio ha disminuido en comparación al periodo histórico, sin
embargo, aún se encuentra con un valor alto de acuerdo con el Estándar de
Calidad Ambiental (ECA) vigente (10 mg/L). Esto se debe a la gran cantidad de
vertimientos que se realizan al río y las pocas plantas de tratamiento de aguas
residuales (PTAR) que se cuenta para depurar y tratar el agua de la cuenca.
Tabla 3. Valores obtenidos de los parámetros de presión, estado y respuesta
del indicador hidrología-calidad.
|
Cuenca |
Concentración DBO5 (mg/l) (2010-2019) |
Concentración DBO5 (mg/l) (2015-2019) |
Δ (%) |
Puntuación
presión |
Puntuación
estado |
Puntuación
respuesta |
|
Rio Chili |
17.68 |
16.68 |
6.95% |
0.5 |
0 |
0.25 |
Indicador
de ambiente
Para el indicador de ambiente se obtuvo el valor de EPI de la
cuenca del río Chili, dicho resultado se muestra en la tabla 4. A través de los
resultados obtenidos observamos cómo las áreas destinadas a uso agrícola han
ido disminuyendo en 154% durante el periodo de estudio, siendo esto, en cuatro
años. El motivo de ello es el aumento de la densificación poblacional y el
abandono de los terrenos agrícolas por la escasez hídrica y los bajos precios
de los productos agrícolas en el mercado. En cuando a la población, se ha
producido un incremento del 7% durante el periodo de estudio.
Tabla 4. Valores obtenidos de los parámetros de presión del indicador
ambiente.
|
Cuenca |
Superficie agrícola (km2) |
Población (habitantes) |
EPI |
Puntuación
presión |
|||||||
|
2015 |
2019 |
Δ (%) |
2015 |
2019 |
Δ (%) |
|
|
||||
|
Rio Chili |
202338.72 |
79542.00 |
-154,38% |
589069 |
633816 |
7,06% |
-73.66% |
1 |
|
||
En lo que corresponde a la superficie de vegetación natural
en la cuenca (Tabla 5), el parámetro de estado se podría considerar como
aceptable, esto pues se cuenta con una cantidad importante de vegetación y que
no ha sufrido una disminución importante en el periodo de estudio (0.26%). Así
mismo a pesar de contar con áreas naturales protegidas (ANP) estás no han
sufrido modificaciones ni incremento en el periodo de estudio, de igual manera
las buenas prácticas de manejo (BPM) han sido insuficientes, por ello el bajo
puntaje.
Tabla 5. Valores obtenidos de los parámetros de estado y respuesta del
indicador ambiente.
|
Cuenca |
Superficie total de vegetación (Ha) |
Δ (%) |
Puntuación
estado |
Δ ANP (%) |
Δ BPMs (%) |
Δ (%) |
Puntuación
respuesta |
|
Rio Chili |
1287000 |
0.265% |
1 |
0% |
-10.08% |
-5.04% |
0.25 |
Indicador
de vida
En la Tabla 6 se pueden observar los parámetros de presión y
estado correspondiente al indicador vida. Los ingresos per cápita distrital de los
distritos directamente afectados por la cuenca han tenido un incremento en el
periodo de estudio. De igual manera el índice de desarrollo humano ha sufrido
un incremento, sin embargo, debido a tener un valor aún insuficiente se le
considera una puntuación baja.
Tabla 6. Valores obtenidos de los parámetros de presión y estado del indicador
vida.
|
Cuenca |
Ingresos per cápita distrital |
Δ IP (%) |
Puntuación
presión |
Índice de Desarrollo Humano IDH |
∑ |
Puntuación
estado |
||
|
2015 |
2019 |
2015 |
2019 |
|||||
|
Rio Chili |
S/ 3,103,879 |
S/ 4,894,392 |
57.69% |
1 |
0.394 |
0.671 |
0.532 |
0.25 |
Respecto al parámetro de respuesta (tabla 7), todos los
distritos con influencia en el área de estudio presentan un índice de
desarrollo humano similar por lo que el índice ponderado obtiene un valor alto,
este resultado manifiesta la homogeneidad socioeconómica del área de estudio.
Tabla 7. Valores obtenidos de los parámetros de respuesta del indicador vida.
|
Cuenca |
Índice de Desarrollo Humano Ponderado IDHp |
Δ (%) |
Puntuación
respuesta |
|
|
2015 |
2019 |
|||
|
Rio Chili |
0.394 |
0.671 |
70.24% |
1 |
Indicador
de política
A diferencia de los resultados anteriores referentes al índice
de desarrollo humano (IDH), el índice de desarrollo humano asociado con la
educación (IDH-educación) a lo largo del área de estudio, tiene una variación
negativa, tal y como se observa en la Tabla 8.
En cuanto al valor de estado se evidenció un marco legal importante
y que define detalladamente las atribuciones, funciones y acciones legales que
se desarrollan para el manejo del recurso agua. Así mismo se cuenta con marco
institucional definido en cuanto a las competencias y funciones de las
diferentes instituciones que gestionan los recursos hídricos. Asimismo, se ha
determinado una participación intermedia de la población en los temas referidos
a monitoreos participativos, mesas de trabajo y
determinación de estrategias para el cuidado del recurso hídrico.
Tabla 8. Valores obtenidos de los parámetros de presión, estado del indicador
política.
|
Cuenca |
IDH-educación |
Δ (%) |
Puntuación
presión |
Marco legal |
Marco institucional |
Manejo de participación |
|
||||||
|
2015 |
2019 |
||||||||||||
|
Rio Chili |
0.3703 |
0.3652 |
-1.395% |
0.5 |
0.75 |
0.75 |
0.6 |
0.75 |
|||||
En contraposición, la inversión en gestión integrada de los
recursos hídricos en la cuenca del Chili ha disminuido a lo largo del periodo estudiado
(Tabla 9). Se observa que el presupuesto destinado para el manejo integral de
los recursos hídricos ha disminuido en un 68% en comparación del periodo de
estudio.
Tabla 9. Valores
obtenidos de los parámetros de respuesta del indicador política.
|
Cuenca |
Población (habitantes) |
Inversión |
Δ (%) |
Puntuación
respuesta |
||
|
2015 |
2019 |
2015 |
2019 |
|||
|
Rio Chili |
589069 |
633816 |
S/ 37,971,000 |
S/ 11,966,000 |
-68% |
0 |
Finalmente, en la Tabla 10 se muestra el resumen de los
parámetros obtenidos para cada uno de los indicadores de la cuenca estudiada.
El ISC determinado para la cuenca del río Chili es de 0.46, lo que a efectos de
la clasificación propuesta por Chaves y Alipaz supone
un grado de sostenibilidad bajo.
Tabla 10. ISC en la cuenca del río Chili.
Discusión
El principal aporte del trabajo presentado es la adaptación
de la metodología del ISC a las condiciones propias de la cuenca, teniendo
condiciones semiáridas, alta presión antrópica y una diversificación en las
autoridades encargadas de la gestión de la cuenca. Ante ello se han logrado
cuantificar los indicadores cualitativos para lograr reflejar las acciones y
esfuerzos realizados en la gestión de las áreas naturales presentes en la
cuenca, la inversión realizada para la gestión de la cuenca y la participación
local de los actores sociales.
Consultando con las referencias encontradas no existe
antecedente de aplicación de la metodología aplicada en la presente
investigación en Arequipa y en todo el sur del país. En ese sentido la
metodología propuesta podrá ser usada para su aplicación en cuencas
hidrográficas con similares condiciones ambientales, sociales, económicas y
legales semejantes al caso objeto de estudio.
CONCLUSIONES
La cuenca del Chili viene sufriendo estrés hídrico por la
alta presión sobre el recurso hídrico que provocan diversos problemas de índole
económico, social, político y ambiental. Con el objetivo de poder evaluar la
sostenibilidad de los recursos hídricos de la cuenca, se ha aplicado la
metodología del Índice de Sostenibilidad de Cuencas (ISC), una herramienta de
diagnóstico que provee información necesaria para promover la gestión integral
de los recursos hídricos y ambientales de la cuenca. De la aplicación del
instrumento se ha obtenido un índice ISC para la cuenca de 0.46, lo que, de
acuerdo con la metodología, califica como un nivel de sostenibilidad bajo. Es
así que las mayores fortalezas se encontraron en los indicadores de ambiente y
vida, mientras que la debilidad observada en la cuenca se relaciona con el
indicador de hidrología en cuanto a cantidad debido a la situación de escasez
hídrica determinada y a calidad debido a que los valores superan los estándares
de calidad ambiental (ECA) vigentes.
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Conflicto de
Intereses. El autor declara que no existe conflicto de intereses para la
publicación del presente artículo científico.