La cuenca del río Bravo y el cambio climático Editor: Polioptro F. Martínez Austria
La cuenca del río Bravo y el cambio climático
D.R. © 2018 Fundación Universidad de las Américas, Puebla Ex hacienda Santa Catarina Mártir, 72810 San Andrés Cholula, Puebla, México. Tel.: +52 (222) 229 20 00 www.udlap.mx• editorial.udlap@udlap.mx Primera edición: junio de 2018 isbn 978-607-7690-84-9 Diseño: Guillermo Pelayo Olmos
Queda prohibida la reproducción parcial o total, por cualquier medio, del contenido de la presente obra, sin contar con autorización por escrito del titular de los derechos de autor. El contenido de este libro, así como su estilo y las opiniones expresadas en él son responsabilidad del autor y no necesariamente reflejan la opinión de la udlap. Este libro forma parte del proyecto Gestión integrada de la cuenca del río Bravo bajo escenarios de cambio climático, financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Impreso en México.
La cuenca del río Bravo y el cambio climático Editor Polioptro Fortunato Martínez Austria Autores Oscar A. Aguirre Calderón Alberto Alatriste Domínguez Manuela Armas Carrillo Khalidou M. Bâ Erick Bandala González Rocío Becerril Piña Gonzalo Bravo Vera Carlos Díaz Delgado Miguel Ángel Gómez Albores Paul Hernández Romero Federico Irula Lutzow Maritza A. Macías Corral Héctor Martínez Valdés Polioptro Fortunato Martínez Austria Carlos Alberto Mastachi Loza Daniel Núñez López Francisco Ortiz Rodríguez Marisela Pando Moreno Carlos Patiño Gómez Víctor M. Reyes Gómez José Luis Sánchez Salas Eduardo Treviño Garza
United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization
UNESCO Chair on Hydrometeorological Risks, Universidad de las Américas Puebla
Índice i. visión general 14 Visión general de la cuenca del río Bravo 15 Introducción 16 Ubicación y límites 17 Hidrografía 19 Cuenca del río Bravo 33 Arreglo institucional y acuerdos internacionales México-Estados Unidos en materia de agua
40 Evaluación de sistemas y tecnologías de tratamiento de agua y su calidad en la cuenca del río Bravo 41 43 48 52 54 60 64 66
Introducción Información de calidad del agua en la cuenca del río Bravo Datos epidemiológicos de la región Suministro de agua Tecnologías de tratamiento de agua Recomendaciones de políticas públicas Conclusiones Referencias
ii. cambio climático 72 Fenómenos extremos y variabilidad climática 73 75 79 83 86 87 92
Introducción Variabilidad climática y sequías Análisis de sequías en la cuenca del río Conchos Análisis del spi en la cuenca del río Conchos Tendencias de precipitación en el bajo río Bravo Efectos del cambio climático Conclusiones
96 Reconstrucción de la variabilidad de sequías de largo plazo en territorio mexicano de la cuenca del río Bravo 97 Introducción 98 Materiales y métodos 99 Series de datos 100 Metodología 101 Obtención de modelos para la reconstrucción del spi8 102 Relación entre indicadores océano-atmosféricos y spi8 102 Resultados y discusión 103 Reconstrucción de series de valores spi8 105 Influencia de procesos océano-atmosféricos de baja frecuencia 107 Conclusiones
112 Análisis espacio-temporal del cambio climático en los distritos de riego de la cuenca del río Bravo (1910-2100) 113 115 118 124
Introducción Metodología Resultados Conclusiones
iii. gobernanza hídrica 130 La participación social en la cuenca del río Bravo 131 132 134 136 137 139 139 140 141 142 143
Introducción Experiencia de la coalición de la cuenca del río Bravo Gestión integrada por cuenca Subcuenca de El Paso del Norte El modelo de participación social de cocef en proyectos de agua y saneamiento Consulta pública institucional Consulta pública con involucramiento ciudadano Consulta pública ciudadanizada y consensual Consultas ciudadanas informativas La validación social, componente importante de la certificación Ventajas de la participación comunitaria
144 Debilidades de los procesos públicos 145 Fortalezas de los procesos públicos de consulta de la cocef (bdan) 146 Conclusiones
148 Arreglo institucional 149 149 152 154 158 162
Introducción Marco legal e institucional en México Marco legal e institucional en Estados Unidos Organismos no gubernamentales (ong) Arreglo institucional binacional Centros de investigación
168 Aspectos económicos y financieros 169 169 175 187 189 192
Introducción Perspectiva macroeconómica Información económica hídrica nacional Indicadores económicos de gestión en organismos operadores de México Análisis del desempeño financiero de organismos operadores mexicanos Indicadores económicos en organismos operadores de Estados Unidos
iv. modelación 196 Sistema de información geográfica binacional de la cuenca del río Bravo 197 Antecedentes 198 Zona de estudio 200 Metodología 200 Recopilación de información geográfica y temporal de ambos países 202 Hidrografía de ambos países (cuerpos de agua y sistema de ríos) 202 Estaciones hidrométricas de la cuenca binacional 206 Modelos digitales de elevación (mde)
206 206 207 208 208
Creación de la geodatabase binacional Preprocesamiento de información vectorial Implementación del modelo de datos ArcHydro en la cuenca del río Bravo Elaboración de los escenarios climáticos para la cuenca del río Bravo Conclusiones
210 Modelos dinámicos para la gestión de la cuenca del río Bravo 211 Introducción 212 Pensamiento complejo 214 La cuenca del río Bravo y el Tratado de Distribución de Aguas de 1944 216 Modelo dinámico de la cuenca del río Conchos 220 Resultados del modelo dinámico y discusión 225 Modelo adaptativo de la cuenca del río Conchos 227 Conclusiones
230 Modelación hidrológica de la cuenca alta del río Conchos 231 233 233 240 241 241 245 247
Antecedentes Zona de estudio Metodología Información fisiográfica Número de curva Construcción del modelo en hec-hms Discusión de resultados Conclusiones
Presentaciรณn
Si bien siempre ha sido una aspiración de todas las sociedades, la seguridad hídrica se ha puesto en riesgo en numerosas regiones debido a factores tanto antrópicos como ambientales. La buena gestión del agua, en consecuencia, se ha transformado en un reto permanente para los administradores del agua, los tomadores de decisiones y los constructores de políticas públicas. Alcanzar la seguridad hídrica se considera ahora el objetivo estratégico de la gestión del agua, en el ámbito nacional, por cuencas o regional. La relación entre el ser humano y el agua es, por su naturaleza, un problema arquetípico del pensamiento complejo que por definición involucra un análisis holístico en el que deben tomarse en cuenta los aspectos sociales, ambientales y económicos, no de manera aislada, sino desde su estructura y comportamiento sistémico. La cuenca del río Bravo, como se le conoce en México, es una de las más complejas del mundo por su extensión, por estar ubicada predominantemente en una región árida, por su condición de cuenca transfronteriza, por abarcar amplios territorios de dos de las economías más importantes del planeta —las de Estados Unidos y México—, por ser la fuente de abastecimiento de grandes ciudades y por el elevado crecimiento económico e industrial que la distingue, con importantes consecuencias sobre la demanda y, desafortunadamente, por los problemas que sufrirá por efecto del cambio climático. Este libro reúne los estudios y puntos de vista de desatacados especialistas en gestión del agua, quienes, al mismo tiempo, poseen una amplia experiencia en la problemática de la cuenca del río Bravo. A lo largo de once capítulos —ordenados en una pri-
mera parte en la visión general de la cuenca (capítulos 1 y 2), en una segunda en los impactos del cambio climático (capítulos 3 a 5), seguida de un apartado centrado en la gobernanza del agua (capítulos 6 a 8) y, finalmente, en una cuarta sección de modelación (capítulos 9 al 11)—, presenta una visión amplia de la situación del sistema del agua en la cuenca, de los retos que enfrenta con la perspectiva tanto de los cambios demográficos esperados, como de los que ocurrirán por el cambio climático, así como de metodologías avanzadas para proveer soluciones factibles. En este libro, el lector encontrará un completo panorama de los problemas que afectan a la cuenca, desde una visión histórica —necesaria en sistemas complejos que poseen propiedades histeréticas— hasta las previsiones futuras modeladas con las metodologías más modernas y con enfoque de sistemas dinámicos. El contenido de este texto abarca muy diversas disciplinas: económicas, sociales —con énfasis en la participación social—, hidrológicas, administración del agua, modelación dinámica de sistemas y sistemas de información geográfica, entre otras, todas ellas sumadas con el objetivo de lograr un enfoque integrador. Cada capítulo, sin embargo, ha sido redactado de manera tal que el lector pueda acceder al conocimiento que en ellos se encuentra sin necesidad de leer todo el texto, y sin perder el contexto de los temas que se tratan. Este libro forma parte del proyecto Gestión integrada de la cuenca del río Bravo bajo escenarios de cambio climático, financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, cuyo apoyo reconocemos y agradecemos.