Indices de Vulnerabilidad Ante El CC

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    Metodologa para valorar ndices de vulnerabilidad ante el cambio climtico yacciones de compensacin en las costas de Tamaulipas.

    D. M. E. Gonzlez Turrubiates1, M. A. Haces Zorrilla1y L. Rangel Blanco11 Divisin de Estudios de Posgrado e Investigacin, Facultad de Ingeniera Arturo Narro Siller,Universidad Autnoma de Tamaulipas, Centro Universitario Tampico-Madero, 89339 Tampico,

    Tamaulipas.

    Responsable del artculo: D. M. E. Gonzlez Turrubiates, e-mail:[email protected]

    Resumen

    La construccin y valoracin de indicadores de vulnerabilidad, relacionados con el impactodel cambio climtico sobre las zonas costeras, es una experiencia nueva en el mbitonacional, que debe ser abordada de manera generalizada por las instancias vinculadas aldesarrollo de estos espacios territoriales. El presente trabajo tiene como objetivo laevaluacin del impacto del cambio climtico en la disponibilidad de agua, mediante laseleccin y desarrollo de variables y criterios especficos para valorar la vulnerabilidad enel desarrollo del proyecto denominado: Evaluacin y monitoreo de la vulnerabilidad alcambio climtico de las costas de Tamaulipas. Este proyecto est siendo financiado por elCONACYT dentro de la Convocatoria 2010-27 del Fondo Mixto de Fomento a laInvestigacin Cientfica y Tecnolgica CONACYT-Gobierno del Estado de Tamaulipas.

    La metodologa adoptada para la seleccin y desarrollo de indicadores se aplica en unmarco de evaluacin del riesgo de exposicin, susceptibilidad y adaptacin al cambioclimtico debido a la disponibilidad de agua, previamente modelada en las cuencas costerasque conforman el rea de estudio en las costas de Tamaulipas.

    Palabras clave: vulnerabilidad, disponibilidad de agua, cuencas hidrolgicas, indicadores.

    Introduccin

    A pesar de las incertidumbres acerca del cambio climtico futuro, el calentamiento global

    es ya innegable. En el ao 2008 el IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)

    public el documento Climate Change and Water, editado por Bates et al (2008), endonde se constata lo que ya muchos investigadores a nivel mundial haban indicado sobre el

    impacto que el cambio climtico tendra sobre los recursos hdricos.

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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    En este documento, Bates et al (2008), registran que los cambios del ciclo hidrolgico a

    gran escala, que se han observado en las ltimas dcadas del siglo XX, en aspectos

    relacionados con el contenido de vapor, cambios en los patrones de precipitacin e

    intensidad de la misma, reduccin en las capas de hielo y derretimiento de glaciares, as

    como los cambios en la humedad del suelo y en los procesos de escurrimientos, se

    encuentran relacionados al calentamiento global. Indican, adems, que durante las ltimas

    dcadas del siglo XX la precipitacin ha disminuido en regiones de latitudes medias, y ha

    aumentado en regiones de latitudes altas y sobre todo en el hemisferio norte, situacin

    consistente con las proyecciones de precipitacin pronosticada por los modelos de cambio

    climtico (Gay, 2000; Arnell et al, 2001; Trenberth et al, 2003).

    En este sentido, y en lo que respecta a Mxico, buena parte de su territorio se ubica dentrode esas regiones secas, en donde ya se est observando una disminucin del escurrimiento

    medio anual y de la disponibilidad de agua (Mendoza et al, 1997; Gay, 2000).

    En consecuencia a las tendencias predichas y observadas de las condiciones climticas

    globales debido a la alteracin de los patrones de precipitacin, los efectos sobre los

    recursos hdricos no se han hecho esperar. Por una parte, el aumento en el riesgo de

    inundaciones, y por otra, el incremento del riesgo de sequas; y en consecuencia, la

    disponibilidad de agua afectada por la disminucin de su cantidad y calidad a causa

    precisamente de escorrentas intensas o falta de agua para dilucin.

    Estos efectos y otros ms que se estn observando empiezan a crear conflictos entre los

    usuarios de agua, que impactan en los sectores de desarrollo socioeconmico de los pases.

    En consecuencia es necesario evaluar la vulnerabilidad de los pases ante este cambio y,

    disear estrategias de adaptacin. Y es precisamente en este sentido que esta investigacin

    se aboca a la bsqueda y valoracin de ndices de vulnerabilidad a partir de los cuales se

    establezcan criterios que establezcan las implicaciones potenciales del cambio climtico

    con respecto a la disponibilidad del agua en las cuencas hidrolgicas costeras y en los

    sectores de desarrollo socioeconmicos que en ellas se tienen.

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    Marco Conceptual

    Para la International Strategy for Disaster Reduction (ISDR, 2001), la vulnerabilidad es el

    conjunto de condiciones y procesos resultantes de factores fsicos, sociales, econmicos y

    ambientales que incrementan la susceptibilidad de una comunidad al impacto de riesgospotenciales. Bajo este contexto la vulnerabilidad ante el cambio climtico global est

    referida al riesgo de un evento fenomenolgico del clima y a la fragilidad de los elementos

    expuestos.

    Por otra parte, y, en trminos de vulnerabilidad hdrica, el impacto del cambio climtico

    sobre los recursos hdricos est asociado al peligro del fenmeno climtico que depende de

    cuatro elementos. El primero elemento corresponde al propio fenmeno climtico y que

    tiene que ver con su intensidad, frecuencia y duracin (aumento o disminucin de la

    precipitacin). El segundo elemento corresponde a la capacidad de atenuacin natural de

    la cuenca, es decir su hidrodinmica natural. El tercero, y como consecuencia de los dos

    anteriores, tiene que ver con los cambios en el volumen y calidad de los flujos de agua

    superficial y subterrnea, de las descargas de agua de dichas corrientes. Y, finalmente el

    cuarto elemento que tiene que ver con las actividades antropognicas: los usos del

    suelo, la demanda y el nivel de extraccin del recurso (domstico, agrcola, ganadero,industrial, etc.).

    En Mxico, la disponibilidad media de agua por habitante se ha reducido en un 66% en 50

    aos, de 11 500 m3 anuales en 1955 a 3 822 m3 en 2005. Y en tan slo en 5 aos, su

    reduccin ha sido del 22 %, 4 900 m3en el 2000 y 3 822 m3en el 2005. Por otra parte, si el

    rgimen de precipitacin pluvial no se modifica sustancialmente, y considerando

    exclusivamente el crecimiento poblacional se espera que las disponibilidades medias

    sean de 3 610 m3en el 2012, de 3 285 m3en el 2030 y de 3 260 m3en 2050 (SEMARNAT,

    2009). No obstante, las proyecciones del clima indican que conforme evolucione el

    calentamiento global, las precipitaciones sean menores y con mayor concentracin, por

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    tanto la disponibilidad media anual de agua por habitante se ver disminuida en forma ms

    acelerada, especialmente en las regiones ridas y semiridas del pas.

    Adems, la sobreexplotacin de acuferos, la falta o el inadecuado tratamiento del agua

    urbana e industrial, la falta o poca prctica de tecnologas eficientes en el sector agrcola,

    entre otros factores que deterioran la cantidad y calidad de agua, aumentan el grado de

    vulnerabilidad futura del recurso hdrico. Por lo que la preservacin del recurso hdrico

    depender en gran medida de la forma en que se aplique su gestin y manejo, as como de

    los programas de mitigacin y adaptacin al cambio climtico en cada sector de desarrollo

    socioeconmico que se genera en la cuenca.

    A nivel global se han desarrollado una gran variedad de indicadores e ndices para valorar

    la vulnerabilidad ante el cambio climtico, los cuales han sido desarrollados para aplicarse

    en diferentes contextos. Sin embargo, la mayora de estos ndices se han desarrollado para

    valorar la vulnerabilidad a nivel nacional con el fin de poder comparar diferentes pases

    (Brenkert y Malone, 2005; Yohe et al, 2006).

    Tres ndices claves de vulnerabilidad subyacente socialy de especial pertinencia hacia

    los recursos hdricos, son el ndice de Pobreza de Agua (Water Poverty Index WPI;

    Lawrence et al, 2002), el ndice de Vulnerabilidad al Cambio Climtico (Climate

    Vulnerability Index, CVI; Sullivan y Meigh, 2005), y el ndice de Vulnerabilidad Social

    (Social Vulnerability Index SVI; Vincent, 2004). Estos ndices estn enfocados en la

    seleccin subjetiva de indicadores basados en estudios y datos empricos de los factores que

    generan vulnerabilidad frente a la escasez del agua, sin embargo, no incluyen ninguna

    informacin acerca de cambios proyectados en el clima, y se construyen a partir de datos

    relacionados con las actuales condiciones sociales, econmicas, polticas y ambientales.

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    En lo que respecta a Mxico, recientemente la SEMARNAT ha publicado el Atlas de

    Vulnerabilidad Hdrica en Mxico ante el Cambio Climtico. En este documento

    Rivas et al(2010), precisan sobre el estudio y caracterizacin de la vulnerabilidad hdrica

    global para aguas superficiales en el territorio nacional con base en la generacin de

    escenarios climticos. Su evaluacin consiste en la estimacin del escurrimiento superficial

    considerando la variacin en la precipitacin futura a causa del cambio climtico y a partir

    del cambio en los escurrimientos aplican la definicin de vulnerabilidad definida por el

    IPCC para identificar las regiones ms vulnerables.

    rea de estudio

    El rea de estudio de este proyecto corresponde a las subcuencas hidrolgicas que riegan el

    territorio costero del Estado de Tamaulipas y que se ubican dentro de las Regiones

    Hidrolgicas RH 24: Ro Bravo-Conchos, RH 25: Ro San Fernando-Soto La Marina, y

    RH 26: Ro Pnuco (Figura 1).

    Figura 1. rea de estudio: subcuencas costeras de Tamaulipas ylocalidades que albergan.

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    La Tabla 1, muestra la relacin de las cuencas y subcuencas consideradas para este estudio,

    indicando adems su superficie, el nmero de localidades y poblacin que albergan. La

    superficie total de estudio corresponde a 42 191.64 Km2, con un total de 1 637 657

    habitantes en 3 890 localidades.

    Tabla 1. Cuencas y Subcuencas Costeras del Estado de Tamaulipas.Cuenca/Subcuenca Superficie(km2) Localidades Poblacin1.Cuenca: Ro Bravo-Matamoros-Reynosa

    1.RH24Aa: Ro Bravo-Reynosa 1 689.72 206 456 0052.RH24Ab: Ro Bravo-Matamoros 5 788.51 1 135 218 287

    2.Cuenca: Laguna de San Andrs-Laguna Morales3.RH25Aa: Laguna San Andrs 785.38 114 127 7474.RH25Ac: Ro Tigre 1 040.33 4 3485.RH25Ab: Ro Barberena 1 879.58 213 19 0916.RH25Ad: Ro Carrizal 1 615.02 185 6 6777.RH25Ae: Arroyo Calabozo 690.57 110 1 804

    8.RH25Af: Laguna Morales 429.3 41 3633.Cuenca: Ro Soto La Marina9.RH25Ba: Ro Soto La Marina 3 508.74 200 16 991

    10.RH25Bc: Arroyo La Zanja 1 228.12 51 10 034RH25Bk: Ro Palmas 1 704.66 103 2 590

    4.Cuenca: Laguna Madre11.RH25Ca: Laguna Madre 11 280.52 591 39 93012.RH25Cb: Arroyo La Misin 961.53 27 822

    5.Cuenca: Ro San Fernando13.RH25Dg: Arroyo Chorreras 1 862.25 51 2 569

    6.Cuenca: Ro Tames14.RH26Ba: Ro Tames 7 727.41 859 734 399

    42 191.64 3 890 1 637 657

    Fuente: Elaboracin propia, a partir de INEGI (2010).

    Propuesta metodolgica

    Partiendo de la metodologa desarrollada por Rivas et al (2010) se formula la presente

    propuesta, que busca ayudar a la valoracin de la vulnerabilidad en las cuencas

    hidrolgicas costeras ante el cambio climtico en materia de disponibilidad de agua.

    Previo a la valoracin de la vulnerabilidad, se evaluar la disponibilidad de agua

    considerando la variacin futura de la precipitacin bajo los escenarios de cambio

    climtico A1B y A2 del IPCC, y considerando un horizonte a cada 10 aos para el periodo

    2010-2060.

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    La vulnerabilidad y la capacidad de respuesta de un ecosistema natural como las cuencas

    hidrolgicas dependen del estado de sensibilidad y/o fragilidad del propio ecosistema, toda

    vez que su capacidad de defensa reside en la organizacin espacial de su estructura

    geomorfolgica y sus elementos expuestos. Por estos motivos, y adems teniendo en

    cuenta el carcter multifactico de la vulnerabilidad y el riesgo asociado con el cambio

    climtico, esta debe ser dimensionada de acuerdo con la escala espacial y social

    considerada. Asimismo, las variables que describan la vulnerabilidad debern mostrar ser

    una clara descripcin de las caractersticas del estado y la capacidad de respuesta de

    contexto particular en estudio; considerando la exposicin y fragilidad fsica, social,

    econmica, financiera, ambiental y la falta de resiliencia.

    A continuacin se enlistan y se describen las variables seleccionadas para valorar la

    vulnerabilidad hdrica en las cuencas hidrolgicas, las cuales se agruparn en tres

    categoras o clases: el grado de exposicin, el grado de susceptibilidad o sensibilidad y la

    capacidad de adaptacin.

    Grado de Exposicin

    El grado de exposicin representa la magnitud y escala de variacin del clima al cual se

    est expuesto. En trminos generales implica el grado de exposicin al riesgo de sufrir

    cambios en la disponibilidad de agua debido a la variacin de las precipitaciones. Para el

    anlisis de esta categora se identificaron tres ndices: 1) ndice de Precipitacin ante el

    Cambio Climtico IPCC, busca identificar las cuencas amenazadas por la variacin o el

    cambio en las precipitaciones; 2) ndice de Escurrimiento Superficial y Subterrneo ante el

    Cambio Climtico IESSCC

    , representa la fraccin en la cual disminuir el escurrimiento

    medio anual en relacin al volumen histrico de escurrimiento; y 3) ndice de

    Disponibilidad de Agua ante el Cambio Climtico IDACC, que determina la fraccin en la

    cual disminuir la disponibilidad de agua media anual que podr ser aprovechada.

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    Grado de Susceptibilidad o Sensibilidad

    El grado de susceptibilidad o sensibilidad captura el contexto sobre el cual habr impacto

    directo debido a la disponibilidad de agua. Es decir, los elementos susceptibles o que son

    sensibles a verse afectados directamente por el efecto adverso del cambio climtico. Losindicadores que cumplen mejor esa funcin son los que reflejan los segmentos ms

    susceptibles como la poblacin, sectores de produccin, cultivos frgiles, patrimonios

    esenciales (reservas ecolgicas) y actividades humanas. Tambin se pueden considerar

    indicadores de tasas de crecimiento y densificacin urbana, agrcola, ganadera e industrial.

    Para efecto de esta categora se han identificado dos indicadores: 1) Poblacin Expuesta,

    representada por el nmero de habitantes susceptibles de verse afectados por la falta de

    disponibilidad de agua y 2) ndice de Consumo de Agua ICA, representado por el tipo de

    aplicacin o uso del agua (urbano, agrcola, industrial, energa, etc.), identifica y evala la

    escasez de agua priorizando las necesidades del recurso hdrico, permite monitorear la

    situacin de la sociedad que enfrenta la escasez de agua con el objetivo de disear polticas

    pblicas para la gestin y manejo del recurso.

    Capacidad de Adaptacin

    Esta categora busca representar la capacidad de adaptacin de los elementos expuestos a

    las alteraciones en la disponibilidad de agua. Esta capacidad en su conjunto debe buscar

    representar el grado de resiliencia de la cuenca ante un decremento en la disponibilidad de

    agua debido al cambio climtico. Para efectos de anlisis de esta categora se han

    considerando tres indicadores: 1) ndice de Explotacin de los Acuferos IEA,

    representado por el grado de explotacin de los acuferos: sub-explotados (recarga natural

    por precipitacin mayor a la extraccin) y sobre-explotados (donde sucede lo contrario);

    2) ndice de Marginacin Social IMS, representa el grado de infraestructura urbana que

    permite enfrentar de mejor manera los efectos adversos del cambio climtico; y 3) ndice

    de Reutilizacin de Agua, representa el esfuerzo de sustentabilidad e indica el porcentaje de

    reutilizacin del agua.

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    Tabla 2. Gua de indicadores para la valoracin de la vulnerabilidad ante cambio climtico debido ala disponibilidad de agua en las costas de Tamaulipas.

    Categora/Indicador Elaboracin/FuenteGrado de Exposicin1. ndice de

    Precipitacin ante el

    Cambio Climtico

    Precipitacin Anual Estimada (mm).Precipitacin Anual Histrica (mm).Si Indica que no hay cambio en la precipitacinSi Indica una reduccin en la precipitacin.Rivas et al(2010)

    2. ndice deEscurrimiento Superficialante el Cambio Climtico

    Volumen de Escurrimiento Superficial Anual Estimado (Mm3).Volumen de Escurrimiento Superficial Anual Histrico (Mm3).Si Indica que no hay cambio en el escurrimiento.Si Indica una reduccin en el escurrimiento.Rivas et al(2010)

    3. ndice deDisponibilidad de Aguaante el Cambio Climtico

    Disponibilidad Anual Estimada (Mm3).Disponibilidad Anual Histrica (Mm

    3

    ).Si Indica que no hay cambio en la disponibilidad.Si Indica una reduccin en la disponibilidad.

    Grado de Susceptibilidad o Sensibilidad1. Poblacin Expuesta Cantidad de habitantes en los centros poblacionales localizados dentro

    de la cuenca, entre mayor sea el tamao poblacional de una localidadmayor ser la vulnerabilidad ante el cambio climtico. Para tal efectose considera el nmero de habitantes por localidad durante el censo

    poblacional ms reciente (este indicador se normaliza).

    2. ndice deConsumo de Agua

    Consumo Anual Histrico (Mm3).Tipo de aplicacin del recurso (domstico, industrial, agrcola, etc.).Disponibilidad Anual Histrica (Mm3).Representa el porcentaje del recurso consumido.

    Capacidad de Adaptacin1. ndice de

    Explotacin de losAcuferos

    Este ndice es elaborado por la CONAGUA y puede consultarse en elAtlas de Agua en Mxico (SEMARNAT, 2009).

    2. ndice deMarginacin Social

    Este ndice es elaborado por la CONAPO, observa la integracin de

    nueve indicadores socioeconmicos (CONAPO, 2005).

    3. ndice deReutilizacin de Agua

    Volumen Anual Reutilizado (Mm3).Tipo de aplicacin del recurso (domstico, industrial, agrcola, etc.).Volumen Anual Consumido (Mm3).Representa el porcentaje del recurso reutilizado.

    Fuente: Elaboracin propia.

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    Finalmente, y para la aplicacin de la metodologa, esta se realizar en cuatro pasos

    secuenciales: 1) se identifican las variables previamente descritas, 2) se calculan los

    ndices respectivos y se normalizan, 3) se asignan pesos especficos y finalmente 4) se

    calcula la vulnerabilidad global.

    La asignacin de pesos especficos o prioridades se realizar con base en un Analytic

    Hierarchy Process (AHP) desarrollado por Saaty (2001), el cual es un procedimiento

    matemtico general utilizado en la toma de decisiones que discretiza un problema en

    elementos de decisin. Por tanto, el ndice de Vulnerabilidad Global queda definido como:

    Donde: Iison los indicadores de vulnerabilidad y wi el peso para cada indicador y p, es el

    nmero total de indicadores. La Tabla 2 describe el grupo de indicadores que se han

    identificado como variables de la vulnerabilidad ante el cambio en la disponibilidad del

    agua.

    Comentarios Finales

    La anterior propuesta es una primera aproximacin a una metodologa para la valoracin de

    la vulnerabilidad ante el cambio climtico debido a la disponibilidad del agua, es un

    producto de mltiples observaciones realizadas por un grupo de investigadores relacionados

    con las temticas a fines al estudio. Sin embargo, an se trabaja en la bsqueda de otros

    indicadores y los valores de ponderacin de los mismos, tanto por variable y por cada grupo

    de variables propuesto. Actualmente, se trabaja en la modelacin de la disponibilidad delagua y la identificacin de territorios ocupados (urbanos, agrcolas, ganaderos, industriales,

    etc.) con el objeto de iniciar una valoracin al nivel de elementos expuestos.

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