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INTRODUCCIÓN
Los Servicios Ecosistémicos (SE) son definidos como aquellos beneficios que la población humana obtiene de los ecosistemas para su bienestar y calidad de vida. Incluyen, entre otros, la producción de oxígeno, la provisión de agua, alimentos, fibras, biodiversidad, la captura de bióxido de carbono, la fertilidad de los suelos y su conservación en los ecosistemas, los polinizadores de plantas útiles para consumo humano, y el amortiguamiento del impacto por lluvias extremas (Daily, 1997; Metzger et al., 2006).
En el estudio sobre La Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (Millennium Ecosystem Assessment, 2005), se clasifican los SE en cuatro tipos: i) Provisión: de agua, energía y alimentos; ii) Regulación: biogeoquímicos, ciclos de carbono y agua; iii) Valor cultural: estéticos, recreación y espirituales; iv) Soporte: los servicios ecosistémicos que son necesarios para la existencia de todos los otros servicios.
Los SE de provisión son aquellos que las poblaciones obtienen directamente de los ecosistemas, así como de su transformación, tales como el agua, alimentos, madera, leña, medicinas, ornamentos, entre otros. Los SE de regulación son consecuencia de los procesos complejos que mantienen las condiciones del ecosistema, e incluyen la regulación del clima, la disminución de riesgos de inundaciones y sequías, la regulación de la calidad del agua y del aire, la protección de las costas, el control de la erosión y los deslaves, el mantenimiento de la fertilidad del suelo. Por su parte, los servicios culturales son aquellos beneficios no tangibles que se derivan de las interacciones entre los individuos y los ecosistemas mediante experiencias como la recreación, la reflexión y el gozo estético, y que constituyen valores sociales otorgados a los ecosistemas por estar vinculados a la cosmovisión y las identidades culturales y (Balvanera et al., 2016).
Debido a la complejidad de los ecosistemas, los SE pueden ser considerados desde diferentes perspectivas: ambientales (regulación climática, retención del suelo y, almacenamiento de humedad), económicos (provisión de alimentos, materiales, agua), salud pública (condiciones fisiológicas y psicológicas), paisaje (gratificación estética), recreación y sociocultural (Perevochtchikova y Oggionii, 2014). Asimismo, pueden analizarse desde la perspectiva de cuatro componentes distintos: i) la oferta potencial de los servicios, que depende de las condiciones biofísicas del ecosistema; ii) la entrega o demanda que tienen los usuarios de estos servicios; iii) el bienestar humano que proporcionan dichos servicios, y iv) el valor que la sociedad les otorga (Balvanera et al., 2016).
Los Servicios Ecosistémicos Hidrológicos (SEH) comprenden los de provisión de agua para diferentes usos, de regulación de los flujos de agua y reducción de riesgos por crecientes, de soporte para el mantenimiento funcional de ecosistemas, y culturales para la recreación humana (Bergkamp y Smith, 2006). Para Groot et al. (2002), la provisión de agua por los bosques comprende la infiltración, la retención y almacenamiento de agua en el suelo, esteros, lagos y acuíferos. Por otra parte, Balvanera (2012) considera que los SEH proveen también identidad, legado cultural y sentido de pertenencia a los pueblos que comparten la cuenca.
De esta forma, los SEH que proveen las cuencas corresponden a los de regulación de flujos de agua y control de erosión hídrica, así como los de provisión de agua. Los SEH de regulación de flujos de agua se refieren a la regulación de las relaciones lluvia-escurrimiento, fundamentales en la gestión de riesgos de inundaciones y el control de la erosión hídrica. Por otra parte, los SEH de provisión corresponden a los de suministro de agua para diferentes usos.
El equilibrio de los ecosistemas se encuentra gravemente alterado por las actividades humanas, en particular por el cambio de uso del suelo, la degradación de cuencas, la destrucción de manglares, la pérdida de la biodiversidad y la contaminación ambiental. El cambio climático generará alteraciones en la composición y funcionamiento de los sistemas naturales, lo que afectaría la provisión de los SE (Oyarzún et al., 2005; SEMARNAT, 2012). Las variaciones en los patrones de precipitación están afectando los SE y por tanto la disponibilidad de los recursos hídricos (Magaña, et al., 2004).
Los cambios en el uso del suelo y la pérdida de ecosistemas y cobertura vegetal reducen la capacidad de una cuenca para proveer los SEH (Porras et al., 2008). La eliminación de los bosques puede provocar un aumento de los flujos hídricos debido a que se reduce la infiltración (Bruijnzeel, 2004; Andréassian, 2004; Ausseil et al., 2013). Por otra parte, la producción de agua superficial y la recarga de acuíferos son los SEH que sufren mayores impactos por cambios en la cobertura vegetal (Oyarzún et al., 2005; Villón, 2011; Carvalho-Santos et al., 2014).
Actualmente, los SEH que las cuencas de México proveen, están declinando a tasas aceleradas y son fundamentales para un gran número de pobladores, las pesquerías o los servicios asociados a la regulación del impacto de eventos hidrometeorológicos extremos en zonas costeras (Balvanera y Cotler, 2007).
En México, el programa gubernamental de Pago por Servicios Ambientales Hidrológicos (PSAH) surge bajo la hipótesis de que la presencia de bosque o selva contribuye a regular el ciclo hidrológico, incrementando a su vez la recarga de agua subterránea, por lo que el principal criterio de elegibilidad del programa de PSAH es una cobertura forestal mayor o igual al 80%; sin embargo, no se ha investigado detalladamente la relación entre el bosque y la recarga de agua (Peñuela, 2014). El programa otorga una compensación económica o subsidio a los poseedores de los terrenos para preservar sus áreas forestales. Por otra parte, la mayoría de los estudios de evaluación de SEH en México están orientados al impacto del programa de PSAH en la disminución de la tasa de deforestación, la conservación de la biodiversidad, la calidad del agua o el mejoramiento de los medios de vida de los beneficiados (Cortina-Villar et al., 2012; Alix-García, Shapiro y Sims, 2012; Perevochtchikova, 2012; Perevochtchikova y Oggiomi, 2014; Perevochtchikova y Oggioni, 2014; Alix-García y Wolff, 2014), más que a la contribución de la cobertura forestal en los servicios hidrológicos que proporciona. Por otra parte, la evaluación se realiza en los polígonos de los predios, no a nivel de la cuenca hidrológica de influencia.
La relación entre el bosque y la recarga de agua es muy compleja y aún está a debate (Andréassian, 2004). Algunos estudios de caso realizan la evaluación de los SEH con uso de modelos o parámetros hidrológicos a nivel de cuenca (Vigerstol y Juliann, 2011; Martínez y Balvanera, 2012; Ausseil et al., 2013; Carvalho-Santos et al., 2014).
En este marco, el objetivo general del presente trabajo es la evaluación a nivel de cuenca de los SEH de regulación (de flujos de agua y de control de erosión hídrica), como los de provisión de agua que proporciona la cuenca del río Zanatenco, Chiapas, través de parámetros de procesos hidrológicos como el coeficiente de escurrimiento, el balance hídrico y la disponibilidad de agua superficial, la oferta y demanda de agua y su relación con el cambio de uso del suelo a través del estudio de su variación interanual en una región particularmente vulnerable a eventos hidrometeorológicos extremos como las sequías e inundaciones.
ÁREA DE ESTUDIO
La cuenca del río Zanatenco se ubica en el extremo noroeste de la Región Hidrológica 023 Costa de Chiapas (SRH, 1969) y forma parte de la Subregión hidrológica Laguna del Mar Muerto (SEMARNAT y CONAGUA, 2007). Geográficamente, se ubica entre las coordenadas 15°59´19´´ y 16°09´34´´ de latitud Norte y, 93°46´52´´ y 93°35´24´´ de longitud Oeste (Figura 1). Limita al noreste con su parteaguas en la Sierra Madre de Chiapas, al noroeste con la cuenca del río Tiltepec, al sur con la laguna del Mar Muerto. Desde el parteaguas a 2481 msnm hasta su desembocadura en la laguna del Mar Muerto la cuenca tiene una superficie total de 231.0552 km2. La cuenca se ubica en la región Istmo-Costa, en los municipios de Tonalá y Villaflores. Una parte de la cuenca alta se ubica dentro de la Reserva de la Biósfera de la Sepultura (REBISE).
La cuenca forma parte de la Sierra Madre de Chiapas en un 68.28% de su territorio y de la Llanura Costera del Pacífico en su parte baja en un 31.72%. En la parte alta y media de la cuenca, los suelos dominantes son los Regosoles, suelos derivados de rocas ígneas extrusivas con profundidades mayores de 60 cm con buen drenaje interno. En la cuenca baja dominan los Luvisoles, suelos de origen aluvial, caracterizados por su textura arcillo-arenosa y depósitos arenosos, con profundidades mayores de 200 cm y colores moteados debido a las fluctuaciones del nivel freático (Trujillo, 1998). En la cuenca baja, el tipo de clima corresponde al A(w2): cálido subhúmedo, el más húmedo de los subhúmedos, con temperaturas máximas de 37 ºC, temperatura media anual mayor de 34 ºC y temperatura del mes más frío mayor de 33 ºC (CONAGUA et al., 2012).
La precipitación media anual en la cuenca fue de 1723.8 mm en el periodo 1961 a 2013. La temporada de lluvias comprende de mayo a octubre, con un promedio de 1650.5 mm (96% de la precipitación media anual), y el periodo de secas se presenta de noviembre a abril con un promedio de 73.3 mm (4% de la precipitación media anual); la sequía intraestival es muy marcada durante el mes de julio. La precipitación máxima mensual ocurre en el mes de septiembre con 416.9 mm, y la mínima mensual en diciembre con 1.3 mm. En 2011, la superficie con bosques y selvas representó 46.6% del área de la cuenca, los pastizales alcanzaron 41.1%, la agricultura 12% y 0.3% de asentamientos humanos. En la región Istmo-Costa de Chiapas, como en la cuenca del río Zanatenco, la actividad económica más importante es la ganadería.
MÉTODOS Y MATERIALES
Para la evaluación de los SEH de la cuenca se usaron los datos disponibles de las estaciones climatológica e hidrométrica, ubicadas en la parte baja de la cuenca del río Zanatenco. La estación climatológica de Tonalá, Chiapas cuenta con datos de 1961 a 2013, y se ubica a 16°05’ de latitud norte, 93°42’ de longitud oeste y una altitud de 55 m (Serrano et al., 2006; IMTA, 2013). Para la obtención de la información hidrométrica se utilizaron los registros de la estación número 23011 del río Zanatenco, ubicada a 16°04’15” de latitud norte y 93°45’00” de longitud oeste y una altitud de 17 m (SRH, 1969; CONAGUA, 2010). Se seleccionaron estas estaciones debido a que son las únicas ubicadas dentro de la cuenca así como a su representatividad y que disponen del mayor periodo de registro histórico de datos. La información climatológica e hidrométrica de estas estaciones fue complementada con la proporcionada digitalmente por el Centro Hidrometeorológico de CONAGUA, ubicado en Tuxtla Gutierrez, Chiapas, y corresponde a los registros actualizados disponibles.
Se calcularon los parámetros estadísticos descriptivos de las variables climatológicas e hidrométricas de estudio: medias, valores máximos, mínimos, rango, desviación estándar, coeficiente de variación. La variación interanual se analizó mediante regresión lineal y su coeficiente de correlación R2 (Infante y Zárate, 1984).
Servicios Ecosistémicos Hidrológicos de regulación de flujos de agua
Para la evaluación de los SEH de regulación de flujos de agua se analizó la dinámica del uso del suelo y la vegetación en la cuenca mediante la utilización de la información cartográfica digital de los planos de Uso del Suelo y Vegetación escala 1:250 000 elaborados por INEGI para los años 1985, 1993, 2002, 2007 y 2011. Se consideraron estos años con base en la disponibilidad de información cartográfica de uso del suelo de la cuenca como el incorporar, dentro de los periodos de estudio, el impacto de las últimas grandes inundaciones de septiembre de 1998, octubre de 2005 y mayo de 2013. Se agruparon las categorías según la guía para la interpretación de cartografía de uso del suelo y vegetación de INEGI (2015) y se operaron con uso del programa ArcView 3.2.
La modelación precipitación-escurrimiento depende principalmente de las características edafológicas y de cobertura vegetal de la cuenca. Asimismo, la relación precipitación-escurrimiento es altamente no lineal; es decir, un pequeño cambio en la precipitación se magnifica en el escurrimiento (Martínez, 2007). En este estudio se evaluó el efecto antrópico del cambio de uso del suelo y la cobertura vegetal en los procesos hidrológicos de la cuenca (Juárez et al., 2010; Mendoza et al., 2011; Figueroa et al., 2011; Cano, Andreoli, Arumi y Rivera, 2014).
El SEH de regulación de flujos de agua en cuencas se estima con el coeficiente de escurrimiento (Ce), el cual expresa las relaciones precipitación-escurrimiento (Campos, 2007; Arellano, 2012).
El Ce representa la respuesta hidrológica de la cuenca, expresa la relación del volumen de escurrimiento respecto al volumen precipitado en la cuenca. Se calcula con la ecuación [1] (Blume, Zehe y Bronstert, 2007; Campos, 2007; 2009; 2014; Arellano, 2012; Kabeya et al., 2014):
[1]
Donde Ce es el Coeficiente de escurrimiento (adimensional), E es el escurrimiento superficial (mm) en el mismo periodo de tiempo y P es la precipitación (mm).
Servicios Ecosistémicos Hidrológicos de regulación para el control de la erosión hídrica
En el caso de la evaluación de los SEH de regulación para el control de erosión hídrica, se estimó la pérdida de suelo por Erosión Hídrica Potencial (EHP) y Erosión Hídrica Actual (EHA) para los usos del suelo y vegetación del periodo de estudio (1985, 1993, 2002, 2007 y 2011).
Se utilizó la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (EUPS), desarrollada originalmente por Wischme ier y Smith en 1978, y utilizada ampliamente en estudios de erosión en México (Montes, Uribe y García, 2011; Figueroa et al., 2011; Arellano, 2012; Pérez, Arellano, Ibañez y Fernández, 2012; Castro, 2013). La EUPS fue utilizada por Carvalho-Santos et al. (2014) para la evaluación de los SEH de regulación para el control de erosión hídrica en cuencas del norte de Portugal. La EUPS se expresa de la siguiente forma:
[2]
[3]
Donde EHP es la pérdida de suelo por erosión hídrica potencial (ton/ha/año); R es el factor de erosividad de la lluvia (MJ/mm/ha/h); K es el factor de erodabilidad del suelo (ton/ha/MJ/mm); LS es el factor topográfico longitud-pendiente (adimensional); CP es el factor de uso del suelo y prácticas de conservación (adimensional). EHA es la pérdida de suelo por erosión hídrica actual (ton/ha/año).
Se utilizó la técnica de álgebra de mapas, generando un plano por cada variable de la EUPS (Arellano, 2012; Pérez et al., 2012). Para la estimación de la EHP en la cuenca de estudio se aplicó la ecuación [2] con la multiplicación de cada una de los factores R, K y, LS. Posteriormente, se aplicó la ecuación [3] para la obtención de la EHA considerando los valores de CP para cada uno de los años de estudio: 1985, 1993, 2002, 2007 y 2011.
Se aplicó la ecuación [4], propuesta por Baumann y Arellano (2003), para la estimación de R en la Sierra Madre de Chiapas:
[4]
Donde P es la precipitación media anual (mm). Para la estación climatológica Tonalá, Chiapas se consideró P= 1723.8 mm (la media del periodo 1961-2013).
El factor K se obtuvo de tablas con uso del plano edafológico escala 1:250 000, elaborado por INEGI, según la unidad de suelo dominante y su textura, debido a que no existen estudios de suelos más detallados en la cuenca objeto de este trabajo. La estimación del factor K a esta escala es suficiente para la jerarquización de áreas con diferente grado de erosión hídrica con uso del modelo de EUPS (Arellano, 1994).
El factor LS representa la longitud (L) y la pendiente (S) del terreno, y afecta significativamente la pérdida de suelo por erosión hídrica (Rivera-Toral et al., 2012). El factor LS se estimó con el uso del Modelo Digital de Elevación (MDE) de la cuenca; se obtuvo el Plano de rangos de Pendientes y se calcularon los valores de LS (Arellano, 2012; Pérez et al., 2012).
El factor CP comprende el uso del suelo (C) y las prácticas de manejo y conservación del suelo (P). Se utilizaron los planos de uso del suelo y vegetación de la cuenca para los años de estudio: 1985, 1993, 2002, 2007 y 2011. Se aplicaron los valores de C propuestos por Arellano (2012). Para los propósitos de este estudio P= 1.0 (no se consideró el efecto de P).
A partir de la estimación de la EHP con la ecuación [2] y para cada uno de los escenarios de usos del suelo y vegetación de los años de estudio, se aplicaron los valores de C para la estimación de la EHA con la ecuación [3]. Los rangos de pérdida de suelo por EHP y EHA se agruparon en seis clases: baja, media, considerable, alta, muy alta y extrema. Se calculó la media armónica o ponderada de la EHA de cada año de estudio.
Servicios Ecosistémicos Hidrológicos de provisión de agua
La estimación de los SHE de provisión se realizó mediante la aplicación de la ecuación del balance de humedad (Mokondoko et at., 2014), así como de la disponibilidad de agua superficial y subterránea en la cuenca.
En cada año, el balance de humedad en el suelo se estima con la diferencia de la precipitación (P) y la evapotranspiración potencial o de referencia (EVT). La EVT se estima en función de la evaporación (EV). De esta forma la ecuación de balance hidrológica se expresa de la siguiente forma:
[5]
Si P-EV<0, entonces se presenta un déficit de humedad (D) y se reducirá la humedad almacenada en el suelo. Por el contrario sí P-EV>0, se presenta un exceso de agua (Ex) y humedad excedente se almacena en el suelo. Una vez que se satura el suelo, el agua excedente escurrirá superficialmente o se infiltrará profundamente (percolación profunda). La percolación profunda puede derivar posteriormente en flujo base o bien eventualmente incorporarse al acuífero dependiendo de sus condiciones geohidrológicas y de las componentes del régimen de agua subterránea (Peñuela, 2014).
Las áreas de la cuenca que captan la mayor cantidad de agua son aquellas donde se concentra una mayor precipitación a lo largo del año y donde la mayor cantidad de la misma se almacena en el suelo (rendimiento hídrico) según las condiciones de clima y tipo de vegetación (De Groot et al., 2002; Oyarzún et al., 2005; Mokondoko et al., s/f).
Con respecto a la estimación de la disponibilidad de agua superficial en la cuenca, se analizó la información disponible en la base de datos del Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) (CONAGUA, 2010) registrados en la estación hidrométrica del río Zanatenco. Esta información fue complementada con la proporcionada digitalmente por el Centro Hidrometeorológico de CONAGUA, ubicado en Tuxtla Gutierrez, Chiapas. De esta forma, se analizó toda la información disponible con registros anuales completos. Se utilizó también la Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000 para la estimación del escurrimiento superficial medio anual (CONAGUA, 2002; Campos, 2009, 2014). La disponibilidad de agua subterránea en la cuenca se estimó a partir del Decreto de disponibilidad del acuífero Arriaga-Pijijiapan (SEMARNAT y CONAGUA, 2007), única fuente disponible debido a que no se cuenta con un estudio geohidrológico regional.
Para el estudio de la demanda de agua se analizó la base de datos 2012 del Registro Público de Derechos de Agua (REPDA), debido a que la base de datos de este año entregada por el Organismo de Cuenca Frontera Sur de CONAGUA está completa y geo-referenciada para la cuenca de estudio. En base de datos se obtienen los volúmenes de agua concesionados tanto de aprovechamientos superficiales como subterráneos para los diferentes usos en la cuenca.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Servicios Ecosistémicos Hidrológicos de regulación de flujos de agua
La dinámica del uso del suelo y la vegetación en la cuenca
Los datos obtenidos revelan que la superficie de bosque mesófilo de montaña se mantiene constante durante el periodo de 1985-2011, representando un 6.8% del territorio de la cuenca principalmente en su parte alta (zona núcleo de la REBISE). En cambio, la superficie con selva mediana sub-perennifolia disminuyó del 51.4% al 39.8% a lo largo del mismo periodo (Tabla1 y Figuras 2 y 3). Estas áreas corresponden a las reportadas por Cortina-Villar et al., (2012) como deforestadas de 2003 a 2007 dentro del área de amortiguamiento de la REBISE.
Tabla 1 Usos del suelo en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1985-2011).
| Uso del suelo | 1985 | 1993 | 2002 | 2007 | 2011 | |||||
| Ha | % | Ha | % | Ha | % | Ha | % | Ha | % | |
| Agricultura de temporal | 141.1 | 0.6 | 3467.7 | 15.0 | 3791.6 | 16.4 | 2937.3 | 12.7 | 2777.7 | 12.0 |
| Asentamientos humanos | 71.7 | 0.3 | 71.7 | 0.3 | 71.7 | 0.3 | 71.7 | 0.3 | 71.7 | 0.3 |
| Bosque mesófilo de montaña | 1563.3 | 6.8 | 1563.3 | 6.8 | 1563.3 | 6.8 | 1563.3 | 6.8 | 1563.3 | 6.8 |
| Manglar | 150.2 | 0.7 | 0.7 | 0.0 | 0.7 | 0.0 | 0.7 | 0.0 | 0.7 | 0.0 |
| Pastizal cultivado | 7145.6 | 31.0 | 5053.7 | 21.9 | 3116.1 | 13.5 | 3553.6 | 15.4 | 3713.2 | 16.1 |
| Pastizal inducido | 2134.5 | 9.3 | 2660.3 | 11.5 | 4983.0 | 21.6 | 5779.7 | 25.1 | 5758.8 | 25.0 |
| Selva mediana sub-perennifolia | 11 860.9 | 51.4 | 10 250.1 | 44.4 | 9541.2 | 41.4 | 9161.2 | 39.7 | 9182.1 | 39.8 |
| Totales | 23 067.5 | 100.0 | 23 067.5 | 100.0 | 23 067.5 | 100.0 | 23 067.5 | 100.0 | 23 067.5 | 100.0 |
Fuente: elaboración propia con base en los planos de vegetación y uso del suelo de INEGI.
Fuente: elaboración propia con base en los planos de vegetación y uso del suelo de INEGI.
Figura 2 Uso del suelo y vegetación en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1985-2011).
La superficie dedicada a la agricultura de temporal presenta un incremento significativo al pasar del 0.6 % al 12.7% de 1985 a 2007, para mantenerse prácticamente igual hasta 2011, con el 12%.
El proceso de ganaderización de la cuenca se manifiesta con una significativa proporción de la superficie de pastizales, y con el incremento de la superficie de pastizal inducido al pasar de 2134.5 hectáreas en 1985 a 5779.7 hectáreas en 2007. La superficie dedicada a la ganadería es la más significativa en todo el periodo de estudio, representando hasta el 40% de la superficie de la cuenca, en contraste con el 12% dedicado a la agricultura de temporal, según se muestra en la Tabla 1 y la Figura 3. La cuenca del río Zanatenco es un ejemplo típico del acelerado proceso de ganaderización de tipo extensivo que reduce las áreas de selvas, característica de la región Istmo-Costa de Chiapas (Lucero, Medina y Cervantes, 1994). De esta forma, de 1985 a 2011 en la cuenca del río Zanatenco se han transformado 3155 hectáreas de selva mediana a pastizal inducido.
Al estudiar la relación entre la cobertura vegetal y el impacto de las lluvias extremas en cuencas de la Sierra Madre de Chiapas, Conservación Internacional (2012) obtiene que para la cuenca Zanatenco, la disminución de las áreas de bosques de pino-encino y de selvas altas y medianas disminuyen drásticamente los SEH que provee la cuenca (regulación de flujos de agua, control de erosión hídrica y aprovisionamiento de agua).
Relaciones precipitación-escurrimiento
Se cuenta con registros completos de precipitación y de escurrimiento anual en la cuenca de estudio únicamente en el periodo 1961-2009. Como se muestra en la Figura 4, la variabilidad interanual de ambas variables es análoga; es decir, los años con menor precipitación corresponden a los años con menor escurrimiento superficial, y a la inversa. Mediante regresión lineal se obtiene que la variabilidad interanual de la precipitación muestra una tendencia decreciente a una tasa de -6.0 mm/año con un R2 de 0.038 (Figura 4).
Fuente: elaboración propia con base en datos de las estaciones climatológica e hidrométrica.
Figura 4 Variabilidad de la precipitación y escurrimiento anual (mm) en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1961-2009).
Con respecto al escurrimiento superficial, para el periodo de 1962-2009, el escurrimiento medio anual del río Zanatenco fue de 628.9 mm; el mínimo de 151.0 mm en el año 1977, y el máximo de 1574.1 mm en 1969. Los máximos volúmenes anuales de escurrimiento se presentaron en 1963, 1969 y 1970. Por su parte, los años con menores volúmenes de escurrimiento fueron 1977, 1983, 1990 (Tabla 2).
Tabla 2 Coeficiente de escurrimiento y balance de humedad en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1961-2009)
| Año | Precipitación anual (mm) | Evaporación anual (mm) | Balance de humedad anual (mm) | Escurrimiento anual (mm) | Coeficiente de escurrimiento (%) |
| 1961 | 1520.0 | 1958.7 | -438.7 | ||
| 1962 | 1772.8 | 1569.6 | 203.2 | 977.4 | 55.13 |
| 1963 | 2191.1 | 1911.4 | 279.7 | 1490.5 | 68.02 |
| 1964 | 1646.2 | 2010.3 | -364.1 | 1172.9 | 71.25 |
| 1965 | 1598.6 | 1990.0 | -391.4 | 724.6 | 45.33 |
| 1966 | 1597.2 | 2086.7 | -489.5 | 1167.2 | 73.08 |
| 1967 | 1699.2 | 2078.6 | -379.4 | ||
| 1968 | 2131.5 | 1958.4 | 173.1 | 690.1 | 32.38 |
| 1969 | 1872.9 | 1613.3 | 259.6 | 1574.1 | 84.05 |
| 1970 | 1781.9 | 1955.0 | -173.1 | 327.0 | 74.47 |
| 1972 | 1433.4 | 1890.0 | -456.6 | 1021.9 | |
| 1973 | 2207.4 | 1986.8 | 220.6 | 407.5 | 28.43 |
| 1974 | 2062.5 | 1851.5 | 211.0 | 1153.6 | 52.26 |
| 1975 | 1145.0 | 1872.3 | -727.3 | 685.8 | 33.25 |
| 1976 | 1209.3 | 2224.6 | -1015.3 | 371.7 | 32.46 |
| 1977 | 1171.2 | 216.06 | -994.8 | 157.9 | 13.06 |
| 1978 | 1920.6 | 2084.8 | -164.2 | 151.0 | 12.89 |
| 1979 | 1552.1 | 1918.4 | -366.3 | 536.6 | 27.94 |
| 1980 | 1963.1 | 2219.9 | -256.8 | 429.8 | 27.69 |
| 1981 | 2193.3 | 2058.2 | 135.1 | 759.4 | 38.68 |
| 1982 | 1620.3 | 1990.0 | -369.7 | ||
| 1983 | 1254.6 | 1846.0 | -591.4 | 470.8 | 29.05 |
| 1984 | 1871.9 | 2119.6 | -247.7 | 311.6 | 24.84 |
| 1985 | 1617.3 | 2016.0 | -398.7 | 577.6 | 30.86 |
| 1986 | 1450.1 | 2082.9 | -632.8 | 611.5 | 37.81 |
| 1987 | 1101.3 | 2384.8 | -1283.5 | 337.7 | 23.29 |
| 1988 | 2163.2 | 2283.9 | -120.7 | ||
| 1989 | 2079.5 | 2007.1 | 72.4 | ||
| 1990 | 1506.4 | 2122.5 | -616.1 | 870.1 | 41.84 |
| 1991 | 1362.6 | 2259.7 | -897.1 | 332.9 | 22.10 |
| 1992 | 1471.8 | 2299.1 | -827.3 | ||
| 1996 | 1617.2 | 2150.4 | -533.2 | ||
| 1997 | 1676.5 | 2265.8 | -589.3 | ||
| 2002 | 1168.1 | 2206.6 | -1038.5 | ||
| 2003 | |||||
| 2004 | 425.6 | ||||
| 2005 | 423.7 | ||||
| 2008 | 605.0 | ||||
| 2009 | 446.5 |
Fuente: elaboración propia con base en datos de la estaciones Climatológica e Hidrométrica.
Mediante regresión lineal se obtiene que la variabilidad interanual del escurrimiento superficial muestra una tendencia decreciente con una disminución de -15.07 mm/año con un R2 de 0.2919. Este abatimiento equivale a una menor disponibilidad de agua equivalente a 2.365 millones de m3. Según se observa en las Figuras 2 y 4, los abatimientos en el escurrimiento superficial no solo están asociados a una menor precipitación, también están relacionados con los cambios de uso del suelo en la cuenca, particularmente durante el periodo de 1985-2007 en el que se presentaron cambios acelerados en la pérdida de cobertura vegetal, según se mostró anteriormente.
Coeficiente de escurrimiento
Los registros hidrométricos de volumen anual de escurrimiento, expresado en miles de m3, se transformaron a lámina de escurrimiento en mm, dividiendo el volumen entre el área de la cuenca hasta la estación de aforo (157 km2) según se muestra en la Tabla 2. Así, se obtiene un valor máximo de Ce de 84.05% y mínimo de 12.89% en los años con el régimen de escurrimiento más húmedo (1969) y más seco (1977), respectivamente. La tendencia interanual del Ce es decreciente con una tasa de -1.54 %/año y un R2 de 0.4073 (Figura 5).
Fuente: elaboración propia con base en datos de la estaciones climatológica e hidrométrica.
Figura 5 Variabilidad del Coeficiente de escurrimiento (%) en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1962-1990).
Para la cuenca del río Huehuetán, ubicada también en la Región Hidrológica 023 Costa de Chiapas, Arellano (2012) reporta también una tendencia interanual decreciente en el Ce con un rango de valores del 98.26% (1968) al 47.21% (1988) y una tasa de -1.12 %/año. Esta tendencia se relaciona con el SEH que proporciona la cobertura vegetal de bosques, selvas y café con sombra de la cuenca que representa un 82% de su área.
De esta forma, con menores láminas de precipitación y el gran déficit de humedad registrado en los últimos años en la cuenca del río Zanatenco, la mayor parte del agua de lluvia se infiltra en el suelo y no alcanza a escurrir debido a las condiciones de humedad antecedente del suelo y cobertura vegetal. Sin embargo, debido a que las láminas de precipitación de los años secos son tan pequeñas, el agua infiltrada no alcanza a percolarse profundamente como para incorporarse al acuífero o bien descargar en la temporada de secas como flujo base, mismo que permitiera mantener el flujo del río durante la temporada de secas. En la temporada de secas en la Costa de Chiapas, mientras que en el río Huehuetán todos los años fluye agua, el río Zanatenco frecuentemente se seca.
Servicios Ecosistémicos Hidrológicos de regulación para el control de la erosión hídrica
En los Planes de Manejo de las cuencas de los ríos Zanatenco y Tiltepec (CONAGUA et al., 2009; 2012), así como en los diagnósticos realizados con la aplicación de la metodología de las Tarjetas de Evaluación en las cuencas de los ríos Zanatenco y Lagartero (CONAGUA, et al., 2010a; 2010b), diagnósticos y estudios regionales (De la Fuente, Lisle y McKean, 2010) así como de las cuencas de los ríos Zanatenco, Lagartero y Coapa (Trujillo, 1998; Cruz, 2003; Imbach y Steinvorth, 2015), se hace referencia a la problemática de la deforestación, cambios de uso del suelo, incendios forestales y erosión hídrica en las cuencas de la región.
Erosión Hídrica Potencial
La EHP con pérdidas de suelo extremas (mayores de 200 ton/ha/año) es la que se presenta en la mayor parte del territorio de la cuenca con el 71.46%, seguido de bajas tasas de pérdida de suelo (menores a 50 ton/ha/año) en el 20.94% de la superficie (Tabla 3). Las áreas con EHP extremas se ubican en los terrenos escarpados de la cuenca, principalmente por el efecto de la pendiente, el factor LS es muy significativo en la estimación de la EHP (Rivera et al., 2012) así como de la textura arenosa de los suelos (factor K). Por su parte, las áreas con bajas tasas de pérdida de suelo se ubican en la planicie costera en terrenos con pendientes muy suaves.
Tabla 3 Erosión Hídrica Potencial (EHP) en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas
| Categoría | Tasas de erosión (ton/ha/año) | Erosión Hídrica Potencial (EHP) | |
| Hectáreas | % | ||
| Baja | 0.0 - 50.0 | 4 839.230 | 20.94 |
| Media | 50.0 - 100.0 | 198.750 | 0.86 |
| Severa | 100.0 - 150.0 | 649.034 | 2.81 |
| Alta | 150.0 - 200.0 | 401.109 | 1.74 |
| Muy alta | 200.0 - 250.0 | 505.888 | 2.19 |
| Extrema | > 250.0 | 16 511.506 | 71.46 |
| Totales | 23 105.517 | 100.00 | |
Fuente: elaboración propia.
Erosión Hídrica Actual
La diferencia entre los valores de EHP y EHA representa el efecto del uso del suelo y la cobertura vegetal, lo cual define el SEH de regulación para el control de la erosión hídrica.
Como se muestra en la Tabla 4, los mayores porcentajes con EHA corresponden a tasas de pérdida de suelo menores a 50 ton/ha/año (cerca de un 60% del área de la cuenca) en la planicie costera y terrenos intermedios o laderas suaves con cobertura vegetal, seguidas por las de erosión extrema con pérdidas de suelo mayores a 250 ton/ha/año (alrededor del 30%) en terrenos escarpados de la cuenca. Las tasas de pérdida de suelo de 50 a 250 ton/ha/año son siempre menores (menores al 10%) y se ubican según su grado de pendiente, en terrenos ondulados, en laderas con pendientes de suaves a moderadas o en pequeños valles inter-montanos. En la cuenca del río Zanatenco, la distribución del tipo de vegetación está asociada a la elevación altitudinal que corresponde a las partes baja, media o alta de la cuenca (CONANP, 1999).
Tabla 4 Erosión Hídrica Actual (EHA) para diferentes periodos de uso del suelo en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas.
| Tasas de erosión (ton/ha/año) | Superficie (hectáreas) | ||||
| 1985 | 1993 | 2002 | 2007 | 2011 | |
| 0.0 - 50.0 | 11 422.028 | 11 856.875 | 12 873.030 | 13 028.534 | 13 033.901 |
| 50.0 - 100.0 | 560.776 | 620.674 | 551.914 | 470.821 | 467.025 |
| 100.0 - 150.0 | 440.894 | 351.396 | 262.274 | 223.502 | 222.793 |
| 150.0 - 200.0 | 498.426 | 538.092 | 442.021 | 387.627 | 384.720 |
| 200.0 - 250.0 | 504.578 | 603.387 | 520.337 | 457.570 | 453.262 |
| > 250.0 | 9 678.817 | 9 135.093 | 8 455.941 | 8 537.462 | 8 543.816 |
| Totales | 23 105.517 | 23 105.517 | 23 105.517 | 23 105.517 | 23 105.517 |
| Media armónica (ton/ha/año) | 140.450 | 135.420 | 126.200 | 125.840 | 125.860 |
Fuente: elaboración propia.
De 1985 a 2011, mientras la EHP es extrema en un 71% de la cuenca, la EHA extrema se presenta, en promedio, en el 30% del área de la cuenca debido al efecto de la cobertura vegetal que define el SEH de regulación para el control de la erosión hídrica.
La media armónica de la pérdida de suelo por EHA muestra una pequeña tendencia decreciente de 140 a 125 ton/ha/año de 1985 a 2011, debido a que las áreas con EHA baja representan en promedio el 60% de la superficie de la cuenca (Figura 6).
Fuente: elaboración propia.
Figura 6 Erosión Hídrica Actual (EHA) en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1985-2011).
En la cuenca del río Zanatenco, Torres, Tavares y Cortés (2002) estiman, mediante la aplicación del modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT), que un 57% de la cuenca presenta erosión hídrica baja, un 35.12% erosión moderada y un 12.3% erosión alta, resultados análogos a los obtenidos en el presente estudio para 2002.
Según se muestra en el Tabla 4, en general las áreas con tasas de pérdida de suelo menores a 50 ton/ha/año presentan una tendencia creciente de 1985 (58.94%) al 2011 (63.01%) en terrenos ubicados principalmente en la planicie costera o con cobertura de pastizales. Las reas con erosión extrema presentan un abatimiento de 1985 a 2002 al pasar del 41.89% a 28.82% debido al proceso de resiliencia y sucesión vegetal natural después del impacto de las inundaciones de septiembre de 1998, para posteriormente incrementarse a 29.59% en 2011 después de las inundaciones de octubre de 2005 con el ciclón tropical Stan (Tabla 4).
En la cuenca del río Huehuetán, Chiapas, para los usos del suelo antes y después del impacto del ciclón tropical Stan en 2005, Juárez et al. (2007) obtienen prácticamente los mismos escurrimientos máximos con las lluvias extremas del Stan. Lo anterior debido a los servicios hidrológicos de regulación o efecto amortiguador que la cobertura vegetal de la cuenca provee ante las lluvias extremas (Arellano, 2012). Por otra parte, en una cuenca con el 40% de su área deforestada en Fool Creck, Colorado EU, se incrementa en promedio el escurrimiento anual, el gasto pico en un 23% y el volumen de inundación en un 8% (Troendle y King, 1985).
De 2004 a 2008, Cortina-Villar et al. (2012) reportan que un 18% de la superficie forestal del área de amortiguamiento de la REBISE fue apoyada con el programa de PSAH. Después del impacto del huracán Bárbara en la región Istmo-Costa de Chiapas en mayo de 2013, Conservación Internacional (2013) elaboró una evaluación de su impacto en la REBISE, donde con la aplicación de la EUPS reporta que antes del impacto del huracán, un 32.28% de la REBISE (54 007 hectáreas) presentaba EHA extrema, con pérdidas de suelo mayores a 500 ton/ha/año, y después del impacto del huracán la erosión extrema se presentó en el 43.88% del área, debido al impacto del huracán en 19 407 hectáreas con tasas de erosión hídrica extremas.
En la cuenca del río Zanatenco, las áreas con mayores tasas de pérdida de suelo corresponden a las áreas con deforestación para cambio de uso del suelo de selva media a pastizal, particularmente durante el periodo de 1985 a 1993 (Tabla 1). La deforestación de la vegetación de bosques y selvas para el establecimiento de potreros provoca la compactación del suelo, lo cual disminuye la infiltración del agua de lluvia, con incrementos en el volumen de escurrimiento superficial, la erosión hídrica, el gasto pico y un abatimiento del flujo base, como lo reporta Vásquez (2016) en las partes altas de las cuencas de los Andes colombianos.
Servicios ecosistémicos hidrológicos de provisión de agua
El balance hídrico anual
De 1961 al 2009 se presentó en la cuenca de estudio un exceso de humedad en ocho años, mientras que 25 años fueron años secos; es decir, siete de cada diez años fueron secos (Tabla 2). Los años secos están asociados a la presencia del fenómeno de El Niño, reportados por Magaña et al (2004). Según Tiscareño et al. (1991), se presenta un patrón en el incremento de la erosión hídrica conforme las regiones agroecológicas se vuelven más secas, lo cual indica que el fenómeno de El Niño, como el del periodo 1997-1998, afectó de manera significativa a las regiones con mayor grado de degradación del suelo por erosión hídrica, como es el caso de la Costa de Chiapas.
En la cuenca del río Zanatenco, se obtiene una tendencia interanual decreciente del balance de humedad a una tasa de -17.87 mm/año con un R2 de 0.2227 (Figura 7). Se presenta entonces en la cuenca una tendencia hacia la presencia de años cada vez más secos con una menor disponibilidad de agua y con mayor demanda de agua para los diferentes usos. Una mayor demanda hídrica para el desarrollo de los cultivos es un efecto de la variabilidad climática (Ojeda, Sifuentes, Iñiguez y Montes, 2011); al presentarse años más secos los cultivos demandarán más agua.
Fuente: elaboración propia con base en datos de la estación climatológica.
Figura 7 Variabilidad del balance de humedad (mm) en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (1961-2002).
El año más húmedo fue 1963 con +279.7 mm, y el año con mayor déficit de humedad o más seco fue 1987 con -1283.5 mm; así mismo los años 1976 con -1,015 mm y de 2002 con -1038.5 mm. De esta forma, los años secos y las condiciones de sequía han sido más frecuentes en la región (Tabla 5).
Tabla 5 Volumen de escurrimiento medio mensual en el río Zanatenco, Chiapas (1961-2009).
| Mes | Escurrimiento mensual (miles de m3) | ||
| Mínimo | Promedio | Máximo | |
| Enero | 21.24 | 1928.893 | 8415.19 |
| Febrero | 0 | 1497.901 | 17 710.39 |
| Marzo | 0 | 805.145 | 8518.02 |
| Abril | 0 | 453.241 | 3665.08 |
| Mayo | 0 | 1880.489 | 6887.24 |
| Junio | 2349.92 | 7851.381 | 21 815.95 |
| Julio | 1246.97 | 9663.185 | 28 514.77 |
| Agosto | 2240.00 | 12 638.379 | 65 681.84 |
| Septiembre | 2395.70 | 32 217.657 | 13 0875.5 |
| Octubre | 4713.52 | 20 039.977 | 52 723.78 |
| Noviembre | 1324.32 | 7815.547 | 22 341.04 |
| Diciembre | 370.98 | 3648.188 | 12 672.39 |
| Anual | 23709.70 | 100 439.982 | 247 136.74 |
Fuente: elaboración propia con base en datos de la estación hidrométrica.
Escurrimiento superficial aforado
Los ríos de la Costa de Chiapas son estacionales debido a que el régimen hidrológico está bien definido en periodos de lluvias y estiaje (Campos, 2014), así que los gastos máximos de escurrimiento se presentan de septiembre a octubre, mientras que en temporada de estiaje algunos ríos, como el Zanatenco, se secan (Baumann, 2000).
Durante el periodo de estiaje (noviembre a abril) en el río Zanatenco fluyen en promedio 16.148 millones de m3, el 16.08% del escurrimiento anual; mientras que durante el periodo de lluvias (mayo a octubre) fluyen 84.291 millones de m3, el 83.92%. En el periodo de lluvias escurre más de cinco veces lo que en promedio fluye en la temporada de secas (Figura 8, Tabla 5).
Fuente: elaboración propia con base en datos de la estación hidrométrica.
Figura 8 Volúmenes de escurrimiento medios mensuales (miles de m3) en el río Zanatenco, Chiapas (1962-2009).
Cabe destacarse que para el periodo 1962-2009 los volúmenes anuales máximos de escurrimiento se presentaron en los años húmedos de 1969 (con el mayor escurrimiento registrado), 1963 y 1970, mientras que los años con menores volúmenes de escurrimiento anual fueron los años secos de 1990, 1983 y 1977 (con el menor escurrimiento registrado). Se estima un escurrimiento medio anual de 639.66 mm, equivalente a 100.439 millones de m3, caudal que representa la disponibilidad media anual de agua en el río (Tabla 5).
Escurrimiento superficial estimado
Según el Decreto de disponibilidad de agua en la cuenca de la Laguna Mar Muerto, de la cual forma parte la cuenca del río Zanatenco (SEMARNAT y CONAGUA, 2007), se estima para la cuenca de estudio un volumen medio anual de escurrimiento superficial de 521.24 mm.
Para el río Zanatenco, el escurrimiento medio anual aforado obtenido es de 639.66 mm (100.439 millones de m3) mientras que el escurrimiento medio anual estimado con el Decreto de disponibilidad es de 521.24 mm (81.845 millones de m3). Los resultados obtenidos son diferentes debido a que mientras en el Decreto se estima mediante métodos indirectos el escurrimiento superficial para la Región Hidrológica, los datos hidrométricos son los que corresponden al registro de aforo disponible del río Zanatenco.
Aguas subterráneas
Según el Decreto de disponibilidad del acuífero Arriaga-Pijijiapan (SEMARNAT y CONAGUA, 2007), y considerando que el área de influencia del acuífero correspondiente a la unidad fisiográfica de la llanura costera de la cuenca del río Zanatenco representa 73.3003 km2, se estima una disponibilidad media anual del acuífero en la cuenca de 1.432673 millones de m3.
La oferta y demanda de agua en la cuenca
Debido a que no se dispone de un estudio geohidrológico del área de estudio, y con el propósito de hacer un estudio comparativo entre la oferta y la demanda tanto de aguas superficiales como subterráneas, se decidió utilizar para la estimación de la oferta y demanda de agua, el método de los Decretos de disponibilidad de CONAGUA para la estimación de la oferta de aguas superficiales como subterráneas de la cuenca del río Zanatenco.
Oferta de agua
La oferta o disponibilidad promedio anual de agua total en la cuenca del río Zanatenco es de 83.277673 millones de m3; de los cuales, 81.845 millones de m3 corresponden al agua superficial (98.28%) y 1.432673 millones de m3 a aguas subterráneas (1.72%) (Tabla 6).
Tabla 6 Oferta de agua en el agua en la cuenca del río Zanatenco.
| Aguas superficiales | Aguas subterráneas | Totales | ||
| Millones de m3 | % | Millones de m3 | % | Millones de m3 |
| 81.845 | 98.28 | 1.432673 | 1.72 | 83.277673 |
Fuente: elaboración propia con base en los decretos de disponibilidad (CONAGUA, 2002; SEMARNAT y CONAGUA, 2007).
Demanda de agua
En la cuenca de estudio únicamente se presentan los usos del agua público urbano y pecuario. Los usos del agua para riego agrícola y el uso industrial geográficamente se ubican en las cuencas adyacentes. Así, para el año de 2012 se tenía registrado en el REPDA un volumen anual concesionado (superficial y subterráneo) o comprometido de 5.740360 millones de m3; de los cuales 5.730328 millones de m3 (98.9%) provienen de aguas superficiales, y 0.010032 millones de m3 (1.1%) de aguas subterráneas (Tabla 7).
Tabla 7 Volumen concesionado de agua superficial y subterránea en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas (2012).
| Uso | Superficiales | Subterráneos | Totales | |||
| (m3) | (%) | (m3) | (%) | (m3) | (%) | |
| Público urbano | 5,728,578.63 | 99.97 | 0.00 | 0.00 | 5,728,578.63 | 99.79 |
| Pecuario | 1,750.00 | 0.03 | 10,032.22 | 100.00 | 11,782.22 | 0.21 |
| Totales | 5,730,328.63 | 100.00 | 10,032.22 | 100.00 | 5,740,360.85 | 100.00 |
Fuente: elaboración propia según la base de datos del REPDA.
De las aguas superficiales, un 99.97% corresponden al uso público urbano y un 0.03% al uso pecuario o de abrevadero para ganado.
Se dispone de un volumen de aguas superficiales promedio anual de 81.845 millones de m3 (oferta) y se tienen comprometidos 5.730329 millones de m3 (demanda). De esta forma, se tiene, en promedio anual, disponibilidad de agua superficial en la cuenca. Sin embargo, es la distribución a lo largo del año lo que ocasiona el severo déficit de agua, particularmente en la temporada de estiaje, cuando el volumen de agua disponible se abate significativamente, e incluso es nulo cuando se seca el río Zanatenco.
Con respecto al acuífero de la cuenca, se tiene una disponibilidad (oferta) de agua de 1.432673 millones de m3 y un volumen anual promedio de extracción de agua subterránea (demanda) de 0.010032 millones de m3, por lo que la parte de la cuenca del río Zanatenco incluida dentro del acuífero Arriaga-Pijijiapan se clasifica con disponibilidad de agua total anual (Tabla 8).
Tabla 8 Relación entre la oferta y la demanda de agua en la cuenca del río Zanatenco, Chiapas.
| Aguas superficiales | Aguas subterráneas | Totales | |||
| Oferta (M m3) | Demanda (M m3) | Oferta (Mm3) | Demanda (Mm3) | Oferta (Mm3) | Demanda (Mm3) |
| 81.845 | 5.730328 | 1.432673 | 0.010032 | 83.277673 | 5.74036 |
Fuente: elaboración propia con base en información hidrométrica y REPDA.
Para el abastecimiento de agua a la población en la cuenca, el total del agua concesionada hasta el 2012 provenía de aprovechamientos superficiales y no del acuífero (pozos profundos). Se tiene concesionado un volumen anual de 5.728578 millones de m3 para uso público urbano, principalmente para el abastecimiento de la población en la cabecera municipal de Tonalá, a quien se destina el 97.34% del agua del río Zanatenco.
Ante la cada vez más frecuente escasez de agua del río, particularmente en los últimos años, el Ayuntamiento Municipal de Tonalá ha propuesto la construcción de una presa de almacenamiento en el arroyo tributario de La Flor, localizado en la parte alta de la cuenca, para el abastecimiento de agua a la cabecera municipal. A la fecha, no se cuenta con el proyecto ejecutivo ni con recursos para su ejecución. Sin embargo, ninguna instancia gubernamental ha propuesto la restauración de la cuenca, estrategia más eficaz y sostenible para la recuperación de los SEH.
El volumen anual concesionado para uso público urbano de 5.728578 millones de m3 equivale a un volumen mensual de 477.3815 miles de m3, pero en los meses de febrero a mayo, cuando los volúmenes mínimos promedio disponibles son nulos en el río Zanatenco, se presenta un déficit de agua para abastecer a la población de la cabecera municipal. Diversos esquemas de captación y almacenamiento del agua de lluvia, permitirían disponer del agua los durante la temporada de secas. No obstante, la única respuesta gubernamental a la escasez es la apertura de pozos profundos, medida que atiende la emergencia ante la severa sequía, pero que no abona a la solución del problema de fondo a mediano y largo plazo.
En entrevista con el director del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado Municipal (SAPAM) de Tonalá, refiere que en marzo de 2016 había cinco pozos profundos en operación para abastecer las necesidades de la población, de los que se obtenía en promedio un caudal de 68 litros/seg. Estima que para atender la demanda actual de la ciudad de Tonalá, se requeriría de un caudal de 120 litros/seg. La respuesta del gobierno municipal fue la perforación de tres pozos más para su operación en el mes de abril de ese año. Anteriormente en la región, las profundidades de perforación de pozos eran de 20 a 30 metros, actualmente debido al abatimiento del nivel freático del acuífero son de 60 a 90 metros por lo que es necesario realizar un estudio geohidrológico regional. En mayo de 2016, la Secretaría de Protección Civil del Gobierno del Estado de Chiapas emitió Decreto de emergencia por sequía, pero no fue objeto de apoyo por parte del Fondo de Desastres Naturales (FONDEN). Los altos costos de la perforación y rehabilitación de pozos únicamente acrecientan la deuda del Ayuntamiento, pero no atiende la severa reducción de los servicios hidrológicos de provisión de la cuenca.
CONCLUSIONES
La cuenca del río Zanatenco provee los SEH de regulación de los flujos de agua (relaciones lluvia-escurrimiento y control de erosión hídrica), así como de aprovisionamiento de agua, SE que se están reduciendo ante las transformaciones ambientales y modificaciones en el clima.
De 1985-2011, la superficie con selva mediana disminuyó del 51.4% al 39.8%. La superficie dedicada a la ganadería representa cerca del 40%, en contraste con el 12% de la agricultura de temporal. Los cambios en la cobertura vegetal más significativos se presentaron de 1993 a 2002, periodo con mayor pérdida de suelo por erosión hídrica, escurrimientos superficiales y riesgos de deslizamientos e inundaciones, particularmente con las lluvias extremas e inundaciones de septiembre de 1998 y octubre de 2005.
El escurrimiento anual del río Zanatenco muestra una tendencia interanual decreciente, con una disminución en la disponibilidad anual equivale a 2.365 millones de m3.
El coeficiente de escurrimiento presenta una tendencia interanual decreciente de -1.54 %/año, con un máximo de 84.05% en 1968 (año húmedo) y un mínimo de 12.89% en 1977 (año seco). En los últimos años, una menor precipitación y coeficiente de escurrimiento, junto con un mayor déficit de humedad, provocan que la mayor parte de la lluvia se infiltre, pero no alcance a escurrir ni a percolarse profundamente para después incorporarse al acuífero o descargar en la temporada de estiaje como flujo base. Las condiciones anteriores definen el régimen hidrológico estacional del río Zanatenco y los SEH de regulación y provisión que proporciona la cuenca.
La EHP extrema, con pérdidas de suelo mayores a 250 ton/ha/año, representa el 72% de la cuenca, mientras que la EHA extrema en todos los años de estudio representa alrededor del 30%. Entonces, la cobertura vegetal de la cuenca, particularmente de la REBISE, proporciona el SEH de regulación para el control de la erosión hídrica.
En 8 de los 33 años de registro se presentó exceso de humedad (32%), mientras que 25 fueron años secos (68%); es decir, siete de cada diez años fueron secos.
Debido a la importancia de la ganadería en la región, el 100% de las aguas subterráneas concesionadas en la cuenca del río Zanatenco en el año 2012 se utilizan para abrevadero de ganado, con un volumen concesionado anual de 10,032.22 m3.
En la cuenca se tiene concesionado un volumen anual de 5.728 millones de m3 para abastecimiento de agua a la cabecera municipal de Tonalá (el 97.34% del agua superficial concesionada). Sin embargo, ante el abatimiento del río en la temporada de estiaje, su tendencia decreciente y los periodos de sequía cada vez más frecuentes e intensos asociados a la variabilidad climática, se presenta un desequilibrio hídrico para el abastecimiento de agua a la población.
Los resultados obtenidos en este estudio muestran la pertinencia de realizar la evaluación de los SEH a nivel de cuenca. Por otra parte, permitirán orientar los esfuerzos del ayuntamiento de Tonalá y del propio Comité de Cuenca de río Zanatenco para la instrumentación de un programa de rehabilitación hidrológico ambiental de la cuenca que permita la conservación de los SEH que proporciona.
