Artículos

 

Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac*

 

Anthropogenic effects caused by water users in the Pixquiac river micro-basin

 

María del Socorro Menchaca Dávila^1§ y Elba Lupita Alvarado Michi¹

 

¹Centro de Ciencias de la Tierra. Universidad Veracruzana. Francisco J. Moreno 207, colonia Emiliano Zapata, Xalapa, Veracruz, México. C. P. 91090. Tel. 01 228 8185019 y 8421700. Ext. 12689. (elbalupit@hotmail.com). ^§Autora para correspondencia: maria.menchaca@gmail.com.

 

* Recibido: marzo de 2011
Aceptado: octubre de 2011

 

RESUMEN

Los seres humanos afectan los ecosistemas, por lo que es importante determinar las alteraciones que provoca en los servicios ambientales de las cuencas hidrológicas y los bosques. El objetivo del estudio es evaluar los efectos antropogénicos de los usuarios del agua e identificar tanto los servicios ambientales proporcionados por los ecosistemas, como las actividades sociales y económicas, para impulsar estrategias que contribuyan al manejo del agua. El eje del trabajo se centra en el manejo integral de cuencas, ya que el agua es el recurso articulador para el funcionamiento de los ecosistemas, central para la vida de los seres humanos y para la producción de bienes y servicios. Para analizar los efectos antropogénicos, se elaboró una matriz de impacto ambiental, tomando como base la matriz de Leopold (1971), en la cual se establece la relación causa-efecto; además de estimar su intensidad, temporalidad, espacialidad y reversibilidad. Las actividades que desempeñan los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac, tienen en su mayoría impactos de carácter adverso, aunque a diferente escala de intensidad y espacialidad. En cuanto al criterio de temporalidad, una tercera parte de los impactos son permanentes. Se determina que es fundamental desarrollar estrategias de gestión, que permitan tanto el cuidado como la conservación del agua y los bosques, con el propósito de amortiguar la degradación de los ecosistemas y asegurar el bienestar de la población a escala intergeneracional.

Palabras clave: efectos antropogénicos, impactos ambientales, microcuenca, servicios ambientales, usuarios del agua.

 

ABSTRACT

Human beings affect ecosystems, therefore it is important to evaluate the impact that their activities have upon the water basins, forests and on their environmental services. The aim of this paper is to evaluate anthropogenic effects of water users and identify environmental services provided by ecosystems, as well as social and economic activities, in order to promote strategies that contribute to an adequate water management. The main objective of this work is the integrated basins management, given that water is an indispensable resource for the working of the ecosystem, crucial to human lives, and central for the production of goods and services. In order to analyze anthropogenic effects, an environmental impact matrix was developed, based on Leopold's (1971) Matrix, in which the cause-effect relationships are established; besides estimating their intensity, temporality, spatiality and reversibility. Activities of water users in the Pixquiac River micro-basin tend to have a negative impact, although their intensity and spatiality varies. Regarding temporality, a third of impacts are permanent. Thus, it is fundamental to develop management strategies that enable protection and conservation of water and forests, in order to face environmental degradation and guarantee the trans-generational wellbeing of human populations.

Key words: anthropogenic effects, environmental impact, environmental services, micro-basin, water users.

 

INTRODUCCIÓN

Los modelos de desarrollo económico en la actualidad promueven la conversión de los ecosistemas a espacios monofuncionales, imponen sistemas tecnológicos que destruyen el equilibrio entre procesos biofísicos y humanos, entre otros efectos (Toledo, 2006). Debido al deterioro ambiental que se ha provocado, es necesario proponer mecanismos de recuperación de la naturaleza, donde se tomen en cuenta los bienes proporcionados por el ambiente; tal es el caso del desarrollo sustentable, que en sus bases establece la conservación de los recursos naturales a una escala intergeneracional.

Cabe señalar que las cuencas hidrológicas, principales fuentes de servicios ambientales relacionados con el agua, son de vital importancia para la subsistencia de los seres vivos, por lo cual es relevante conocer cuál es su papel en el ambiente, así como de los servicios ambientales que brindan junto con el bosque. Por esta razón, es importante llevar a cabo un buen manejo de los recursos hidrológicos, para evitar el deterioro de los bienes y servicios ambientales; esto quiere decir que si los usuarios del agua no utilizan sus recursos de manera racional, el resultado es un ambiente degradado difícil de recuperar.

El problema se centra en la microcuenca del Río Pixquiac, ya que es una importante fuente de agua dulce superficial que presta sus servicios ambientales, »el concepto de servicios ambientales establece las funciones que desempeñan los ecosistemas, para permitir que los seres humanos puedan vivir en la tierra« (Herman, 2004); como por ejemplo, la regulación del ciclo hidrológico, el mejoramiento de la calidad de agua disponible para uso doméstico o el control de la erosión del suelo y la sedimentación. Sin embargo, a pesar de que el agua es "suficiente" en esta microcuenca, el ser humano ejerce una influencia importante en el ciclo natural y antropogénico, ya que sus actividades diarias requieren cantidades significativas de este recurso.

Todo lo anterior representa un problema, ya que el consumo de agua per cápita aumenta, la población crece y en consecuencia, la demanda se eleva (UNESCO, 2003); esto provoca un aumento en su extracción, incrementando la necesidad de todas las demás actividades, con los riesgos consiguientes, poniendo en peligro prácticamente todas las funciones del ecosistema.

A esto, hay que añadir que las fuentes de agua dulce se ven afectadas por la contaminación; constantemente entran al agua sedimentos, nutrientes y calor, que los elementos bióticos y abióticos de los sistemas acuosos son capaces de soportar durante cierto periodo de tiempo; sin embargo, cuando el hombre descarga grandes cantidades de dichas sustancias en un periodo de tiempo relativamente corto, el sistema se vuelve incapaz de soportarlo: la biodiversidad se pierde; los medios de subsistencia disminuyen; las fuentes naturales de alimentos se deterioran y se originan costos de remediación elevados (Marsily, 2003).

Se considera que una gran cantidad de residuos son depositados diariamente en las aguas receptoras de la microcuenca del Pixquiac, incluyendo residuos industriales y químicos, desechos humanos y agrícolas (fertilizantes, pesticidas y residuos de pesticidas), entre otros.

En virtud que la microcuenca del Río Pixquiac no está exenta de las afectaciones relacionadas con el desempeño de las actividades humanas, a pesar que es una fuente importante de agua dulce superficial que presta servicios ambientales a la capital del estado de Veracruz, es necesario que se evalúen las causas de su degradación ambiental, de acuerdo a cada actividad que implique el uso del agua, para identificar cuáles son los aspectos que deben atenderse en corto plazo.

La evaluación de los ecosistemas del milenio (EM), es un programa de trabajo internacional concluido en 2005, diseñado para los encargados de la toma de decisiones, en cuanto a la información científica sobre los vínculos entre el cambio de los ecosistemas y el bienestar humano.

La EM busca contribuir a la generación de capacidades individuales e institucionales suficientes, para llevar a cabo evaluaciones integradas de los ecosistemas, y actuar en conformidad con sus resultados. Con los nuevos recursos disponibles, las sociedades tienen que estar capacitadas para lograr un mejor manejo de sus recursos biológicos y sus ecosistemas.

Por otra parte, el manejo de los recursos naturales presenta cierto tipo de problemática, que se genera desde la parte alta de una cuenca, que puede afectar a usuarios y ecosistemas de las zonas bajas. Así, cada uno de los impactos producidos por el manejo u actividad productiva, repercute con distinta intensidad sobre los pobladores y el ecosistema, dependiendo de su posición en el territorio (Cotler, 2009).

Este tipo de características ponen de manifiesto la utilidad de la cuenca como territorio de análisis y gestión, por ser un territorio delimitado naturalmente, sus paisajes constituyen la manifestación espacial de la relación entre las sociedades rurales, urbanas y su ambiente.

La evaluación de los efectos antropogénicos en una microcuenca, presta ayuda a un país o región ya que profundiza el conocimiento de los vínculos entre los ecosistemas y el bienestar humano; también integra información provista por las ciencias naturales y sociales; además facilita el manejo integrado de los ecosistemas (EM, 2005).

Por otro lado, la evaluación puede servir como herramienta para analizar la compatibilidad de las políticas implementadas por instituciones a diferentes escalas; identificar y evaluar las políticas y las opciones de manejo para la sustentabilidad de los servicios de los ecosistemas; así como su armonización con las necesidades humanas.

Debido que una evaluación integra aspectos económicos, ambientales, sociales y culturales, es importante poner de manifiesto el potencial de los ecosistemas para contribuir a la disminución de la pobreza y al fortalecimiento del bienestar social. Es por esto que resulta importante, la realización de estudios que permitan la evaluación de los efectos antropogénicos en la microcuenca del Río Pixquiac, en el entendido que la información obtenida servirá para determinar factores que ayuden a analizar la situación actual del recurso hídrico, mediante la identificación y análisis de los aspectos sociales, así como las actividades económicas que afectan la disponibilidad del agua en cuanto a calidad y cantidad.

Lo anterior, puede servir para impulsar acciones que contribuyan al manejo adecuado del agua y a los tomadores de decisiones a llevar una gestión eficiente del recurso, ya que también se evalúan otros aspectos que tienen que ver con los servicios ambientales.

Bajo esta problemática se pretende identificar ¿Cuáles son las actividades que realizan los distintos usuarios del agua y como afectan su disponibilidad en cuanto a cantidad y calidad?, con la finalidad de establecer las causas y efectos del ser humano que inciden en este recurso. A partir de lo anterior, se establece la siguiente hipótesis: las actividades antropogénicas impactan los recursos hidrológicos de la microcuenca del Río Pixquiac y repercuten en el ecosistema, provocando una reducción en la calidad y cantidad del recurso.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Para llevar a cabo la evaluación de los efectos antropogénicos y cumplir con los objetivos establecidos en la presente investigación, se llevó a cabo la identificación de los efectos de los usuarios del agua que inciden sobre los servicios ambientales proporcionados por los bosques y las cuencas.

En la Figura 1 se muestra la secuencia de trabajo, desarrollada para evaluar los efectos antropogénicos en la microcuenca del Río Pixquiac y se describen brevemente cada una de las etapas.

Identificación de las características de la zona de estudio

La microcuenca del Río Pixquiac, nace en la vertiente nororiental del sistema montañoso volcánico del Cofre de Perote a una altura de 3 760 msm, en las coordenadas geográficas 19° 30' 36'' de latitud norte y 97° 08' 51.6'' de longitud oeste, se une a los 1 300 msnm con el río Sordo. La vegetación predominante en esta zona es el bosque mesófilo de montaña, caracterizado por ser uno de los tipos de vegetación más diversos.

De acuerdo con la carta hidrológica superficial del INEGI pertenece a la Cuenca del Río la Antigua. Los principales ríos de la microcuenca del Pixquiac son: el mismo Pixquiac (corriente principal), Huichila, Agüita fría, Xocoyolapan y Atopa. La población de la microcuenca es de 10 603 habitantes y tiene una superficie de 10 727 hectáreas, donde escurren 213 ríos (25 perennes y 188 intermitentes) a través del territorio en los municipios Perote, Las Vigas de Ramírez, Coatepec, Acajete y Tlalnelhuayocan.

Determinación de los servicios ambientales proporcionados por cuencas y bosques

Por medio de investigación documental, se estudiaron los tipos de servicios ambientales, que brindan tanto las cuencas hidrológicas como los bosques, con la finalidad de identificarlos con facilidad en la microcuenca del Río Pixquiac.

Servicios ambientales proporcionados por las cuencas hidrológicas

Calidad de agua superficial. Beneficio que se deriva de las cuencas hidrológicas y sus componentes para la purificación de los cuerpos de agua; es decir, para mantener la composición del agua superficial en términos físicos, químicos y biológicos (Ley de Aguas Nacionales, 2008).

Calidad de agua subterránea. El buen funcionamiento de las cuencas hidrológicas está ligado a conservación de los ciclos hidrológicos; por lo tanto, también beneficia el mantenimiento de los escurrimientos en calidad y cantidad (Ley de Aguas Nacionales, 2008).

Regulación de caudales. Reduce tanto el riesgo de inundaciones durante la temporada de lluvia, como la probabilidad de escasez de agua durante la temporada de secas (Madrigal, 2008).

Productividad acuática animal y vegetal. Las cuencas hidrológicas son un hábitat biológico riquísimo de reservas genéticas, que provee espacio y materiales para una multitud de organismos, que integran un alto porcentaje de la diversidad biótica del sistema acuático.

Belleza escénica. Para fines turísticos y científicos.

Servicios ambientales proporcionados por los bosques

Conservación de la biodiversidad. Los bosques albergan un porcentaje importante de la biodiversidad en el mundo, la pérdida del hábitat forestal es una de las principales causas de la disminución de especies (Pagiola, 2006).

Captura de carbono. Los bosques almacenan enormes cantidades de carbono (IPCC, 2010).

Microclima. Los bosques estabilizan la temporada regional, ya que su follaje absorbe, intercepta y refleja los rayos del sol (Aceves, 2005).

Retención hídrica. El suelo funciona como un filtro, zona de amortiguamiento y gran almacén del agua de lluvia, el bosque se humedece en las capas superiores de la corteza terrestre y la transporta a los acuíferos subterráneos, limpiándola de contaminantes y sustancias tóxicas (Pagiola, 2006).

Calidad del suelo. A partir de sus funciones de regulación, atenúa el efecto erosivo de los flujos y descargas durante las tormentas, controla la exportación de la materia orgánica y materiales disueltos, determina la composición biogeoquímica de las aguas disponibles para los organismos del suelo (Toledo, 2006).

Estabilidad del suelo. Las raíces de los árboles reducen la vulnerabilidad a la erosión, especialmente en las pendientes más pronunciadas; los bosques también ayudan a reducir el impacto de la lluvia en el suelo y el nivel de desalojamiento de partículas (Pagiola, 2006).

Se identificaron las actividades antropogénicas de los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac, al determinar los tipos de uso de suelo en la región. Las actividades identificadas y las variables que se tomaron en cuenta para evaluar el alcance de sus impactos se enlistan a continuación:

Agrícola. Siembra de cultivos, control de insectos (uso de pesticidas), control de "malas hierbas" (uso de herbicidas) aplicación de agroquímicos y método de laboreo.

Pecuaria. Cría de ganado, aves o porcinos; alimentación de animales, limpieza del área donde habitan, pastoreo y sacrificio de animales.

Forestal. Explotación de bosques madereros, tala inmoderada, reforestación y monocultivo.

Acuacultura. Método de crianza; sustancias químicas utilizadas para la alimentación o enfermedades; introducción de especies no nativas; y modificación del patrón de corriente del agua superficial.

Doméstica. Descarga de aguas residuales con alto contenido de materia orgánica, descarga de grasas y aceites, descarga de detergentes y jabones, redes de distribución, concesiones de agua para distintos usos e incineración de residuos.

Industrial. Explotación de acuíferos, descarga de aguas residuales con residuos tóxicos, derrames y escapes.

Zonificación

En la Figura 2 se tiene el mapa de la microcuenca del Río Pixquiac, donde se observan las zonas de acuerdo a su altitud, así como los principales usos del suelo.

Trabajo de campo

Se aplicaron distintos cuestionarios dirigidos a los usuarios del agua de acuerdo a la zona alta, media y baja, consistentes en una serie de preguntas específicas con respecto al modo cotidiano de utilizar este recurso. Se determinó la muestra mediante un proceso aleatorio estratificado, tomando como base el tipo de ingreso y la población ocupada en el sector primario. En el Cuadro1 se tiene el resultado del cálculo de la muestra.

Como se observa en el Cuadro 1, se aplicó el instrumento de investigación a 41 personas dedicadas al sector primario, ya que en este sector se desempeñan la mayoría de los habitantes de la microcuenca, debido que las zonas altas y media corresponden a localidades rurales.

Para analizar los efectos antropogénicos identificados, se elaboró una matriz de impacto ambiental, tomando como base la matriz de Leopold (1971). En ésta se establece la relación causa-efecto, además de estimar su intensidad, temporalidad, espacialidad y reversibilidad (Gómez, 2003).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los impactos ambientales se analizaron de acuerdo a los criterios señalados anteriormente, en el Cuadro 2 se tiene el número total de impactos generados en la región del Pixquiac, provocados por los usuarios del agua, respecto al criterio intensidad, está conformada por dos variables complementarias; el carácter y la magnitud del impacto.

Como se refleja en el Cuadro 2, las actividades que desempeñan los usuarios del agua tienen en su mayoría impactos de carácter adverso, aunque a diferente escala de intensidad, de los 413 impactos detectados, sólo 7% son benéficos y generalmente se refieren a beneficios económicos.

La mayor parte de los impactos adversos, considerados según nuestra clasificación, son de intensidad baja, en la actividad agrícola; por ejemplo, el uso de pesticidas para el control de insectos, afecta a ciertas especies que conforman la biodiversidad del bosque en el área donde son aplicados. Respecto a los impactos adversos de intensidad media, la actividad doméstica en la zona baja es la que afecta mayormente al ecosistema, ya que se descargan aguas residuales en concentraciones superiores a las que el río puede superar.

A pesar de que hay pocos efectos adversos de intensidad muy alta, éstos afectan a los servicios ambientales que proporcionan los ecosistemas; por ejemplo, en la zona baja se detectaron descargas de aguas residuales provenientes de la actividad industrial (empresas dedicadas la producción de lácteos, refresqueras, beneficios de café), por este motivo el recurso hídrico está degradado, ya que sus características fisicoquímicas y biológicas han sido alteradas en su totalidad. Por otra parte, en el Cuadro 3 se tiene el análisis de los impactos detectados respecto a los criterios de temporalidad, espacialidad y reversibilidad.

En el Cuadro 3 se observa, que el criterio de temporalidad, una tercera parte de los impactos son permanentes; es decir, que sus efectos persisten en un periodo de tiempo prolongado. Por ejemplo, en el caso de la actividad forestal, la explotación de árboles madereros y su reforestación con especies de árboles de un sólo tipo y con un método de siembra no acorde con los patrones naturales, afecta a los servicios ambientales a largo plazo, ya que no se pueden brindar los mismos servicios ambientales que proporcionaba el bosque antes de ser explotado (Llerena, 2010).

La actividad doméstica es la que tiene un mayor alcance espacial, ya que implica que haya una menor disponibilidad del agua en cuanto a la cantidad, al extraer agua desde la zona alta hasta la baja; por otro lado las descargas de agua residual en la zona baja, que han provocado un deterioro de este recurso, afecta incluso zonas más bajas donde confluye con otra microcuenca.

Por último, respecto al criterio de reversibilidad, se tiene que cerca de la mitad de los impactos evaluados con este criterio son irreversibles, siendo la actividad agrícola (con 34 impactos irreversibles) la que requiere de mayor atención por la utilización de agroquímicos y el mal manejo de sus tierras.

 

CONCLUSIONES

La actividad agrícola requiere de una atención inmediata, en cuanto al tipo de producción que se lleva a cabo en la microcuenca, ya que ésta es la actividad que tiene mayor número de impactos irreversibles; es decir, que es imposible que el ecosistema pueda recuperar sus características originales sin necesidad de la intervención del hombre. Esto se debe porque se utilizan agroquímicos para mejorar la eficiencia de sus cultivos a corto plazo; que se han implementado tipos de cultivos que no son de la región y no se utiliza el método de rotación de tierras para la siembra.

Los actores gubernamentales no han atendido uno de los mayores retos establecidos incluso en las NOM-002-SEMARNAT-1996, ya que en la zona baja se observa un mayor grado de degradación del ecosistema acuático, debido a las descargas directas de tipo doméstico, porque no cuentan con un sistema de drenaje adecuado, ni mucho menos con una planta de tratamiento de aguas residuales.

La mayor parte de los impactos detectados son a largo plazo o permanentes; es decir, que los ecosistemas se ven afectados por un extenso periodo de tiempo, lo que amenaza tanto a la biodiversidad como a los servicios que suministran los ecosistemas para el futuro.

Lo anterior implica inversión tanto del sector público como privado, para optimizar las prácticas de producción del sector primario. Es fundamental desarrollar estrategias de gestión que permitan tanto el cuidado como la conservación del agua y los bosques, con el propósito de amortiguar la degradación de los ecosistemas y asegurar el bienestar de la población en una escala intergeneracional.

 

AGRADECIMIENTO

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), y fondos mixtos del estado de Veracruz; por el apoyo financiero para realizar el proyecto "Gestión integral del agua en la microcuenca del Río Pixquiac" (37-137).

 

LITERATURA CITADA

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