lunes, 24 de octubre de 2016

Los nuevos contaminantes del agua

La contaminación del agua es una de las mayores preocupaciones para la gestión del agua alrededor del mundo. Las fuentes de contaminación, al igual que las actividades que lo producen, se han multiplicado en las últimas décadas. En los años el total de químicos producidos a nivel mundial se ha incrementado notablemente, cada día se crean aproximadamente 15000 nuevos químicos (Shane, 2014). La industria química mundial crea cada año nuevos compuestos que son utilizados en la agricultura, medicina e industria en general. De acuerdo a la Sociedad Química Americana (CAS) en la actualidad (oct 2016) existen un total de 122 397 550 sustancia químicas orgánica e inorgánicas. En muchos casos, estos nuevos químicos han permitido mejorar nuestra calidad de vida o ayudar a curar algunas enfermedades. Sin embargo, no se cuentan con análisis extensivos sobre los efectos de todos estos productos sobre los ecosistemas, ya que finalmente, los productos o subproductos de estos químicos terminan en las plantas de tratamiento de aguas residuales o son vertidos directamente en los ríos, lagos y océanos del mundo. Aún en países en los cuales existen plantas de tratamiento de aguas residuales, muchos de estos químicos no logran ser eliminados en el proceso de tratamiento. Al tratarse de miles de productos y subproductos que entran en el agua todos los días, la evaluación de sus efectos sobre los ecosistemas acuáticos y la biodiversidad acuática es compleja, costosa y difícil de evaluar por la limitación de la información disponible. Esto nos enfrenta a una nueva realidad sobre como evaluar la nueva contaminación de contaminantes emergentes.
Antibióticos
Los antibióticos han permitido salvar la vida de millones de personas a nivel mundial desde su descubrimiento. Sin embargo, su uso excesivo está provocando la resistencia de las bacterias a muchos de los antibióticos tradicionales. En parte, el incremento de la resistencia se debe al incremento en su uso. Entre 2000 y 2010, el uso global de antibióticos se incrementó en un 30%. Su uso se da tanto para consumo humano como en la ganadería, solamente en el año 2010, China utilizó 15 000 toneladas de antibióticos en esta industria (Scientific American, 2015). La evaluación de los efectos de los antibióticos sobre las comunidades acuáticas es compleja. Se estima que el 80% de los antibióticos pasan por el cuerpo y terminan en los cuerpos de agua. El consumo global de antibióticos puede superar las 250 000 toneladas por lo que la entrada de estos productos puede alterar las baterias presentes naturalmente en los cuerpos de agua llevando a mutaciones y a crear bacterias resistentes  (Gillins, 2015).

Microplásticos
Otro de los considerados contaminantes emergentes está relacionado a la industria cosmética. En esta industria, el uso de microplásticos (microbeads) se ha generalizado y se usan en productos como pasta de dientes, shampoo o exfoliantes usados por millones de personas a nivel mundial. Algunos de los plásticos presentes en estos productos son polietileno (PE), polipropileno (PP), tereftalato de polietileno (PET), polimetacrilato de metilo (PMMA) y restos de nylon. Afortunadamente campañas globales como las llevadas por organizaciones como "Beat the microbeads" y otras han logrado que muchas industrias de cosméticos retiren de sus productos los microplásticos. El PNUD reconoce en su informe del 2016 sobre Temas emergentes de preocupación ambiental el problema de los microplásticos y otros plásticos para las cadenas tróficas. 

 
¿Qué podemos hacer?
La contaminación es un problema que nos afecta a todos y es una responsabilidad reducir la cantidad de químicos que enviamos al ambiente. Nuestra responsabilidad como consumidores radica en informarnos sobre el tipo de productos que consumimos en la actualidad. Cuando adquirimos un shampoo o algún producto de limpieza para nuestras casas debemos considerar los compuestos de cada producto. Aunque puede resultar complejo inicialmente, la información disponible nos permitirá con el tiempo evitar la compra de productos que contengan, por ejemplo, microplásticos, comunes en jabones o shampoos.
En la industria ganadera se puede reducir el consumo de antibióticos y así evitar su ingreso a los ríos, lagos y océanos que afectan las comunidades biológicas acuáticas.
Informarnos sobre los productos que consumimos es la principal medida que los ciudadanos podemos tomar para enfrentar temas de contaminación ambiental como la de los contaminantes emergentes. Así que la próxima vez que compres un shampoo o jabón, es importante fijarse en sus componentes.

Los desafíos técnicos
El ingreso de miles de químicos en el ambiente cada año implica no solo un gran problema para los ecosistemas acuáticos y la salud de las personas, sino también un tremendo desafío para los laboratorios locales para poder analizar estos productos a nivel local. Además, implica la construcción de nuevas reglamentaciones y actualización de las normas de calidad del agua disponibles para el país.  
Por otro lado, la evaluación de los efectos sobre la biodiversidad, la bioacumulación en los organismos y los impactos sobre la salud humana, son temas para el desarrollo de múltiples estudios a nivel nacional. 
Los sistemas de tratamiento de agua para consumo humano tradicionales tendrán que ser rediseñados para evitar que productos farmaceúticos, hormonas y demás químicos ingresen en los sistemas de agua potable, sobre todo, considerando los niveles de contaminación presentes en las fuentes de agua.

El siguiente video muestra un resumen del problema de los contaminantes emergentes. 

Links de interés 
Riesgos para la salud de los químicos.
La química de la contaminación del agua.
Campaña contra microplásticos.
Superbacterias en el agua
Antibióticos en el agua

viernes, 8 de julio de 2016

Monitoreo de la calidad y cantidad del agua.

Ecuador es un país privilegiado en cuanto a la cantidad de agua disponible en su territorio. Un informe realizado por Campos et. al. (2014) indica que cada habitante de la vertiente pacífica del Ecuador tendría una disponibilidad de 4.863,41 m3/habitante/año y cada habitante de la vertiente amazónica una disponibilidad de 172.786,36 m3/habitante/año. Esto es sin duda muy superior a los 1700 m3/habitante/año que se considera el umbral de estres hídrico a nivel mundial. Sin embargo, la cantidad de agua no siempre es suficiente sobre todo en algunas zonas en las cuales existe una marcada diferencia entre la época lluviosa y la época seca, como en el caso de Manabí, Santa Elena, sur de Esmeraldas y los valles interandinos.
Precipitación promedio anual en el Ecuador. Fuente: MAE, 2013.
Sin duda, conocer la disponibilidad de agua en las diversas regiones del país es uno de los mayores retos para el manejo del agua y de los ecosistemas que regulan su ciclo. La generación de información sobre cantidad y calidad de agua es responsabilidad el Instituto Nacional de Meterorología e Hidrología (INAMHI), que por sus limitaciones presupuestarias y de personal no logra cubrir todo el territorio nacional y aun menos procesar la información en los tiempos requeridos. Es este limitante de información lo que ha provocado que ciertos proyectos hidroeléctricos o sistemas de riego estén sobreestimados y ha generado conflictos en las zonas donde se requiere el agua para las diversas actividades.
El limitante de información en cuanto a la cantidad y calidad de agua disponible, pero sobre todo de la cantidad, es uno de los mayores desafíos para otorgar nuevas autorizaciones de uso o para la redistribución de las autorizaciones en lugares donde hay acumulación de caudal en pocas personas. Sin datos reales, cualquier intención de manejar adecuadamente el agua quedará en meras declaraciones, leyes o reglamentes que no se pueden ejecutar en el campo.

Si la información relacionada a la cantida de agua es limitada, al referirnos al monitoreo de la calidad del agua, los esfuerzos son aún más escasos, y se han concentrado en estudios específicos de interés de las empresas de agua o para el cumplimiento de las licencias ambientales para el desarrollo de algún proyecto de infraestructura. Muy pocos registros sobre calidad de agua se mantienen en periodos largos de tiempo, lo cual ha dificultado, por ejemplo, contar con información para temas claves como la definición del caudal ecológico

¿Por qué es necesitamos el monitoreo? 
Los retos del crecimiento poblacional, aumento de la temperatura, reducción de ecosistemas, deforestación y demás presiones que soportan los ecosistemas naturales requieren una medición constante de los parámetros que determinan su funcionamiento. En el caso del agua, la medición de la precipitación, el caudal, la evaporación y los componentes biológicos y abióticos de la calidad del agua son fundamentales para una toma de decisiones informada y basada en datos reales y actualizados. 

Todos los esfuerzos de restauración, reforestación y recuperación de ecosistemas necesitan evaluarse a largo plazo y los datos sobre los cambios en la cantidad y calidad de agua es clave para que aquellos esfuerzos puedan ser replicados o corregidos de acuerdo a la información que se obtenga en cada caso.  

La construcción de grandes obras de infraestructura como la planta de tratamiento de aguas residuales en el sur de Quito requiere un monitoreo constante de la calidad y cantidad de agua en los ríos en los cuales se va a devolver el agua de la planta luego de su tratamiento para así evaluar la efectividad de la planta. 

Los cambios en la calidad y cantidad de agua en los diversos ecosistemas acuáticos requiere un monitore constante para evaluar la respuesta de los organismos acuáticos y como estos cambios pueden afectar los sistemas productivos acuáticos relacionados. 

El monitoreo es clave para entender las consecuencias del derretimiento de los glaciares sobre la biodiversidad acuática y el funcionamiento hidrológico de los pármamos. Estudios realizados por la Universidad Católica de Quito y otros institutos ya muestran los efectos de este fenómeno sobre las comunidades acuáticas pero requieren un monitoreo a largo plazo.  

Estación de aforo automatizado de la Universidad de Cuenca en los páramos de la provincia de Azuay. Foto: Juan Calles.
Una gestión a ciegas
Lamentablemente para los usuarios del agua y para las autoridades que regulan su uso, la gestión del agua en el Ecuador se realiza casi a ciegas ya que salvo algunas excepciones en empresas de agua de grandes ciudades, los demás usuarios no mantienen ningún registro sobre la cantidad de agua que captan, la que distribuyen y la que finalmente facturan. Si la medición del agua para consumo humano es limitada, lo que ocurre en los sistemas de riego es prácticamente un uso al ojo. Se desconocen los volúmenes de agua que se ocupan y aún menos se conoce los volúmenes de agua que se requiere para los diversos cultivos. Esta falta de monitoreo de la cantidad de agua en los sistemas de riego es una de las principales causas de los conflictos que se generan a nivel comunitario ya que se confía en que las sentencias otorgadas por la autoridad sean el indicador de la cantidad de agua disponible en los sitios de captación.

Los esfuerzos para automatizar la medición de caudales en los sistemas de riego es aun una tarea pendiente y que requiere ser ejecutada lo más pronto posible. Se necesita un compromiso por parte de los usuarios y de las autoridades para implementar estos sistemas y realizar el acopio de datos requerido.

Monitoreo a largo plazo
El monitoreo de los cuerpos de agua es fundamental que se lo realice a largo plazo, ya que solo así se conseguirá contar con la información necesaria para la toma de decisiones. Las conclusiones de la mayoría de talleres y eventos relacionados al manejo del agua en Ecuador concluyen que la falta de información es un gran limitante para la toma de decisiones, para la calibración de modelos de cambio climático, para el diseño de infraestructura y para la adaptación al cambio climático.  

Una efectiva descentralización de los procesos de monitoreo en conjunto con los gobiernos locales, las universidades y los usuarios del agua permitirá mantener a largo plazo las mediciones en sitios que son de difícil acceso y de alta importancia como los páramos. 


El reto del cambio climático 
Bajo estas condiciones, un clima cambiante, y un bajo conocimiento sobre la calidad y cantidad de agua disponible, es de esperarse que los conflictos por acceso al agua se acentúen en el Ecuador si no se toman medidas para monitorear a largo plazo los sistemas de agua de riego y consumo de agua en las ciudades. En escenarios de cambio climático, el consumo de agua por parte de los ecosistemas y de los cultivos será diferente, por tanto, incluir estos escenarios en la gestión de cuencas hidrográficas es fundamental para garantizar el suministro de agua en el futuro cercano. Además, el monitoreo continuo permitirá contar con información para la toma de decisiones y una mejor adjudicación de turnos y volúmenes de agua para los sistemas productivos. 

Citar como:
Calles, J. (Fecha de visita). Monitoreo de la calidad y cantidad del agua. Obtenido de: http://agua-ecuador.blogspot.com/2016/07/monitoreo-de-la-calidad-y-cantidad-del.html Blog El Agua en el Ecuador.


lunes, 14 de diciembre de 2015

Cambio climático: agua y ecosistemas

El cambio climático es uno de los temas de mayor relevancia en la actualidad y que definirá en gran medida cual será el nuevo clima para nuestra generación y las generaciones futuras. En estos días culminó la conferencias de las partes denominada COP21 en la cual los países lograron un acuerdo vinculante que permite limitar la emisión de gases de efecto invernadero y dar lugar a una reducción progresiva de Gases de Efecto Invernadero (GEI) que impida el incremento de más de 2°C en promedio de la temperatura a nivel mundial. El cambio climático es un proceso complejo y que se presente de diferentes maneras alrededor del mundo. El clima históricamente ha cambiado y seguirá cambiando como lo ha hecho por millones de años, lo que tiene de particular el cambio climático actual es la velocidad a la cual está ocurriendo. A partir del inicio de la revolución industrial en el siglo XIX las concentraciones de CO2 se han incrementado hasta alcanzar este año un valor de 400 ppm. Esto no se había registrado en los últimos 800 mil años y de acuerdo a los registros realizados, el incremento de la concentración de CO2 está directamente relacionado al incremento de la temperatura global.
Incremento de concentración de CO2 en el observatorio Mauna Loa en Hawaii. Fuente: NOAA
Sin embargo, un tema de análisis para la conservación de los ecosistemas, la biodiversidad y la repercusión en la disponibilidad de agua en las diversas regiones del mundo, es justamente entender que significa un aumento de temperatura y concentración de CO2 en los ecosistemas y como medirlo. La temperatura y la precipitación junto con característticas geográficas han determinado la distribución de los ecosistemas a nivel mundial. Las zonas ubicadas en la zona tropical del planeta como es el caso del Ecuador, presenta una estabilidad de temperatura a lo largo del año por lo que no se presentan estaciones climáticas marcadas como en las zonas templadas del mundo. La cantidad de lluvia que recibe nuestro país está estrechamente relacionada a la presencia de las corrientes marinas cálida tropical del Pacífico y la fría de Humboldt que viene desde el sur del continente. Adicionalmente, las grandes masas de humedad generadas en la Amazonía y arrastradas por el viento hacia los Andes provoca gran cantidad de la lluvias que ocurren sobre nuestro país. En este sentido el rol de la Amazonía sobre la disponibilidad de agua en Ecuador se visualiza en el siguiente video elaborado por la NASA en base a las observaciones del satélite de la misión GPM (Global Precipitation Measurement). En este caso el rol del ecosistema amazónico es clave en la actualidad para mantener las lluvias, en un escenario de cambio climático con un incremento de 1 o 2°C el ciclo del agua en la Amazonía se vería afectado y por consiguiente un cambio en la humedad amazónica tendría consecuencias adversas sobre la disponibilidad de agua en Ecuador. 
video 
La respuesta de los ecosistemas al aumento de temperatura y de CO2 es aun un tema de debate debido a la falta de investigaciones a largo plazo en los ecosistemas de interés. En general, se considera que los ecosistemas ampliarían o reducirían sus rangos de distribución dependiendo de su ubicación y del grado de fragmentación  en el que se encuentren. En Ecuador, un ecosistema crítico para la provisión de agua para las comunidades locales es el páramo. Este ecosistema tiene una alta capacidad de regulación del ciclo del agua, es decir almacena agua en las épocas lluviosas para liberar el agua en épocas secas. Sin embargo, esta capacidad está relacionada en gran parte a la baja temperatura del páramo lo que limita la evaporación y evapotranspiración del agua y por tanto favorece un menor consumo de agua por parte de la vegetación de páramo. En un escenario de cambio climático considerando exclusivamente un incremento de temperatura, esto llevará a un mayor consumo de agua por parte de la vegetación del páramo y también a un proceso de cambio en la composición de especies, reemplazando paulativamente los pajonales por arbustos y árboles en las zonas más bajas del límite del páramo. A mediano y largo plazo, este incremento adicional en el consumo de agua por parte del ecosistema páramo debido al aumento de la temperatura, reducirá la cantidad de agua disponible para las comunidades que dependen del páramo para su provisión de agua. Este es solamente un ejemplo de los potenciales efectos de un incremento de temperatura en un ecosistema emblemático de los Andes ecuatorianos. 
En el otro extremo, en el ecosistema manglar, las consecuencias del cambio climático están relacionadas principalmente al aumento del nivel del mar, la acidificación del océano y el aumento de la temperatura del agua. La combinación de estos tres factores pone a este ecosistema en alto riesgo de permanencia a largo plazo, un aumento del nivel del mar significa un cambio paulatino en las condiciones de salinidad de los estuarios, es decir, cada vez el agua en esta zona costera cambiará de su condición habitual. Las especies que han evolucionado a estas condiciones son muy frágiles y su permanencia depende de un equilibrio entre el agua salada y dulce que se mezcla en esta zona. Un cambio en la acidez del agua hacia un pH más ácido siginifica un cambio en la capacidad de las especies marinas para crear sus caparazones. Como responderán las especies de plancton y fitoplancton a la combinación de estos tres factores en la zona marina es aun un tema en estudio.    

Los retos de información
El punto más importante para entender los potenciales efectos del cambio climático sobre los ecosistemas, las especies y el agua es la limitada información con la que se cuenta al momento de tratar de entender estos impactos. Los datos hidrometeorológicos fundamentales para diferenciar la variabilidad climática normal del cambio climático son muy escasos y de difícil acceso. Si a esto le sumamos la falta de estudios sobre ecología funcional y que sean a largo plazo, las observaciones de los impactos se dan más por percepciones de los habitantes locales que visualizan cambios en los ecosistemas que por una recopilación sistemática de información. En este punto es importante un compromiso de establecer estudios a largo plazo para determinar el efecto de las variables climáticas sobre el comportamiento de las especies y sobre su capacidad de adaptarse a las nuevas condiciones.

Los Andes, un laboratorio para el cambio climático
Si bien los ecosistemas de montaña son vulnerables a los efectos del cambio climático, también brindan una oportunidad para establecer sitios de monitoreo permanente para observar los cambios en los ecosistemas. La alta variabilidad altitudinal y de los patrones de precipitación permiten contar con diferentes combinaciones de precipitación, altitud y temperatura. Esto permitiría comparar las condiciones actuales con las que muestran los escenarios obtenidos de los modelos de circulación global. Esta alta varibilidad permitiría visualizar en la actualidad potenciales condiciones futuras y servirían para adoptar medidas de adaptación adecuadas al cambio climático.

De la capacidad que tengamos para medir los impactos del cambio climático sobre el agua y los ecosistemas dependerán las medidas que se adopten para la conservación de los ecosistemas y los servicios ambientales que estos proveen a las comunidades locales.

Calles, J. (Fecha de visita). Cambio climático: agua y ecosistemas. Obtenido de: http://www.agua-ecuador.blogspot.com/2015/12/cambio-climatico-agua-y-ecosistemas.html Blog Agua en el Ecuador.

martes, 22 de septiembre de 2015

Proyecto PACC Gobernabilidad del agua Ecuador

Con el apoyo del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) y como parte del Proyecto de Adaptación al Cambio Climático (PACC) del Ministerio del Ambiente, se impulsaron medidas de adaptación al cambio climático en las cuencas de los ríos más vulnerables del Ecuador. En el siguiente video pueden ver un resumen de esta iniciativa implementada en diversas zonas del Ecuador que busca medidas de adaptación al cambio climático para las comunidades locales.