I

I. GENERALIDADES Y CONCEPTOS SOBRE MANEJO DE CUENCAS

1.1. Introduccin

El deterioro de las cuencas hidrogrficas se ha convertido en uno de los problemas ambientales, sociales y econmicos ms importantes del mundo y de nuestro pas.

La deforestacin, el sobrepastoreo, el crecimiento demogrfico, el uso inadecuado de la tierra, las prcticas agrcolas, industriales, energticas y domsticas inadecuadas, la falta de lineamientos, polticas y acciones integradas han generado en las ltimas dcadas un agravamiento de los problemas de erosin, deforestacin, crecidas e inundaciones que han llevado a un preocupante estado de deterioro de la mayora de las cuencas hidrogrficas importantes del pas, con efectos ya evidentes sobre la reduccin en la disponibilidad y calidad del agua, degradacin del suelo y el aumento de la vulnerabilidad a desastres naturales, ocasionando costos y prdidas importantes en infraestructura, vidas humanas y de inversin adicional.

Por otra parte, el desarrollo econmico que ha presentado el pas, ha originado fuertes presiones sobre los recursos naturales renovables, habindose diagnosticado diferentes problemas tales como la contaminacin de suelos, agua y aire y agotamiento de recursos naturales en general, situacin que origina graves conflictos entre los usuarios.

Tradicionalmente ha existido dificultad de captar la atencin y el inters de polticos, tcnicos y agricultores para el desarrollo, manejo, uso y conservacin de los recursos naturales, bajo el enfoque conservacionista de cuencas hidrogrficas. Se considera, que una estrategia conveniente sera plantearse el problema de lo particular a lo general. La gente a todos los niveles habla de la importancia de conservar la cuenca pero la ubica muy lejos de la gente misma; por lo tanto es necesario disponer de una metodologa de extensin-comunicacin, que permita acercar ms a la poblacin con la cuenca. Un aspecto en el cual se debe tener conciencia es que en la cuenca, cotidianamente se desarrolla una serie de actividades tales como: vivienda, comercio, agroindustria, produccin agrcola y pecuaria, caminos, entre otras. Es importante que la gente reflexione sobre la gestin de la cuenca en cuanto a su capacidad de produccin de agua, oxgeno, aire puro, captura de carbono, biodiversidad, alimentos, embellecimiento del paisaje y recreacin, para mejorar la calidad de vida.El aprovechamiento y manejo integrado, tiene en la etapa de desarrollo integrado el concepto de desarrollo participativo, puesto que son los habitantes de una cuenca determinada los que al final hacen la gestin ambiental que es la ltima etapa de desarrollo. Entonces podemos entender el concepto "integrado" como un aprovechamiento de los recursos naturales de las cuencas que resulten en un crecimiento econmico, con un mejoramiento de la calidad de vida y que sea sostenible en el tiempo (Jimnez, 2003).Lo anterior, aunado a la actual crisis mundial de escasez de agua dulce, ha obligado a los gobiernos, instituciones cientficas, educativas y entes financieros a prestar una mayor atencin a la conservacin de las cuencas hidrogrficas, y en los casos que sea necesario a recuperar y sanear aquellas que se han visto deterioradas por la accin del hombre.

Esta situacin demanda tcnicos y profesionales capacitados e identificados con la problemtica, que conozcan y participen en la gestin y manejo de cuencas, integrando las dimensiones biofsicas con las socioeconmicas y la proteccin del ambiente. Ello requiere de enfoques estrategias y conocimientos modernos sobre manejo de cuencas hidrogrficas a fin de lograr un uso y manejo adecuado de los recursos naturales y la recuperacin de los que ya han sido deteriorados.1.2. Definicin, clasificacin y caractersticas de una cuenca hidrogrfica.Cuenca. Es una zona de la superficie terrestre en donde (si fuera impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida.La definicin anterior se refiere a una cuenca superficial; asociada a cada una de stas existe tambin una cuenca subterrnea, cuya forma en planta es semejante a la superficial. De ah la aclaracin de que la definicin es vlida si la superficie fuera impermeable.

Cuenca hidrogrfica. Es el territorio en que las aguas convergen hacia los puntos ms bajos de la superficie de la misma y se une en una corriente resultante o ro principal que las evacuan hacia un lago, mar u ocano. Sus lmites suelen coincidir con la lnea de cimas que marca la divisoria de las aguas entre las vertientes, pero en algunos casos especiales no coinciden forzosamente con la cuenca orogrfica. Los limites no son inmutables y acusan oscilaciones que son el resultado de las capturas fluviales de redes hidrogrficas ms activas (Saltav, 1975).La cuenca hidrogrfica se concibe como un sistema natural dinmico compuesto de elementos; biolgicos fsicos y antrpicos que reaccionan dialcticamente entre s, creando por lo tanto un conjunto nico e inseparable en permanente cambio. Esto fundamentalmente nos ha conducido a entender que la cuenca hidrogrfica puede distinguirse bajo dos marcos principales: Un marco Biofsico que la define conceptualmente como tal y un Marco Poltico referido fundamentalmente a su Manejo, Rehabilitacin y Ordenamiento.Clasificacin de cuencas.Existen fundamentalmente dos tipos de cuencas desde el punto de vista de su salida:Endorreicas. El punto de salida est dentro de los lmites de la cuenca y generalmente es un lago (figura 1.1).

Exorreicas. El punto de salida se encuentra en los lmites de la cuenca y est en otra corriente o en el mar (figura 1.1).

Cuenca endorreica

Cuenca exorreicaFigura 1.1. Tipos de cuencas.Caractersticas de las cuencas.Se clasifican en dos tipos, segn la manera en que controlan los fenmenos mencionados: Las que condicionan el volumen de escurrimiento, como el rea de la cuenca y el tipo de suelo.

Las que condicionan la velocidad de respuesta, como son el orden de corrientes, pendiente de la cuenca y los cauces, etc. A continuacin se describen las caractersticas de la cuenca y los cauces de mayor importancia por sus efectos en la relacin precipitacin-escurrimiento.Parteaguas. Es una lnea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topogrfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas (figura 1.2).

rea de la cuenca. Se define como la superficie, en proyeccin horizontal, delimitada por el parteaguas (figura 1.2).

Corriente principal de una cuenca. Es la corriente que pasa por la salida de la misma. Ntese que esta definicin se aplica solamente a las cuencas exorreicas. Las dems corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes tributarias. Todo punto de cualquier corriente tiene una cuenca de aportacin, toda cuenca tiene una y slo una corriente principal. Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias o a los puntos de salida se llaman cuencas tributarias o subcuencas.

Figura 1.2. Caractersticas de una cuenca.

Entre ms corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir, entre mayor sea el grado de bifurcacin de su sistema de drenaje, ms rpida ser su respuesta a la precipitacin. Orden de corrientes. Se determina como se muestra en la figura 1.3. Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, una de orden 2 tiene slo tributarios de primer orden, etc. Dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos corrientes de orden 3 forman una de orden 4, etc. pero, por ejemplo, una corriente de orden 2 y una de orden 3 forman otra de orden 3. El orden de una cuenca es el mismo que el de la corriente principal en su salida; as, por ejemplo, el orden de la cuenca de la figura 1.3 es 4.

Figura 1.3. Orden de corrientes de una cuenca.

Un orden de corrientes alto o una densidad elevada refleja una cuenca altamente disectada, que responde rpidamente a una tormenta. Las densidades u rdenes de corrientes pequeas se observan donde los suelos son muy resistentes a la erosin o muy permeables; donde estos indicadores son elevados, los suelos se erosionan fcilmente o son relativamente impermeables, las pendientes son altas y la cobertura vegetal es escasa.

1.3. La cuenca como unidad de planeacin y gestin.

1.3.1. Planificacin de cuencas.

La planificacin de cuencas hidrogrficas, es el proceso de formular y aplicar un conjunto de operaciones y acciones de acuerdo con los problemas y a la situacin actual en que se desenvuelve la cuenca para cumplir con los objetivos propuestos. La gestin de los recursos hdricos y cuencas hidrogrficas es el proceso de direccin y supervisin de actividades tanto tcnicas como administrativas orientadas a maximizar en forma equilibrada los beneficios sociales, econmicos, ambientales que se pueden obtener con el aprovechamiento del agua y recursos conexos; as como a controlar fenmenos y efectos adversos asociados al uso de los recursos, con el fin de proteger al hombre y al ambiente que lo sustenta (http://www.aguabolivia.org).

La cuenca constituye la principal unidad territorial donde el agua, proveniente del ciclo hidrolgico, es captada, almacenada, y disponible como oferta de agua.Con frecuencia las cuencas hidrogrficas poseen no solo integridad edafobigena e hidroclimtica sino que, adems, ostentan identidad cultural y socioeconmica, dada por la misma historia del uso de los recursos naturales. En el mbito de una cuenca se produce una estrecha interdependencia entre los sistemas biofsicos y el sistema socioeconmico, formado por los habitantes de las cuencas, lo cual genera la necesidad de establecer mecanismos de gobernabilidad.Por esta razn, la cuenca hidrogrfica puede ser una adecuada unidad para la gestin ambiental, a condicin de que se logren compatibilizar los intereses de los habitantes de sus diferentes zonas funcionales y las actividades productivas de las mismas.El proceso de implementacin de las polticas pblicas que garanticen la conservacin de los recursos y el mejoramiento de las condiciones de vida de la poblacin en las cuencas hdricas, es la gestin ambiental (INE, 2003).1.3.2. La cuenca como unidad de anlisis, planificacin y manejo.

El anlisis, planificacin y manejo ambiental son elementos inseparables del desarrollo de un pas o regin. Diversos criterios de sectorizacin espacial han sido utilizados para llevar a cabo estas actividades. Entre stos destacan la dinmica econmica regional, las divisiones poltico-territoriales, el grado de homogeneidad en cuanto a determinadas caractersticas fsico-naturales y, por ltimo, el patrn de drenaje de las aguas superficiales.

Ningn criterio es superior al otro, todo depende de las caractersticas del problema atendido y de los objetivos perseguidos. Obviamente, las cuencas hidrogrficas responden bsicamente al ltimo de los criterios mencionados.

Para efectos prcticos y de manera simplista la cuenca puede ser dividida en tres secciones: i) la cuenca alta o seccin alta de la cuenca, que corresponde generalmente con las reas montaosas limitadas en su parte superior por el parteaguas; ii) la cuenca media o seccin media de la cuenca, la cual comprende las zonas de pie de monte y valles bajos donde el ro principal mantiene un cauce definido y, iii) la cuenca baja o zonas transicionales, tales como estuarios y humedales. Estas ltimas son reas deposicionales donde el ro principal divaga e incluso desaparece como tal. Existen cuencas donde el contraste topogrfico es tan marcado que slo dos secciones, la alta y la baja, son identificables.

La cuenca es una unidad espacial relevante para analizar los procesos ambientales generados como consecuencia de las decisiones en materia de uso y manejo de los recursos agua, suelo y vegetacin. En efecto, las posibilidades de diferenciacin espacial y de integracin conceptual de procesos ambientales que esta unidad brinda, hacen de ella un marco geogrfico propicio para entender los impactos ambientales de las actividades humanas.

La cuenca es tambin un marco apropiado para la planificacin de las medidas destinadas a corregir impactos ambientales producto del uso y manejo de los recursos. Sin embargo, la relevancia de la cuenca como unidad para la planificacin est condicionada por los alcances de los programas que se definan, su tamao y complejidad, los niveles de decisin involucrados y las fuentes de financiamiento.

El objetivo de lograr la sustentabilidad del proceso de desarrollo, plantea la necesidad de establecer una solucin de compromiso al problema de la incompatibilidad entre los lmites poltico-territoriales y los lmites naturales que definen las cuencas. En este sentido, la inclusin de consideraciones estratgicas tendentes a armonizar las decisiones concebidas desde estas distintas perspectivas geogrficas puede ser una alternativa para resolver la incompatibilidad. En materia de gestin ambiental y, en particular, de manejo de los recursos son los lmites poltico-territoriales, no los naturales, los que introducen el problema (Basterrechea et al. 1996).

Se parte que en la microcuenca hay un orden establecido por la naturaleza para el comportamiento de los recursos naturales (agua, suelo, aire, flora, fauna, biodiversidad). Por esta razn debe ser considerada como la unidad bsica de planificacin para las actividades socioproductivas. Desarrollar tecnologas apropiadas a las condiciones del pas, que contemple la reduccin de agroqumicos, implementacin de sistemas de labranza mnima. Con esta estrategia se buscar el desarrollo de una agricultura ms amigable con el ambiente, permitiendo la produccin de alimentos en forma rentable y a la vez que contribuya con la conservacin de los recursos naturales. Implementar sistemas diversificados de produccin, que permitan mayores opciones de obtencin de ingresos a las familias y a la vez el aprovechamiento de subproductos y productos de la finca, repercutiendo en bajar costos, disminuir la contaminacin y tener el suelo con mayor cobertura (Solrzano, 2003).

1.3.3. La subvaloracin de los servicios ambientales. Las cuencas hidrogrficas, por ser la unidad fsica en la cual tienen lugar todos los procesos naturales, son as mismo la unidad natural y lgica para el desarrollo agrcola, ambiental y socioeconmico. Con el crecimiento demogrfico y el aumento de las necesidades de urbanizacin, industrializacin y produccin de alimentos, los efectos de la actividad antropognica ya no se limitan slo a zonas pequeas ni a una comunidad en particular. Deben examinarse en el contexto ms amplio en el que ocurren.

Los recursos fsicos y biolgicos de las cuencas hidrogrficas proporcionan bienes y servicios a las poblaciones humanas, incluida la proteccin de las fuentes hdricas, mitigacin de los efectos de desastres naturales mediante la regulacin de la escorrenta, la proteccin de los recursos costeros y la pesca, la proteccin de las zonas edificadas (viviendas, transporte y dems infraestructura econmica y social) y la proteccin de la agricultura en tierras bajas de alta productividad. La calidad y cantidad de esos servicios se ven afectadas tanto por los fenmenos naturales, tales como huracanes, terremotos, sequas y erupciones volcnicas, como por la actividad humana. No resultan fcilmente estimables los beneficios econmicos exactos que se derivan de la proteccin de las cuencas altas ni tampoco resultan necesarios para apreciar la contribucin esencial que hacen las cuencas altas bien manejadas a los beneficiarios en las cuencas bajas. Pese a los beneficios, los interesados a menudo no se dan cuenta de lo que se pone en riesgo de no tomar en serio la proteccin ambiental. Desafortunadamente, las polticas y las inversiones con demasiada frecuencia reflejan esa falta de valoracin En los niveles locales y comunitarios, no suele comprenderse, y mucho menos valorarse, la relacin que existe entre las partes altas y bajas de las cuencas hidrogrficas, ni los servicios que brinda el manejo de cuencas. Por ejemplo, los ms interesados no han logrado relacionar los beneficios que entraa la proteccin de la cuenca hidrogrfica con un mejor suministro de agua porque la mayora de las personas no saben de donde proviene el agua que consumen ni cmo les puede afectar lo que sucede en la cuenca alta.

Por lo general, al manejo sostenible de las cabeceras de las cuencas se le asigna una prioridad relativamente baja en comparacin con los supuestos beneficios mayores y ms inmediatos que pueden lograrse con las inversiones econmicas en las cuencas bajas, tales como la irrigacin para la agricultura de exportacin, la camaronicultura y el desarrollo turstico. Los formuladores de polticas, los inversionistas y otros interesados suelen hacer caso omiso de los servicios ambientales cruciales y los beneficios econmicos que produce un buen manejo de las cuencas altas, tanto para la salvaguarda de las poblaciones y las inversiones econmicas y sociales en las cuencas bajas, as como en el aseguramiento de otros servicios esenciales tales como el abastecimiento y proteccin de las fuentes de agua y la regulacin del clima.

Un enfoque sistmico de la valoracin de las diversas funciones de las cuencas hidrogrficas puede ayudar a los planificadores a comprender mejor las ventajas y desventajas relativas de las diversas opciones para el empleo de las cuencas hidrogrficas. Para que tengan la mayor utilidad, las valoraciones deben reflejar la mayor cantidad posible de los bienes y servicios de la cuenca, y deben reflejar cmo dichos bienes y servicios son aprovechados tanto por los hombres como por las mujeres, los ricos y los pobres.

Los beneficiarios de las cuencas bajas deben contribuir a la proteccin de las cuencas altas. A continuacin mencionamos algunos ejemplos de dicha contribucin. En Quito, Ecuador, un porciento de los pagos por uso de las aguas se est dedicando a financiar proyectos para la conservacin y el manejo de las cuencas hidrogrficas que suministran agua a la ciudad para consumo domstico e industrial. Asimismo, en Colombia, la Autoridad Hdrica de Bogot brinda fondos para el manejo del Parque Nacional de Chingaza para proteger la principal cuenca de la ciudad. En el estado brasileo de Paran, el cinco porciento de la recaudacin proveniente del impuesto sobre las ventas se asigna a los municipios donde se encuentran las fuentes de suministro de agua para que se emplee en la proteccin de dichas fuentes. En Costa Rica, algunos propietarios de tierras reciben recompensa por sus esfuerzos de reforestacin como reconocimiento por el servicio de regeneracin de las aguas que brindan los rboles. En El Salvador, el BID est apoyando una actividad de manejo de la cuenca del cauce superior del ro Lempa para hacerle frente a los problemas de sedimentacin en esa cuenca que estn afectando la produccin energtica en la mayor instalacin hidroelctrica del pas (Mahone, 1999).

1.3.4. Objetivos centrales de los proyectos de manejo de cuencas. Este criterio se basa en el hecho de que, por lo general, los proyectos de manejo de cuencas se estructuran en base a unos pocos (si no uno solo) ejes centrales de accin, los cuales son complementados por acciones de apoyo que contribuyen al logro del o los objetivos centrales del mismo. El punto de partida para la definicin de estos objetivos es la identificacin de problemas que surgen como consecuencia de las iniciativas emprendidas en la cuenca en materia de uso y manejo de los recursos.

Segn este criterio los proyectos de cuencas podran ser clasificados como:

a) Proyectos de manejo de cuencas para el control de los procesos de degradacin de suelos.

b) Proyectos de manejo para la produccin de agua.

c) Proyectos de manejo para el control de la contaminacin de suelos y aguas.

d) Combinaciones de algunos de los anteriores.

En los proyectos de manejo de cuencas orientados al control de los procesos de degradacin de suelos las medidas de manejo son diseadas de manera que incrementen la productividad del recurso y mantengan, o mejoren, la calidad de las aguas. La vegetacin es a menudo utilizada para reforzar los objetivos de proteccin de los suelos y regulacin del rgimen hdrico.

Los beneficios esperados de este tipo de proyecto pueden ser agrupados en dos grandes categoras: beneficios in situ entre los que el beneficio por excelencia es el sostenimiento y, muy a menudo, incremento de la productividad agrcola y beneficios aguas abajo, tales como incremento de la vida til de las obras de aprovechamiento de recursos hdricos; incremento de los valores recreacionales, estticos y de uso para consumo humano de las aguas y preservacin del hbitat y sitios de desove de especies animales.

Los proyectos de manejo de cuencas orientados al sostenimiento o incremento del rendimiento de los recursos hdricos, se fundamentan en el manejo de los recursos vegetacin y suelo a objeto de a) regular el rgimen hdrico de la cuenca y, de esta forma, evitar fluctuaciones severas en el rgimen de escorrenta superficial y subsuperficial, y b) mantener o mejorar las condiciones fsicas, qumicas y biolgicas de las aguas. El recurso agua es valorado por su capacidad de satisfacer la demanda de agua para consumo domstico, tanto a nivel de la cuenca tratada como de su rea de influencia. Los beneficios esperados de estos proyectos provienen tanto de los daos evitados por escasez del recurso como por el valor de mercado del mismo.

Estos proyectos pueden contener elementos de administracin del agua (definicin de tarifas, aspectos legislativos), as como de saneamiento ambiental (plantas de tratamiento, construccin de infraestructura de suministro y almacenaje). Pero el elemento central es la puesta en prctica de medidas de manejo de los recursos aguas arriba de los sitios de aprovechamiento.

Los proyectos orientados al control de la contaminacin de suelos y aguas, tienen como objetivo central la preservacin de la calidad qumica, fsica y biolgica de estos recursos. El principio que orienta las acciones en este tipo de proyecto es que, dada las interacciones entre los recursos suelo, agua y vegetacin, la contaminacin de alguno de esos recursos es susceptible de ser transmitida a los restantes y, por ende, de disminuir su valor como recurso.

Los beneficios esperados de estos proyectos estn asociados a la preservacin de la biodiversidad, las prdidas evitadas en los valores de uso de estos recursos as como a la prevencin de los efectos negativos sobre la salud humana (Basterrechea et al. 1996).

1.3.5. Planificacin participativa en el manejo de cuencas. Desde el principio, se tiene que lograr la planificacin participativa en la bsqueda del desarrollo rural local sostenible, involucrando a la poblacin para que de esta manera el proyecto se haga relevante a las necesidades y aumente la disposicin de la poblacin a cooperar. La participacin significa la incorporacin de los polticos y representantes de las instituciones para asegurar la implementabilidad de las propuestas.

La planificacin participativa es un proceso de orientacin y organizacin, para que la poblacin que reside dentro de una cuenca hidrogrfica se rena, y con la ayuda de personal capacitado identifique los problemas y necesidades de inters mutuo. Es un proceso para definir un plan de accin que conduzca a resolver los problemas y buscar beneficios para las familias, los individuos y los grupos localizados en la cuenca y en las reas de influencia.

La deteccin de problemas a travs del diagnstico participativo y la evaluacin ambiental de cada finca son las actividades de arranque. La bsqueda a la solucin de los problemas detectados en los talleres y en las evaluaciones de campo es la clave para el xito del manejo de cuencas, pero una solucin de problemas englobada dentro del marco de bsqueda del desarrollo rural sostenible bajo las premisas establecidas en la definicin del manejo de cuencas.

La planificacin tiene que ser un proceso muy disciplinado para evitar inconvenientes ya que las alternativas seleccionadas no dejaran nunca satisfechos a todos los residentes porque siempre existirn conflictos de inters. La planificacin debe considerar sistemticamente la recoleccin de informacin, identificacin de lderes, formacin del comit de planificacin, talleres de diagnstico, diseo de alternativas por especialistas, talleres de seleccin de alternativas, diseo de estrategias para la ejecucin, aprobacin poltica del proyecto por los municipios y otras instancias competentes (Mahone, 1999).

1.3.6. Inadecuacin de la estructura institucional para el manejo de las cuencas hidrogrficas. Los problemas institucionales se relacionan con las polticas, la autoridad, la capacidad y la responsabilidad. A continuacin mencionamos algunos de los problemas:

El traslape de jurisdicciones, ya que las fronteras polticas no coinciden con las fronteras naturales de las cuencas hidrogrficas.

Traslape de jurisdicciones respecto de las leyes y reglamentos al compartir varios la responsabilidad de diversos aspectos del ordenamiento ambiental y esferas conexas, como, por ejemplo, la vivienda, la minera, los recursos hdricos. Esta situacin podra calificarse de "vaco institucional" ya que, de hecho, ninguna de esas entidades suele ejercer autoridad sobre las cuencas hidrogrficas de por s.

Legislacin inadecuadada y falta de aplicacin de la legislacin existente.

Estructura de incentivos distorsionante vinculada con muchas polticas nacionales relativas a la agricultura, la silvicultura, la tenencia de la tierra, las migraciones, etc.

Los gobiernos municipales o locales, trabajando con las partes interesadas clave, pueden desempear un papel dirigente en la identificacin y el fomento de la proteccin y el manejo sostenible de las microcuencas que son de importancia en la zona geogrfica de sus jurisdicciones. Lo anterior, sin embargo, debe lograrse trabajando con una ptica ms amplia de la cuenca hidrogrfica, una ptica que suele trascender las fronteras de los municipios. Es preciso desarrollar mecanismos que movilicen a los principales interesados para garantizar que se realice una planificacin adecuada tanto al nivel micro como al nivel macro, de manera que las intervenciones en una parte de una cuenca hidrogrfica mayor refuercen las intervenciones en otra parte, en lugar de minarlas. Hay casos en que grandes cuencas hidrogrficas se extienden ms all de los linderos municipales y estatales, y hasta de las fronteras polticas internacionales. Se necesitan mecanismos de coordinacin y planificacin eficaces que tomen en consideracin los efectos de cualquier uso en las cabeceras de las cuencas y el impacto en las cuencas bajas.

A fin de superar los obstculos institucionales, es preciso esforzarse por trabajar dentro de los marcos institucionales y jurdicos existentes al mximo de las posibilidades. Lo que falta es informacin, la participacin pblica, y quizs la asistencia tcnica para aumentar el conocimiento acerca de ellos y su aplicacin (Mahone, 1999).

1.3.7. Acciones prioritarias. La escasez de recursos financieros y la falta de inters en los beneficios del manejo ambiental se han citado en muchas ocasiones como razones para no emprender actividades de manejo de cuencas. Para que las polticas surtan efecto en mayor escala, es menester la adopcin en masa de mtodos agrcolas que no sean los de tumba y quema. Pero, para que se puedan repetir y mejorar las experiencias hay que superar muchos impedimentos.

Como respuesta, hemos identificado varias acciones prioritarias, incluidas las siguientes:

Fortalecer a las autoridades municipales y su capacidad de abordar los problemas del uso de la tierra y el manejo de las cuencas hidrogrficas.

Apoyar la planificacin racional del uso de las tierras para viviendas, infraestructura, as como el manejo idneo de los recursos naturales.

Garantizar la participacin pblica en la planificacin de las cuencas hidrogrficas y que dicha planificacin incorpore plenamente las cuestiones de gnero.

Integrar los planes locales de desarrollo con los de manejo de las cuencas hidrogrficas.

Apoyar las polticas y los incentivos de mercado que fomenten la reforestacin, la silvicultura sostenible y la arboricultura.

Requerir que los beneficiarios de las cuencas bajas paguen por los servicios de las cuencas hidrogrficas y dedicar fondos a ayudar a los agricultores de subsistencia y otros propietarios de tierras en las cuencas altas para que adopten prcticas ms sostenibles de manejo de los recursos naturales, y proteger los ecosistemas de tierras altas.

Apoyar la proteccin de cuencas hidrogrficas crticas y la restauracin de sistemas ecolgicos clave para mitigar los efectos de futuros desastres naturales (por ejemplo, el manejo de zonas protegidas).

Establecer un marco transnacional de manejo de cuencas hidrogrficas que movilice los esfuerzos de diversos pases en torno a un conjunto de problemas comunes de manejo de cuencas hidrogrficas y trabajar por la creacin de acuerdos para el manejo de cuencas internacionales clave.

Los programas para el manejo de las cuencas hidrogrficas deben basarse, en la medida de lo posible, en las iniciativas ambientales nacionales y regionales existentes. Las instituciones regionales de desarrollo clave pueden proporcionar apoyo poltico y tcnico a los programas nacionales y a las cuencas hidrogrficas transnacionales (Mahone, 1999).

1.4. Principales problemas de alteracin de cuencas.

Los impactos ms significativos del uso de la tierra se asocian con acontecimientos poco frecuentes y extremos. Por ejemplo, la mayor parte del transporte de sedimentos procedentes de la erosin y de sustancias contaminantes tiene lugar durante grandes tormentas, durante fenmenos climticos extremos, como huracanes, o cuando las fuertes lluvias siguen a un periodo de sequa. Los impactos tambin varan dependiendo de la localizacin de las poblaciones afectadas y de la dependencia de la poblacin de estos recursos para el sostenimiento de sus familias y hogares. Los rangos de variabilidad de los procesos naturales constituyen el parmetro ms importante para identificar los impactos reales y potenciales de las prcticas del uso de la tierra. Los impactos del uso de la tierra se hacen ms negativos debido a la complejidad de los procesos en las laderas y, potencialmente, por el cambio climtico. El conocimiento de los procesos naturales relacionados con el impacto de origen humano que supone el cambio del uso de la tierra es crtico para el desarrollo de estrategias de respuestas apropiadas y efectivas.

Como regla general, los impactos de las actividades del uso de la tierra sobre los procesos hidrolgicos y de sedimentacin slo se pueden verificar en las cuencas de menor tamao (hasta algunas decenas de kilmetros cuadrados), donde se pueden distinguir de los procesos naturales y de otras fuentes de degradacin. Por tanto, el uso de instrumentos y mecanismos econmicos ser probablemente ms efectivo tambin a esta escala. Las asunciones de que las relaciones observadas en las cuencas ms pequeas se pueden mantener en las de mayor tamao y que los procesos observados en una regin concreta se pueden aplicar a otra, han conducido con frecuencia a respuestas inapropiadas y poco efectivas, ya que los procesos que dominan en cada escala son muy diversos. Ciertos impactos del uso de la tierra en la calidad del agua, como la salinidad, tienen tambin un impacto en cuencas de mayor tamao. En las cuencas mayores, los impactos son difciles o imposibles de verificar debido al largo espacio de tiempo comprendido entre la causa y el efecto y muchos otros factores que se solapan. Este hecho hace que sea difcil llegar a acuerdos entre los usuarios sobre los derechos y responsabilidades necesarias para llevar a cabo mecanismos de reparto de costes y beneficios en grandes cuencas.

En ausencia de una informacin ms completa, han surgido generalizaciones o mitos sobre las relaciones entre las actividades del uso de la tierra y los procesos hidrolgicos, como la deforestacin causa inundaciones, sin considerar el tamao de la cuenca, o la deforestacin causa erosin, incluso all donde las tasas de erosin natural son altas. Estas generalizaciones, que no pueden ser verificadas, y que en algunos casos han sido rechazadas por un anlisis cientfico, se utilizan todava con frecuencia como justificacin a polticas y programas. Dichos mitos se seleccionan con frecuencia entre multitud de casos para apoyar los programas y las polticas, ya que sus asunciones no son verificables. Este hecho conduce a polticas mal dirigidas y a medidas correctoras ineficaces que, con frecuencia, tienen como resultado que las poblaciones ms pobres y minoritarias de las tierras altas sean los chivos expiatorios, a pesar de que sus contribuciones al problema tengan con frecuencia una importancia menor que otros factores. Debido a la complejidad de los procesos del medio biofsico y al largo periodo de tiempo que discurre entre la causa y el efecto, la incertidumbre est presente en todos los hallazgos cientficos y en las asunciones sobre las interacciones tierra-agua. Esta incertidumbre necesita ser puesta en evidencia para evitar la aparicin de nuevos mitos.

Comprender las consecuencias de las decisiones del uso de la tierra y el desarrollo de las respuestas adecuadas implica la necesidad de distinguir estos impactos de los procesos naturales y su variabilidad. Esto es especialmente evidente para los aspectos relacionados con las tasas de erosin y sedimentacin, los cuales se han discutido en numerosos estudios de casos que tambin llevan consigo implicaciones en el manejo. Por ejemplo, si la erosin generada por las prcticas agrcolas en la cuenca de recepcin de una presa es insignificante en comparacin con la erosin natural, un cambio en esas prcticas no cambiar el impacto de colmatacin de la presa. El diseo y la ubicacin de la presa misma podra ser sencillamente poco apropiada en un clima rido o semirido donde la alta erosin es un elemento inherente a los procesos del medio biofsico (FAO, 2000).

Figura. La interrelacin, en un crculo vicioso, de los grupos de factores que actan en la degradacin de los recursos de una cuenca.

El hombre realiza labores agrcolas, ganaderas, forestales, industriales dentro de la cuenca, ah desarrolla su infraestructura habitacional en conjunto con las actividades agropecuarias y dems actividades comerciales y socioeconmicas. Todas estas actividades generan productos que generalmente significan ingresos econmicos, pero que de una manera u otra, si no se tiene la debida precaucin en la planificacin de instalaciones, en el manejo de los residuos de cosecha ,en el manejo de la basura, en el uso y manejo del suelo y en general con aplicar una tecnologa para la produccin conservacionista, se convierten en degradantes y contaminantes de la cuenca.

El rea de recarga acufera es la parte de terreno donde la gente interviene en la cuenca, deforestando, quemando, laboreando el suelo, realizando sus actividades pecuarias, agrcolas, industriales, de agroindustria, caminos, entre otras (Solrzano, 2003).1.5. Manejo integral de cuencas hidrogrficas.

1.6. El Manejo de Cuencas en Mxico y Ejemplos.

1.6.1. Antecedentes

La evolucin histrica de manejo de recursos naturales en cuencas hidrogrficas en Mxico, proviene de la poca prehispnica y su enfoque era una respuesta a la problemtica regional y las soluciones planteadas se consideran estructurales y no estructurales como fueron definidas por Brooks et al. (1991).

La cuenca de Mxico, fue el lugar de asentamiento de los aztecas y los problemas que tenan que afrontar eran de carcter hidrolgico, para el manejo de zonas lacustres, de acuerdo con Ramrez (1976); el manejo de los recursos hdricos en la cuenca, se realiz con obras hidrulicas tales como drenes, canales, diques, sistemas de drenaje para la formacin de chinampa y, represas y acueductos para el abastecimiento de agua potable y evitar las inundaciones en dicha cuenca (Ramrez, 1976).

En la pennsula de Yucatn, lugar de asentamientos de la cultura maya, el problema era el aprovechamiento de los recursos naturales para la agricultura. En esta cuenca del tipo criptorreica, con vegetacin de selva y con suelos someros y pedregosos, se utilizaba el sistema de agricultura roza-tumba-quema para la siembra de maz. Esta tcnica de cultivo nmada, estaba ligada al factor suelo y cambio la composicin florstica existente, formando los acahuales o vegetacin secundaria. La decisin de uso de los terrenos y su impacto en la ecologa regional ha sido reconocida hasta la fecha, como lo reporta Hernndez X. (1962).

En las zonas ridas y semiridas de Mxico, los Yaquis y los Mayos realizaron derivaciones de los escurrimientos superficiales de los grandes Ros del Yaqui y Mayo con la construccin de bordos de derivacin y obras de entarquinamiento para el desarrollo de la agricultura. La viabilidad de estos programas dependa de las magnitudes de los escurrimientos, los cuales eran una funcin del manejo de la vegetacin en las zonas altas y de lo aleatorio de la precipitacin (Garca et al., 1981).

1.6.2. Consideraciones para el manejo de cuencas en Mxico.

A pesar de los grandes esquemas de desarrollo regional que realizaron las comisiones de las cuencas, de los programas especficos de manejo de cuencas que se han establecido y de las acciones de gobierno para utilizar y conservar los recursos naturales, an persisten fuertes problemas de erosin, produccin de sedimentos, de cambios de uso del suelo sin control y degradacin de la biodiversidad en Mxico.

Esta problemtica slo se puede resolver con estrategias de gobierno y de concertacin con los productores, ya que estos deben ser los promotores de su propio desarrollo. En este esquema se deber definir el rea de influencia de los programas, delimitar las responsabilidades de las entidades federales, estatales y municipales y concertar voluntades para hacer cumplir con la legislacin existente.

Especial atencin deber darse al proceso de descentralizacin de la administracin de los recursos naturales y es recomendable iniciarlos en aquellos programas de manejo de recursos naturales a nivel de cuenca que se encuentren en operacin con la participacin del sector pblico y productivo.

Considerando las experiencias obtenidas, el enfoque de microcuencas parece ser el camino adecuado para el manejo de los recursos naturales, ya que da las posibilidades para que los municipios los responsables de estos programas de desarrollo y que la federacin y los estados acten como las unidades rectoras del desarrollo.

Bajo este esquema es posible, definir la programacin, presupuestacin, elaboracin, ejecucin, seguimiento y evaluacin de prcticas de manejo en las cuencas, en el nivel municipal ya que ah se puede lograr la participacin directa de los productores. Las dependencias federales y estatales deberan servir de apoyo para alcanzar los objetivos propuestos.

Es recomendable considerar las alianzas entre gobierno y los productores, ya que esto permitir verdaderas acciones de manejo de los recursos naturales en microcuencas, y donde los productores sean los principales promotores del programa (Martnez, 1999).

1.6.3. Ejemplos de manejo de cuencas en Mxico.

Debido a la importancia que tiene el Sistema Cutzamala por ser el principal abastecedor de agua potable para la ciudad de Mxico, la CNA a travs del IMTA ha iniciado acciones de conservacin y restauracin en la cuenca ms importante que integra al sistema, con el objetivo principal de eficientar y preservar la calidad del aguadel embalse mediante el manejo integral de la cuenca alta de captacin. Se han coordinado instancias gubernamentales y no gubernamentales, mediante lo cual se suman esfuerzos tendientes a la conservacin y rehabilitacin de la cuenca. Sobre la base de una metodologa social que promueve e incrementa la participacin, se han realizado acciones conservacionistas con las comunidades rurales y urbanas en 2,644 hectreas. Se han monitoreado los afluentes de la subcuenca del ro Amanalco, principal tributario de la presa Valle de Bravo. Adems, se han evaluado y validado las prcticas de conservacin difundidas en la cuenca donde se han verificado su eficiencia en el control de los escurrimientos y la prdida de suelo. La campaa de concientizacin permanente sobre la fragilidad de los recursos naturales est fructificando en una mayor participacin de los distintos niveles de la sociedad en las actividades de conservacin y rehabilitacin que se llevan a cabo en la cuenca.

La cuenca del ro Texcoco, fue sometida a un programa de manejo que consisti en la construccin de terrazas de banco, rasamientos y subsoleos, presas de control de azolves, reforestaciones en 50.1 ha, y un aumento en la superficie agrcola. Estas obras se realizaron a partir de 1975 con la participacin la Comisin del Lago del Texcoco y con aportaciones del Gobierno del Estado de Mxico y los productores. Para evaluar el impacto de las obras, se realizo un anlisis tcnico y econmico para determinar su efecto en el volumen de escurrimientos superficiales, los escurrimientos mximos instantneos, la produccin de sedimentos, la degradacin especifica de la cuenca (Martnez, 1999).

Se han realizado anlisis de los diferentes estudios y diagnsticos sobre el proceso de erosin en las cuencas hidrogrficas de la Costa de Chiapas, demuestra una situacin preocupante. Destacan una serie de problemas en relacin al impacto humano y los cambios del uso del suelo en la zona, que aceleran los procesos erosivos, como son: la deforestacin, la extensin de cultivos anuales y pastizales en zonas de laderas, el manejo deficiente de cultivos, la falta de medidas de conservacin de suelos. Las caractersticas naturales muestran que cada uno de los factores de clima (alta cantidad e intensidad de las lluvias), topografa (pendientes muy pronunciados), geologa (rocas granticas altamente intemperizadas aumenta el potencial natural de erosin, llegando a un nivel extremo en su accin conjunta. La vegetacin y los suelos son los reguladores ms importantes en el ciclo hidrolgico de las cuencas, por lo que su conservacin es sumamente importante (Baumann, 1999).

1.7. Los Consejos de Cuenca.

1.7.1. Antecedentes

Para instrumentar la Poltica de Desarrollo Regional, y el manejo eficiente de los recursos naturales en el pas, se crearon a partir de 1947, siete comisiones de cuencas hidrogrficas, las cuales fueron Organismos Descentralizados, de la Secretaria de Recursos Hidrulicos. A partir de esa fecha, el Manejo de Cuencas en Mxico fue considerado como uno de los programas de desarrollo regional integral, fundamentado en una planeacin global a corto, mediano y largo plazo congruente con las necesidades de desarrollo econmico y social del pas.

La Comisin del Papaloapan se estableci en 1947 y a partir de esa fecha se constituyeron las Comisiones del Grijalva-Usumacinta, Tepalcatepec, Balsas, Lerma-Santiago, Panuco y Fuerte las cuales tenan entre sus responsabilidades realizar obras de defensa en los ros, presas de almacenamiento para la regulacin de avenidas, obras de irrigacin, plantas hidroelctricas, sistemas de agua potable, sistemas de comunicacin tales como vas de navegacin, puertos, carreteras, ferrocarriles, telgrafos, telfonos, la creacin y ampliacin de los centros de poblacin, desarrollos agropecuarios, forestales y agroindustriales. As como la realizacin de estudios y proyectos y en algunos casos reacomodo y cambios de uso del suelo para desarrollos agrcolas, con su consecuente impacto ecolgico. (Elwell and Polerman, 1980).

La Comisin Hidrolgica de la Cuenca del Valle de Mxico se constituy en 1951 y su rea de influencia comprenda los estados de Mxico, Hidalgo y el Distrito Federal. Los objetivos planteados fueron: la estimacin de los recursos hidrulicos de la Cuenca del Valle de Mxico y de los caudales que pudieran traerse de otras cuencas para satisfacer las demandas de agua potable de la poblacin del Distrito Federal y zonas aledaas.

En 1974 se decreta la creacin de la Comisin del Lago de Texcoco, para continuar con el Plan Lago de Texcoco, su responsabilidad fue la de realizar el aprovechamiento racional del rea federal del vaso Ex-Lago de Texcoco regulando los volmenes escurridos y realizando programas de conservacin, reforestacin y desarrollo en los ros de oriente de la Cuenca de Mxico.

Para fortalecer la participacin de los gobiernos de los estados en el desarrollo regional, la mayor parte de las Comisiones hidrolgicas han desaparecido y las funciones del desarrollo fueron transferidas a las entidades federativas y a las delegaciones federales correspondientes. La Comisin del Valle de Mxico continua con su operacin para cumplir con los objetivos planteados (Martnez, 1999).

1.7.2. Principios y objetivos de los consejos de cuenca.

Para atender los problemas de usos y distribucin del agua y los conflictos que surgen entre distintos usuarios, un importante nmero de naciones ha decidido reconocer a las cuencas hidrolgicas como la unidad natural para medir, administrar, planificar y organizar la gestin eficaz encaminada a un aprovechamiento sustentable. Por eso, a partir de 1997 la administracin del agua se realiza por medio de Consejos de Cuenca, lo que permite operar desde un enfoque regional, siendo adems los espacios fsicos que naturalmente facilitan los acuerdos y consensos entre sus habitantes y autoridades, en la bsqueda de mejores mtodos para manejar el recurso.

La instalacin y puesta en marcha de los Consejos, Comisiones y Comits de Cuenca en todo el pas constituye quizs el cambio ms significativo realizado en los ltimos aos al sistema mexicano de gestin del agua con miras a descentralizar las decisiones.

Actualmente existen 25 consejos de cuenca a los que se suman rganos auxiliares creados en el mbito territorial de subcuencas, microcuencas y acuferos en donde los representantes de los diversos usos del agua y las autoridades federales, estatales y municipales coordinan acciones y concertan objetivos y planes para dar solucin a los problemas asociados al aprovechamiento y uso del recurso y ampliar las posibilidades de intervencin de usuarios y gobiernos locales.

En este sentido, la misin de los Consejos de Cuenca es contribuir a la mejor administracin y gestin del agua; al desarrollo de la infraestructura hidrulica y a la preservacin de las cuencas.

La gestin del agua ha avanzado en aspectos tcnicos, institucionales, jurdicos, sociales y polticos. No obstante, la componente organizacional y de participacin, de la mayor importancia en la gestin del agua, se encuentra poco desarrollada.

Las actividades de los Consejos de Cuenca se orientan a alcanzar los siguientes objetivos:

Sanear las cuencas, corrientes y cuerpos de agua.

Promover el uso eficiente del agua.

Ordenar el aprovechamiento y regular la distribucin y los usos del agua.

Conservar el suelo y el agua.

Promover el reconocimiento del valor social, ambiental y econmico del agua.

Sobre de estos objetivos se establecen programas y acciones especficas, de acuerdo a las prioridades y alcances de atencin en funcin de la problemtica de cada cuenca.

En un sentido amplio, y complementariamente a las funciones definidas tanto en el artculo 13 de la Ley de Aguas Nacionales como en el artculo 16 de su Reglamento, las funciones de los Consejos de Cuenca y sus rganos auxiliares son:

Prevenir y dar cauce a los conflictos asociados a la distribucin y usos del agua.

Identificar, analizar, caracterizar, diagnosticar y pronosticar los problemas, situaciones, demandas y necesidades de agua en una cuenca hidrogrfica.

Conciliar propsitos, sumar voluntades y recursos y definir planes y programas que tiene la finalidad de aumentar la eficiencia en la gestin del agua; mejorar su administracin, procurar el saneamiento de sus corrientes, cauces y cuencas, y ordenar y eficientar sus usos, manejo y aprovechamiento (Semarnap, 1999).

1.7.3. Organizacin y funcionamiento de los consejos de cuenca.

Los Consejos de cuenca estn integrados por: el Director General de la Comisin Nacional del Agua (CNA), quien preside el Consejo; un secretario tcnico; un representante de los usuarios por cada tipo de uso que se haga del recurso; y por los titulares de los Poderes Ejecutivos de las entidades federativas comprendidas dentro del mbito del Consejo de Cuenca de que se trate. Como invitados, pueden participar las instituciones, organizaciones y representantes de las diversas agrupaciones de la sociedad interesada, cuya participacin se considere conveniente para el mejor funcionamiento del mismo.

La creacin de un Consejo de Cuenca supone una serie de actividades relacionadas con aspectos de promocin, tcnicos, jurdicos, y de coordinacin y concertacin.

Estas acciones han sido agrupadas en cuatro etapas bsicas:

1. Gestacin Definir objetivos y una agenda preliminar del agua en la cuenca, para la creacin y desarrollo de su consejo de cuenca.

Integrar y difundir un diagnstico global de la situacin del agua en la cuenca, incluyendo cuando menos: la descripcin, balances hdricos generales y caracterizacin socioeconmica de la cuenca y sus usuarios, y la identificacin de los principales problemas y aspectos favorables o desfavorables que facilitan o limitan la integracin del Consejo de Cuenca.

Elaborar y revisar con usuarios representativos y actores regionales del agua, la versin preliminar de los documentos bsicos para el Consejo de Cuenca.

Identificar, consensar e instrumentar los mecanismos de coordinacin interinstitucional y de participacin social.

Promover ante los gobiernos federal, estatal y municipal y ante usuarios representativos para concertar su aceptacin y comprometer su participacin en la creacin del Consejo de Cuenca.

Integrar e instalar un Comit de Coordinacin o Promotor del Consejo de Cuenca.

Gestionar la autorizacin del Consejo Tcnico de la CNA.

Promover la organizacin de comits de usuarios por uso del agua y por estado, subcuenca o regin y la creacin de la correspondiente Asamblea de Usuarios.

Formalizar la acreditacin de usuarios

2. Instalacin Proponer y consensar un conjunto mnimo de acuerdos y compromisos entre los integrantes del Consejo.

Revisar y consensar la versin definitiva de los documentos bsicos de creacin del Consejo.

Preparara la logstica de la sesin de instalacin.

Formalizar la instalacin jurdica del consejo de Cuenca.

3. Consolidacin Elaborar y consensar las reglas de organizacin y funcionamiento del Consejo.

Revisar y validar el diagnstico global, formular y consensar los diagnsticos especficos del agua en la cuenca con la incorporacin de la percepcin de los usuarios.

Definir y consensar objetivos de corto plazo, programas y proyectos conforme a prioridades.

Propiciar la definicin de objetivos y estrategias y la formulacin de programas de mediano y largo plazo para la Cuenca y definir los mecanismos para su evaluacin y reformulacin peridica (Plan de gestin Integral del Agua en la cuenca).

Dar seguimiento y desahogar la Agenda del Agua y prioridades en la cuenca.

Crear comisiones, comits y grupos de trabajo conforme a prioridades.

Elaborar programas de inversin y gestionar su ejecucin.

Evaluar peridicamente la gestin del consejo.

4. Operacin Desahogo cotidiano de la Agenda del agua de la Cuenca.

Evaluar peridicamente la gestin del Consejo

Dentro de los procesos e instancias que implica la creacin y desarrollo de un Consejo de Cuenca, existe una serie de mecanismos de participacin, con distintos integrantes, distintas atribuciones y distintos niveles de decisin, que responden a necesidades especficas. As, un Consejo de Cuenca integra los siguientes grupos de trabajo:

El Consejo en pleno, con los vocales gubernamentales y vocales usuarios. En esta instancia es donde se toman las decisiones estratgicas.

La Asamblea de Usuarios, que se constituye con la participacin de representantes de todos los usos y todos los estados o regiones presentes en la cuenca. Es en este grupo donde se concentra e integran las propuestas de los sectores usuarios, al mismo tiempo que de l se desprenden las tareas que sern realizadas por los propios usuarios.

Comits de Usuarios. La Asamblea de Usuarios se soporta en distintas agrupaciones de usuarios, denominados comits estatales y regionales, de acuerdo a su mbito de competencia. En efecto, estos grupos son los primeros peldaos y los realmente operativos para incorporar a los usuarios del agua en el proceso de la toma de decisiones.

Grupo de Evaluacin y Seguimiento (GES). Integrado por representantes directos de los vocales del Consejo, es el encargado de la instrumentacin, formulacin y consenso de los acuerdos suscritos o por establecerse, mientras que el Consejo en pleno se reserva la aprobacin de las decisiones y acuerdos trascendentes.

Grupos especializados, como parte del GES, realizan los anlisis ms particularizados o eminentemente tcnicos; son grupos de expertos, dependientes de los propios integrantes del GES (Semarnap, 1999).

1.8. Discusin sobre la problemtica general en la Regional Pacfico Sur de la CNA.

II. ASPECTOS SOBRE LA PLANEACION, CARACTERIZACIN Y GESTIN DE MANEJO INTEGRAL DE CUENCAS.

2.1. Sistemas de Informacin Geogrfica y Percepcin Remota en la Planeacin y solucin de problemas en el manejo integral de cuencas.

Los sistemas de informacin geogrfica (SIG) han surgido como poderosas herramientas para la manipulacin y anlisis de grandes volmenes de datos, estadsticos, espaciales y temporales, que son necesarios para generar, de una forma flexible, verstil e integrada, productos de informacin, ya sean mapas o informes, para la toma de decisiones sobre el uso de tierras.

2.1.1. Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG). El National Center for Geographic Information and Analysis de USA los define como Sistema de hardware, software y procedimientos elaborados para facilitar la obtencin gestin, manipulacin, anlisis, modelado, representacin y salida de datos espacialmente referenciados para resolver problemas complejos de planificacin y gestinAunque en sentido estricto no sera necesario, se han desarrollado un tipo especfico de aplicaciones informticas para el manejo de estos sistemas. Estos programas es lo que popularmente (y equivocadamente) se conoce como SIG (IDRISI, ArcInfo, GRASS, etc.), pero que realmente constituyen tan solo un componente de lo que es realmente un SIG. Podramos considerar, en sentido amplio que un SIG est constituido por:

1. Bases de datos espaciales en las que la realidad se codifica mediante unos modelos de datos especficos.

2. Bases de datos temticas cuya vinculacin con la base de datos cartogrfica permite asignar a cada punto, lnea o rea del territorio unos valores temticos.

3. Conjunto de herramientas que permiten manejar estas bases de datos de forma til para diversos propsitos de investigacin, docencia o gestin.

4. Conjunto de ordenadores y perifricos de entrada y salida que constituyen el soporte fsico del SIG. Estas incluyen tanto el programa de gestin de SIG como otros programas de apoyo.

5. Comunidad de usuarios que pueda demandar informacin espacial.

6. Administradores del sistema encargados de resolver los requerimientos de los usuarios bien utilizando las herramientas disponibles o bien produciendo nuevas herramientas.El desarrollo de estas y otras aplicaciones informticas conlleva el anlisis e interpretacin de gran cantidad de datos biofsicos y socioeconmicos, estadsticos, espaciales y temporales, con objeto de producir diversas clases de productos informticos en forma de imgenes, mapas y otros informes necesarios en la toma de decisiones. Para ello son necesarias herramientas informticas de anlisis espacial que faciliten el fcil acceso a los datos y su manipulacin.

La teledeteccin proporciona datos e imgenes de la cubierta vegetal y usos del territorio, permitiendo una rpida y eficiente monitorizacin de los cambios de usos que representa un elemento esencial en la evaluacin de los riesgos de degradacin y capacidad de uso sostenible de las tierras.

Figura. Ejemplo de resultados de un estudio aplicando SIG.

2.1.2. Bases de datos espaciales y temticas. Uno de los problemas fundamentales en el desarrollo de un proyecto de SIG es, al igual que en el caso de la cartografa tradicional, cmo representar una realidad compleja y continua de forma simplificada y en elementos discretos. La base de un Sistema de Informacin Geogrfica es, por tanto, una serie de capas de informacin espacial. El desarrollo de una base de datos espacial conlleva una simplificacin de la realidad para adaptarla a un modelo de datos. Existen dos modelos de datos bsicos, vectorial y raster.

Figura. Modelo de datos vectorial.

En el modelo vectorial se considera que la realidad est dividida en una serie de objetos discretos (puntos, lneas y polgonos) a los que se puede asignar diversas propiedades, cualitativas o cuantitativas. Estos objetos se codifican por su posicin en el espacio (puntos y lneas) o por la posicin de sus lmites (polgonos). Los cambios de escala van a suponer en muchos casos que los objetos cambien de un tipo a otro.

Figura. Enlace a base de datos en un sistema vectorial.

En el modelo raster por el contrario considera la realidad como un continuo en el que las fronteras son la excepcin y la regla la variacin continua. La representacin se realiza dividiendo ese continuo en una serie de celdillas o pixeles y asignndole a cada una un valor para cada una de las variables consideradas. Los cambios de escala van a reflejarse en el tamao de estas celdillas.

Figura. Modelo de datos raster.

La representacin que en la base de datos espacial se haga de la realidad es una de las cuestiones fundamentales ya que condiciona enormemente la estructura de la misma y los modos de trabajo posteriores. Hoy en da sin embargo se tiende a compaginar al mximo ambos modelos para conseguir una mayor versatilidad. Existen diversos perifricos de entrada de datos espaciales (tableta digitalizadora, escner o incluso por el teclado). Otra forma importante de entrada de datos es la importacin de los mismos desde otros sistemas.

Las ventajas del modelo rster incluyen la simplicidad, la velocidad en la ejecucin de los operadores y que es el modelo de datos que utilizan las imgenes de satlite o los modelos digitales de terreno. Entre las desventajas del modelo rster destaca su inexactitud que depende de la resolucin de los datos y la gran cantidad de espacio que requiere para el almacenamiento de los datos. Este ltimo problema puede compensarse mediante diversos sistemas de compresin. Adems en muchos casos la precisin en las coordenadas del modelo vectorial es ms terica que real.

Resulta sin embargo evidente que el modelo vectorial resulta ineficiente para representar variables continuas como isolneas, ya que todas las operaciones que permite el modelo rster resultaran terriblemente lentas y en la prctica imposibles de desarrollar. En general, cualquier tipo de modelizacin fsica de procesos naturales que se base en Sistemas de Informacin Geogrfica requiere una modelo de datos de tipo rster.

Existe una tendencia a compaginar ambos modelos facilitada por el aumento en la capacidad de los ordenadores. Se trata de representar los diferentes fenmenos espaciales con el modelo de datos ms apropiado en cada caso. En lneas generales se pueden codificar las formas en un modelo vectorial y los procesos con un modelo rster, para ello se requieren herramientas eficaces de paso de un formato al otro. Resulta sencillo, finalmente, la visualizacin simultnea de datos en los dos formatos gracias a la capacidad grfica actual.2.1.3. Tipos de programas SIG. Evidentemente ningn programa de SIG puede ser el mejor de los programas posibles y cubrir todas las posibles expectativas. Por tanto los programas acaban especializndose en funcin del tipo de datos que se supone que se van a utilizar, el tipo de aplicaciones y la lgica de trabajo.

Segn el tipo de datos:

SIG Raster. Incluyen principalmente herramientas para el manejo de variables espaciales (IDRISI, GRASS, ERMapper, SPRING,PCRaster).

SIG Vectorial. Manejo de objetos (ArcInfo, ArcView, MapInfo, Geomedia).

Figura. Pantalla de Geomedia.

Respecto a la forma de organizar el trabajo:

SIG basados en mens, orientados normalmente a la gestin tanto en empresa como en administracin (ArcView, IDRISI para windows, MapInfo, Geomedia, SPRING).

SIG basados en comandos, orientados a la investigacin (GRASS, ArcInfo, IDRISI para MSDOS, PCRaster). La ventaja de los programas basados en comandos es la capacidad de programar y ejecutar scripts complejos.

Figura. Pantalla de ArcView GIS 3.1.

Figura. Pantalla de IDRISI.

Respecto a la filosofa y objetivos de desarrollo.

SIG comerciales (ArcInfo, Geomedia, ArcVIew, MapInfo, Smallworld).

SIG gratuitos o semigratuitos (SPRING, PCRaster, IDRISI).

SIG abiertos (GRASS).

Figura. Pantalla de GRASS.

2.1.4. Usos de los Sistemas de Informacin Geogrfica. La inclusin de informacin espacial y temtica permite llevar a cabo consultas de diversos tipos, desde las ms simples a las ms complejas, as como ejecutar modelos cartogrficos o dinmicos.

Quizs la operacin ms sencilla sea la produccin de mapas de las variables contenidas en una base de datos o de nuevas variables calculadas a partir de las disponibles.

Ms sofisticado sera el uso de herramientas de anlisis espacial y lgebra de mapas para el desarrollo y verificacin de hiptesis acerca de la distribucin espacial de las variables y objetos.

Un punto ms all de sofisticacin sera la utilizacin de un SIG para resolver problemas de toma de decisin en planificacin fsica, ordenacin territorial, estudios de impacto ambiental, etc. mediante el uso de instrucciones complejas del anlisis espacial y lgebra de mapas.

Finalmente, las aplicaciones ms elaboradas de los SIG son aquellas relacionadas con la integracin de modelos matemticos de procesos naturales, dinmicos y espacialmente distribuidos.Un Sistema de Informacin Geogrfica es una herramienta que permite la integracin de bases de datos espaciales y la implementacin de diversas tcnicas de anlisis de datos. Por tanto cualquier actividad relacionada con el espacio, puede beneficiarse del trabajo con SIG. Entre las aplicaciones ms usuales destacan:

Cientficas

Ciencias medioambientales y relacionadas con el espacio

Desarrollo de modelos empricos

Modelizacin cartogrfica

Modelos dinmicos

Teledeteccin

Gestin

Cartografa automtica

Informacin pblica, catastro

Planificacin fsica

Ordenacin territorial

Planificacin urbana

Estudios de impacto ambiental

Evaluacin de recursos

Seguimiento de actuaciones

Empresarial

Marketing

Estrategias de distribucin

Planificacin de transportes

Localizacin ptimaMuy buenos resultados se han conseguido en el desarrollo de herramientas SIG para el manejo integral de cuencas, la planificacin de los recursos naturales, su gestin y control a diferentes escalas.

2.1.5. Sistema de Posicionamiento Global. El sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System GPS) es una serie de satlites de Estados Unidos de America (U.S.A. NAVSTAR) que hacen posible el posicionamiento sobre la superficie terrestre con precisin de pocos milmetros. La posicin sobre la superficie es calculada por la medicin de las distancias a los satlites con el uso de ciertas radiofrecuencias. El receptor terrestre registra una seal que le indica la localizacin de un satlite, con lo cual el receptor calcula la latitud, longitud y altitud de un punto sobre la superficie terrestre. Mientras el receptor registre ms satlites, el equipo tendr la capacidad de navegar y ubicar puntos con mayor precisin. Algunos sistemas son capaces de determinar la ubicacin con pocos milmetros de error, mientras que los sistemas ms baratos proporcionan errores de varios metros.

Las aplicaciones del GPS se han enfocado a la localizacin espacial precisa, as como proporcionar datos de longitud y reas para estudios, inventarios, cartografa y monitoreo. Algunas de las aplicaciones del GPS son:

Localizacin fcil y precisa de inventarios parcelarios.

Estimacin de superficies.

Determinacin exacta de la localizacin y longitud de carreteras y vas frreas.

Relocalizacin de puntos en un recorrido de campo.

Localizacin, relocalizacin y mapeo de reas crticas tales como hbitats de la fauna en riesgo y sitios arqueolgicos.

Localizacin y dimensin de minas.

Localizacin precisa de los lmites entre cubiertas vegetales.

Los rangos de las aplicaciones estn tan solo limitados por la precisin requerida. Aunque los datos son registrados en forma digital, estos pueden ser fcilmente descargados a una computadora y a un SIG para actualizar la informacin.

2.1.6. El Modelo Digital de Terreno. Uno de los elementos bsicos de cualquier representacin digital de la superficie terrestre son los Modelos Digitales de Terreno. Se denomina as al conjunto de mapas que representan distintas caractersticas de la superficie terrestre. Algunas definiciones limitan estas a las que se derivan de un mapa de elevaciones (Modelo Digital de Elevaciones) mientras que otras incluyen prcticamente cualquier variable regionalizada.

Siguiendo la primera de estas aproximaciones se va a considerar al mapa de elevaciones (MDE) como la pieza clave de un MDT y por tanto aquella que va a requerir ms atencin en su obtencin.

2.1.6.1. Modelo Digital de Elevaciones. Debido a que una de las aplicaciones ms extendidas de los MDE es la visualizacin tridimensional del relieve, los modelos TIN (red irregular de tringulos) han sido ampliamente utilizados. Sin embargo cuando el objetivo es el anlisis de la superficie terrestre es preferible la utilizacin del modelo raster.

Existen diversos mtodos para construir un MDE:

Mtodos directos

Altimetra, altmetros transportados por plataformas areas o satlites

GPS, sistema global de localizacin mediante satlites, que permite estimaciones suficientemente precisas de latitud, longitud y altitud de un punto.

Radargrametra, interferometra de imgenes radar

Topografa, estaciones topogrficas realizadas en el campo mediante dispositivos que permiten la grabacin de datos

Mtodos indirectos

Restitucin (a) fuente digital (imgenes de satlite), (b) fuente analgica (fotografa area)

Digitalizacin de curvas de nivel de un mapa mediante escner o tablero digitalizador.

El mtodo de generacin de MDE ms habitual y econmico es la digitalizacin de curvas de nivel.

2.1.6. 1. Aplicaciones de los MDT

Apoyo en anlisis estadsticos

Las variables incluidas en un MDT son factores de gran importancia en un gran nmero de procesos ambientales (precipitacin, insolacin-temperatura, flujos hdricos, erosin, distribucin de hbitats, etc.) por tanto van a ser un elemento clave a la hora de estimar otras variables mediante procedimientos de interpolacin global por regresin.

Modelos climticos

La topografa es el principal factor local que limita la energa solar incidente sobre la superficie terrestre. La variedad de altitudes, pendientes y orientaciones crean fuertes contrastes locales que afectan directa e indirectamente a procesos biolgicos y fsicos. Algunos de estos factores son modelizables con los MDT.

Modelos de visibilidad

Los modelos de visibilidad establecen el rea que se puede ver desde un punto y, por tanto, el rea desde la que puede verse ese punto. El primer caso puede ser til para el diseo de redes de control (de incendios forestales por ejemplo), el segundo como criterio a la hora de ubicar infraestructuras desagradables (vertederos).El anlisis de cuencas visuales puede utilizarse para la evaluacin del impacto visual de actuaciones con efectos negativos sobre el paisaje. Es posible construir un modelo de visibilidad, donde cada punto tiene asignado un valor proporcional a la extensin de su cuenca visual. Un modelo de este tipo puede servir de base objetiva para la toma de decisiones ya que permite conocer y comparar con fiabilidad la incidencia visual de las alternativas existentes.Modelos hidrolgicos

Las caractersticas topogrficas de una ladera determinan las pautas por las cuales el agua circula sobre ella. El modelo digital de elevaciones contiene informacin suficiente para definir, al menos en una primera aproximacin, las propiedades de la red de drenaje superficial y, por extensin, de la cuenca hidrolgica.

Se denomina lnea de flujo al trayecto que, a partir de un punto inicial, seguira la escorrenta superficial sobre el terreno. Las lneas de flujo siguen la lnea de mxima pendiente por lo que pueden deducirse del modelo digital de pendientes.

A partir del trazado de las lneas de flujo es posible definir la red hidrolgica, el rea subsidiaria de una celda y, por extensin, las cuencas hidrolgicas: Se define el rea subsidiaria de una celda como el conjunto de celdas cuyas lneas de flujo convergen en ella; una cuenca hidrolgica est formada por el rea subsidiaria de una celda singular, que acta como sumidero.

La magnitud del rea subsidiaria de una celda del MDE est directamente relacionada con el caudal mximo potencial, CMP, en el mismo. En efecto, el caudal que puede circular en un momento dado en un punto del terreno depende, entre otros factores, de la magnitud del rea subsidiaria, de las precipitaciones sobre ella y de la pendiente de la zona, que permite la circulacin con menor o mayor rapidez. En funcin de estos parmetros es posible simular el CMP en un modelo digital del terreno.

La modelizacin hidrolgica basada en modelos digitales de terreno pretende estimar los caudales generados en una cuenca a partir de sus caractersticas topogrficas as como las reas inundables en funcin de la altura esperable de las lminas de agua. Evidentemente, es necesario compaginar los resultados obtenidos a partir de los modelos de elevaciones con estimaciones de la capacidad de infiltracin de los suelos o la estimacin de precipitaciones mximas esperables.

Figura. Trayectoria del agua a partir de un punto.

Figura. Obtencin de cuencas y redes de drenaje.

Figura. Visin 3D de cuencas de drenaje.2.1.6. Uso de Sistemas de Informacin Geogrfica en el manejo integral de cuencas.De acuerdo con la experiencia obtenida en la Subcoordinacin de Conservacin de Cuencas en el trabajo para rehabilitar microcuencas hidrogrficas, donde se asume que los problemas de deterioro por el manejo inadecuado de los recursos naturales en las mismas, se origina en la falta de planeacin y el empleo de herramientas que posibiliten esta accin; por lo que un aspecto que se considera importante es realizar las acciones de rehabilitacin de cuencas, subcuencas y microcuencas, a partir del empleo de Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG) que permitan una caracterizacin del medio fsico de los recursos naturales agua, suelo y plantas y la priorizacin de las microcuencas, las cuales permitirn conocer en forma rpida las condiciones fsicas de la cuencas, y tener una base de soporte tcnico para la toma de decisiones y poder planificar estas acciones. Esta accin podr ayudar a resolver los problemas en la elaboracin y ejecucin de proyectos de rehabilitacin de microcuencas hidrogrficas, donde las acciones se realizan de manera sistemtica y costosa, adems de no poder atender toda la superficie de una cuenca por la falta de recursos econmicos recursos humanos, y en que la seleccin de las microcuencas para iniciar acciones se haca sin ningn sustento tcnico.

En 1996 el IMTA mediante el proyecto de SIG aplicados en estrategias de rehabilitacin de cuencas desarrolla y adapta a los SIG mediante una metodologa denominada SIG-CUENCAS esperando que sea una solucin factible a esta problemtica; Esta metodologa consiste en realizar la caracterizacin del medio fsico de las cuencas en forma rpida y fcil, empleando el SIG, mediante anlisis espacial y efectuar la priorizacin y as aportar elementos para la toma de decisiones y poder seleccionar microcuencas en donde iniciar la ejecucin de las acciones propuestas para la rehabilitacin de las cuencas. Esta metodologa permite la caracterizacin del medio fsico y el anlisis de los parmetros considerados para la priorizacin, se realiza en forma espacial y el despliegue de la informacin en forma cartogrfica o de mapas que sealan las condiciones actuales de la cuenca, de donde esto permite que los tcnicos encargados de las acciones de rehabilitacin de las microcuencas tengan las bases para la toma de decisiones con sustento tcnico, social y econmico.

El procedimiento generalmente empleado en el estudio de cuencas mediante SIG es el siguiente:

Reconocimiento de campo. Recorrido preliminar por la cuenca seleccionada para conocer la problemtica general del rea de estudio, las caractersticas fsicas, uso actual del suelo, accesibilidad, existencia de infraestructura, tipo, fuente y disponibilidad de agua, erosin hdrica, uso y manejo del suelo, capacidad del uso del suelo y otras caractersticas de la cuenca.

Recopilacin de informacin cartogrfica de la cuenca: topografa, uso del suelo, hidrolgica superficial, edafolgica, geolgica, clima, uso potencial, estudios y censos.

Anlisis y procesamiento de la informacin. La entrada de datos al SIG se realiza digitalizando en tableta electrnica, as como el anlisis espacial de la misma.

Obtencin de mapas temticos: Ubicacin del rea de estudio, Hidrologa, Fenmenos climatolgicos, Precipitacin, Clima, Niveles altimtricos, Geologa, Suelos y textura, uso actual del suelo, uso potencial del suelo Aspectos socioeconmicos, Uso potencial del suelo, Ubicacin de municipios comprendidos en la cuenca, pendientes, reas degradadas o erosionadas.

Priorizacin de microcuencas. Con el objetivo de realizar la priorizacin se divide la cuenca en microcuencas en considerando lmites naturales como parteaguas o fsicos en las partes planas. Una vez delimitadas las microcuencas se sobreponen sobre los mapas temticos y se elaboran mapas por microcuenca. La priorizacin de las microcuencas se realiza analizando los valores la informacin obtenida, de tal manera que aquellas microcuencas en las que se observa mayor degradacin o mayor riesgo de degradacin se consideran como reas prioritarias para su atencin.

2.1.7. Fundamentos de teledeteccin.

Teledeteccin es la tcnica que permite obtener informacin a distancia de objetos sin que exista un contacto material. Para que esta observacin sea posible es necesario que, aunque sin contacto material, exista algn tipo de interaccin entre los objetos situados sobre la superficie terrestre y un sensor situado en una plataforma (satlite, avin, etc.).

En este caso la interaccin va a ser un flujo de radiacin que parte de los objetos y se dirige hacia el sensor. Este flujo puede ser, en cuanto a su origen, de tres tipos:

Radiacin solar reflejada por los objetos(luz visible e infrarrojo reflejado)

Radiacin terrestre emitida por los objetos (infrarrojo trmico)

Radiacin emitida por el sensor y reflejada por los objetos (radar)

Las tcnicas basadas en los dos primeros tipos se conocen como teledeteccin pasiva y la ltima como teledeteccin activa.

2.1.7.1. Naturaleza de la radiacin.

La radiacin (solar reflejada, terrestre o emitida por el sensor y reflejada) que llega de la superficie terrestre y que ha atravesado la atmsfera, es almacenada en formato digital. Una vez recuperados los datos en el centro de control del satlite, permitirn obtener informacin acerca de la superficie terrestre y de la atmsfera. El tipo de informacin que se obtiene depender de la longitud de onda en la que el sensor capte radiacin.La radiacin se propaga mediante ondas que se desplazan por el espacio a la velocidad de la luz. Estas ondas presentan longitudes muy diferentes en funcin de las caractersticas del emisor. Aparecen desde los rayos X y gamma con longitudes de onda menores de 100 Amstrongs hasta las ondas de televisin y rdio con longitudes mayores de un metro.

El conjunto de todas las longitudes de onda se denomina espectro electromagntico. Dentro del espectro electromagntico se distinguen una serie de regiones, las ms utilizadas por las diferentes tcnicas de teledeteccin son la luz visible, el infrarrojo reflejado, el infrarrojo trmico y las microondas (radar).

Cualquier objeto en la naturaleza emite radiacin y lo hace con diferentes longitudes de onda. La cantidad de energa que emite un cuerpo por radiacin como la distribucin de esta energa en diferentes longitudes de onda depende fundamentalmente de la temperatura de dicho cuerpo. A mayor temperatura menor longitud de onda. La cantidad de energa emitida es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura

2.1.7.2. Interacciones entre la radiacin y los objetos.

Todos los objetos (independientemente de la radiacin que emitan) van a recibir radiacin, fundamentalmente del sol, que, en funcin del tipo de objeto que estemos considerando, puede seguir tres caminos:

reflejarse (la radiacin es reenviada de vuelta al espacio)

absorberse (la radiacin pasa a incrementar la energa del objeto)

transmitirse (la radiacin se transmite hacia abajo a otros objetos).

La fraccin de energa que se refleja se denomina reflectividad o albedo; la fraccin de energa que se absorbe se denomina absortividad; la fraccin de energa que se transmite se denomina transmisividad cumplindose que la suma de las tres debe ser igual a 1. La interaccin de la radiacin con la atmsfera y con los objetos terrestres, es decir los valores de reflectividad, absortividad y transmisividad de un cuerpo concreto, va a depender de la longitud de onda de que se trate y de las caractersticas de ese cuerpo.2.1.7.3. Interaccin atmsfera-radiacin electromagntica.

Algunos de los gases que componen la atmsfera absorben radiacin en determinadas longitudes de onda. La radiacin no absorbida se transmite a la superficie terrestre aunque se ve afectada por procesos de dispersin y refraccin. Los gases responsables de la absorcin son fundamentalmente:

Ozono: Absorbe radiacin ultravioleta

Dixido de carbono: Absorbe radiacin en 13 - 17.5 (;

Vapor de agua: Absorbe radiacin en 5.5 7 ( y por encima de 27 (;

De este modo aparecen una serie de regiones en el espectro en las que la radiacin es absorbida por uno o varios de los gases. Esto deja, por otro lado, regiones del espectro en las que no se produce absorcin, son las denominadas ventanas atmosfricas.

Visible e infrarrojo cercano (0.3 - 1.35 ()

Varias en el infrarrojo medio (1.5 - 1.8 (; 2 - 2.4 (; 2.9 - 4.2 (; 4.5 -5.5 () Infrarrojo trmico (8 - 14 ()

Microondas, por encima de 20 ( la atmsfera es prcticamente transparente

Figura. Bandas de absorcin y ventanas en el espectro electromagnticoProblema aparte supone la aparicin de partculas lquidas (nubes, figura) o slidas que reflejan gran parte de la radiacin solar que reciben. Las nubes emiten su propia radiacin en el infrarrojo trmico, diferente a la terrestre debido a su menor temperatura, con lo que ocultan la superficie terrestre en ambas regiones del espectro. Debido a la saturacin en vapor de agua, su capacidad de absorber radiacin en la banda de absorcin del vapor de agua depender de su espesor.

A la hora de disear un sensor, existen tres posibilidades fundamentales:

Captar radiacin solar reflejada por la superficie (en una longitud de onda correspondiente a una ventana atmosfrica).

Captar radiacin infrarroja procedente de la superficie terrestre o las nubes.

Captar radiacin de una banda en la que un gas presente una elevada capacidad de absorcin para as estimar la concentracin de este gas. Canto menos radiacin llegue mayor ser la cantidad de gas.

Figura. Efecto de las nubes sobre las observaciones de satlite.Las bandas de Meteosat (figura) son un ejemplo de cada una de estas posibilidades.

Visible

Infrarrojo trmico Vapor de aguaFigura. Imgenes de cada uno de los canales del satlite Meteosat.En general se considera que si el da es suficientemente despejado la absorcin atmosfrica puede despreciarse en las ventanas. Dispersin y refraccin son ms difciles de evitar, introduciendo distorsiones que deben ser corregidas.

En todo caso, los problemas relacionados con la interaccin de la atmsfera tienen mayor importancia en estudios multitemporales. Si se trabaja con imgenes de una sola fecha se asume que la distorsin atmosfrica es equivalente en todo el espacio (al menos en las imgenes de alta resolucin).2.1.7.4. Interaccin de los elementos de la superficie terrestre con la radiacin. De cara a la identificacin de objetos y procesos en la superficie terrestre, lo que nos interesa es la reflectividad de estos objetos respecto a las diferentes longitudes de onda. Cada tipo de material, suelo, vegetacin, agua, etc. reflejar la radiacin incidente de forma distinta, lo que permitir distinguirlo de los dems si medimos la radiacin reflejada. A partir de medidas de laboratorio se ha obtenido la reflectividad para las distintas cubiertas en diferentes longitudes de onda. El grfico que, para cada longitud de onda, nos da la reflectividad en tanto por ciento se conoce como signatura espectral y constituye una marca de identidad de los objetos. Resulta as fcil por ejemplo distinguir entre suelo y vegetacin, e incluso entre diferentes tipos de suelo o diferentes tipos de vegetacin.

La reflectividad en la nieve es alta en todas las longitudes de onda, especialmente en el caso de la nieve fresca. El agua, al ser el nico elemento superficial capaz de transmitir radiacin hacia abajo, tiene una reflectividad muy baja aunque muy dependiente de la longitud de onda. Absorbe casi toda la radiacin que le llega en las bandas del infrarrojo prximo y medio. La reflectividad aumenta algo en el visible especialmente en las bandas del azul y el verde. La turbidez del agua contribuye al aumento de la reflectividad en el verde y en el infrarrojo reflejado. La eutrofizacin del agua aumenta su reflectividad en el verde.

Figura. Respuestas espectrales.La vegetacin sana tiene una reflectividad baja en el visible aunque con un pico en el color verde debido a la clorofila. La reflectividad es muy alta en el infrarrojo reflejado o prximo debido a la escasa absorcin de energa por parte de las plantas en esta banda. En el infrarrojo medio hay una disminucin especialmente importante en aquellas longitudes de onda en la que el agua de la planta absorbe la energa.Esta curva tan contrastada se debilita en el caso de la vegetacin enferma en la que disminuye el infrarrojo y aumenta la reflectividad en el rojo y azul. Se observa tambin que la reflectividad de una planta depende de su contenido en agua. Cuando el contenido de agua aumenta disminuye la reflectividad ya que aumenta la absorcin de radiacin por parte del agua contenida en la planta.

Finalmente el suelo tiene una reflectividad relativamente baja para todas las bandas aunque aumentando hacia el infrarrojo. La signatura espectral es ms simple que en el caso de la vegetacin. Sin embargo la reflectividad del suelo va a depender mucho de la composicin qumica y mineralgica, la textura (el albedo de las arenas es mayor que el de las arcillas), del contenido de agua (a mayor humedad menor reflectividad) y de matera orgnica (tambin contribuye a disminuir la reflectividad). Estos ltimos factores estn interrelacionados por lo que no es fcil establecer cual es el responsable de los cambios del albedo.2.1.7.5. Caracterizacin de las imgenes de satlite.

Un sensor es el dispositivo que rene la tecnologa necesaria para captar imgenes a distancia. Puede captar informacin para diferentes regiones del espectro y cada una de estas regiones se denomina canal o banda.

Una imagen de satlite en estado bruto es un conjunto de imgenes (una por banda) similares a las que se obtienen haciendo una fotografa digital. Los pixels estn organizados en un sistema de filas y columnas pero sin referencia a coordenadas reales.

Las diferentes bandas pueden caracterizarse en funcin de:

Amplitud espectral (regin del espectro para la cual capta datos)

Resolucin radiomtrica (nmero de intervalos de intensidad que puede captar)

Tamao del rea captada

Resolucin espacial (tamao de pixel)

Resolucin temporal (tiempo que tarda el satlite en tomar dos imgenes del mismo sitito)

La altura a la que se sita el satlite y sus movimientos van a condicionar las caractersticas geomtricas y la resolucin temporal de las imgenes que producen (figura).

Figura. Efecto de la altura del satlite sobre las imgenes.Los satlites que como meteosat se sitan en rbita geoestacionaria (36,000 km) permanecen fijos y producen una imagen que abarca la mayor parte de la porcin del globo terrestre a la que apuntan, sin embargo las distorsiones que aparecen hacia los polos limitan su utilizacin a la porcin entre 50N y 50S. El rea de la superficie abarcada por cada pixel es necesariamente grande (2500 o 5000 metros dependiendo de las bandas) su resolucin espacial es por tanto pequea. Al permanecer fijos su resolucin temporal puede ser muy grande, en el caso de Meteosat hay una imgen cada 30 minutos.El problema de la correlacin negativa entre resolucin espacial y temporal se est solucionando en parte debido a la existencia mejores sistemas de almacenamiento de datos y al desarrollo de la teledeteccin aerotransportada, los sensores se colocan en aviones que vuelan a la altura (resolucin espacial) deseada en el momento que se requiera.

Al recibir la radiacin procedente de la superficie terrestre, el sensor almacena un nmero entero, se trata de un intervalo de intensidad o nivel digital a partir del cual se puede obtener de nuevo la radiacin recibida mediante ecuaciones sencillas. El nmero de niveles de intensidad se denomina resolucin radiomtrica.

Tabla. Caractersticas de los principales sensores utilizados en teledeteccin.SensorResolucin espacialTamao de imagenResesolucin temporalResesolucin Radiomtrica

Meteosat 2500 mToda la esfera0.5 horas 256 ND

NOAA AVHRR 1100 m2700 x 2700 Km12 horas1024 ND

Landsat TM 30 m185x185 Km16 das 256 ND

SPOT HRV 20 m60x60 Km20 das 256 ND

SPOT Vegetation 1150 m2200x200 Km1 da1024 ND

MODIS 250 - 100 m2330x2330 Km1 da1024 ND

El tratamiento de una imagen de satlite previo a su anlisis incluye:

Georreferenciacin (paso de un sistema de filas y columnas a un sistema de coordenadas estandard).

Paso de nivel digital a radiacin recibida.

Correccin atmosfrica (para eliminar las interferencias producidas por la absorcin, dispersin y refraccin en la radiacin recibida).

Dependiendo de la regin del espectro de que se trate:

Clculo de la reflectividad dividiendo la radiacin recibida por el sensor entre la radiacin estimada en superficie (ventana atmosfrica en el visible). A partir de la reflectividad en diferentes bandas pueden obtenerse ndices que se comporten como indicadores de desertificacin. Puede tambin clasificarse los distintos pixeles de la imagen en funcin de sus valores de reflectividad en clases que se correspondan con tipos de suelo, vegetacin, etc. Ejemplos: Landsat, NOAA.

Estimacin de la concentracin del gas que absorbe la radiacin en la regin del espectro manejada (zona de absorcin): Ejemplos TOMS y Meteosat.

Estimacin de la temperatura del cuerpo emisor utilizando la banda de infrarrojo trmico. Casi todos los satlites recogen radiacin en alguna regin del infrarrojo trmico.IV. CONSERVACIN DE SUELO Y AGUA Y EL MANEJO DE CUENCAS.4.1. Aspectos legales: Leyes, Normas sobre los recursos suelo, agua y bosque.

La gestin integrada de cuencas, en particular la gestin del agua, se sustenta especialmente en la capacidad de una entidad de cuencas para tomar decisiones y disear estrategias para alcanzar objetivos predeterminados por y para un grupo relativamente grande de actores que dependen y comparten un mismo recurso y territorio. Las decisiones del grupo de gestin, materializadas en estrategias de accin, se presentan usualmente bajo la forma de planes y marcos regulatorios. Las decisiones deben tomarse por medio de sistemas de gestin de cuencas establecidos legalmente para que tengan validez y aceptacin. Los planes deben ser considerados como instrumentos de gestin al servicio de los actores. Deben ser conciliatorios en trminos econmicos, sociales y ambientales, complementarios a los objetivos de cada actor as como del conjunto de actores y no suplantar su poder de decisin y flexibles para que, puedan reajustarse cada vez que se dispone de nueva informacin que hace variar las decisiones.

Los planes de ordenamiento de cuencas o planes maestros se formulan teniendo en cuenta los marcos regulatorios superiores, por ejemplo con relacin a las polticas econmicas vigentes. Sin embargo los planes a su vez deben generar mar