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Visión de Alhsud: El Código de Aguas mirando al futuro

Planificación y gestión de las aguas subterráneas

Gestión integrada de las aguas subterráneas en cuencas

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VERTIENTE NOVIEMBRE DE 2015, EDICIÓN N˚16

Gestión integrada de cuencas


Índice 1

Editorial Visión de Alhsud: Chile debe llevar al Código de Aguas hacia la gestión integrada de cuencas Aspectos de la planificación y gestión de las aguas subterráneas en un contexto regional

Gestión integrada de aguas subterráneas en cuencas

2-4

20-25

6-13

Agua, medioambiente y sociedad

14-19

Características actuales frente a los cambios propuestos al Código de Aguas

26-31

Una institucionalidad del agua para Chile

32-35

La visión del poder legislativo

36-37

Uso del agua en la agricultura

38-40

Remediación de sitios contaminados

42-49

Conocimiento hidrogeológico mediante sistemas distribuidos de temperatura

50-54

Directorio de ALHSUD Capítulo Chileno:

Presidente: Eugenio Celedón Cariola. Vicepresidente: Pablo Rengifo Oyarce. Director-tesorero: Gerardo Díaz del Río. Director-secretario: Hernán Llona Gajardo. Directores: José Luis Delgado Escárate; Francisco Echeverría Ellsworth, Pablo Jaeger Cousiño, Fernando Peralta Toro, Ignacio Popelka Jiménez y Francisco Suarez Poch . Past-Presidents: Eugenio Celedón Silva, Jaime Muñoz Rodríguez y Nelson Pereira Muñoz. Comité asesor: Gonzalo Lira Canguilhem, Luis Simón Figueroa del Río, José Luis Arumí, Luis Jorquera Galaz, Mario Jofré Cortés y Rodrigo Movillo Mattassi. Dirección periodística: Pilar Castillo Muñoz. Diseño y producción: Mónica Maldonado Cea. Revista Vertiente es el órgano oficial de difusión de ALHSUD Capítulo Chileno y tiene por finalidad entregar información a entidades nacionales e internacionales, autoridades, profesionales, técnicos y estudiantes vinculados a las aguas subterráneas. Providencia 2330, oficina 63. Santiago de Chile - comunicaciones@alhsudchile.cl - www.alhsudchile.cl


VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

Editorial

Eugenio Celedón Cariola Presidente de la Asociación Latinoamericana de Hidrología Subterránea para el Desarrollo (ALHSUD) Capítulo Chileno.

istóricamente hemos utilizado el agua a partir del agua superficial; luego, mediante otras fuentes de mayor inversión y explotación, como el agua subterránea, las de reúso y la desalinización del mar, entre otras. El problema de abastecimiento no es de disponibilidad, sino de costo de producción; y la atención de las demandas de cada cuenca principal es distinta dependiendo de los diferentes recursos disponibles, los que se pueden atender íntegramente a diferente valor de producción del agua, debiendo optimizar su costo, para lo que se requiere la Gestión Integrada de Cuencas. Como ALHSUD Capítulo Chileno creemos en una reforma del Código de Aguas que mire al futuro, en la cual debe incorporase la Gestión Integrada del Agua en cada una de las 101 cuencas principales del territorio, aprovechando los mejores talentos y capacidades de los sectores público y privado, con la obligación de los titulares de ser parte de las Organizaciones de Usuarios. Actualmente, el Código de Aguas legisla profundamente sobre las aguas superficiales y en forma casi complementaria sobre las aguas subterráneas. La razón de esto es lógica, ya

que históricamente se utilizó el agua a partir del agua superficial –disponible a la vista– que a medida que fue más escasa, se aprovecharon otras fuentes de mayor esfuerzo de inversión y explotación. Pensamos, por tanto, que el Código de Aguas debería incorporar el recurso hídrico de una cuenca principal en todas sus formas de origen y aprovechamiento. Chile no tiene un problema de disponibilidad de agua, la dificultad es de distribución espacial y de costo de producción del recurso, ya que disponemos de superávit en la zona sur y del litoral del Océano Pacífico, donde se encuentra cerca del 97% del agua de nuestro planeta. Eso es una constante para todas nuestras cuencas principales, donde existe en mayor o menor cantidad disponibilidad de agua en la nieve de la cordillera, de agua superficial en los ríos, esteros, lagos y agua recuperada de procesos, así como de agua de mar, posible de ser tratada. Nuestra propuesta transversal valora el trabajo y funcionamiento de las Juntas de Vigilancia y Organizaciones de Usuarios en la distribución y administración del recurso, pero considera la necesidad de la existencia de una sola organización matriz por cuenca principal, donde su territorio ope-

racional sea geográficamente la cuenca de cordillera a mar, para lo cual se debe generar la obligación de los usuarios a ser parte de las organizaciones, con la responsabilidad asociada al buen uso y gestión de los derechos de aprovechamiento que se les han otorgados sobre las aguas –que constituye un recurso nacional de todos los chilenos– y que ellos han recibido como privilegio o mandato el darles el mejor uso en beneficio del desarrollo del país. Se propone agregar en nuestra legislación el constituir organizaciones administradoras de cuencas principales, cuya directiva esté constituida por los representantes de las Juntas de Vigilancia y las Organizaciones de Usuarios de Aguas, junto a las autoridades regionales representando los intereses de toda la ciudadanía de la cuenca, que incluya el uso de todos los recursos hídricos de aguas de la cuenca (consuntivos y no consuntivos, superficiales, subterráneos, de reúso, tratados, desalinizados, trasvasados, etcétera), estamento o instancia que tenga la obligación de gestionar eficiente y efectivamente los recursos hídricos locales, buscando satisfacer las demandas globales, desarrollando un plan de inversión a largo plazo con financiamiento compartido de los usuarios y el Estado.

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REVISTA VERTIENTE

Visión de Alhsud Chile:

Chile debe llevar al Código de Aguas hacia la gestión integrada de cuencas

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Asociación Latinoamericana de Hidrología Subterránea para el Desarrollo (ALHSUD) Capítulo Chileno. Alhsud Capítulo Chileno es un organismo centrado en la difusión del conocimiento y convocatoria al debate participativo e intercambio de ideas de sus socios en torno a la adecuada gestión del los recursos hídricos, promoviendo y facilitando las condiciones técnicas,legales y culturales en beneficio de las personas y de las actividades productivas de los sectores económicos involucrados en el uso del agua (sanitario, agrícola, minero e industrial), bajo criterios de preservación y sustentabilidad.

l análisis que está realizando la "Subcomisión Juntas de Vigilancia y Aguas Subterráneas" –conformada para el trabajo conjunto de la Dirección General de Aguas (DGA) y la Confederación de Canalistas de Chile (Conca) y a cuya instancia, el Capítulo Chileno de Alhsud fue convocado a participar– ha demostrado la necesidad de generar modificaciones y ampliar los alcances de lo establecido actualmente en el Código de Aguas respecto de la legislación en materia de aguas subterráneas. En este escenario y frente a un esfuerzo de esta naturaleza, tiene sentido aprovechar la instancia legislativa para la elaboración de las mejores políticas públicas y para impulsar una reforma al Código de Aguas que mire al futuro y a la que se incorporen formas y regulaciones que permitan implementar efectivamente la gestión integrada del agua en cada una de las 101 cuencas principales del territorio nacional. En dicho contexto, el Capítulo Chileno de la Asociación

Latinoamericana de Hidrología Subterránea para el Desarrollo siempre ha asumido su responsabilidad de aportar en la definición de políticas públicas relativas al recurso hídrico, para lo cual, el análisis a través del tiempo se ha centrado, primero en la disponibilidad del recurso, concentrándose luego en las interpretaciones de los derechos de aguas y su asignación (si están sobre otorgados o no). Así, como Alhsud Chile hemos actuado como impulsores de discusiones para el desarrollo de ideas relacionadas al contexto de uso de las aguas subterráneas, como el fomento de la infiltración y aprovechamiento de los embalses subterráneos. Al respecto, nuestra visión de las aguas subterráneas y su importancia como parte del recurso hídrico del país, se visualiza en un contexto más amplio y orientado hacia la gestión integrada de cuencas. Y frente a las posibles modificaciones al Código de Aguas, instrumento principal de la gestión del recurso, la tarea que surge es la de plantear mejoras con una visión de Estado y a largo plazo, generada a partir de la

realidad actual, la cual releva el rol de las organizaciones de usuarios, sus atribuciones y mecanismos de acción.

El rol de las organizaciones de usuarios

Frente a la centena de cuencas y a las cincuenta y tres Juntas de Vigilancia presentes en el país, surge la importancia de cuantificar el valor de dichas organizaciones de usuarios, cuyas iniciativas han sido las que han permitido resolver los problemas generados en la gestión y aprovechamiento del recurso, evitando la judicialización y resolviendo estos por la vía de criterios ordinarios y técnicos, que son más favorables para las partes. Dichas asociaciones de usuarios funcionan directamente en el lugar, conocen los problemas locales, están ajenas a las rotaciones de Gobierno y no son parte de los cambios de las designaciones de autoridades. Por tanto, conocen el historial de la cuenca y los problemas desde su génesis y cuentan con el conocimiento implícito necesario para ser proactivos y propositivos para la resolución


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de problemas. Entonces, en ese contexto, con las últimas modificaciones al Código de Aguas, las Juntas de Vigilancia debieran hacerse cargo de las aguas superficiales y subterráneas, debiendo convertirse en una especie de organismo matriz. Al respecto, el enfoque presente en los cambios que se introduzcan al Código de Aguas debe tener un marco de acción asociado a la cuenca principal, con una gestión integrada entre el sector público y privado, que represente el territorio espacial que está en la naturaleza del funcionamiento del recurso del agua durante el ciclo hidrológico. Esta debiese ser la unidad de

funcionamiento en la que los criterios generales que se apliquen se organicen a través de los propios usuarios.

Integración del agua subterránea y superficial

Cualquier modificación al Código de Aguas debe integrar no sólo el agua superficial, sino también las aguas subterráneas, el agua de mar y la de reúso por tratamiento industrial. Observando la realidad de funcionamiento de las organizaciones de usuarios y la existencia de una única Comunidad de Aguas Subterráneas (Casub), surgen interrogantes frente a la falta de integración de las aguas subterráneas con las superficiales.

El enfoque presente en los cambios que se introduzcan al Código de Aguas debe tener un marco de acción asociado a la cuenca principal, con una gestión integrada entre el sector público y privado.

Se propone agregar en la legislación la constitución de Organizaciones Administradoras de Cuencas Principales, cuya directiva esté constituida por representantes de Juntas de Vigilancia y de Organizaciones de Usuarios de Aguas, junto a las autoridades regionales.

Las cifras actuales dan cuenta de que cerca del 70% del agua total otorgada en derecho es no consuntivo, mientras que cerca del 30% es de derechos consuntivos. De estos últimos, alrededor del 70% es para uso agrícola, un 10% para la actividad minera y apenas un 7% para consumo humano. En ese escenario, los diferentes intereses y obligaciones para cada uno de los usuarios podrían moderarse al integrar todos los recursos en una cuenca, potenciando la figura de las Juntas de Vigilancia. En lo que se refiere al mercado, la legislación vigente opera como una reasignadora de recursos, fundamentalmente por

precios o por valor del agua. Al respecto, desde la perspectiva de Alhsud Chile, planteamos que se debe cumplir con las condiciones indispensables que incluyan todos los derechos, por desalinización o reúso, entre otros. Nuestra propuesta transversal valora el trabajo y funcionamiento de las Juntas de Vigilancia u Organizaciones de Usuarios en la distribución y administración del recurso, pero reitera la necesidad de la existencia de una sola organización matriz por cuenca principal. Dichos actores deben tener la obligación de atender todas las demandas en el tiempo y para su objetivo, disponer de


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todos los recursos de la cuenca, donde su territorio operacional es geográficamente de cordillera a mar, para lo cual se debe generar la obligación de los usuarios a ser parte de las organizaciones, asumiendo la responsabilidad asociada al buen uso y gestión de los derechos de aprovechamiento que se han otorgados sobre las aguas, el cual constituye un recurso nacional de todos los chilenos, escenario en el que los usuarios han recibido como privilegio o mandato la obligación de darle el mejor uso en beneficio del desarrollo del país.

Organizaciones Administradoras de Cuencas

Es la idea mantener las organizaciones existentes funcionando y respaldadas por todos los recursos que le otorga la legislación vigente para su gestión. Sin embargo, actualmente hay cuencas con más de una Junta de Vigilancia y un seccionamiento de las mismas, que muchas veces requiere de acuerdos voluntarios que no producen la integración de la cuenca. Por ello, para resolver esta problemática, se propone agregar en la legislación la constitución de Organizaciones Administradoras de Cuencas Principales, cuya directiva esté constituida por los representantes de las Juntas de Vigilancia y de las Organizaciones de Usuarios de Aguas, junto a las autoridades regionales. Debería operar bajo este esquema, que dicha organización represente los intereses

Es indispensable la información del uso efectivo de todos los derechos de agua y del potencial funcionamiento de un mercado, lo que requiere de un monitoreo continuo a distancia por parte de la autoridad, con información pública y accesible.

de toda la ciudadanía de la cuenca, que incluya el uso de todos los recursos hídricos de aguas de la misma. Este estamento o instancia que tenga la obligación de gestionar eficiente y efectivamente los recursos hídricos locales, buscando satisfacer las demandas globales, desarrollando un plan de inversión a largo plazo, con financiamiento compartido de los usuarios y del Estado, encauzando hacia esas organizaciones los aportes que actualmente tienen los distintos ministerios y gobiernos regionales, financiando los planes de inversiones aprobados que se han implementado a nivel local para ser invertidos de manera eficiente y administrando un presupuesto de operación que permita su funcionamiento anual. Esta estructura es genérica y aplicable a todas las cuencas principales del país.

atendiendo todas las demandas, para lo cual es indispensable la información del uso efectivo de todos los derechos de agua y del potencial funcionamiento de un mercado de los mismos, lo que requiere de un monitoreo continuo a distancia por parte de la autoridad, con información que sea pública y accesible en forma instantánea por la administración de cuencas, así como del control de extracciones de los usuarios, niveles y calidad del agua en los cauces y acuíferos, extracciones de agua de mar y otros aspectos, de modo que la información de la existencia del recurso y cómo se utiliza por los propios usuarios esté disponible y se preserve la calidad y sustentabilidad de los recursos hídricos.

Las Organizaciones Administradoras de Cuencas –apoyadas en las Juntas de Vigilancia y Organizaciones de Usuarios existentes y por constituir en la cuenca– deben responsabilizarse de la operación hídrica

La gestión del recurso hídrico por cuencas mejoraría la realidad en la mayoría de los cauces principales del país, donde se observa que las aguas superficiales abundan en las cabeceras de la cuencas, las aguas subte-

Visión de futuro para el agua

rráneas en los valles centrales junto a las superficiales. Sin embargo, en la desembocadura ambos recursos son muy bajos, existiendo el agua de mar en abundancia, pudiendo redistribuirse todas ellas utilizando criterios de mercado (arriendo, traspaso, venta u otros), dando mejor aprovechamiento a las aguas subterráneas, donde son más abundantes (zona meseta central) y destinando parte de las aguas superficiales y el agua de mar desalinizada a los sectores de desembocadura. Chile se encuentra hoy con la posibilidad de dar un gran salto en materia de aguas, con mirada de largo plazo y con sentido país. Los conflictos suscitados por el agua entre los diferentes actores de cuencas provienen de factores propios de cada territorio, que en general tienen su origen en tratar de resolver sus problemas individuales de abastecimiento con la realidad local de disponibilidad que los compromete, buscando el mínimo costo, lo cual hace difícil o imposible la solución general mediante obras mayores, donde normalmente sus inversiones deben ser abordadas por el Estado y a las que deben también concurrir los usuarios organizados. Por ello, es indispensable fortalecer una estructura única de administración de usuarios por cuenca principal, la cual permita obtener soluciones colaborativas e integradas para el mejor aprovechamiento de los recursos hídricos del país.


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Aspectos de la planificación y gestión de las aguas subterráneas en un contexto regional

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Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y Sochid-AIHR. * El doctor Emilio Custodio es profesor emérito de Ingeniería de Terreno-Hidrogeología- Hidrología subterránea de la Universidad Politécnica de Cataluña (Barcelona, España), Presidente de la Consejo Asesor de la Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea y miembro honorario de ALHSUD. Posee más de cuarenta años de trayectoria profesional en áreas relativas a la hidrología subterránea, hidrogeología, hidrogeoquímica e isotopía ambiental, recursos de agua y técnicas nucleares.

con una gran inercia y que varía muy lentamente. De hecho, normalmente en los climas áridos, las zonas que disponen de aguas subterráneas sufren menos ante las sequías y son capaces de obtener los beneficios del agua subterránea en escenarios de crisis hídrica.

Si bien siempre ha estado presente, –desde que la tierra existe– su papel a través de los años ha sido el de mantener el caudal de los ríos, manantiales y humedales y lagos; conservar áreas de freatofitas ; transportar solutos de unas áreas a otras, y generar minerales. Además, ha jugado un rol geotécnico y geológico al condicionar propiedades de terrenos.

Figura 1: Evolución de la explotación de las aguas subterráneas en algunos países. Fuente: Margat y van der Gun, 2013.

El agua es un recurso económico no sólo para la agricultura, sino también para el uso urbano, industrial y minero. Y en muchos países, además, se le considera de vital importancia para la actividad del turismo. El agua es un bien social y cultural. En este escenario, el uso de las aguas subterráneas –como recurso utilizado desde hace algunos años– posee un notable almacenamiento asociado, lo cual quiere decir que cuenta

Además, la calidad es, en general, buena y estable, siendo apta para casi todos los usos. Para el caso del consumo humano requiere de un tratamiento, el cual se puede realizar sin problema en los países con riqueza, mientras que en las naciones más pobres es difícil generar esa posibilidad.

300

250 Extracción de agua subterránea, Km³/a

Emilio Custodio*

a OCDE ha centrado sus esfuerzos para definir qué es la gobernanza del agua. Enfocándonos específicamente en el agua subterránea, el primer aspecto importante a determinar es el rol que esta contiene.

India Estados Unidos

200

China Pakistán

150

Irán México

100

Arabia Saudita Rusia

50

0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Año

Francia


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Figura 2: Desarrollo de las aguas subterráneas en las Islas Canarias. Pozos de gran diámetro y sondeo (Consejo insular de Aguas de Gran Canaria).

N

7

En Estados Unidos, por ejemplo, uno de los acuíferos con mayor intensidad de explotación es el de Ogallala– High Plains, el cual muestra un gran incremento de las extracciones, evidenciándo-

20 Km

Figura 3: Efectos de la explotación del agua subterránea. La explotación altera el sistema de flujo, cuyos efectos primarios son el descenso de niveles y la disminución de descargas. Si la extracción disminuye y aumenta la recarga, entonces, ocurrirá un nuevo equilibrio en tiempo. Línea de flujo Equipotencial Recarga

Situación natural Basamento Recarga

Río Humedales Ribereños

De acuerdo al gráfico de la Figura 1, la extracción de las aguas subterráneas en los países ha evolucionado durante las últimas seis décadas. Los cuadrados rojos muestran la evolución en Estados Unidos, que es el primer país que empieza con la explotación a gran escala y que durante las últimas décadas se estabiliza. En tanto, otros países que comenzaron hace menos años, como China, hoy presentan un desarrollo espectacular. E India, en tanto, de acuerdo al gráfico, se presenta como el mayor explotador de aguas subterráneas.

10

se un período con un gran desarrollo de aguas subterráneas y una elevada cantidad de concesión de permisos.

Leyenda Galería Pozo Sondeo

Humedales Ribereños Río

El agua subterránea en el mundo

0

Pozo

Pese a ello, actualmente existe seguridad respecto de su disponibilidad, su tecnología es accesible y hay suficiente conocimiento científico y tecnológico para explotarla. Así, lo que hasta hace 40 o 60 años era novedad, hoy es un ámbito conocido y con muchas garantías.

Minería del agua

Pozos Río y humedales

Al hablar de explotación intensiva de las aguas subterráneas necesariamente nos referimos a aquella explotación en la que se afectan notablemente las condiciones hidrogeológicas del flujo del agua subterránea, su composición química y las relaciones con otros componentes del ciclo del agua.

En los humedales ribereños Pozos

Luego, si además de todo esto se vacía una cantidad de agua que no se va a reponer, entonces, se denomi-

Situación afectada Basamento

Caudal Tiempo Elevación freática Tiempo

En la Figura 2, se observa el desarrollo de las aguas subterráneas en las Islas Canarias –con pozos de 1.500 kms², tres metros de diámetro y 500 metros de profundidad– donde los puntos rojos muestran los pozos y los círculos verdes las galerías que entran en el macizo volcánico y drenan el agua. Allí, se presentan unos 200 mil kilómetros de galerías excavadas, es decir, se da una explotación intensiva, cuyo fenómeno responde a los inmensos beneficios económicos e industriales que otorga.


Figura 4: Descenso de niveles en la cumbre de Gran Canaria. 280 290 310 320 Profundidad (m)

REVISTA VERTIENTE

300

330 340 350 360 370 380 390 400 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Figura 5: Evolución del caudal de nacientes, Bco. Azuaje. (Fuente: Hernández–Quesada et al., 2011. Cabrera et al., 2014). Las Madres

Sauco

Períodos sin datos

200 10

180 160 Caudal (l/s) (Las Madres)

8

8

140 120

6

100 80

4

60 40

2

20 0

0 1907 1915 1922 1930 1938 1946 1954 1962 1970 1978 1986 1994 2002 2010 Años

nará como minería del agua, cuya diferencia con el concepto anterior resulta difícil de definir.

enfrentamos a un proceso de minería, es decir, al vaciamiento de un acuífero, lo cual ocurre en muchos países.

Para extraer el agua se deben abatir los niveles y consumir las reservas, lo cual implica un problema hidráulico. Si conjuntamente con ello se extraen más reservas de lo habitual, entonces nos

Este fenómeno no es igual al que se presenta en una mina de cobre, que al explotarla se vacía por completo. Por el contrario, para el caso del agua siempre existe algo de recarga y este acuífero

siempre se va a recuperar. Sin embargo, si esta recuperación ocurre en dos o tres generaciones humanas, ello implica que durante los años venideros, dicha agua no estará disponible, presentándose así el fenómeno denominado minería del agua. Aun con la existencia de este concepto, el término que

más se utiliza es el de sobreexplotación, palabra mal definida que aunque en España es un término legal, en términos técnicos resulta imprecisa.

Explotación y recarga de acuíferos

Para explotar un acuífero – ya sea un valle grande o uno pequeño relleno de mate-


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Figura 6: Progresión de la intrusión marina en Mar del Plata (Argentina). Fuente: Bocanegra et al. (1992).

Figura 7: En la fotografía sobresale del terreno el entubado metálico de un pozo profundo antiguo en el Valle Central de California. Hoy acumula 8,5 m. No estabilizado

9

se indican los momentos en los cuales un pozo comienza funcionar, donde pasado cierto tiempo –dependiendo del tamaño del acuífero y de sus parámetros– los caudales bajan de manera más notoria.

Antes de 1951 1951-1958 1958-1963 1963-1972 1972-1982

riales que con la lluvia se ha ido recargando– se construye un pozo para que el agua que antes escurría al río, hoy salga a través de uno que beneficie una determinada actividad productiva. ¿Qué hacer para ello? Disminuir los niveles para que el agua escurra hacia una dirección determinada. Por ello, de no abatir los niveles, entonces

Pozo abandonado Pozo en funcionamiento Cuarcitas

no se conseguirán explotar los recursos subterráneos. La diferencia frente a un lago es que el agua subterránea presenta una gran capacidad de almacenamiento y dado ese tamaño, el descenso de niveles tarda más. Al principio, parece que nada ocurriese, pues el agua disponible en el río sigue siendo

la misma. Sin embargo, ante la errada idea de que el recurso de agua superficial es independiente del de agua subterránea, es importante precisar que ambas representan un único recurso, sólo que hay un diferimiento en el vaciando una reserva. Lo anterior se grafica en la Figura 3. En la línea vertical

Al observar un caso práctico en el descenso un acuífero (cumbre de Gran Canaria) por encima de los 1500 metros, se observa (ver Figura 4) que al inicio de la explotación se presenta un descenso de 10 metros por año, hasta que llega un momento en que se han secado los manantiales y las zonas de bajo transpiración. Tras eso, el nivel tiende a volverse más horizontal, por lo que el resultado del abatimiento producido es de 200 a 300 metros –con el coste correspondiente que implica–, llegando hasta un nuevo equilibrio. La Figura 5 grafica otro caso en la misma isla, pero en la zona norte, donde en verde se muestra un manantial tradicional que con la explotación intensiva entre 1950 y 1960 de las aguas subterráneas –iniciada en la década 1930-1940– llega a cifra cero. Actualmente, el manantial está absolu-


6000

16.0 Est. Global total +- uncertainty USA total N.India Saudí Arabia North China Plain Nubian + NW Sahara Est. rest of world

REVISTA VERTIENTE

Volumen consumido, Km³

5000 4000 3000

14.0 12.0 10.0 8.0 6.0

2000

Subida del nivel del mar equivalente, mm

Figura 8: Volumen acumulado mundial de agua subterránea consumido y ascenso del nivel del mar equivalente (Konikow, 2011).

12,6 mm 6,7% del total

4.0 1000

2.0 0.0

0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Tasa media de extracción Km³/a

1900-2000 9,8

2000-2008 25

10 Recuadro 1: Ventajas y desventajas del uso intensivo de las aguas subterráneas.

Hidráulicos

De calidad

Cambios progresivos lentos. Posible salinización progresiva. Solutos naturales inconvenientes. Posible entrada de contaminantes. Solutos naturales inconvenientes. Contaminación por pozos inadecuados.

Acceso sencillo. Poco propensas a corrupción. Flexibilidad de uso. Seguridad de disponibilidad. Empleo. Fijación de población. Inicio del desarrollo.

Posible encarecimiento progresivo. Afectadas por coste energía. Riesgo de exceso de explotación. Externalidades: – De difícil evaluación. – Que no se pagan. Costes de vigilancia y observación. Amenaza de la “tragedia los comunes”. Numerosos actores / afectados. Pobre conocimiento público. Fácil demagogia. Difícil control / gestión.

* Las aguas subterráneas; no necesariamente los pozos. ** En ocasiones pueden ser más caras, pero la seguridad tiene un valor.

t

mp

ter Wa High

su con

ion

0.0003

0.003

Low 0.3

Crop value

0.003 High

3

Relativamente barata (**) Escasa inversión inicial. Rápida incorporación. Sin grandes estructuras. Susceptible de mercado.

0.03

0.03

3

Frecuentemente buena. Poca variabilidad. Resiliencia a la contaminación. Resiliencia a la contaminación. Sin gérmenes patógenos (*).

High

00

Descensos de niveles. Interferencias: – Entre acuíferos. – con aguas superficiales. – con manantiales. – en rendimiento captaciones. Deterioro ecológico. Subsidencia y colapso del terreno.

0.0

Fácil captación. Ubicuidad territorial. Disponibilidad. Drenaje de terrenos.

Figura 9: El coste del recurso influye en su uso ante una revolución silenciosa del agua subterránea para agricultura (Custodio, 2004).

0.3

Sociales

DESVENTAJAS Efectos negativos Costes

0.00

Económico

VENTAJAS Efectos positivos Beneficios

Aquifer yield

ASPECTOS

3.0

Representación idealizada de: • Producción agrícola • Consumo de agua • Valor del cultivo

0.03 Planos sombreados: superficies de Coste del agua igual relación Valor de la cosecha


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Recuadro 2: Explotación de recursos de agua subterránea no renovable entorno al año 2000 (Foster y Loucks, 2010). Uso de agua subterránea, Hm³/a País

Agua subterránea / total de agua

Total, A

No renovable, B

B/A

Argelia

0,54

2600

1680

0,65

Arabia Saudita

0,85

21000

17800

0,85

Bahrain

0,63

258

90

0,35

Egipto

0,07

4850

900

0,19

Emiratos AU

0,7

1900

1570

0,82

Libia

0,95

4280

3014

0,7

Omán

0,89

1644

240

0,15

Qatar

0,53

185

150

0,81

Tunicia

0,59

1670

460

0,28

Yemen

0,62

2800

700

0,25

Recuadro 3: Evolución esperable de la política del agua subterránea en países áridos y semiáridos (Llamas y Martínez-Santos, 2006). Stage 1 Hydroschizophrenia

Stage 2 Silent Revolution

Stage 3 Farmer Lobbies

Stage 4 Conserv. Lobbies

Stage 5 Social Conflict

Increase

CROP VALUE ($/Ha) DEPTH TO WATER TABLE (m) IRRIGATION COST ($/Ha) GROWNDWATER UNIT VOLUME COST ($/m) Decrase

% POPULATION IN AGRICULTURE

Examples

TIME California (1920) Texas (1930) Arizona (1950) Spain (1960) India (1960) México (1960)

California (1930) Texas (1940) Arizona (1960) Spain (1970) India (1970) México (1970)

California (1950) Texas (1970) Arizona (1970) Spain (1980) India (1990) México (1990)

California (1960) Texas (?) Arizona (1980) Spain (1990) India (?) México (?)

Spain (Ebro transfer, 2000) California (Bay-Delta Plan, 1990) India (Energy Subsidies, 2004)

11

tamente seco, pero no es que haya desparecido el agua, sino más bien el agua que antes estaba en el manantial, hoy escurre por tubos hasta las zonas de utilización.

Efecto de la explotación en la intrusión marina

En las zonas costeras también se presentan problemas, pues frente a un acuífero que limita con un río, si se le explota, éste le descargará menos agua, por lo que se restará agua superficial, incorporándose a las aguas subterráneas. Sin embargo, si un acuífero limita con el mar –desde el punto de vista hidráulico es como si fuese un gran río de agua salada–, la consecuencia de su explotación en la zona costera será la de una intrusión marina de agua más salina y densa, que se estratificará y terminará mezclándose. En la Figura 6 se refleja el acuífero costero de Mar del Plata (Argentina) el cual muestra cómo progresivamente se ha ido salinizando. Esto se replica en otras zonas del mundo, como por ejemplo, en Llobregat (España), con un aumento progresivo de la


REVISTA VERTIENTE

Valor del agua subterránea

12

Valor social por

Gobernanza del agua y del agua subterránea

Uso humano insubstituible Contribución al bienestar

Reglas de los sistemas políticos para Reglas = elementos

Servicios y funciones que proporciona en la naturaleza En sí misma De oportunidad Alternativos Agrícola Como factor de producción Industrial Urbana Turística

Valor económico

Adecuado funcionamiento de las instituciones Aceptación por el público

Punto de vista de la legitimidad

Lograr consenso a través de modos democráticos

Usuarios

Social Económico

Contar con

Directos Indirectos

Con

Sociedad civil

Garantizar la función social y como derecho humano en Agua subterránea es susceptible de mercado Valor Uso

Punto de vista legal

Punto de vista participativo Que obligue a las partes

Es responsabilidad gubernamental

Valores intangibles Compatibilizar valor

Resolver conflictos entre actores Adoptar decisiones

Administración Procedimientos

Cantidad Calidad

Momento Lugar

Considerar

Principios éticos / morales Tradiciones /costumbres locales

Con limitaciones y control

Es sujeto de planificación y gestión Tiene profundas implicaciones éticas y morales Muestra aspectos diversos según cultura y costumbres

Participación Cooperación Corresponsabilidad

Es necesaria porque el agua es

Insustituible Recurso escaso en Degradable Necesaria para

Calidad Cantidad Medio Ambiente Generaciones venideras

Muy relacionada con le gestión/manejo.

salinidad, que ha impulsado importantes en la forma de explotación en Barcelona, incorporando la utilización de aguas residuales tratadas, la desmineralización y potabilización como mecanismos para la generación de barreras frente a la intrusión marina. También, en los grandes acuíferos el agua subterránea

juega, otro papel, como es el territorial. El agua subterránea forma parte de la presión que hay en el terreno en profundidad, por lo que si se le resta presión al agua por la disminución de los niveles, aumenta el peso de lo que está sobre ello, los poros se compactan y el terreno desciende. Así se evidencia en el tubo de un pozo de la fotografía que aparece

en la Figura 7 del Valle Central de California.

El agua subterránea y sus impactos En la Figura 8 se muestra el volumen acumulado mundial de agua subterránea consumido y el ascenso del nivel del mar equivalente. Al disminuir el almacenamiento en el continen-

te, encontraremos este recurso en el mar. Por lo tanto, de continuarse con los niveles de explotación del agua subterránea y la disminución de los niveles, el ascenso del mar continuará como un fenómeno en aumento. Pese a estos indicadores, todas las cifras presentan niveles de incertidumbre bastante elevados. Sin embargo, existe cer-


VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

Recursos de agua a integrar

Usuarios de agua subterránea Son todos aquéllos

Agua superficial Agua subterránea Agua subterránea profunda

incluyendo

Agua subterránea salina

Manantiales. Caudal de base de ríos.

Desalobración Desalinización

Problema de salmueras residuales

Agua regenerada

Según tratamiento. A veces desaladora.

Garantía de

Disponibilidad. Calidad.

Con intereses en Afectados por

• Explotadores Frecuente gran peso de los regantes • Destinatarios del agua • Ambientalistas • Población potencialmente afectada • Usuarios de otros recursos afectables Se requiere que los usuarios se organicen para: • Tener representación adecuada. • Aceptar corresponsabilidades. • Realizar parte de las tareas de gestión / vigilancia / observación. • Aportar recursos financieros / humanos. • Proporcionar información veraz y actualizada. • Autocontrolarse. Los usuarios tiene en general intereses

Agua importada Agua exportada

las aguas subterráneas

Física Virtual

Locales. A corto plazo.

Puenen no corresponderse con los generales

teza de que a futuro enfrentaremos niveles de los acuíferos más bajos, mayores problemas de salinidad y costes más elevados para el uso del recurso, aspectos que la planificación debe considerar a la hora de explotar los acuíferos.

Consideraciones finales

Estamos ante la presencia de nuevos paradigmas, lo que se

traduce en la implementación de nuevas soluciones y valentía para su búsqueda, tareas que deben asumir, tanto los gobiernos como la sociedad, es decir, a través de la gobernanza. Este aspecto es tremendamente difícil de abordar en el ámbito de las aguas subterráneas, pues los efectos son mucho más diferidos que

para el caso del agua superficial. Sin embargo, éste es el camino trazado, el cual debe ir no sólo en concordancia con la legislación, sino más bien centrado en la responsabilidad que la sociedad debe asumir frente a plazos de 20 a 40 años. Frente al uso intensivo y minero de las aguas subterrá-

Ente coordinador

neas, se evidencia una baja experiencia acumulada para su gobernanza, por lo que se requiere intención y medios para gestionarla. Asimismo, se necesita establecer una visión de mediano y largo plazo en un escenario susceptible de uso minero (consumo de reservas).

13


rente al concepto de contexto global cambiante en torno al agua y su interacción con el medio ambiente y la sociedad, deben considerarse diversos factores, tales como la economía, territorio, clima, ciencia y tecnología.

14

Humberto Peña* Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y SochidAIHR. * Humberto Peña es Ingeniero Civil Hidráulico de la PUC, ex Director General de Aguas (1994-2006), investigador en hidrología y recursos hídricos. Ha coordinado la representación de Chile frente a la OECD en materias de agua y se ha desempeñado como profesor asociado en la Universidad de Chile. Es consultor de DiAgua y ha sido presidente de la Sochid y miembro del Comité Técnico de la GWP.

Al respecto, uno de los principales elementos que incide en dichos cambios es la existencia de una sociedad global más rica –o menos pobre– en la que el ingreso por habitante en Latinoamérica y el mundo se ha incrementado de forma sustantiva durante los últimos años, especialmente desde los 2000 en adelante, con un importante crecimiento de los sectores medios. De hecho, se estima que de aquí a 2050 los sectores medios pasarán de 2 mil a 5 mil millones de habitantes, provocándose

nuevos e importantes transformaciones a nivel mundial. Tal como se observa en el gráfico de la Figura 1, en 1995 el nivel de pobres en Latinoamérica era de un 43% de la población, valor que descendió a prácticamente la mitad en un transcurso de 15 años, evidenciando un nuevo contexto desde la perspectiva de la capacidad económica de la población. Ante esto, surge la necesidad de determinar cómo afecta esta mejor situación económica en la cobertura de agua potable y saneamiento, atendiendo, a su vez, el cumplimiento de los objetivos del milenio –planteados en el año 2000– de disminuir a la mitad el déficit en cobertura de agua potable y saneamiento para 2015.

¿Se puede alcanzar la cobertura universal?

En la Figura 2, el gráfico muestra cómo para distintos costos de abastecimiento mínimo, en Latinoamérica el porcentaje de los hogares con menos del 5% de sus ingresos puede cubrir esos requerimientos y prácticamente menos del 10% de la población no estaría en condiciones de cubrir esas exigencias mínimas, lo cual muestra un buen escenario para el alcance de ese objetivo de cobertura universal. Pese a la relación directa que existe entre la vida de los seres humanos y el agua potable y saneamiento, la prioridad otorgada a este objetivo no es tan alta en muchas regiones del mundo, observándose una clara diferencia en torno a la relevancia otorgada para el abastecimiento de electricidad en

Figura 1: Evolución de los sectores medios, vulnerables y pobres durante 1995 y 2011 en Latinoamérica.

Headcount (%)

REVISTA VERTIENTE

Agua, medio ambiente y sociedad

50 45 43.2 40 35 33.7 30 25 21.1 20 15 10 5 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Pobre Vulnerable Clase Media

38.6 32.3 26.6

2011


El tratamiento de las aguas servidas es un tema que siempre ha estado muy desfasado en lo que respecta al abastecimiento de agua potable y saneamiento. Para el caso de Chile, el tratamiento de aguas servidas se desarrolló en un

dependiendo básicamente de la calidad de las políticas públicas y de las prioridades que se le asignen. Un segundo elemento de contexto a considerar es la globalización, especialmente de los mercados, donde las demandas por agua potable y saneamiento dejaron de ser

Figura 2: Costos de abastecimiento en América Latina. 80%

"Porcentaje de hogares sobre el 5% de los ingresos"

70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Costo de consumo de subsistencia (US$/m) Fuente: Foster y Yepes (2006).

Bolivia Honduras Ecuador Jamaica Guatemala Colombia El Salvador República Dominicana Paraguay Brasil Nicaragua Chile Costa Rica Perú Argentina Uruguay Venezuela México Panamá

Figura 3: Preferencias de los hogares según su ingreso 100

Electricidad Grifo en casa

80

Alcantarillado Teléfono

% de hogares con servicio

60

40

20

0 0

200

400 600 800 1000 Mediana mensual de ingreso por hogar en 1998 US$

1200

sólo locales y se convirtieron en requerimientos globales. A partir de la década de 1990, el comercio internacional tomó gran preponderancia y la globalización de los mercados se tornó evidente, tal como lo muestra la Figura 5, que en color azul grafica la evolución de América Latina y en tono rojo da cuenta de las cifras mundiales. Esta globalización de los mercados se relaciona a través de los precios. A partir de la década de 2000, se refleja una importante variación en el valor de los commodities (ver Figura 6), ya sea en alimentación, energía y minería, lo cual tiene una gran relevancia desde el punto de vista de la gestión del agua, pues –a igualdad de otros costos– donde no exista abundancia del recurso hídrico, un mayor valor de los commodities significará un incremento del valor que represente el agua para la sociedad. Por ello, es relevante investigar en torno al recurso hídrico y adquirir conocimiento sobre su comportamiento y gestión. La relación del mercado a nivel mundial significa que el tema del agua se relaciona estrechamente con la seguridad global alimentaria y energética, dos temas cruciales en todos los actuales foros internacionales.

Seguridad alimentaria y recursos hídricos

Actualmente, existen más de 800 millones de habitantes que consumen menos de las 2000 calorías necesarias para sobrevivir. En tal aspecto, se estima que la demanda por alimentos es una cifra que va en aumento en función del incremento de la población, la cual, de aquí a 2025 pasaría de 6 mil millones a 7 mil 800 millones de habitantes; y que en 2050 ascendería a 9 mil millones de personas.

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

período muy breve (de 15 años) y surge a partir de una definición de Gobierno a fines de la década de 1990 (ver Figura 4). Paralelamente, se puede comprobar que, en general, en la zona urbana de Latinoamérica y El Caribe, la meta de cobertura y saneamiento universal de agua potable es factible y alcanzable en plazos breves,

función de los ingresos de los hogares (ver Figura 3).

15


Figura 4: Evolución de la cobertura urbana de agua potable, alcantarillado y tratamiento de aguas servidas (1995-2006). 100% Agua potable 80%

Alcantarillado 40% Tratamiento de aguas servidas 20%

0% 1965

En la Figura 8 se observan las zonas del mundo que tienen una capacidad real de incrementar las zonas de riego, siendo América Latina y El Caribe las más más importantes, donde la posibilidad de crecimiento es significativa y el aumento anual que podría generarse entre 2005 y 2050 en las zonas regadas, alcanzaría un

1980

1985

1990

1995

2000

2005

50 40 LAC Mundo

30 20 10

19 6 19 0 6 19 2 6 19 4 6 19 6 6 19 8 7 19 0 7 19 2 7 19 4 7 19 6 7 19 8 8 19 0 8 19 2 8 19 4 8 19 6 8 19 8 9 19 0 9 19 2 9 19 4 9 19 6 9 20 8 0 20 0 0 20 2 0 20 4 0 20 6 0 20 8 1 20 0 12

0

Figura 6: Índice de precios de commodities 140 120 100 80 Comida Energía Metales y Minería

60 40 20 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Relación entre riego y agua

1975

60

La incidencia en América Latina y El Caribe

El acuerdo es generalizado en torno a las proyecciones realizadas sobre la creciente producción de alimentos en América Latina y El Caribe. De hecho, representan la zona en donde existirá un mayor incremento de participación en el comercio mundial de alimentos en distintos escenarios de aquí a 2050 (ver Cuadros 1 y 2).

1970

Figura 5: Importancia de comercio en el PIB (%)

Comercio/PIB (%)

16

En el gráfico de la Figura 7 se visualiza la estimación realizada para 2050 en la proyección de consumo de granos y carne por persona para los países desarrollados. Dicho cálculo no alcanza la mitad de los valores que hoy consumen los países desarrollados, lo que implica que si esta estimación fuera aún superior, la demanda por alimentos sería mucho más crítica. Así, en definitiva, el comportamiento y los estándares que adquiere la población, en la medida de que mejoran sus condiciones de vida, pueden ser decisivos en cuanto a la demanda de alimentos a futuro, generando un elevado grado de incertidumbre.

60%

Índice

REVISTA VERTIENTE

Asimismo, producto del mejoramiento de la dieta como consecuencia del aumento de ingresos, a partir de 2030 podría aumentar en un 55% la demanda de alimentos, mientras que de aquí a 2050 se duplicaría esa demanda.

Años


Otros

500 400

Alimentación

Kilogramos por persona por año

600

300 200 100 0

Comida 1975 2000 2025 2050

1975 2000 2025 2050

1975 2000 2025 2050

1975 2000 2025 2050

Mundo

Sub-Saharan África

Este de Asia

Países OECD

Fuente: Para 1975 y 2000, la base de datos estadísticos FAOSTAT; para 2025 y 2050, el análisis del Instituto Internacional de Gestión del Agua arrojó la Evaluación Integral del Agua en la Agricultura a través del modelo Watersim.

Kilogramos por persona por año

100

Ovejas

80

Ave

60 Cerdo

40 20 0

Vacuno 1975 2000 2025 2050

1975 2000 2025 2050

1975 2000 2025 2050

1975 2000 2025 2050

Mundo

Sub-Saharan África

Este de Asia

Países OECD

Fuente: Para 1975 y 2000, la base de datos estadísticos FAOSTAT; para 2025 y 2050, el análisis del Instituto Internacional de Gestión del Agua arrojó la Evaluación Integral del Agua en la Agricultura a través del modelo Watersim.

Recuadro 1: Participación de alimentos en el comercio mundial en distintos escenarios al 2015 (%). América Larina y El Caribe

2010

Escenario normal

Reequilibrio armónico

Visión pesimista

Crecimiento verde

Mejores negocios y logística

Carne

30

36

30

29

33

41

Cereales

8

11

9

16

9

13

Frutas y vegetales

25

34

33

13

33

38

Semillas

42

50

49

55

50

56

Carne

38

36

39

29

40

33

Cereales

63

45

45

33

47

44

Frutas y vegetales

17

19

23

13

22

18

Semillas

31

29

30

9

30

25

Desarrollo

Resto de desarrollo (no en América Latina y El Caribe) Carne

32

28

31

42

27

26

Cereales

29

44

46

51

44

43

Frutas y vegetales

58

47

44

74

45

44

Semillas

27

21

21

36

20

19

Fuente: Tokgoz, Bhandary y Rosegrant (2012).

crecimiento de 0,72%, muy por sobre la cifras que presentan las áreas restantes. En general, el desarrollo de América Latina y El Caribe está estrechamente ligado a sus recursos naturales. Tal como ocurre en el comercio de alimentos, en áreas como la minería se generan escenarios similares. De hecho, el 25% del mercado mundial de metales es atendido por Latinoamérica, con un 32% de la inversión minera. En otras áreas, como la hidroeléctrica, también existen enormes posibilidades de desarrollo, con un 74% potencial que no estaría siendo utilizado actualmente. Desde el punto de vista de la economía, todo lo anterior implica que para el desarrollo mundial y de la región, la relevancia del agua es de suma importancia, implicando, a su vez, una presión general productiva sobre los recursos hídricos, de carácter intenso y complejo.

¿Cuáles son los desafíos para las zonas áridas?

Aproximadamente, un cuarto de nuestro continente corresponde a zonas áridas y semiáridas, representando las áreas con mayor requerimiento de control de problemas que pudieran surgir a partir de la presión productiva sobre el recurso, la que puede significar una amenaza a la sustentabilidad y al medio ambiente, que en esa zona es más dependiente al agua. Desde el punto de vista del conocimiento y la investigación, se releva, especialmente, el esfuerzo por optimizar la gestión del recurso hídrico y por fomentar la generación de tecnologías más económicas y los mecanismos de reúso de las aguas que actualmente no se utilizan. Asimismo, el cómo mejorar la eficiencia, así como la generación de obras que tiendan a resolver los problemas de conducción de

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

Figura 7: El primer gráfico muestra la proyección de consumo de granos por persona, con un requerimiento de agua de 15 m³/Kg. El segundo gráfico, en tanto, entrega la proyección de consumo de carne por persona, con un requerimiento de agua de 0,4 - 3 m³/Kg.

17


Recuadro 2: Estimación de la expansión de la superficie de riego. Fuente: The FAO Outlook to 2050. 1961/63

2005/07

2050

Sup (millones de ha)

18

De acuerdo a la Figura 9, entre fines de la década de 1990 y 2003, el número de pozos de aguas subterráneas en el país se septuplicó. Y en ese escenario, la pregunta que surge es si Chile está preparado para asumir una gran presión de la producción y para responder ante la demanda de nuevas fuentes, como es el caso de las aguas subterráneas. Obviamente, lo anterior implica un enorme desafío desde el punto de vista de las instituciones y desde la perspectiva del conocimiento y gestión del recurso hídrico. Por ejemplo, para el caso de la actividad minera en Chile, el uso del agua de mar y el proceso de desalación ha pasado a tener gran preponderancia. De hecho, durante un muy breve período de tiempo se observan quince plantas de desalinización en proyecto (ver Cuadro 3), lo cual evidencia que temas que hasta hace 10 años eran impensados, hoy pasan a convertirse en una opción implementable, partiendo de la base del incremento de los precios del producto, el cual está asociado al tipo de inversión. Así, transformaciones como éstas se transforman en desafíos urgentes para la tecnología y las ciencias asociadas a la demanda del recurso hídrico, cuyos procesos son esperables en un contexto cambiante que presiona sobre los recursos naturales. Para el caso de la actividad agrícola, en el Cuadro 4 se muestra la evolución de la superficie de riego tecnificada, la cual, en un período de 10 años, prácticamente aumentó a un tercio toda la superficie de riego tradicional, pasando al tecni-

2005-50

Aumento anual (%)

Mundo

141

287

318

1.71

0.24

Países desarrollados

38

68

68

1.57

0.00

Países desarrollados

103

219

251

1.76

0.31

excl. China e India

47

97

117

1.91

0.42

Sub-Saharanio África

3

6

8

2.07

0.67

América Latina

8

18

24

2.05

0.72

Cercano Oriente / Norte de África

15

29

36

1.86

0.47

Sur de Asia

37

81

86

1.98

0.14

Este de Asia

40

85

97

1.42

0.30

Figura 8: El desarrollo de América Latina está estrechamente ligado a los recursos naturales. Norteamérica

Latinoamérica

Europa

388 1659 62% GW TWh/yr

608 2856 74% GW TWh/yr

338 1021 47% GW TWh/yr

África

Asia

Australasia/ Oceanía

283 1174 92% 2037 7681 80% GW TWh/yr GW TWh/yr

67 185 80% GW TWh/yr

Potencial técnico mundial de energía hidroeléctrica 14576 TWh/yr Potencial técnico Capacidad (GW) Generación (TWh/yr) Instalado (%) Subdesarrollado (%)

Figura 9: Número acumulado de pozos vigentes ingresados desde la I región a la Región Metropolitana, con uso para riego. 8000 7000 6000 5000 N° de Pozos

REVISTA VERTIENTE

grandes distancias, entre otros aspectos, se convierten en necesidades directamente relacionados con el conocimiento del recurso hídrico.

1961-05

4000 3000 2000 1000 0

Antes 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 de 1986 Años


Plantas desaladoras

Uso de agua de mar

En operación

En proyecto

En operación

En proyecto

Número

5

10

4

5

Caudal

960 l/s

9.660 l/s

893 l/s

2.553 l/s

Recuadro 4: Agricultura: Evolución de la superficie de riego tecnificada. año 1997

Total

Total Superficie Regada

Superficie Gravitacional

Superficie Tecnificada

Total Superficie Regada

Superficie Gravitacional

Superficie Tecnificada

% Aumento Superficie Tecnificada

1.058.356

973.459

93.411

1.093.993

789.840

303.970

228,10%

ficado, cuya dinámica responde al contexto global cambiante. Éste fenómeno también se manifiesta en el uso del suelo, con importantes consecuencias hidrológicas, problemas urbanos e inundaciones. En Latinoamérica, en 10 años se han perdido 92 hectáreas de bosques y hay un aumento de los terrenos que se transforman en pastizales, tierra arable y superficie construida, cuestión que tiene vital importancia en el comportamiento hidrológico de las cuencas, en los servicios ambientales que presta y en los problemas urbanos, todos temas que se generan a través del uso de suelo.

Estrategias de adaptación

El escenario del cambio climático global está presente. En Latinoamérica y el mundo hay enormes consecuencias, tales como cambios en la escorrentía (por mayores precipitaciones en algunas zonas y sequías en otras áreas geográficas), cambios estacionales y disminución del carácter nival, todos aspectos con enorme relevancia en la gestión del agua. Sumado al cambio climático y centrando la atención en dos elementos fundamentales para una estrategia de adaptación, se muestran altos grados

año 2007

de incertidumbre frente a procesos que se pueden desencadenar, de los cuales se desconoce su magnitud. En ese contexto, las estrategias de adaptación deben ser sensibles, proactivas, flexibles, duraderas y robustas. Sin embargo, para la toma de decisiones actualmente no existe un conocimiento claro del real escenario, lo cual implica asumir la necesidad de recrear nuevos escenarios de trabajo que se adapten a las condiciones actuales y que puedan ser permanentes en el tiempo, de acuerdo a su propia capacidad de adaptación. Frente a distintos fenómenos, desde el punto de vista de la variabiidad general se provoca un conjunto de necesidades para la investigación y mejoramiento de la información sobre los sistemas. Asimismo, ante escenarios de incertidumbre, surge el requerimiento de adquirir conocimiento orientado a la decisión. Esto requiere de un diálogo eficaz entre ciencias y políticas; y entre planes y programas. Además, implica asumir cambios en la dimensión del contexto social, los cuales se manifiestan en los patrones de consumo de la población, que se van desplazando en la

medida de que aumentan los ingresos. Asimismo, implican la diversificación de intereses en la sociedad, espacio en el cual se desarrollan las relaciones de usuarios (cliente/proveedor), hoy con mayores exigencias de transparencia y rendición de cuentas, con una demanda creciente de participación y empoderamiento; y con intereses heterogéneos frente a proyectos de alta envergadura e impacto ambiental. En otras palabras, ante una sociedad demandante y participativa, se vuelve cada vez más fundamental adquirir la capacidad de comunicar los avances del conocimiento y de la ciencia, para que ese contexto tenga una orientación que verdaderamente represente el beneficio y desarrollo de la sociedad. En definitiva, se requiere atender el déficit del sistema institucional, que muchas veces no genera las condiciones necesarias para que se dé esta situación de convergencia entre el conocimiento científico y el debate público.

Algunas reflexiones finales

El contexto global cambiante impulsa una mayor participación de América Latina y El Caribe en el comercio mundial asociado a los recursos naturales. En este marco, el valor y

el papel del agua para las sociedades latinoamericanas es cada vez más relevante. Este dinamismo del sector probablemente se mantenga, por lo que los problemas de gestión se volverán cada vez más complejos, en particular, en las zonas áridas. Y en este marco, el agua tendrá cada vez más importancia para América Latina y El Caribe, situación que no se replica en otras zonas del mundo, en las que el agua es una materia relativamente controlada, sin ese nivel de presión para el desarrollo de sus recursos naturales, donde su camino de desarrollo va en otra dirección y no depende tan incrementalmente del recurso hídrico. Este escenario no aplica para el caso de América Latina, situación que acarrea una enorme responsabilidad para la comunidad de investigadores relacionados con la gestión del agua. En ese contexto, prima la importancia de optimizar la eficiencia en todos los aspectos relativos al recurso hídrico, ya sea en su aprovechamiento, aplicación, reúso y tratamiento. Asimismo, se debe generar una visión integradora de la gestión del agua a nivel de las cuencas, considerando todos los aspectos relacionados entre sí, tanto desde el punto de vista productivo, como social y ambiental. Un tema crucial, a raíz de este mundo global cambiante, es la incorporación de la incertidumbre en la toma de decisiones, aspecto en el cual las ciencias sociales cumplirán también su rol. Finalmente, la única manera de comprender e incorporar adecuada y oportunamente todos estos cambios al universo de decisiones y conocimientos, es hacerlo en función de los cambios sociales y económicos que hoy ocurren en el mundo.

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

Recuadro 3: Plantas desaladoras y uso de agua de mar para la minería en Chile (2012)

19


REVISTA VERTIENTE

Gestión integrada de aguas subterráneas en cuencas

20

Stephen Foster * Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y SochidAIHR. * Stephen Foster es ingeniero y geólogo, con amplia experiencia a nivel mundial en la evaluación, gestión y protección de las aguas subterráneas.

Existe una excesiva e ineficiente explotación de las aguas subterráneas en algunos acuíferos y subcuencas, situación que se abordó en un estudio publicado por el Banco Mundial, que abordó el período comprendido entre 2001 y 2011; y que contó con el compromiso del gobierno de Holanda, junto al apoyo de Suecia, Dinamarca y Gran Bretaña. La importancia de la actividad agrícola con respecto a la interacción con las aguas subterráneas es en varios sentidos. Al respecto, la FAO ha indicado en sus últimos inventarios que casi un 40% del área total bajo irrigación a nivel mundial está en gran parte –o completamente– utilizando aguas subterráneas. Y si bien este crecimiento ha sido impulsado principalmente por las inversiones privadas del sector de la agricultura, también el Estado ha sido un actor relevante mediante las subvenciones.

El uso no controlado de los recursos hídricos puede causar conflictos sociales, ambientales e impactos a veces irreversibles. Históricamente, las aguas subterráneas han sido “abandonadas a su suerte”, ante lo cual, su gestión y protección proactiva se presenta como un “un nuevo reto”. Además, es importante atender la distancia que existe entre la realidad científica y su aplicación en las políticas y prácticas de gestión a nivel público. En ese sentido, no se ha utilizado todo el conocimiento, situación que debe rectificarse.

Bases fundamentales de gobernanza

Es importante definir qué papel deberían jugar los gobiernos regionales en este asunto, ya que en la mayoría de los países la figura institucional ha sido relevante y promotora de desarrollo durante plazos breves, en los cuales se han aprovechado las aguas subterráneas para el beneficio de la

agricultura y para el servicio de agua potable. En este escenario es que deben alinearse las inversiones financieras para apoyar la gestión, promover la información, transparencia y facilitar el diálogo sobre el uso de las aguas subterráneas.

¿Cómo financiar la administración del recurso hídrico subterráneo?

Indudablemente se requiere cobrar por los recursos de agua subterránea de una manera más realista, sobre todo cuando es para usos comerciales o de lujo, escenarios en los cuales el promedio de costo debería aumentar. Además, es necesario cerrar la brecha entre los costos medios pagados por los usuarios y el costo económico completo del uso total de los recursos (ver Figura 1). Para enfrentar los costos de administración, en algunas zonas críticas se han implementado cobros de manera selectiva, además


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Realidades de los acuíferos

Costo de la extracción del agua subterránea

Capital

Capital

Operación & Mantención

Costo social Costos de oportunidad externos Recurso administrativo

Costo de suministro de agua Economía completa

Es imposible gestionar sin tener claridad de objetivos. Para lo cual, se deben establecer prioridades para los servicios de acuíferos y el tipo de gestión a la cual se aspira. Y esto debe ser definido por la comunidad, la que debe mantenerse informada respecto de las realidades, pro y contra de las vulnerabilidades y oportunidades que ofrecen los mismos acuíferos.

Figura 1: Financiamiento de la administración de las aguas subterráneas.

A cargo del usuario

de la creación de fondos para mejorar la inspección, monitoreo, evaluación y modelación del recurso.

Valor de uso Valor in situ alternativo

O&M

eficiencia económica, la seguridad en sequía, el acceso igualitario (incluido el suministro de agua potable) y si se atienden las necesidades de los ecosistemas.

Cada acuífero es diferente. En algunos países se explotan lentamente para favorecer el medio ambiente, mientras que en las zonas áridas se llega a equilibrios bajo un desarrollo más intensivo. Este proceso de prioridades y equilibrio no es fácil.

Una solución en algunas situaciones en cuencas agrícolas es intentar aumentar la productividad de las aguas subterráneas, pero utilizando menos áreas cosechadas, situación que no resulta sencilla, por ejemplo, en la producción de granos básicos regados por aguas subterráneas.

Al respecto, cabe preguntarse si se encuentran contenidos en estos procesos la

Por ello, es absolutamente clave establecer las sinergias entre los gobier-

nos locales –o la agencia responsable de la gestión del agua– y los usuarios del recurso hídrico. Además, deben existir planes de gestión local, pues sin planificación no existen objetivos para la implementación de la gestión de los acuíferos, los cuales operen como elementos proactivos al cambio, con objetivos compartidos con los usuarios y realistas desde el punto de vista de las limitaciones científicas de los acuíferos. En la necesidad de crear sinergias entre el gobierno local y los usuarios, el tamaño es un aspecto a considerar. Ello se refleja

en casos como la India (ver Figura 2), país con la mayor cantidad de usuarios de agua subterránea y con más problemas de gestión. Es decir, no se pueden gestionar pequeños acuíferos de una península con la misma estrategia que se utiliza en grandes acuíferos, sino que se deben establecer diferencias en la estrategia local de gestión en relación de la realidad hidrogeológica. Además, hay que adaptar las tácticas a las realidades locales, a su entorno hidrogeológico y a la situación socioeconómica, enmarcando el problema de los recursos de aguas subterráneas en la búsqueda de una solución de gestión.

Realidades técnicas para la gestión local

La variabilidad e incertidumbre de la recarga conforman una realidad con la cual se debe convivir. Por ello, hay que generar sistemas de gestión que reconozcan estos elementos como como un hecho relevante de antender.


Llegamos así a acuíferos que en su mayoría no son renovables desde su nacimiento y a zonas con una pequeña recarga. Así, frente a este escenario, si se toma la decisión de explotar un acuífero, entonces esta determinación no debe ser implementada por defecto, sin que por planeamiento, considerando beneficios específicos y estableciendo controles más especiales (ver Figura 3).

NW

100 K

500

Chandigarh

Patiala

300

300

200

200

100

100 0

Indian punjab Deccan traps

Recarga lluvias de monzón

Hivre Bazzar

Acuífero a largo plazo o períodos de sequedad

Ante la incertidumbre, las implicaciones de gestión en el manejo adaptativo esencial traen consecuencias. Resulta difícil, por ejemplo, seguir manteniendo derechos a perpetuidad, los cuales debieran estar bajo revisión periódica y posiblemente sujetos a reducción en épocas de sequías. Ante ello y frente a la realidad de cambio climático, se debe ir por la ruta adaptativa que implica revisión constante y ajustes adaptados a la realidad de disponibilidad, aplicándolos de manera más consistentes y no sólo actuando frente a la emergencia. Esto también implica mejorar la medición del uso de las aguas subterráneas, así como el monitoreo de respuesta de acuíferos y mo-

SE

Mansa

400 (mASL)

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Figura 2: Enfoques de la comunidad para la gestión subterránea local. Indian punjab e Indian peninsular.

1K

Masa de agua subterránea principal

Figura 3: Recursos de aguas subterráneas no renovables.

Figura 3: Recursos de aguas subterráneas no renovables.

VALLE SECO

DESIERTO

OÁSIS

Recarga ocasional en las inundaciones repentinas

Muy bajas tasas de recarga contemporánea, sólo en eventos de lluvias excepcionales

Descarga de aguas subterráneas a través de la vegetación perenne freatofítica

Zona vadosa

Anciente Freático

Zona saturada del acuífero de agua dulce

1000-10,000

10,000-100,000

Freático presente (todavía se puede caer en el ajuste del presente climático)


Regional groundwater flow Km 2

Almacenamiento de aguas subterráneas 500 1 5 10 20

200 WCB

SAF

Menor

MAF IVF

Moderado

LSA KCL

Mayo 200 Weathered Crystalline Basement (WCB)

Karstic Coastal Limestones (KCL)

Large Sedimentary Aquifers (LSA)

Small Alluvial Formations (SAF)

Consolidated fractures aquifers

Inter - Montane Valley Fill (IVF)

Major Alluvial Formations (MAF)

Unconsolidated porous aquifers

Figura 5: Proceso de desalinización de las aguas subterráneas.

Oil well formation water Separation and discharge of brines

Mobilisation of historic arid zone soil accumulation Leaching from the vadose zone by excess irrigation and rainfall Salt franctionation by irrigation practices Leaching form the vadose zone by excess irrigation and rainfall

delación y medicón como elementos básicos para maximizar los beneficios. Frente a la posibilidad de aplicación de sanciones, si bien éstas no son muy efectivas, se pueden utilizar de manera selectiva para demostrar que existe un trabajo serio ante las irregularidades. Y si se quiere garantizar la seguridad del recurso en tiempos de cambio, se debe explotar más y trabajar en un almacenamiento mejor planificado, utilizando el agua con inteligencia y no al azar.

Variación de los acuíferos

Phreatic evaporatin & Salt franctionation Rising water table due to excessive irrigation inadequate drainage

Sea water intrusion Landward hydraulic gradient due to excessive pumping (sometimes layering occurs)

water table

Inflow of saline groundwater From adjacent formations following heavy pumping Intrusion of paleo saline groundwater Up-coning peth due to excessive pumping with subsequent land application

Brackish and saline water Fresh water Mechanisms directly related to land use management

Hay una gran diversidad de acuíferos, los que en tiempos de cambio presentan grandes variaciones en los volúmenes de almacenamiento comparados con los volúmenes de carga. Asimismo, la susceptibilidad a externalidades e impactos negativos también es siempre variable. En muchos países, una de las mayores amenazas que se presenta en las zonas semiáridas frente al uso de las aguas subterráneas es la salinización gradual e incipiente, para lo cual, se necesita prio-

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Figura 4: Almacenamiento de aguas subterráneas y flujo de régimenes.

23


En la Figura 4 se observa la variación de acuíferos con la cantidad de agua almacenada en milímetros con diferentes tipos de acuíferos y órdenes de magnitud.

500

SPATE

200

FLOOD Low - efficiency irrigation

100

ed) igat

nirr land

Si se quiere explotar un acuífero más inteligentemente, en términos de gestión se necesita mejorar el monitoreo y la evaluación, especialmente cuando hay indicaciones de presencia de la amenaza de salinidad. Hay que

POTENTIAL CONTRIBUTION FROM IRRIGATION LOSSES (Varying with proportion of irrigated land, irrigation efficiency and subsoil profile)

1000

u ral (

Realidad técnica

2000

natu

Sigue siendo una gran lucha evitar la salinización progresiva de los acuíferos, área que necesita de un diagnóstico muy cuidadoso y un nivel de investigación y monitoreo mucho más allá del logrado. Si bien en términos generales la salinización se asocia exclusivamente a la intrusión salina, en muchos territorios hay otros problemas más difíciles, como por ejemplo, la movilización de salinidad desde las zonas vadosas con vegetación resistente a la salinidad (ver otros fenómenos en Figura 5).

Figura 6: Gestión del agua subterránea y riego.

Recarga de agua subterránea (mm/a) (From excess rainfall and surface-water irrigation losses)

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junta los recursos superficiales con los subterráneos, limitando el uso espontáneo no planificado.

rizar la gestión en zonas con mayor susceptibilidad y degradación irreversible.

50

20

Decadal recharge event only from major rainfall episodes

DRIP High-efficiency irrigation

Climatic type HOT TEMPERATE SEMI-ARID 2000 500 200 Precipitación media anual(mm/a)

contemplar, además, la prioridad que presentan las fuentes de agua potable, que requiere de una gestión adecuada para poder satisfacer este aspecto. La satisfacción adaptada al cambio implica restringir la transferencia de derechos y en algunas zonas también se vuelve necesario imponer restricciones en la profundidad de

ARID

pozos. Esta es la realidad científica, por lo que la gestión se debe gestionar en consonancia con la ciencia.

Implicaciones en la gestión

Las implicaciones de la gestión contemplan la administración de la demanda y oferta de agua, la totalidad de uso del terreno y uso del agua. Se presenta aquí la oportunidad de gestionar de manera integrada y con-

Para esto, se deben conocer mucho mejor las relaciones en los acuíferos que tienen una rápida conexión y un tiempo de equilibrio expedito con las aguas superficiales. Además, en necesario reconocer la importancia de las descargas naturales de aguas subterráneas para el flujo base de los ríos y los ecosistemas dependientes de ellos. Hay que considerar los parámetros de calidad, asumiendo que con la intensificación de la agricultura y densidad de animales se provoca una contaminación difusa significativa a las aguas subterráneas. Como solución, es necesario crear áreas de protección con limitaciones a la actividad agrícola para los pozos de agua potable, esto en zonas donde dichas fuentes son absolutamente críticas para el abastecimiento de agua potable y no existen otras alternativas económicas.

La visión a futuro

Es fundamental confrontar la necesidad de una


Recuadro 1: Relación de aguas superficiales con aguas subterráneas

Intermittent stream

Highest wat er-tab le Zone of fluctuation Aquifer

Lowest wate r -t

Perennial stream

Agua dulce de descarga de lagunas costeras

able

Lagoon

Caudal base natural de ecosistemas de río

Sea

Aquifer Saline / groundwater interface

Seepage from losing stream

Planeada

Este escenario impulsa al provechamiento de esta gran área de oportunidad ante las nuevas posibilidades y avances tecnológicos, no sólo en isotopo y modelación, sino también en medición, monitoreo e informática para la transmisión de información.

Área a regar principalmente por agua del canal.

Finalmente, insistir en la diseminación y transparencia de información, para intentar sustituir la “competencia destructiva” de un recurso escaso por un uso cooperativo y productivo de la recarga promedio y capacidad de almacenamiento de los acuíferos en tiempos de sequía.

Loosing (influent) stream

Ganning (effluent) stream

Recuadro 2: Uso conjunto para el riego agrícola.

Espontánea

Anegamiento y riesgo de salinización si la capa freática es poco profunda.

Aguas subterráneas Peligro de agotamiento

Asimismo, se debe utilizar de mejor manera el conocimiento científico y la sabiduría profesional para guiar las políticas de reformas legales y la consolidación institucional, aspectos en los cuales todos los actores deben ser responsables y promotores de dichos proceso.

Límite de área de uso conjunto.

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gestión adaptiva al cambio y no seguir sosteniendo que el agua subterránea es un sistema fraccionado y no integrado. No se deben olvidar las consideraciones de calidad, que puedan ser críticas a largo plazo.

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Derechos de aprovechamiento de aguas:

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Características actuales frente a los cambios propuestos al Código de Aguas Gentileza: http://www.h2o-abogados.com/

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Francisco Echeverría* Ponencia realizada durante el Primer Taller de Capacitación 2015 de Alhsud “Derechos de aprovechamiento de aguas: Características actuales frente a los cambios propuestos al Código de Aguas” * Francisco Echeverría Ellsworth es Director de ALHSUD Capítulo Chileno y ex Director General de Aguas, abogado de la PUC con más de 15 años de trayectoria en derecho de aguas y medio ambiente. En abril de 2011 fue nombrado Fiscal de la Dirección General de Aguas del Ministerio de Obras Públicas y en octubre de 2012 fue designado como Director General de Aguas, cargo que ejerció hasta abril de 2014. Actualmente es socio y consultor en H2o Abogados.

a situación actual en términos regulatorios se puede caracterizar en varias garantías, tales como la seguridad jurídica fundada en fuertes derechos de aprovechamiento protegidos con derecho de propiedad y perpetuidad; baja discrecionalidad administrativa; libre transferibilidad y derechos garantizables; fomento a las inversiones privadas; inexistencia de afectación a uso determinado; que los propios usuarios administran el recurso hídrico; y que los conflictos se resuelven a través de los Tribunales de Justicia. Muchos de estos aspectos son los que impactan en el éxito del modelo, radicados en la posibilidad de utilización en usos de mayor valor; en mayor infraestructura; mayor eficiencia en el riego; mayor eficiencia en minería e industria; en el hecho de abastecer con agua potable y saneamiento a casi el 100% en zonas urbanas; en el desarrollo productivo, crecimiento

y aumento del PIB; en los derechos consuntivos utilizados en hidroelectricidad antes de consumirse; y en el hecho de que las problemáticas presentadas sean resueltas al interior de las Organizaciones de Usuarios.

8. Profundizar en las me-

En este escenario, existen recomendaciones de mejorías sugeridas por el Banco Mundial, las cuales se resumen en los siguientes aspectos:

12. Disminuir la alta frag-

1. Mejorar los sistemas de

14. Mejorar la resolución de

información y comunicación.

2. Proteger los derechos

de agua de los grupos vulnerables.

3. Mejorar la protección de

los requerimientos hídricos para los ecosistemas.

4. Mejorar el mercado. 5. Mantener la seguridad

hídrica de los derechos de aguas.

6. Seguir avanzando en el

uso efectivo de los derechos de aguas.

7. Hacer la gestión del

agua subterránea más sostenible.

didas de mejora en calidad del agua.

9. Mejorar del registro pú-

blico de los DAA.

10. Fortalecer a la DGA. 11. Fortalecer las organiza-

ciones de usuarios.

mentación de instituciones vinculadas a la gestión.

13. Avanzar hacia un mane-

jo integrado de cuencas. conflictos.

Modificaciones propuestas en 2014

El artículo primero transitorio proyecto de ley señala que “los derechos de aprovechamiento reconocidos o constituidos antes de la publicación de esta ley, seguirán estando vigentes. Sin perjuicio de lo anterior, el ejercicio de dichos derechos estarán sujeto a las limitaciones y restricciones que, en virtud de esta ley, se disponen en razón del interés público. La caducidad de los derechos de aprovechamien-


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Con la reforma se pretende establecer que las aguas, en cualquiera de sus estados, son bienes nacionales de uso público. En consecuencia, su dominio y uso pertenece a todos los habitantes de la nación.

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to dispuesta en el artículo 6º bis creado por esta ley, sólo se aplicará a los derechos de aprovechamiento constituidos a partir de la entrada en vigencia de la misma”. Frente a esto, con la reforma se pretende modificar el punto hasta establecer que “las aguas, en cualquiera de sus estados, son bienes nacionales de uso público. En consecuencia, su dominio y uso pertenece a todos los habitantes de la nación”. En este sentido, vale comentar que se privilegia el interés público por sobre el particular. Y al subordinar la constitución del derecho de aprovechamiento de aguas al interés público, se establece un proceso de publificación, que puede compro-

meter ciertos derechos y principios constitucionales, así como la economía de mercado. Esto, en la medida de que se supone que actualmente la acción del Estado es “necesariamente subsidiaria y extraordinaria” en un contexto de liberalización y competencia.

Ponderación estatal del interés público

El Estado, al momento de asignar el derecho de aprovechamiento, deberá entonces ponderar aquellos intereses públicos –y principios constitucionales– en juego, orientándose en virtud de la modificación propuesta a la consecución de los intereses generales. La Constitución chilena, en su cláusula constitucio-

nal de servicialidad, señala que el fin del Estado es propender al bien común, el que podría ser entendido –para los efectos de esta reforma– como integrado por los “intereses generales”.

Prelación de usos

El artículo 5 bis establece que “las aguas pueden cumplir diversas funciones, tales como la de subsistencia, que garantiza el uso para el consumo humano y el saneamiento; la de preservación ecosistémica; o las productivas. Siempre prevalecerá el uso para el consumo humano y el saneamiento, tanto en el otorgamiento, como en la limitación al ejercicio de los derechos de aprovechamiento. La Dirección General de Aguas se sujetará a

la prelación dispuesta en el inciso primero cuando disponga la reducción temporal del ejercicio de los derechos de aprovechamiento o la redistribución de las aguas, de conformidad a lo dispuesto en los artículos 17, 62 y 314 de este Código.” En consecuencia, se privilegia al sector sanitario y al agua potable rural, no sólo en la concesión de los derechos de aprovechamientos futuros, sino también, en la limitación por las razones legales que correspondan, de los derechos otorgados. En ese plano, se deben analizar las validaciones constitucionales paralelas que deben acompañar a la reforma, en el entendido que, si lo que se pretende


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es interferir a nivel estatal para los efectos de privilegiar una determinada área económica, se deben resolver y justificar lo mejor posible, desde el punto de vista dogmático, el privilegio al sector económico determinado, para los efectos de no colisionar con la igualdad ante la ley y proscripción de la discriminación económica arbitraria por parte del Estado, tutelados constitucionalmente.

Modificación del pilar fundamental del sistema

Según lo establecido en el artículo 6 del Código de Aguas: “El derecho de aprovechamiento es un derecho real que recae sobre las aguas y consiste en el uso y goce de ellas, con los requisitos y en conformidad a las reglas que prescribe este código. El derecho de aprovechamiento sobre las aguas es de dominio de su titular, quien podrá usar, gozar y disponer de él en conformidad a la ley”. Con la reforma a éste, en tanto, se pretende modificarlo de la siguiente manera: “El derecho de aprovechamiento recae sobre las aguas y consiste en el uso y goce temporal de ellas, de conformidad a las reglas, requisitos y limitaciones que prescribe este Código. Este derecho

El período de duración del derecho de aprovechamiento que se origina en una concesión no podrá ser superior a 30 años, de conformidad a los criterios de disponibilidad de la fuente de abastecimiento o de sustentabilidad del acuífero, según sea el caso.

se origina en virtud de una concesión o por el solo ministerio de la ley". “El período de duración del derecho de aprovechamiento que se origina en una concesión no podrá ser superior a 30 años, de conformidad a los criterios de disponibilidad de la fuente de abastecimiento o de sustentabilidad del acuífero, según sea el caso. La duración mínima del derecho de aprovechamiento de aguas no podrá ser inferior a veinte años, en el caso de aquellos que tengan el carácter de no consuntivos. La duración del derecho de aprovechamiento siempre se prorrogará, a menos que la Dirección General de Aguas acredite el no uso efectivo del recurso. La prórroga sólo se hará efectiva en la parte utilizada de las aguas” .

Así, bajo este escenario, se elimina la calidad de dueño, la calidad de derecho real, la facultad de disponer y la posibilidad de usar las aguas en cualquier fin lícito. Además, el agua deja de ser un commodity. Entendiendo este aspecto, que implica que a través de la reforma el agua pierda dicha característica, en el estudio de la misma, se deben incorporar elementos propios del análisis económico del derecho, el cual se expresa constitucionalmente en el concepto del orden público económico y, a nivel específico, en el cuestionamiento general de los costos de transacción en materia hídrica. Finalmente, lo que la reforma está realizando de manera intuitiva, es cuestionar el

Teorema de Coase, pilar del análisis económico del derecho, el cual señala que “en la ausencia de costes de transacción y negocios, siempre es posible llegar a una acuerdo entre las partes afectadas por la externalidad, de forma que la asignación de recursos sea optima y esto independientemente de quien tenga los derechos de propiedad”.

Análisis económico del derecho de aguas

La indicación sustitutiva se sostiene en el diseño de un presupuesto, según el cual, el actual marco normativo no fue capaz de abordar la externalidad negativa de agotamiento de las fuentes de abastecimiento provocado por la explotación de los particulares, dando lugar –como reacción– a una mayor intervención administrativa, puesto que no existía acuerdo entre las partes afectadas por aquella externalidad, específicamente en los sectores sanitario, medio ambiental y de agricultura y minería. Sin perjuicio de lo anterior, Ronald Coase, al preguntarse sobre las prelaciones entre sectores, cuestiona el hecho de si se debe elegir el producto de una empresa sacrificando la producción de otro bien. Considera, además, que debe tenerse en cuenta lo que se consi-


justificada desde el plano de varios derechos de propiedad, de un mismo valor, que colisionan entre sí.

El problema puede solucionarse a través de la negociación privada, siempre que existan garantías, tales como el acceso a información completa disponible, correcta definición de los derechos de propiedad y ausencia de costes de transacción.

Interés público versus orden público económico

Los principios y garantías constitucionales que componen el orden público económico están plasmados en los artículos 19 y 20 de la Carta Fundamental, destacando principalmente la libertad para desarrollar cualquier actividad económica; la proscripción de la discriminación económica arbitraria por parte del estado en materia económica (19 Nº 22); la libertad para adquirir el dominio (19 Nº 23); el derecho de propiedad (19 Nº 24); y la protección de los derechos constitucionales en su esencia (19 Nº 26). El concepto de interés público, más allá de su función social o bien común, viene a constituir el catalizador de la reforma para los efectos de justificar las limitaciones propuestas al ejercicio de los derechos

de aprovechamiento y fortalecer la intervención de Estado durante toda la existencia de éste. En cuanto a las limitaciones y restricciones dispuestas en razón del interés público,el actual artículo 62 del Código de Aguas señala que “si la explotación de aguas subterráneas por algunos usuarios ocasionare perjuicios a los otros titulares de derechos, la Dirección General de Aguas, a petición de uno o más afectados, podrá establecer la reducción temporal del ejercicio de los derechos de aprovechamiento, a prorrata de ellos”. Así, con la reforma se pretende reemplazarlo de la siguiente manera: “Si la explotación de aguas subterráneas produce una degradación del

acuífero o parte del mismo, al punto que afecte su sustentabilidad, la Dirección General de Aguas podrá limitar el ejercicio de los derechos de aprovechamiento, en la zona degradada, a prorrata de ellos, de conformidad a sus atribuciones legales”.

La sustentabilidad y degradación como límite al derecho de propiedad

Actualmente, para los efectos de limitar el ejercicio de un derecho debe existir un “perjuicio”, concepto de contenido patrimonial. En armonía con la actual Constitución, para los efectos de llegar a una situación de prorrateo, a solicitud también de los particulares. En consecuencia, la situación de prorrateo de los derechos de aprovechamiento venía

Con la reforma, es el Estado el que limita los derechos de propiedad en aras de la sustentabilidad del acuífero. En la práctica, esta norma está incorporando una competencia ambiental fuera del SEIA, al intervenir en un conflicto de garantías constitucionales (la protección del medio ambiente y la propiedad de los derechos de aprovechamiento de aguas). El artículo 19 Nº 8 de la Constitución Política de la República señala que “La ley podrá establecer restricciones específicas al ejercicio de determinados derechos o libertades para proteger el medio ambiente”. En consecuencia, la limitación debe contener todos sus elementos en la ley –para los efectos que pueda limitar el derecho de propiedad– y no puede remitir los contornos de tal limitación a regulaciones dictadas por la autoridad administrativa. En razón de lo anterior, la reforma propuesta señala como parámetro de todos los acuíferos que “se entenderá que se afecta la sustentabilidad del acuífero cuando con el volumen de extracción actual se produce un descenso sostenido de los niveles freáticos del

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

gue y lo que se deja de obtener, dado que el problema puede solucionarse a través de la negociación privada, siempre que existan garantías como información completa disponible, correcta definición de los derechos de propiedad y ausencia de costes de transacción. Estas tres garantes, precisamente, se ajustan a las recomendaciones realizadas por el Banco Mundial.

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Recuadro 1: Reseña histórica sobre la gestión de los recursos hídricos en Chile

REVISTA VERTIENTE

Código de Aguas (1969)

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Código de Aguas (1981)

Modificación al Código de Aguas (2005)

Privilegiaba la administración centralizada del gobierno en vez de la privada, con extensos poderes regulatorios.

Promueve fuertes derechos de aprovechamiento.

Los derechos perdieron la categoría de propiedad privada, pasando a ser concesiones administrativas.

Limitada regulación del Estado, encargándose básicamente de la asignación de los derechos. Durante el último tiempo se ha incrementado el rol fiscalizador, el cual siempre estuvo incorporado al Código de Aguas.

La asignación de derechos de agua sin límites ni restricciones dio origen a problemas de acumulación o especulación, generando barreras de entrada a competidores en ciertos mercados.

Los derechos se regían por disposiciones administrativas y no por leyes civiles.

Se fortalece al Poder Judicial en la resolución de conflictos.

No se registraban como títulos inmobiliarios.

Se limitan las facultades discrecionales de la DGA.

Áreas de racionalización del recurso, donde el gobierno podía reasignar derechos en función de estándares técnicos y criterios de planificación discrecionales.

Los derechos son definitivos, perpetuos, gratuitos y sin límite en el caudal solicitado.

Patente por no uso.

El gobierno resolvía los conflictos y se redujo el papel de los Tribunales.

Se consagra la inscripción de los derechos de agua en un registro especial.

Caudal Ecológico Mínimo.

Modelo tecnocrático de gestión de las aguas.

Los derechos de agua no están destinados a un uso específico.

“Ley del Mono” o regularización del 4º transitorio.

Se otorgan facultades extraordinarias de redistribución de derechos en forma temporal, en caso de extraordinaria sequía.

Justificación del caudal solicitado para proyecto dado.

DL 2.603 (1969) • Restableció el mercado de derechos de

agua, permitiendo que los derechos fueran transados libremente.

• Crea incentivos a la inversión privada en

infraestructura hídrica en lugar de inversiones estatales. • Al haber mayor eficiencia, los excesos de agua

podían transferirse a usos más valiosos.

• Fortaleció los derechos de agua, separándolos

de la tierra. • Presume como dueño de los derechos a

quienes los utilizaban, debido a la confusión que había provocado en el sistema la no inscripción de los derechos.

Ideario económico Código de Aguas (1981) • Las reglas e instituciones legales debieran

favorecer la operación de los mecanismos de mercado, tales como las negociaciones y transacciones privadas. Debieran minimizar las regulaciones estatales. • Los mercados libres aumentan la eficiencia

económica al asignar los recursos a sus usos más valiosos. • La seguridad respecto de los derechos de

propiedad estimula el crecimiento económico al promover incentivos para invertir capital y trabajo, ya que los propietarios tienen derecho al fruto de sus inversiones.

Trece años de discusión parlamentaria, reafirmándose el modelo institucional vigente.

Remate de solicitudes en competencia en un período de 6 meses.


Limitaciones y restricciones dispuestas en razón del interés público

Se establecen dos tipos de caducidades: Derechos nuevos que no se hayan usado en 4 años (consuntivos) y 8 años (no consuntivos), con plazo desde su otorgamiento a partir de la vigencia de esta ley. Además, derechos antiguos que no se hayan usado en 12 años (consuntivos) y 14 años (no consuntivos), con plazo desde el 1 de enero de 2006 o desde la fecha de su constitución si es posterior. ¿Existe la caducidad sobre los derechos reales inscritos? Si entendemos que en este caso nos encontramos ante una sanción sobre los derechos constituidos al amparo del Código de Aguas de 1981 y no ante las concesiones administrativas actualmente propuestas, se debe subrayar que la caducidad no constituye una de las formas de extinguir o perder la propiedad sobre las cosas, aplicándose en estos casos la prescripción. Además, los derechos de agua actualmente constituidos no representan, tal como es el caso de las RCAs,

El concepto de interés público, más allá de su función social o bien común, viene a constituir el catalizador de la reforma para los efectos de justificar las limitaciones propuestas al ejercicio de los derechos de aprovechamiento.

“autorizaciones de funcionamiento u operación”, en los cuales si un determinado acto no se realiza, se levante como pertinente la sanción de la caducidad.

La caducidad

Para la doctrina del derecho civil se ha entendido que la caducidad “afecta a derechos que la ley concede con vida ya limitada de antemano, por lo que se extinguirán totalmente cuando haya transcurrido el plazo que les ha sido impuesto de manera taxativa”( José Puig Brutau). En el ámbito de la reforma, igualmente, estas caducidades post- concesionales, pueden conllevar a una paradoja jurídica puesto que la misma indicación las excluye expresamente al señalar en el artículo 129 del

Código de Aguas, que “los derechos de aprovechamiento se extinguen por la renuncia señalada en el inciso tercero del artículo 6º y, además, por las causas y en las formas establecidas en el derecho común”.

Facultad discrecional ofertas de caudal

El actual inc 4º del artículo 147 bis del Código de Aguas señala que “si en razón de la disponibilidad de agua no es posible constituir el derecho de aprovechamiento en las condiciones solicitadas, el Director General de Aguas podrá hacerlo en cantidad o con características diferentes, siempre que conste el consentimiento del interesado”. Con la reforma, lo anterior se pretende modificar de la siguiente manera:

“Si no existe disponibilidad para otorgar los derechos de aprovechamiento en la forma solicitada, el Director General de Aguas podrá hacerlo en la cantidad o con características diferentes, pudiendo, incluso, denegar total o parcialmente las solicitudes respectivas”.

Zona de escasez

El actual inc. 3 artículo 314 del Código de Aguas señala que “declarada la zona de escasez, y no habiendo acuerdo de los usuarios para redistribuir las aguas, la Dirección General de Aguas podrá hacerlo respecto de las disponibles en las fuentes naturales, para reducir al mínimo los daños generales derivados de la sequía. Podrá, para ello, suspender las atribuciones de las Juntas de Vigilancia, como también los seccionamientos de las corrientes naturales que estén comprendidas dentro de la zona de escasez”. Con la reforma, este punto se modificaría, quedando establecido de la siguiente manera: “Declarada la zona de escasez, la Dirección General de Aguas, podrá redistribuir las aguas existentes en las fuentes naturales para reducir al mínimo los daños generales derivados de la sequía.…” (sin derecho a ser indemnizados ).

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

acuífero, que se hará irreversible si no se reduce dicho volumen de extracción”.

31


REVISTA VERTIENTE

Delegación Presidencial para los Asuntos Recursos Hídricos:

Una institucionalidad del agua para Chile

32

Reinaldo Ruíz* Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y Sochid-AIHR. * Reinaldo Ruíz es Delegado Presidencial para los Asuntos Hídricos. Es ingeniero comercial, doctor en Economía y máster en Ciencias Sociales de la Universidad de Birmingham. Fue subsecretario de Agricultura entre 2008 y 2010 y anteriormente y se desempeñó como director nacional de la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (Odepa) en el Ministerio de Agricultura.

e habla insistentemente de una suerte de punto de quiebre en el ordenamiento jurídico en materia de recursos hídricos en referencia al Código de Aguas de 1981. Sin embargo, antes de ello, Chile ya había presentado una nutrida legislación sobre esta materia, específicamente a través del Código de Aguas dictado en el contexto de la Reforma Agraria, el cual, básicamente, establecía una relación casi indisoluble entre tierra y agua. Este aspecto cambió diametralmente en 1981, estableciéndose a partir de allí un ordenamiento jurídico en la forma en que se asignaban los derechos, básicamente por principios de mercados, produciéndose una serie de dificultades en la gestión y administración del recurso. La última modificación relevante realizada al Código de Aguas se realizó durante 2005, período en el cual se intentaron realizar modificaciones sustanciales, que tras 13 años de debate parlamentario, culminaron en la Ley

20.017 “Modifica el Código de Aguas”.

Lineamientos para la gestión del agua

Los principales problemas evidenciados en materia hídrica provienen de cuatro directrices: 1. Inexistencia de información suficiente y adecuada. 2. Infraestructura insuficiente. 3. Institucionalidad (o instituciones) muy dispersa. 4. M arco jurídico desactualizado y poco compatible con los desafíos actuales del país. Lo anterior ha conducido hacia la conclusión de que Chile necesita construir una política hídrica que aborde el recurso agua de una manera diferente, basándose en las necesidades que indican los siguientes fundamentos: 1. Sobreexplotación de acuíferos.


VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

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2. Insuficiente resguardo del patrimonio ambiental. 3. Múltiples factores que compiten por este recurso (escaso y finito). 4. Acceso muy deficitario al agua, particularmente en el mundo rural, sobre todo en épocas de sequía. 5. Escasas consideraciones respecto de los efectos del cambio climático y sus efectos a futuro. En primer lugar, se requiere asegurar la sustentabilidad y protección del agua, lo cual implica no sólo cantidad sino que calidad. Se debe incorporar la idea de que el agua es parte del sistema de derechos humanos. Esto, de acuerdo a lo establecido por las Naciones Unidas en su resolución de 2010. Asimismo, de debe establecer una mejor coordinación de la institucionalidad y promover la descentralización, escenario en el cual la participación ciudadana se transforma en un elemento

fundamental para la construcción de esta política. Paralelamente, se requieren gestionar de manera integrada los recursos hídricos de cada cuenca, considerando la especificidad de cada una de éstas. Y asimismo, asumir el desafío de modernizar la institucionalidad y promover cambios culturales respecto del uso de este recurso.

¿Cómo fortalecer la institucionalidad pública?

Frente a cada uno de los planteamientos se han identificado líneas de acción respecto de la gestión integrada de los recursos hídricos como parte de una política nacional. Se plantean algunas interrogantes de si se necesita sólo reordenar lo existente o si se requiere de una nueva institucionalidad. Algunos sectores postulan que Chile debiera avanzar hacia la instalación de un Ministerio de los Recursos Hídricos, mientras que otros, tal como lo señala el informe del Banco Mundial (BM), indican que el país debiera contar con una Subsecretaría de los Recursos Hídricos, que sea una auto-

ridad política única, interlocutora con todos los actores que actualmente participan del uso del agua. Asimismo, también es necesario avanzar en el hecho de que la cuenca hidrográfica debiera ser un elemento central del ordenamiento territorial, tal y como lo hacen –por ejemplo– en Brasil, donde la cuenca es el factor principal a partir del cual se ordena la disponibilidad del agua. Es necesario, a su vez, promover un mayor desarrollo del capital humano al interior de estas instituciones, siendo conveniente el establecimiento de un programa de financiamiento especial para el desarrollo e innovación de nuevas tecnologías vinculadas con la posibilidad de aumentar la disponibilidad, preservación y uso sustentable de los recursos hídricos. El tema de la información es indispensable, dado que para gestionar el recurso necesariamente se debe saber con precisión lo que existe y cuánto hay disponible. En tal aspecto, distintos actores y sectores disponen de infor-

mación de uso en el rubro particular en el cual se desenvuelven, como ocurre en los sectores de la minería y energía, con amplios y actualizados datos. Sin embargo, esta información no es transversal ni está integrada a nivel institucional. De hecho, se desconoce cuánta agua hay disponible, cuántos derechos se han otorgado, cuánta agua se utiliza y con qué frecuencia. Así, en este escenario claramente se debe avanzar hacia un sistema integrado de información, que además sea público, transparente y de libre acceso.

Conjunto de medidas de optimización

El plan de medidas en materia de aguas debe estar orientado a asegurar la gestión sustentable de los recursos hídricos, alineados con los objetivos de desarrollo social y económico del país, prestando especial atención a aquellas zonas en las cuales se ha observado un desequilibrio hídrico prolongado. La infraestructura también es un aspecto relevante, para lo cual ya se anunció a nivel


El agua es un bien público, pero los derechos de aprovechamiento pueden comercializarse.

Se define "regador", porción de aguas que legalmente se podía extraer desde un cauce.

Se definen las prioridades de uso.

REVISTA VERTIENTE

Los derechos pueden ser cancelados por no uso en 5 años.

18 de noviembre de 1819

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Código Civil de 1855 (Andrés Bello)

Código de Aguas (1951)

19 (Contexto Agraria) Se de Ag

Los derechos de a concesiones admi

Se establecen "tas y beneficioso" (ca necesaria para cul

Se definen aguas de dominio público (bajo control de la corona, municipalidades o comunidades) y aguas las de dominio privado.

Posibilidad de dec hidrográficas com racionalización de

Mayores facultade de conflicto respe

Ejecutivo la idea de construir tres grandes embalses en distintas regiones del país. Además, existe un plan de pequeños embalses, junto con la recuperación de infraestructura básica que actualmente no se utiliza de manera adecuada. Asimismo, existen un conjunto de medidas orientadas a mejorar los sistemas de conducción, al tratamiento y recuperación de los acuíferos, estableciendo un programa de inversiones que apunten en esa dirección.

Marco regulatorio Frente al ordenamiento jurídico se plantean dos iniciativas. Una reforma constitucional que incorpore el agua como un bien nacional de uso público, aspecto que está presente en el Código de Aguas, pero que no aparece en la Constitución, evidenciando un desbalance respecto de la titularidad que tiene el derecho de aprovechamiento, que lo garantiza la Constitución en el sentido de quién es propietario, sin embargo, en su

calidad de bien de uso público, queda en un nivel inferior porque está en el Código de Aguas, pero no en la Constitución Política de Chile. Entonces, se requiere de un proyecto de Reforma Constitucional que resuelva esa asimetría y desequilibrio que hay entre estos dos conceptos. Respecto de las modificaciones propuestas al Código de Aguas, se propone introducir modificaciones sustitutivas o aditivas, en las que la

más importante circulen en torno al sistema de derechos que se otorga a perpetuidad, el cual debiese ser cambiado por un sistema de concesión, haciéndolo equivalente a la forma en que el Estado otorga la explotación de otros recursos naturales, donde esos derechos de concesión se entregarán por un plazo máximo de 30 años, que es un período durante el cual se evalúan los proyectos productivos. Los derechos serán entregados en concesión y se po-


967 o Reforma egunda Ley guas

Se incorporan mecanismos de protección de los recursos hídricos (caudal ecológico mínimo para asegurar la supervivencia de un ecosistema acuático).

Se separan los derechos de agua del dominio de la tierra y se permite su libre compra y venta. Se establecen impuestos para desincentivar el no uso.

Decreto de Ley 2.603 (1979)

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

Se establecen regulaciones destinadas a mejorar el sistema de asignación de los derechos de agua.

Se protege constitucionalmente la propiedad de los derechos de uso.

Se establece el pago de una patente por no utilización de los derechos de agua.

Código de Aguas (1981)

Ley 20.017 (2005)

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agua vuelven a ser inistrativas. Se descartaron impuestos a los derechos de agua.

sas de uso racional antidad de agua ltivos).

Se establece el derecho de aguas como el único derecho de propiedad que se otorga sin ninguna clase de exigencias, en forma gratuita y a perpetuidad.

clarar cuencas mo "área de el uso de las aguas".

es a la DGA en caso ecto del uso.

drán revocar o renovar. En principio, todos podrán ser renovables, pero habrá causas o se deberá describir la forma en que se evaluará cómo es que se estén utilizando estos derechos. También deberán existir causales de revocación de estos derechos. Hay muchos derechos que se han otorgado y que no se han utilizado o ha habido abandono, que es un concepto que se utiliza en otro tipo de legislaciones. Es decir, cuando existe una persona a

la cual el Estado le ha entregado un derecho de aprovechamiento por un recurso, que es escaso y que compiten muchos sectores y actores, no es posible que ésta pueda hacer uso y mal uso de ese derecho. En la actualidad, a esa persona se le puede denunciar para que pague una multa, sin embargo, ese derecho se mantendrá permanente. En tal aspecto, si una persona está mal utilizando un recurso que el Estado le ha entregado para que lo use de

una manera diferente de lo que lo está haciendo y perjudica a otro, no puede seguir manteniendo este derecho a perpetuidad. Existen algunas otras consideraciones muy importantes y que esta nueva legislación deberá incorporar: 1. Reconocer el derecho humano de acceder al agua potable y su saneamiento y otorgarle prioridad para su otorgamiento

y distribución del recurso. 2. Esta nueva legislación debe establecer también priorización en el uso. 3. Debe existir priorización para las aguas de uso indígena, de acuerdo a las tradiciones ancestrales, debiendo hacer compatible el Código de Aguas con el Convenio 169 de la OIT.


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Gentileza: www.isabelallendebussi.cl

REVISTA VERTIENTE

La visión del poder legislativo

Isabel Allende* Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y Sochid-AIHR. * Isabel Allende Bussi es senadora (PS) por la Región de Atacama y Presidenta del Senado de la República de Chile. Es miembro de la Comisión de Minería y Energía y de la Comisión de Medio Ambiente y Bienes Nacionales.

hile enfrenta actualmente una crisis del agua en gran parte del país. La situación crítica del recurso hídrico, sumado al calentamiento global, desertificación y al ciclo de sequía que se ha prolongado por más de cinco años, dan cuenta de la relevancia de un tema que se proyecta permanente a través del tiempo. Por ello, es relevante establecer un diálogo en el cual estén todos los actores involucrados, de modo que se logren generar los acuerdos necesarios para avanzar en materia hídrica. Frente a la escasez del agua y de todas las funciones que cumple –que no sólo son productivas– se debe también centrar el enfoque en los ámbitos humanos, sociales y culturales. Chile ha sido un país pionero en Latinoamérica en la cobertura de agua potable y de saneamiento de zonas urbanas y rurales. Sin embargo, todavía existen cientos de miles de chilenos que no cuentan con estos servicios básicos.

De hecho, las estadísticas proporcionadas por la SUBDERE gráfican que para las zonas rurales el déficit de agua potable y de saneamiento alcanza todavía un número importante de viviendas y personas. Así por ejemplo, en 2011, para el caso del agua potable, más de 117 mil viviendas –13% de las rurales– no contaban con el servicio del agua potable y cerca de un 30% del total de viviendas no contaba con alcantarillado. El tema ha sido un asunto prioritario para los gobiernos de la Presidenta Michelle Bachelet, primeramente al presentar una reforma constitucional que elevase a nivel de precepto constitucional el derecho al agua como un bien de uso público en todos sus estados; y en el actual período, mediante el

nombramiento de un Delegado Presidencial para los Asuntos Hídricos. Esto, en momentos en que el agua fue concebida como un derecho humano por las Naciones Unidas.

El rol del Estado

En este escenario, es necesario dotar al Estado de las herramientas necesarias para que tenga una activa participación en el ordenamiento de esta gran cantidad de actores que participan de su administración. Al respecto, existen algunos ejemplos a nivel mundial, como lo es el caso de Australia, donde después de cuatro años realizaron un ordenamiento para el aprovechamiento de los derechos de agua otorgados y de los límites que se debían establecer a futuro para conservar su condición de país exportador y potencia agraria.

Frente a la escasez del agua y de todas las funciones que cumple –que no sólo son productivas– se debe también centrar el enfoque en los ámbitos humanos, sociales y culturales.


Asimismo, es urgente socializar la información de manera compartida y transparente, contando –a lo menos– con datos actualizados de los derechos de aprovechamiento de agua (de los reales y de los que están en el papel), pues no se sabe a ciencia cierta cuánto derechos de agua se han otorgado en un escenario en el cual el agua se ha vuelto un recurso transable más, sujeto a la libre oferta y demanda del mercado. Además, no se ha logrado establecer una capacidad de monitoreo en tiempo real y actualizado, ni certeza frente a la posibilidad de extracción ilegal del agua; y tampoco se ha trabajado en la transferencia del conocimiento hacia los propios usuarios, es decir, en el fortalecimiento de las comunidades de agua superficiales o subterráneas, organizadas con conocimiento y capacitados para enfrentar este desafío.

Dispersión en la administración y gestión

La situación es tan crítica frente a una escasez de recursos hídricos que en la región de Atacama, por ejemplo, no está 100% garantizado el consumo humano de agua. Los pozos a través de los cuales la concesionaria Aguas Chañar extrae el recurso son de tal profundidad, que la

Chile ha sido un país pionero en Latinoamérica en la cobertura de agua potable y de saneamiento de zonas urbanas y rurales. Sin embargo, todavía existen chilenos que no cuentan con los servicios básicos.

calidad del agua es cada día peor, con elementos pesados como nitrato, presentes en cantidades más allá lo permitido por la Organización Mundial de la Salud. Así, no sólo la disponibilidad de información es básica para realizar una buena gestión, sino que también se debe enfrentar la debilidad de un sector público con una gran multiplicidad de roles, que presenta 42 instituciones relacionadas con el agua, que cumplen 104 funciones diferentes, lo cual no permite cumplir con la eficiencia requerida para un adecuado funcionamiento y un Estado que garantice el agua como un derecho humano y que además realice las modificaciones al Código de Aguas.

La tarea parlamentaria en materia hídrica

A nivel parlamentario existen innumerables mo-

ciones que van en la línea de las modificaciones a los derechos de agua, el cual debe ir asociado a un proyecto y con un plazo determinado de 20 o 30 años según corresponda al proyecto. En ningún caso éste debe ser otorgado a perpetuidad ni ser heredable, vendible o entregado para un proyecto, siendo utilizado para otro fin diferente al que estaba destinado. Por ello, los actores del agua deben establecer un diálogo abierto y enfrentar la información fragmentada que impide mantener una política común y compartida en torno al agua. La nueva institucionalidad debe tener el suficiente empoderamiento para regir a todos los actores con un manejo integrado de cuencas que optimice el uso de los recursos hídricos.

El trabajo debe orientarse hacia la creación de una Subsecretaría de Recursos Hídricos que establezca una institucionalidad con capacidad de ordenamiento, coordinación y proyección hacia políticas estratégicas de largo plazo.

Para ello, el trabajo debe orientarse hacia la creación de una Subsecretaría de Recursos Hídricos –dependiente del Ministerio de Obras Públicas– que establezca una institucionalidad con capacidad de ordenamiento, coordinación y proyección hacia políticas estratégicas de largo plazo, que debemos establecer como país. En el Senado existen múltiples iniciativas en relación a un Reforma Constitucional, Reforma al Código de Aguas y modificaciones a los derechos de aprovechamiento, entre otras. De hecho, se creó una Comisión Especial del Agua para avanzar en la obligación que existe como nación de garantizar el consumo humano como tema prioritario y luego organizar el recurso para actividades productivas relevantes para el crecimiento del país, tales como la agricultura y minería. Una Política Nacional del Agua debe propender a la sustentabilidad, garantizar el consumo humano, generar un conocimiento mayor de la realidad de las fuentes de agua (glaciares, lagos y aguas subterráneas) y de su distribución en las cuencas; debe centrarse, además, en el fortalecimiento de una institucionalidad capaz de orientar estratégicamente el uso de este recurso; a una gestión ordenada e integrada del agua en el territorio; a organizaciones de usuarios con mayor capacidad y competencias y a un uso más eficiente por parte del conjunto de actividades productivas.

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Esta es una muy buena lección y oportunidad para que Chile aproveche el rol que los recursos hídricos han adquirido en la agenda pública, política, parlamentaria y gubernamental, transformándose en un tema de vital importancia.

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Los gremios frente al recurso hídrico:

REVISTA VERTIENTE

Uso del agua en la agricultura

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Gentileza: www.sna.cl

Patricio Crespo* Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y Sochid-AIHR. * Patricio Crespo es presidente de la Sociedad Nacional de Agricultura desde 2012. Ha desarrollado su actividad privada en el rubro de los cereales, vides viníferas, olivos y ciruelas, en la zona de Chépica, Región del Libertador General Bernardo O’Higgins. Como experto en temáticas hídricas, actualmente es presidente de los Comités de Aguas y Cereales de la SNA, además de presidente de la Asociación Canal Población en la Provincia de Colchagua, de la Junta de Vigilancia del Estero Chimbarongo, de la Federación de Juntas de Vigilancia de la Sexta Región y director del Centro del Agua de la misma zona.

a la fórmula de los derechos provisionales que estaban establecidos en el Código de Aguas. Claramente, el criterio de establecer un límite a estos derechos (equivalentes al 25% de los derechos concedidos) se pudo haber modicado en cualquier momento por ser un criterio técnico de resorte exclusivo de la autoridad y no materia de ley. Así, en este momento plantear que una solución a la explotación del agua subterránea en Chile consiste en derogar o mantener el criterio de los usos previsibles, resulta un claro error en cuanto en cualquier caso el aumento de disponibilidad queda limitado al 70 u 80% de los caudales ya otorgados, lo que por cierto, tam-

El sector de la agricultura es el principal usuario de los derechos de aprovechamiento de agua, recurso del cual se aprovecha un 20% de su total, mientras que un 80% se pierde por falta de gestión y de obras de regulación. Chile es uno de los productores agrícolas líderes en Latinoamérica, un importante actor en los mercados agroalimentarios mundiales y un proveedor de alimentos de reconocida calidad. En términos de valor de producción, Chile se ha ubicado entre los 20 principales productores mundiales de frutas y hortalizas. En consideración a sus notables características climáticas y geográficas, el país se ha impuesto como meta nacional transformarse en potencia agroalimentaria, existiendo un acuerdo compartido de que éste es un objetivo realista y deseable. No obstante los importantes avances de los sectores agrícolas, existen desafíos implícitos que necesitan ser abordados para mantener y eventualmente potenciar la presencia de Chile en el mercado internacional. Los consumidores se están volviendo cada vez más sen-

sibles a la calidad, exigiendo productos más saludables y socialmente responsables por el medio ambiente. Se están abriendo mercados en forma acelerada –especialmente en Asia– donde el alto crecimiento económico y gran tamaño de las poblaciones se traduce en un aumento masivo de la demanda. Y en este escenario de enormes desafíos planteados, el cambio climático está comenzando a jugar un rol en la redistribución de ventajas comparativas para cultivos tradicionales hacia mayores latitudes y que también afectarán la ubicación de la producción de cultivos de alto valor agregado. El marco descrito de desarrollo –nunca antes visto– ha sido un esfuerzo colectivo desarrollado bajos diversos factores que mancomunadamente han colaborado con el éxito. Uno de ellos ha sido un marco institucional jurídico relevante que ha permitido la certeza jurídica y el desarrollo productivo bajo reglas claras, las que, sin embargo, siempre serán perfectibles.

Marco institucional jurídico

En relación al marco jurídico, el derecho es considerado una ciencia práctica que tiene por objetivo discernir cuál es


VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

Por tanto, terráneo g OUA cono extraídos d volumen t el acuífero agua en el Con los res, y de ac de gestión establecer desembalsa período. Y al co volúmenes lumen de período, s cuál ha sid carga natur al acuífero, cia entre de según extra medido m

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la conducta adecuada para alcanzar la justicia en una determinada relación y define lo que es justo para las relaciones interhumanas y especialmente, lo justo en casos concretos. Existen ciencias prácticas afines al derecho, como la ética, que disciernen sobre cuál es la conducta adecuada al bien personal; y la política, que discierne lo apropiado al bien común. Por lo anterior, cualquiera sea el diagnóstico que se tenga del estado de las cosas, de la institucionalidad y de los procedimientos, los cambios no deben guiarse bajo una mirada ideológica sesgada. No se debe des-

Chile es uno de los productores agrícolas líderes en Latinoamérica, siendo un un importante actor en los mercados agroalimentarios mundiales y proveedor de alimentos de reconocida calidad.

Figura 1: Usos consuntivos del agua. Industria: 9%

conocer la transformación de los últimos 40 años en el mundo agrícola, en el cual un elemento básico de tal éxito ha sido justamente un modelo que favorece el emprendimiento privado con reglas precisas en cuanto a la propiedad y la seguridad del recurso hídrico. Bajo este acuerdo, se propone que ante la denominada “crisis institucional del agua” –la cual deriva de una multicausalidad de hechos que no involucran al modelo– cualquier perfeccionamiento que se introduzca, preserve las claves de éxito actuales que tienen los productores agrícolas en los más de 150 mercados alrededor del mundo.

Figura 2: Usos del agua a nivel mundial. Fuente: Naciones Unidas - Unesco. 2013. Agricultura y riego: 73%

Agricultura: 69% Agua potable: 10%

Minería: 12% Uso doméstico: 6%

Fuente: Ministerio de Obras Públicas. Estrategia Nacional de Recursos Hídricos 2012-2015.

Industria: 21%


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Crisis institucional del agua

Esta silenciosa crisis se manifiesta en cuatro escenarios, los cuales culminan en una crisis de conocimiento y comprensión de roles Estado, de la sociedad, del mercado y de sus conflictos. Por ello, su resultado es evidenciar una crisis administrativa, de comprensión del mercado, de gestión y de justicia. En este escenario, la falta de modernización del Estado comienza a obstaculizar los esfuerzos por el desarrollo, haciéndose necesario el fortalecimiento de instituciones claves para el sector, tales como la Dirección General de Aguas (DGA) y el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), entre otros. El agua padece, entonces, de una crisis administrativa, en la que organismos como la DGA –creada básicamente para cumplir roles relevantes– hoy se encuentran impe-

didas de realizar sus tareas de manera eficiente y oportuna, ya sea por deficiencias en la organización interna, como por conductas burocráticas inadecuadas. Esto ha implicado que los diversos actores del sector, ya sean particulares u órganos administrativos conexos, califiquen la gestión del Estado como ineficiente. Por ello, es mucho lo que hay que hacer para mejorar procedimientos, dotar de recursos, transparentar decisiones y dotar de contenido técnico profesional a los organismos de Estado. Además, se debe denunciar con fuerza la ausencia total de una política de persecución criminal en la orden de usurpación de aguas y otros delitos conexos. Las fiscalías poseen hoy la facultad exclusiva y excluyente de persecución criminal de delitos de esta especie, sin embargo, pareciera que estos hechos se ubican en un segundo plano.

Es la institucionalidad privada la que soluciona con cercanía, oportunidad y conocimiento los conflictos de relevancia jurídica que se producen entre usuarios de recursos hídricos.

La falta de modernización del Estado comienza a obstaculizar los esfuerzos por el desarrollo, haciéndose necesario el fortalecimiento de instituciones claves para el sector, tales como la Dirección General de Aguas (DGA).

Por ello, dicha materia requiere de dedicación legislativa urgente y un gran esfuerzo de parte del Gobierno para que ello ocurra.

Organizaciones de usuarios

El agua padece una crisis de reconocimiento de la autogestión, en efecto, los órganos sociales intermedios creados para autogestionar el agua –las Juntas de Vigilancia y las Comunidades de Agua– ven entrabada o dificultada su labor, tanto en vacíos regulatorios, ausencia de recursos económicos, como por intromisiones de la administración burocrática en la esfera de sus legítimas atribuciones. Este aspecto debe ser abordado con prontitud bajo el principio de subsidiaridad, que aquí opera en favor del propio Estado, ya que es justamente la institucionalidad privada la que soluciona con cercanía, oportunidad, conocimiento y justicia los conflictos de relevancia jurídica que

se producen entre usuarios de recursos hídricos. Bajo el mismo orden de ideas, la crisis del agua también manifiesta problemas de comprensión de la libre transferibilidad mercado y derechos de aprovechamiento. Resulta curioso observar que todos los titulares de derechos de agua, desde modestos usuarios agrícolas hasta poderosas empresas, valoran enormemente la protección que el sistema consagra a su posición jurídica, impidiendo caducidades y permitiendo libre transferibilidad. Sin embargo, de manera paralela se escuchan voces y consignas a favor de una nacionalización de estas mismas aguas, lo cual evidencia una falta de compresión del sistema. Por ello, el diálogo debe orientarse hacia el fortalecimiento de los elementos de éxito del sector agrícola, que como consecuencia, acarrean el crecimiento y desarrollo del país.


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Metodologías y evaluaciones para estudio:

42

Remediación de sitios contaminados Anna Llenas* Cristian Ortiz** Ponencia realizada durante el Segundo Taller de Capacitación 2015 de Alhsud “Investigación y remediación de sitios contaminados”. * Anna Llenas es jefe de Proyectos y especialista de Sitios Contaminados | Gerencia de Medio Ambiente y Recursos Hídricos de ARCADIS. Cuenta con más de 10 años de experiencia en investigación y remediación de sitios contaminados, Due Dilligence ambiental y auditorías EHS. ** Cristián Ortiz es gerente de GeoHidrología y consultor senior de la Gerencia de Medio Ambiente y Recursos Hídricos de ARCADIS. Posee 15 años de experiencia en flujo y transporte de contaminantes en medio poroso, hidrogeología de campo, modelos numéricos y evaluación ambiental de proyectos.

n los países industrializados, desde fines de la década de 1960 y luego de hechos catastróficos como Love Canal, Río Cuyahoga y Lekkerkerk (Holanda), se tomó conciencia sobre los efectos que los terrenos contaminados provocan en la salud y medio ambiente. De hecho, actualmente, los sitios contaminados con residuos peligrosos son reconocidos como un problema ambiental significativo a nivel mundial. De acuerdo a un estudio elaborado por Arcadis (2006), la contaminación de tales terrenos puede encontrarse tanto en aguas subterráneas, suelo, agua superficial, sedimentos y aire, así como en los materiales rocosos permeables subyacentes. La explotación de recursos naturales, incluyendo bosques milenarios y recursos minerales, junto con el procesamiento, fabricación primaria y funcionamiento de industrias manufactureras asociadas –todas actividades características de la economía chilena– han contribuido a la degradación del medio ambiente en el

país. Así lo graficó Conama en 2005, complementando además, que la urbanización del suelo ha implicado nuevos desafíos ambientales asociados a la generación y concentración de residuos de diversa índole. Al respecto, las siguientes actividades se identifican como posibles contaminantes del suelo y de las aguas subterráneas en Chile: minería, actividades industriales, industria forestal, refinamiento, transporte, almacenamiento y distribución de combustibles líquidos de petróleo, disposición no controlada de residuos, transporte de sustancias peligrosas y agricultura. Si bien se desconoce la dimensión que el problema de los terrenos contaminados supone actualmente en Chile, se sabe que es significativa. Ya algunas poblaciones cercanas a sitios contaminados, según ha reportado el Ministerio de Salud (2005), han presentado problemas de salud que pueden ser asociados a dichos terrenos, destacando principalmente los casos de contaminación con plomo en Arica y Antofagasta, la contaminación con asbesto en Maipú, el polvo proce-


Antecedentes normativos

Si bien en Chile aún no existe una legislación que regule los terrenos contaminados, esta materia ha sido reconocida con la promulgación de la Ley 20.417 (enero de 2010), que modifica la Ley 19.300 de Bases Generales del Medio Ambiente, y que introduce al ordenamiento jurídico nuevas competencias legales al Ministerio de Medio Ambiente (MMA). El artículo 70, letra g establece que es deber del Ministerio de Medio Ambiente “proponer políticas y formular normas, planes y programas en materia de residuos y suelos contaminados, así como la evaluación del riesgo de productos químicos, organismos genéticamente modificados y otras sustancias que puedan afectar el medio ambiente”. De esta forma, el MMA adquirió nuevas competencias legales en materia de gestión de suelos, estableciendo un nuevo ámbito en el sentido de la garantía constitucional de vivir en un ambiente libre de contaminación. Anteriormente, según relata Fundación Chile (2013), el instrumento que se refirió a este aspecto

fue la Política Nacional para la Gestión de Sitios con Presencia de Contaminantes (PNSPC), aprobada por el Consejo Directivo de Conama (antecesor del MMA) en agosto de 2009. En el marco de dicha Política, se inició el desarrollo de algunos instrumentos de gestión, tales como la evaluación de riesgo ambiental y planes de remediación, entre otros. Así, ya en diciembre de 2011 el Ministerio de Medio Ambiente emite la resolución exenta nº 1.690, que aprueba la Metodología para la Identificación y Evaluación Preliminar de Suelos Abandonados con Presencia de Contaminantes. En este documento se define el procedimiento para llevar a cabo parte de las fases que deben desarrollarse cuando se investiga un suelo de este tipo, para ser aplicado por el MMA en el territorio nacional. Luego, en 2013 el MMA emite la resolución exenta nº 406, que aprueba Metodología para la Gestión de Suelos con Potencial Presencia de Contaminantes.

43 Figura 1: Esquema metodológico para evaluación de sitios potencialmente contaminados. EVALUACIÓN AMBIENTAL PRELIMINAR DEL SITIO (Fase I)

Recopilación de Información Modelo Conceptual del Sitio

Inspección

No

¿Existen indicios de posible contaminación del sitio?

El sitio puede ser utilizado SIN necesidad de remediar

Si

INVESTIGACIÓN INTRUSIVA DEL SITIO (Fase II) Características físicas del sitio Muestreo (equipos, recolección, documentación y manipulación) Análisis de laboratorio Validación de datos

Actividades previas

Caracterización del tipo de contaminación, su alcance y magnitud

Comparación de resultados obtenidos con niveles de referencia

¿Se encontró contaminación?

No: X < Nivel de Referencia

Si: X > Nivel de Referencia

El sitio puede ser utilizado SIN necesidad de remediar

INVESTIGACIÓN EN DETALLE DEL SITIO

Metodología para la investigación

La investigación de sitios contaminados se realiza a través de fases que se van realizando de manera consecutiva, de modo que la información generada en la etapa anterior es utilizada en la etapa siguiente (ver Figuras 1).

Una vez identificada la contaminación se debe realizar un análisis de riesgo, que permite determinar la necesidad de realizar una remediación. Si éste resultado es positivo, de deberán determinar los objetivos de remediación. Finalmente, en base a todos los resultados de las etapas anteriores, se deter-

En términos generales, la metodología considera una investigación preliminar o fase I, en la que básicamente se determina el potencial de que el suelo esté contaminado. La información aquí generada permite planificar la fase II, en la cual caracteriza el sitio en busca de sectores que estén contaminados.

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

dente de residuos mineros en la Bahía Chañaral, el caso de La Cañamera en la Región Metropolitana y los comprobados riesgos sanitarios generados por los vertederos ilegales.

¿Se encontró contaminación?

Si: X > Nivel de Referencia

EVALUACIÓN DE RIESGO

Evaluación de riesgo específica para el sitio Determinación de valores objetivo de remediación, específicos para el sitio

¿Se exceden los valores objetivo de remediación?

Si Objetivos preliminares para la remediación

Fuente: Elaboración propia.

No


REVISTA VERTIENTE

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mina cuál o cuáles son las mejores técnicas de remediación, considerando para ello costos, plazos y dificultades operacionales.

Investigación preliminar

Una investigación de un sitio potencialmente contaminado comienza a través de una exploración no intrusiva que suele realizarse a través de una guía normada, donde la más comúnmente utilizada corresponde a la norma ASTM E1527 Standard Practice for Environmental Site Assessments: Phase I Environmental Site Assessment Process. La metodología incluye la revisión de la información disponible y el reconocimiento del sitio, basándose en opinión experta. Se realiza una visita de inspección a la propiedad para evaluar su condición actual e identificar potenciales áreas de interés ambiental. Durante la inspección en terreno se realizan observaciones sobre la presencia o evidencia de suelos contaminados, tales como:

• Áreas de vegetación

muerta, estresada o casi muerta (si existe vegetación);

• Derrames de petróleo o

decoloración de suelos superficiales;

• Olores químicos percep-

tibles;

• Sustancias peligrosas y

contenedores de sustancias peligrosas;

• Áreas de disposición o

almacenamiento de residuos líquidos o sólidos;

• Alteraciones recientes

del suelo, tales como nivelación o relleno, etc.;

• Descargas y desagües de

aguas residuales;

• Presencia e historia de

cualquier estanque de almacenamiento subterráneo o aéreo;

• Presencia y uso de fosas,

sumideros y drenajes de piso; y

• Presencia de humeda-

les, agua estancada y/o condiciones de suelo saturado.

Además, durante la inspección en terreno se evalúan las propiedades de sus alrededores con respecto a su potencial de impactar

ambientalmente la propiedad. Luego, se realizan entrevistas con representantes y personal que ha trabajado en la organización, especialmente personal de mantenimiento u operaciones. Esto con el objetivo de obtener más información sobre las actividades realizadas, sectores de operación, disposición de residuos, y otra información pertinente para los efectos de la Fase I. Este ciclo de investigación preliminar no incluye muestreo o análisis de suelo, agua subterránea, agua superficial o aire.

Modelo conceptual del sitio

Durante la evaluación preliminar se integra y esquematiza la información disponible sobre poten-

Figura 2: Ejemplo esquemático de modelo conceptual.

ciales fuentes de sustancias peligrosas, rutas de migración y receptores ambientales y humanos para facilitar la comprensión del sitio con relación a los riesgos potenciales para la salud humana y el ambiente (Figura 2). Esta aproximación es el Modelo Conceptual de Sitio (MCS), el cual se utiliza para determinar si es necesaria una investigación posterior que provea la información suficiente para apoyar una decisión respecto del sitio y para determinar el trabajo adicional (Plan de Muestreo y Análisis) necesario para proveer dichos datos e información. La Figura 2 presenta un ejemplo de un modelo conceptual donde se


Investigación Intrusiva

En caso de que se detecten potenciales fuentes de impactos, se procederá a realizar una investigación intrusiva del sitio o de Fase II, cuyo propósitos son confirmar la existencia de contaminación en el sitio, determinar la naturaleza y el alcance de la contaminación, reunir los datos que apoyen la cuantificación de los riesgos causados a la salud humana y el ambiente y la selección e implementación de la remediación apropiada. La investigación intrusiva suele venir guiada por la norma ASTM E1903 Standard Guide for Environmental Site Assessments: Phase II Environmental Site Assessment Process.

Durante la investigación intrusiva se analizan muestras de suelo y agua y se reúnen y analizan los datos obtenidos en terreno para determinar en qué medida el sitio representa una amenaza para la salud humana y/o el ambiente. La investigación en terreno que se realiza durante la investigación intrusiva incluye las características físicas del sitio (hidrología, hidrogeología, caracterización química de los suelos y del agua), la definición de las fuentes de contaminación y la evaluación de la naturaleza y el alcance de la contaminación. De vital importancia en esta etapa son las técnicas de muestreo y el correcto manejo de las muestras. Es muy relevante que estas sean representativas y que no se produzcan contaminaciones cruzadas que lleven a tomar malas decisiones en etapas posteriores. La investigación intrusiva debe también definir dónde se encuentran los recep-

tores de riesgo y qué factores controlan el destino y el transporte de las sustancias peligrosas.

Evaluación de riesgos toxicológicos

Esta valoración permite determinar en forma objetiva y con métodos estandarizados y extensamente verificados, si existe un problema de contaminación en el sitio y de qué manera se establece el contacto de las personas con los contaminantes. Además, se identifican las toxicidades de los contaminantes y el riesgo asociado con la exposición a dichos contaminantes. La información generada en la evaluación de riesgo se usa para fundamentar la gestión de riesgos, en la que se toman decisiones tales como si es o no necesario remediar y cuáles son los niveles de remediación a alcanzar. En esta fase los resultados de análisis químicos obtenidos durante la investigación intrusiva son procesados estadísticamente con el

Figura 3: Esquema metodológico de evaluación del riesgo de la contaminación.

fin de obtener concentraciones representativas en los puntos de exposición (principales parámetros de entrada en la evaluación de riesgo). Para estimar la exposición en receptores humanos se seleccionan escenarios de exposición representativos, como uso residencial o recreacional. Asimismo, se proyectan potenciales receptores, como adultos, niños o trabajadores de la construcción. Luego, se generan modelos conceptuales fuenteruta-receptor en los que se identifican los puntos de contacto entre el contaminante y el receptor humano, los mecanismos de transporte de los contaminantes y las vías de exposición. Para cada receptor evaluado se estima la dosis de exposición. Finalmente, se caracterizan los riesgos y se calculan los índices de peligro para los contaminantes no cancerígenos y el riesgo incremental de contraer cáncer a lo largo de la vida para los contaminantes cancerígenos.

Criterios para la evaluación y alternativas de remediación ¿Me afectará? ¿Me afectará?

Fuente: Elaboración propia.

¿Con qué frecuencia? ¿Cuánto me afectará? ¿Durante tiempo? ¿Con quécuánto frecuencia? ¿Cuánto me afectará? ¿Durante¿Cuando? cuánto tiempo? ¿Cuando?

¿Cuánto Riesgo? ¿Cuánto Riesgo?

A partir de los resultados de las evaluaciones anteriores, se identifican alternativas de mitigación y control de los riesgos, entre las cuales se encuentran las opciones de remediación. El desarrollo de alternativas considera proponer tecnologías, para lo cual se revisan las posibilidades existentes para la selección más adecuada, que incluya los procesos a ejecutar. Se realiza una evaluación téc-

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muestra una contaminación en superficie por hidrocarburos que migran hasta alcanzar un acuífero. La evaluación preliminar y el MCS tienen por objetivo enfocar la investigación ambiental del sitio y hacerla más eficiente.

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nica y económica de las alternativas de remediación, para finalmente, definir una solución costo-eficiente para el sitio. El paso a seguir en el proceso de remediación está orientado a la evaluación de las alternativas que puedan implementarse en el sitio contaminado. Estas son consideradas dentro del ciclo de evaluación porque permiten alcanzar los niveles objetivo o las metas de remediación a corto, mediano y largo plazo, por lo que es necesario establecer el grado de prioridad de las actividades a desarrollar, así como también realizar una evaluación económica de las tecnologías a aplicar. Los criterios a considerar en la evaluación y selección de la opción o alternativas de remediación son tipo y concentración de contaminante a tratar, factores geológicos del sitio, delimitación de la pluma de contaminación, masa de contaminante a tratar, proceso o método de remediación, efectividad y eficiencia del método de remediación, confiabilidad en alcanzar las metas remediación, factibilidad para la implementación de la tecnología, disponibilidad de mano de obra calificada, evaluación del riesgo de implementación de la tecnología seleccionada, costos de implementación de la tecnología seleccionada, costos de operación y mantenimiento, tiempo

estimado para la implementación, tiempo estimado de operación del proceso de remediación y post-remediación, requerimientos legales del proceso de remediación, requerimientos energéticos, generación y manejo de los residuos generados y afectaciones a la comunidad localizada en el área de influencia directa del proyecto.

Tecnologías para la remediación de hidrocarburos

En Chile, la industria del petróleo ha sido una de las pioneras en implementar sistemas de remediación del suelo y del agua subterránea. En esta industria el elemento de mayor preocupación para la remediación es la Fase Libre No Acuosa (FLNA), que es el líquido inmiscible en agua de menor densidad que ella y que, por tanto, en procesos de contaminación de aguas subterráneas se presenta flotando sobre el nivel freático. Las fases volátiles ocupan parte de la zona vadosa y pueden incorporarse al flujo subterráneo. La fase libre circula en la parte superior del acuífero a una velocidad, por lo general, menor a la del flujo del agua subterránea. Las fases solubles de la FLNA formarán una pluma en la parte superior de la zona saturada, circulando a una velocidad mayor que la fase libre. Los procesos de remediación de FLNA están divididos

en tres (3) grupos: (1) Tecnologías de Recuperación, (2) Tecnologías de Control y (3) Tecnologías que involucran un cambio de fase.

diación se realizara ex situ, de acuerdo con las normativas para este tipo de residuos (D.S.148/04 Reglamento Manejo Residuos Peligrosos).

• Tecnologías de Recu-

Las ventajas de aplicar este método para la remediación incluyen tiempo de remediación relativamente corto comparado con otro tipo de métodos; fácil disponibilidad de mano de obra calificada para la implementación del proceso; alta eficiencia de recuperación de la FLNA móvil; y no se requieren procesos continuos de operación y mantenimiento.

peración: excavación y disposición del producto recuperado fuera del sitio; extracción o recuperación de producto en fase libre mediante el uso de sistemas de bombeo o skimming, o una combinación de ambos; y zanjas de recuperación.

• Tecnologías de Control:

barrera física para la contención de producto y barrera de absorción.

• Tecnologías que involu-

cran un cambio de fase: sistema de extracción de vapor.

En la segunda parte de este artículo se describen algunas de las tecnologías más comúnmente implementadas en Chile para la remediación de hidrocarburos.

Excavación

Esta alternativa de remediación de FLNA involucra un proceso físico de remoción de producto mediante excavación de los suelos impactados en la zona saturada para la remediación de la masa de FLNA. Permite la remoción casi total de masa de FLNA, siempre y cuando las condiciones de espacio y logística del terreno lo permitan. El tratamiento y disposición del material de reme-

Entre las desventajas de este método, en tanto, se pueden citar los problemas de logística del terreno y limitaciones de espacio por potencial presencia de estructuras circundantes aledañas a la zona de operación; los altos costos asociados a la realización de excavaciones y posterior relleno y nivelación con materiales limpios; y los altos costos derivados del manejo y disposición ex situ de los residuos que resultan de estas operaciones.

Recuperación Hidráulica de FLNA

Se basa en la recuperación hidráulica de producto mediante la extracción de masa de FLNA a través de sistemas convencionales de bombeo o de skimming. Está condicionada a la reducción de la saturación de la FLNA a una saturación residual, esta última defi-


En el caso de la FLNA, la saturación residual se refiere específicamente a la cantidad de fase líquida no acuosa que está atrapada en el subsuelo y que no puede fluir entre los pozos o excavaciones. Por lo tanto, al aplicar este método de remediación en el sitio se logrará reducir la masa de FLNA a un estado residual, haciendo que el FLNA en el subsuelo sea inmóvil. La implementación de esta técnica de recuperación hidráulica permite reducir la masa de FLNA que está presente en el sitio, y por tanto, reducir la movilidad y migración del producto. Existen varias alternativas de equipos para la recuperación hidráulica, consistentes en bombas multi-fase, bombas de producto, skymmers o combinaciones de ellos. Los skymmers permiten recuperar solamente el producto hidrocarburo, minimizando la cantidad de agua que se recupera. Mientras que las bombas de extracción multifase (o equipos multi-fásicos) se basan en la recuperación de agua y producto a través de bombeo. Este último, en tanto, induce una disminución del nivel freático, creando un gradiente hidráulico hacia el pozo o sistema de pozos de recuperación de pro-

ducto en el área de influencia o cono de la depresión. El producto recuperado se bombea y conduce hacia un estanque de acumulación temporal. En forma periódica el estanque es vaciado y el hidrocarburo transportado a un lugar autorizado para su disposición final. El agua recuperada tiene que ser tratada, así como los vapores, para luego disponerla en algún lugar, de acuerdo a las concentraciones alcanzadas en el tratamiento y de acuerdo a las condiciones locales. Es posible disponer en el alcantarillado, reinyectar al acuífero, disponer en ríos o esteros o el mar. Debido a que existen varias alternativas tecnológicas para la recuperación de hidrocarburos que permiten lograr el objetivo de recuperar la FLNA, es necesario validar el tipo de bomba o skimmer propuesto y su instalación (profundidad de la bomba) y forma de operación (frecuencia de bombeo), así como la evaluación del tipo de recarga en el pozo, a través de una prueba piloto, antes de decidir cuál implementar a gran escala. Los detalles para la implementación de la alternativa seleccionada (equipo para la extracción, sistema de separación agua-aceite, piping, etcétera) deben ser evaluados durante la etapa previa a la ejecución del proyecto, es decir, durante la elaboración de la ingeniería de detalle. Adicionalmente, la selec-

ción del tipo de equipos va a depender en gran parte de la disponibilidad de los mismos en el mercado local.

en casos de remediación de producto en fase libre, mediante la implementación de sistemas de pozos de extracción.

El método de recuperación hidráulica de producto deberá ir siendo evaluado a medida que la remediación progrese, dado que los criterios de diseño variarán con el tiempo y es probable que el método seleccionado inicialmente deba cambiarse a futuro.

• Es factible de implemen-

Las ventajas de aplicar este método para la remediación incluyen que: • Es un método amplia-

mente utilizado, con una eficiencia comprobada

tar en un plazo relativamente corto.

• Permite la remoción

efectiva de producto.

Sin embargo, esta metodología de remediación presenta algunas desventajas, entre las que se resalta el hecho de que esta tecnología requiere de una operación continua durante el periodo de tiempo requerido para el flujo y acumulación de la masa móvil de FLNA en los pozos de recuperación.

Figura 4: Esquema general de la zanja de recuperación.

Fuente: API, 1996. A Guide to the Assessment and Remediation to Underground Petroleum Releases, 3rd edition. API Publication 1628, Washington, DC.

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nida como la fracción del espacio de poros ocupado por un fluido que no puede ser movilizado bajo la aplicación de ningún gradiente.

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Figura 4: Esquemas de funcionamiento de extracción de vapor desde el suelo

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Zanjas de recuperación

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Las zanjas de recuperación son una tecnología de remediación para el control de la masa de FLNA, cuyo principal objetivo es interceptar la ruta de migración de producto (ver Figura 4). Consisten en una excavación rellena de material de permeabilidad mayor al terreno circundante –por ejemplo grava pequeña– dentro de la cual se instalan pozos de recuperación, desde los que se extrae la FLNA en la misma forma como se remueve en los pozos de extracción. La zanja permite contener y evitar la migración de producto en fase libre. Los pozos de su interior se instalan a medida que se va rellenando la zanja. Esta tecnología de remediación requiere de una operación continua durante la acumulación del producto libre en la zanja de recuperación. El diseño e implementación incluye un sistema de recuperación de FLNA a través de pozos de extracción, esto para evitar la migración del producto alrededor de la zanja. Las ventajas de aplicar este método para la remediación incluyen que el uso de esta tecnología permite controlar la migración de la FLNA situada gradiente arriba de la zanja, facilitando la recuperación del producto; que es posible de implementarse en el corto plazo; y además,

implica una remoción efectiva de producto. La desventaja, en tanto, pasa por la generación de un volumen de agua que se acumula en la zanja y que es necesario tratar posteriormente.

Sistema de extracción de vapores

Este método incluye la recuperación de FLNA mediante la instalación de pozos que mediante la inducción de vacío recuperarán vapores de hidrocarburo transportados a través de la zona vadosa (ver Figura 4). Utilizan generadores de vacío y pozos de extracción para inducir el flujo de gas a través del subsuelo, el cual es tratado en superficie. Los pozos deben ser instalados por sobre la zona en que se ubica la FLNA. A ellos se conectará una manguera o tubo colector para conectar el pozo con la unidad sopladora. A partir de esta unidad se entregará a la unidad de tratamiento que contará con un separador de condensaciones en conjunto con una unidad de filtrado en base a carbón activado. Las ventajas de aplicar este método para la remediación incluyen los costos razonables de implementación; que se puede implementar con un mínimo de perturbación del sitio, ya que solo requiere la instalación de pozos afecta y el equipamiento sobre el suelo suele ser mínimo.

Fuente: Elaboración propia.

Fuente: USEPA, A Citizen’s Guide to Soil Vapor Extraction and Air Sparging.

Además, otro aspecto positivo es que utilizan las propiedades de equilibrio de fases propias de los compuestos volátiles en que al extraer vapores se induce permanentemente la transformación de estado líquido (fase libre sobrenadante y fracción adsorbida en la formación en zona vadosa). Esto la hace una tecnología más eficiente a las que sólo extraen fase líquida. Y finalmente, que no genera aguas tratadas que sea necesario disponer. Entre las desventajas, en tanto, se reconoce que

en este método el gas del suelo (vapor) que se extrae por el sistema SVE generalmente requiere tratamiento antes de la descarga al medio ambiente mediante, por ejemplo, filtros de carbón activado granular, que no son fáciles de obtener en Chile. Además, puede demorar más que otras tecnologías como la excavación.

Realidad nacional

La gestión de sitios contaminados es relativamente reciente en Chile, la gran mayoría de las actividades realizadas consideran sólo estudios de Fase I, pocos de


Esta situación tiene como causa principal la ausencia de una legislación clara respecto de la forma en la cual se deben tratar los sitios contaminados. Si bien han existido avances en los últimos años, éstos se relacionan con la definición de metodologías de estudio de sitios contaminados, análisis de riesgos y definición de los efectos permitidos de dicha contaminación. Sin embargo, se tiene poca o nula claridad respecto de los procedimientos administrativos que se deben seguir en caso de que se tenga un sitio contaminado, ya que no existe obligatoriedad de informar a la autoridad. Lo anterior produce, por ejemplo, que si un titular quiere informar esta situación a algún servicio del Estado, no existe claridad respecto de a cuál servicio se debe acudir, ya sea al Ministerio Medio Ambiente o al Servicio de Salud, entre otros. Luego, ya una vez presentados los antecedentes, dependiendo del servicio al que se ingresó, éstos pueden determinan distintos pasos a seguir. Lo más complicado es que en la mayoría de las veces –y a pesar de haber realizado los estudios per-

tinentes y la remediación de manera satisfactoria– no existe un documento que acredite que el sitio está remediado para un uso determinado. Todo esto, además, dentro de un marco que no tiene plazos establecidos.

Desafíos para Chile

La descripción de los procesos antes descritos desincentiva a los particulares a informar a la autoridad; mientras que los que deciden implementar una remediación lo hacen sólo porque existe algún procedimiento sancionatorio de por medio o bien porque forman parte de empresas multinacionales que tienen por norma la remediación una vez que han finalizado las actividades en un determinado sitio. Esta situación incluso genera problemas durante la transacción de activos que poseen sitios potencialmente contaminados, pues dificulta la valorización de los pasivos ambientales al no tener claridad de si será o no obligatorio el estudio y la posterior remediación de los sitios. Desde el punto de vista de las tecnologías de remediación, la poca cantidad de proyectos trae como consecuencia que el mercado chileno esté pobremente desarrollado. Es así como algunas de las tecnologías comúnmente utilizadas para la investigación

de sitios contaminados no se encuentran disponibles en Chile. En mercados desarrollados como el de Estados Unidos o Brasil es posible encontrar variadas tecnologías que permiten –además de tomar muestras de suelo inalteradas– medir una serie de parámetros en línea en la medida de que se va avanzando en la perforación. Incluso la cantidad de empresas de perforación que tienen capacidades para realizar este tipo de trabajos es limitada y con poca experiencia, dado que la perforación para la toma de muestra requiere de procedimientos estrictos para asegurar su representatividad y evitar la contaminación cruzada. Asimismo, el mercado de arriendo de equipos de monitoreo y medición es prácticamente inexistente, lo que implica que para la mayoría de los proyectos sea necesario comprar el equipamiento. En este plano, en Chile no existe mantención ni medios para realización de calibración, lo que genera un desafío adicional a la hora de realizar este tipo de estudios. Respecto de las tecnologías de remediación de hidrocarburos más comunes, estas requieren de equipos que no están disponibles en Chile, como por ejemplo, skimmers o

filtros de carbono para los vapores emitidos, lo cual hace necesaria su importación, aumentando los costos de implementación de los proyectos frente a lo que ocurre en países con mayor trayectoria en este tipo de proyectos. En países donde el mercado está desarrollado, la mayoría de las tecnologías de remediación se encuentran estandarizadas, es decir, es posible comprar o incluso arrendar un contenedor con todo lo requerido para la remediación en particular y entonces, conectar de manera sencilla a las obras de extracción confeccionadas como pozos o zanjas. Como se puede observar, Chile enfrenta aún grandes desafíos relacionados con la remediación de sitios contaminados, los que no se superarán de manera óptima hasta que no se cuente con una legislación que dé claridad respecto de los pasos a seguir frente a estos temas. Además, es necesario definir la visión que queremos tener como país en el plano medio ambiental y en las acciones que se implementen para la recuperación de sitios degradados por la actividad humana.

Bibliografía La bibliografía referenciada en este artículo se encuentra disponible en el siguiente link: https://goo.gl/RJomLc

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los cuales pasan a una Fase II y un porcentaje aún menor llegan a la realización de la remediación.

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Conocimiento hidrogeológico mediante sistemas distribuidos de temperatura

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Francisco Suárez Poch* Director de ALHSUD Capítulo Chileno. Ponencia realizada durante el Congreso Latinoamericano - XII de Hidrogeología y XXVI de Hidráulica: “Agua, medio ambiente y sociedad”, organizado por ALHSUD y SochidAIHR. *Francisco Suárez es Ph.D. en Hidrogeología de la University of Nevada-Reno; magíster en Ciencias de la Ingeniería e ingeniero civil hidráulico de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Otros autores: Rafael Sotomayor y Tomás Oportus. Depto. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, PUC. Gonzalo Yáñez (Depto. Ing. Estructural y Geotécnica, PUC) y Mauricio Muñoz (Depto. Geología, UdeCh). Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA), Fondap-Conicyt, Chile. Mark B. Hausner.Division of Hydrologic Sciences, Desert Research Institute, United States.

a distribución espacio-temporal de la temperatura entrega información adicional de procesos hidrogeológicos y por tanto, es importante poder determinarla a las escalas adecuadas. La medición distribuida de temperaturas usando cables de fibra óptica (FO-DTS, por sus siglas en inglés) permite registrar temperaturas de manera continua en el tiempo y espacio, con resoluciones espaciales y temporales de 0.252.0 m y 1-60 s, respectivamente, en cables de hasta 10 km. Ante esto, la investigación titulada “Complementando el conocimiento hidrogeológico mediante sistemas distribuidos de temperatura” busca demostrar que la tecnología FO-DTS es un complemento importante para comprender el funcionamiento de sistemas hidrogeológicos. Aquí se discuten metodologías para detectar zonas de flujo preferencial en pozos y se presentan resultados de campañas de terreno que han sido realizadas en distintos pozos profundos para determinar gradientes geotermales. Los resultados obtenidos en este estudio, en conjunto con análisis de las propiedades térmicas de los acuíferos, demuestran que la tecnología FO-DTS entrega una distribución espacial y temporal cuasi-continua de los procesos geológicos asociados. Por lo tanto, es una herramienta valiosa para caracterizar estos sistemas.

Medición de temperaturas en sistemas hidrogeológicos

El calor es un trazador natural que puede ser utilizado para inferir el movimiento del agua en el medio ambiente y que se ha popularizado en los últimos años debido a que es un método relativamente económico de implementar (Anderson, 2005; Constantz, 2008). La distribución espacio-temporal de la temperatura ha entregado información adicional de procesos que ocurren desde las profundidades de la tierra hasta la atmósfera alta. Por ejemplo, la climatología, la estimación de flujos de fluidos, la interacción entre aguas superficiales y subterráneas, la predicción de las tasas de recarga de los acuíferos, la determinación de las propiedades hidráulicas de los acuíferos, y la determinación de gradientes geotérmicos son algunas de las áreas de investigación que se han beneficiado de los avances en el estudio de señales térmicas (Saar et al., 2011; Suárez et al., 2011a). La medición de temperaturas en sistemas hidrogeológicos generalmente se ha realizado mediante dos métodos: El primero, bajando un sensor térmico por un pozo; y el segundo, utilizando un arreglo o cadena de sensores térmicos ubicados a diferentes profundidades del pozo. El primer método debe ser realizado con mucho cuidado debido a que el movimiento del sensor tiene el potencial de mezclar la columna de agua en

el pozo, lo que podría hacer que las mediciones de temperatura no sean representativas de las aguas de los acuíferos. Para evitar lo anterior, es posible bajar los sensores lentamente, pero esto disminuye la resolución temporal de las observaciones. Para el segundo método, en tanto, una cadena de sensores, además de tener una resolución espacial limitada, podría introducir dispersión y/o error en los datos recolectados debido a diferencias en la calibración de cada uno de los sensores. Para abordar estos tópicos, esta investigación describirá una nueva tecnología que permite medir temperaturas a lo largo de cables de fibra óptica, presentando casos de estudio que permiten complementar la caracterización de sistemas hidrogeológicos.

Medición con cables de fibra óptica

La medición distribuida de temperaturas mediante cables de fibra óptica (FO-DTS, por sus siglas en inglés) utiliza principios de dispersión óptica para estimar las temperaturas en toda la longitud del cable. De este modo, el cable se comporta como un termómetro que puede tener una resolución térmica del orden de ±0.04°C, y resoluciones espaciales y temporales de 1-2 m y 1-60 s, respectivamente; por cables de hasta 10 km (Selker et al., 2006) dependiendo de la integración temporal seleccionada (Hausner et a., 2011).


En fibras ópticas, la dispersión inelástica generalmente tiene dos componentes (Dakin et al., 1985): Brillouin y Raman, tal como se visualiza en la Figura 2, que muestra un espectro de la luz reflejada dentro de un cable de fibra óptica.

Dispersión e intensidad

La dispersión Brillouin se propaga como ondas acústicas y es el resultado de cambios de la densidad del medio debido a interacciones entre ondas de luz que se propagan en todas las direcciones dentro de la fibra (Kurashima et al., 1990) y que ocurre a una amplitud conocida, pero tiene una frecuencia variable. La dispersión Raman, en tanto, que ocurre a frecuencias conocidas, se produce por interacciones entre los fotones y las moléculas que vibran dentro de la estructura cristalina de la fibra de vidrio. Esta interacción produce un desplazamiento de la luz en un rango de frecuencia predecible. La luz dispersada hacia frecuencias más bajas (o longitudes

Refracción

Índice de refracción bajo Índice de refracción alto

Reflexión interna

Núcleo Revestimiento

Figura 2: Espectro de la luz reflejada dentro de un cable de fibra óptica. Dispersión Rayleight Stokes

Anti-stokes

Brillouin Stokes

Brillouin (Anti-Stokes)

Raman (Stokes)

Raman (Anti-Stokes) Luz incidente

Frecuencia

de onda más largas) que la luz incidente se le denomina Stokes, mientras que la luz dispersada hacia frecuencias más altas (o longitudes de onda más cortas) se le llama anti-Stokes. La señal Stokes, que se refleja hacia la fuente de luz, se produce cuando un fotón excita a una molécula en un estado vibratorio base, y la molécula vuelve a un estado ligeramente más alto. Cuando el fotón incidente golpea a una molécula previamente excitada y esta molécula vuelve a su estado base, se genera la dispersión anti-Stokes. A mayor temperatura de la fibra, mayor será el número de colisiones entre moléculas previamente excitadas y mayor será la amplitud de la dispersión anti-Stokes (Smith & Dent, 2005). Aunque las frecuencias de las señales Raman son predecibles, sus intensidades no lo son. La intensidad de la dispersión anti-Stokes depende fuertemente de la temperatura de las moléculas de sílice de la fibra,

mientras que la intensidad de la dispersión Stokes depende débilmente de esta temperatura (ver Figura 2). Debido a esta dependencia diferencial de la temperatura, la razón entre las señales anti- Stokes y Stokes se puede utilizar para determinar la temperatura de la fibra en el punto de dispersión de la luz. La distancia del punto de dispersión de la luz se calcula mediante reflectometría de dominio temporal usando la velocidad de la luz en la fibra de vidrio, que depende de la frecuencia de la luz y del índice de refracción de la fibra. En fibras ópticas estándar, la velocidad de la luz varía entre 1,7x108 y 2,0x108 m/s (Hausner, 2010). Instrumentos FO-DTS distribuidos comercialmente típicamente utilizan un pulso de láser cada 10 o 20 nanosegundos para iluminar la fibra óptica. Después de la emisión del pulso de láser, las señales dispersadas comienzan a volver al instrumento, donde son recolectadas por la unidad de detección. Debido a que la luz

en la fibra viaja aproximadamente dos metros cada diez nanosegundos, las señales que llegan al instrumento FO-DTS durante los primeros diez nanosegundos (después del pulso inyectado) proceden del primer metro de fibra. Si la unidad de detección de señales dispersadas se configura para recolectar datos cada diez nanosegundos, el instrumento FO-DTS entregará mediciones de temperaturas integradas en cada metro de la fibra. Un diagrama de un sistema FO-DTS típico se presenta en la Figura 3. La temperatura a lo largo de la fibra óptica puede ser estimada en base a la ecuaciones del Recuadro 1, donde T(z) es la temperatura [K] a una distancia z [m] a lo largo de la fibra; [K], donde DE [J] representa la diferencia entre los estados moleculares que producen la dispersión Raman y k [J K-1] es la constante de Boltzmann; C [-] es un parámetro de calibración que depende de la frecuencia del láser incidente, de las señales Raman, del sistema electrónico del instrumento

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La dispersión de la luz puede ser clasificada como elástica o inelástica. Para el caso de la dispersión elástica –también llamada dispersión Rayleigh–, ésta ocurre cuando la energía cinética de los fotones incidentes se conserva y, por lo tanto, la frecuencia de los fotones dispersados es igual a la frecuencia de la luz incidente. La dispersión inelástica, en tanto, ocurre cuando la energía cinética de los fotones no se conserva, produciendo que la frecuencia de la luz incidente y de los fotones dispersados (o reflejados) no coincida.

Figura 1: Reflexión interna de luz en una sección de una fibra óptica (Suárez et al., 2011a).

Amplitud/Intensidad

Para medir las temperaturas a lo largo de los cables, un instrumento especializado emite pulsos de láser a una fibra óptica, la cual consiste de un núcleo de vidrio rodeado por un revestimiento de vidrio con un índice de refracción distinto que el del núcleo (ver Figura 1). El pulso de láser se emite a una determinada frecuencia –o longitud de onda– ) y a medida de que la luz viaja a lo largo de la fibra, una fracción de ella es dispersada debido a la interacción con la estructura cristalina y con la frecuencia de vibración (temperatura) de la fibra.

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Figura 3: Diagrama de un sistema típico de medición distribuida de temperaturas usando cables de fibra óptica (Suárez et al., 2011a). Cable de fibra óptica es el termómetro

Intensidad

Instrumento FO-DTS típico

Divisor óptico

Fibra óptica

Frecuencia

Laser

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Intensidad

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Pulsor de laser

Detector y unidad de procesamiento de señales

(detector de fotones), y de las condiciones de operación del instrumento; [-] es la razón entre las intensidades de las señales Stokes y anti-Stokes, y [unidades arbitrarias], respectivamente; y [m-1] es la atenuación diferencial de las intensidades de las señales Stokes y anti-Stokes. En general, la calibración de las temperaturas a lo largo de todo el cable se realiza ajustando los parámetros g, C y Da. Para esto, se requieren de zonas de calibración en algunas secciones del cable donde se conozca la temperatura (Hausner, 2011). Por otro lado, la integración temporal de las señales recibidas en el detector del instrumento FO-DTS también influye en la precisión de las mediciones de temperatura. Cuando el tiempo de integración aumenta, el instrumento puede recolectar más información de la luz reflejada en la fibra y, por lo tanto, la precisión en las mediciones aumenta. Lo contrario ocurre al disminuir el período de integración.

Casos de estudio

Existen varias investigaciones que han estudiado el flujo de agua y el transporte de calor en pozos, ya sea mediante sensores de flujo de fluido, de calor o de temperatura de manera directa, y mediante la tecnología FO-DTS (Read, 2014). A continuación se presentan algunos casos de estudio que permiten comprender el funcionamiento hidrogeológico a partir de mediciones distribuidas de temperatura.

Señal Raman dispersada

Rayleigh Stokes Anti-Stokes

Monitor

Temperatura

Frecuencia Distancia

Flujos de agua subterránea y calor

Una aplicación muy interesante de la tecnología FO-DTS es el estudio de las aguas subterráneas y del transporte de calor en rocas fracturadas. Read y otros autores (2013) caracterizaron un acuífero de rocas fracturadas ubicado en Ploemeur (Francia) mediante experiencias de inyección de calor combinadas con mediciones distribuidas de temperatura utilizando cables de fibra óptica. La composición geológica (micas y gra-

nitos) y los sectores de fractura del acuífero fueron estudiada por Le Borgne (2004) y por Ruelleu (2010), y por lo tanto, era información conocida antes de la realización de los experimentos. Se realizaron experiencias de dilución térmica en un pozo (B3) donde existe una zona de fracturas ubicada entre 36 y 37 m de profundidad. El pozo fue aislado hidráulicamente a una profundidad de 44 m para evitar que el agua fría proveniente de las fracturas descendiese.

Recuadro 1: Ecuaciones para la estimación de la temperatura a lo largo de la fibra óptica (Suárez et al., 2011b).

γ T ( z) = ln [C ] − ln  R ( z )  + ∆α z R ( z ) = I aS ( z ) I S ( z ) Recuadro 2: Tnatural(z) y Tinicial(z) son las temperaturas antes de la inyección de calor y al concluir la inyección de calor, z es profundidad en el pozo y t es tiempo.

RTA(z , t ) =

T ( z , t ) − Tnatural (z ) Tinicial ( z ) − Tnatural ( z )

Recuadro 3: Para estimar los flujos de agua a través de zonas de fractura, se puede utilizar el principio de conversión de energía durante la inyección de calor.

Qf =

Tbajo − Tsobre Tsobre − T f

Qiny

En este pozo, se inyectó agua caliente (50 °C) a una profundidad de 43 m mediante un sistema móvil de inyección de calor y simultáneamente se bombeó agua del pozo a una profundidad menor para mover el agua caliente a menores profundidades. Además, se monitoreó la carga hidráulica en el pozo con el objetivo de asegurarse de que no hubiese un flujo neto de agua entrando o saliendo del pozo. La experiencia de dilución térmica se realizó bajo condiciones naturales de flujo y luego bajo condiciones de bombeo (140 L min-1) en otro pozo (B2), ubicado a 10 m del pozo B3.

Temperaturas en pozo

La Figura 4 presenta los resultados de las experiencias de dilución térmica bajo condiciones naturales de flujo (Figura 4-A) y bajo condiciones de bombeo (Figura 4-C), donde t = 0 h corresponde al instante cuando se terminó la inyección de calor. Debido a que en la fase de enfriado los valores absolutos de temperatura, T, en el pozo están influidos por condiciones iniciales no isotérmicas (en t = 0 h), donde, para el estudio de la dinámica térmica se utilizó la anomalía relativa de temperatura, RTA (Figuras 4-B y 4-D y Recuadro 2). De acuerdo a las Figuras 4-B y 4-D, desde el final del casing hasta aproximadamente 36 metros, el enfriamiento es relativamente uniforme, indicando que no existen flujos importantes de agua en esa zona. Esto concuerda


Por lo anterior, el cambio de temperaturas en esa zona es debido principalmente a efectos advectivos. Y para estimar los flujos de agua, Qf (L min-1) a través de la zona de fracturas, se puede utilizar el principio de conservación de energía durante la inyección de calor (ver Recuadro 3), donde Qf (L min-1) es el caudal de agua inyectado, Tsobre y Tbajo (°C) son las temperaturas sobre y bajo la zona de fracturas, respectivamente; y Tf (°C) es la temperatura del agua subterránea fluyendo a través de la zona de fracturas, la cual se asume constante en el tiempo. La ecuación del Recuadro 3 asume que el agua que proviene de la zona de fracturas ingresa al pozo y se mezcla instantáneamente antes de subir por el pozo o de salir nuevamente hacia el acuífero. Al utilizar la ecuación del Recuadro 3 con los datos obtenidos mediante la tecnología FO-DTS en el pozo B3, y considerando una temperatura Tf = 15 °C (estimada a partir de las mediciones

50

20

40

30

30 20

40

casing

-1 0 1 2 3 4 Tiempo (h) (c) Temperatura (°C) 0 60

B3-36 B3-37

Profundidad (m)

10

(b)

10

50

20

40

30

30

40

20 -1 0 1 2 3 4 Tiempo (h)

(d)

0 10 20 30 40 0 0.5 1 RTA (-)

Zona de fracturas

0 10 20 30 40 0 0.5 1 RTA (-)

Zona de fracturas

VERTIENTE - REVISTA DE ALHSUD CAPÍTULO CHILENO

B3-36 B3-37

Temperatura (°C) 60

0

Profundidad (m)

Profundidad (m)

casing

(a)

Profundidad (m)

El rápido enfriamiento observado a profundidades mayores que 36 metros se debe a una combinación de flujos advectivos en la zona de fractura y a una mayor difusividad térmica del granito (1.8x10-6 m2 s-1) comparada con la difusividad de la zona de mica-esquisto (1.4x10-6 m2 s-1). Sin embargo, durante la inyección de calor (Figura 4-C), es claro que existe un enfriamiento importante a medida que el agua inyectada atraviesa la zona de fracturas. Esta disminución de temperaturas no puede ser explicada solamente por los cambios en difusividad térmica.

Figura 4: Temperatura en pozo B3 (a) en condiciones naturales de flujo (c) bombeando pozo B2 (Modificado de Read et al., 2013).

53 previas a la inyección de calor), se estima que el flujo de agua a través de la zona de fractura es de aproximadamente 3.4 L min-1. Al repetir el ensayo de dilución bajo condiciones de bombeo, el flujo de agua calculado en la zona de fracturas fue de 3.9 L min-1, levemente mayor al obtenido bajo condiciones de flujo natural. Los flujos estimados en la zona de fractura son similares a los obtenidos por Le Borgne (2007).

Read y otros autores (2013) concluyeron que el uso de la tecnología FO-DTS tiene muchas ventajas en comparación con sensores térmicos puntuales, permitiendo realizar ensayos de dilución térmica de manera precisa y eficiente, tanto en el tiempo como en el espacio.

Medición del gradiente geotermal

La determinación del gradiente geotermal es importante para

Figura 5: Perfil térmico medido con la técnica FO-DTS en pozo geotérmico antes (12 de mayo) y durante (13 de mayo) una prueba de bombeo. 400 600

Profundidad (m)

con la caracterización previa del pozo que revela que no existen fracturas a esas profundidades. Por otro lado, entre los 36 y 37 metros existe una zona donde el fluido se enfría rápidamente, tanto en condiciones de flujo natural como en condiciones de bombeo. La parte superior de esta zona coincide con dos fracturas localizadas en la interfaz entre las zonas de mica-esquisto y granito y continúa hasta una profundidad de 42 metros, cuyos resultados son consistentes con las zonas de fractura identificadas por Le Borgne (2007).

800

12 de mayo 9:08

13 de mayo 4:59

1000 1200 1400 1600 80 85 90 95 Temperatura (°C)

cuantificar el potencial energético de distintas regiones. Los perfiles térmicos en pozos profundos también permiten calibrar y validar modelos de transferencia de calor a distintas escalas en la litósfera (Springer, 1999), por lo que se consideran como una herramienta valiosa para caracterizar sistemas hidrogeológicos y geotermales. La Figura 5 presenta perfiles térmicos observados en un pozo ubicado en Astor Pass (Washoe County, NV, USA), el cual fue construido para extraer energía geotérmica. En este pozo, se realizó una prueba de bombeo de larga duración que permitió determinar el potencial energético del reservorio subterráneo. Se observa que el perfil térmico natural –antes de la prueba de bombeo– tiene perturbaciones que permiten inferir zonas de flujo preferencial en acuíferos localizados a distintas profundidades. Estos flujos de agua subterránea son los principales responsables de la reducción de temperatura del fluido, a medida que éste asciende dentro del pozo, durante la prueba de bombeo.

Perfil en División de Codelco

La Figura 6-A presenta un perfil térmico medido en un sondaje de exploración realizado en la


Figura 6: Perfil térmico medido con la técnica FO-DTS en sondaje, Los Andes, Chile. Temperatura (°C) 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 0 Temperatura (°C) 36.2 36.4 36.6 36.8 37.0 37.2 37.4 710 100

720

Profundidad (m)

300 400

°C/K

m

Conclusiones

725 730

C/ K

500

56.9

.5°

735

600

M

Profundidad (m)

200

19

REVISTA VERTIENTE

(b)

715

700 800 900

(a)

1000

Figura 7: Litología y propiedades térmicas medidas en el sondaje de la División Andina de Codelco, Chile. Conductividad (W/mK) 1,2 2,2 0

Distancia en el pozo (m)

54

Capacidad calórica (MJ/m3°K) 1,3 3,3 0

Difusividad (mm2/s) 0,3 0,8 1,3 0

200

200

200

400

400

400

600

600

600

800

800

800

1000

1000

1000

1200

1200

1200

División Andina de Codelco (Los Andes, Chile). Durante la perforación se observó alumbramiento de agua a una profundidad de aproximadamente 500 m y un flujo de agua a través del sondaje del orden de 0.5 L min-1. Antes de realizar mediciones térmicas en este sondaje, se entubo toda la perforación para minimizar posibles riesgos de derrumbe. Además, después de haber realizado las mediciones FODTS, se analizaron testigos para determinar el perfil litológico y las propiedades térmicas de la roca. La determinación de las propiedades térmicas se realizó con un analizador termal (KD2 Pro, Decagon, Pullman, WA).

A partir de las temperaturas medidas a profundidades mayores de 800 metros es posible estimar un gradiente geotérmico de 19.5 °C/km (Figura 6-B). A profundidades menores se observan algunas perturbaciones que probablemente se deban a flujos de agua subterránea. Por ejemplo, entre aproximadamente 710 y 725 m de profundidad, existe un quiebre en la pendiente del perfil térmico (Figura 6-B). En esta zona, el gradiente geotérmico asociado es de aproximadamente 56.9 °C/km, el cual no puede ser explicado por cambios en las propiedades térmicas de la roca debido a que esa zona corresponde a una

espacial de 1 m, promediados en 20 minutos, lo que se traduce en una resolución térmica menor que 0.05°C. Los resultados obtenidos en esta investigación demuestran que la técnica FO-DTS es un avance significativo comparado con sensores tradicionales debido a su alta resolución espacial y temporal.

Granodiorita

Unidad volcánica (Lavas)

Granodiorita con una conductividad termal relativamente uniforme de 1.8 W m-1 °C-1 (Figura 7). Este incremento del gradiente geotérmico probablemente está asociado a la presencia de estructuras sub-verticales que están conectadas con acuíferos a sobrepresión más profundos. Por otra parte estas sutiles perturbaciones al gradiente geotérmico ejemplifican la potencialidad de esta nueva técnica para identificar/interpretar rasgos estructurales de pequeña dimensión y difícil discriminación con técnicas estándar. Los perfiles térmicos presentados en la Figura 6 fueron obtenidos utilizando una integración

La distribución espacio-temporal de la temperatura entrega información adicional de los procesos que ocurren desde las profundidades de la tierra hasta la atmósfera alta. Este trabajo presentó una nueva tecnología que permite obtener la dinámica térmica con resoluciones espaciales y temporales de 0.25-2.0 m y 1-60 s, respectivamente, por distancias de kilómetros. Los resultados presentados en este trabajo, en conjunto con un análisis de las propiedades de los acuíferos, permiten comprender el funcionamiento de distintos sistemas hidrogeológicos, entregando una distribución espacial y temporal cuasi-continua de la dinámica térmica. Esta dinámica puede ser relacionada con distintos procesos hidrogeológicos, por lo tanto, la tecnología FO-DTS se vislumbra como una herramienta valiosa para caracterizar sistemas hidrogeológicos, y fuentes geotermales de baja y alta entalpía, entre otros.

Referencias: Para revisar las referencias de este artículo, deberá escanear el siguiente código o visitar este enlace: https://goo.gl/ tSCgdL


Asociación Latinoamericana de Hidrología Subterránea para el Desarrollo (ALHSUD) Capítulo Chileno A.G.

Alhsud Chile.

Providencia 2330, oficina 63.

@alhsudchile

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REVISTA VERTIENTE 2015 - Alhsud Chile  

Con quince ediciones a la fecha, revista Vertiente de Alhsud Chile aborda los tópicos centrales en torno a la gestión del agua, incorporando...

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