ACTUALIZACIÓN Y CAPACITACIÓN DE RECURSOS HUMANOS. ING. JULIO EDUARDO MORALES DE LA GARZA Director de la ESIA U. Ticomán. Ciencias de la Tierra del IPN

LAS CIENCIAS DE LA TIERRA EN EL ESTUDIO DEL AGUA SUBTERRANEA

Pasado el primer lustro del siglo XXI, México opera con indolencia, falta de previsión e irresponsabilidad en materia de Recursos Hídricos, y larva, así, una crisis futura, pero no muy lejana, en la que la escasez del líquido será detonador de conflictos sociales y políticos de dimensiones por ahora imprevisibles, pero sin duda graves y riesgosos para la estabilidad, la gobernabilidad y la capacidad misma de subsistencia de la nación.

PROBLEMATICA El lema del Día Mundial del Medio Ambiente 2003 "Agua! Dos mil millones sufren sin ella!" pone de relieve el papel fundamental que tiene el agua en la supervivencia humana y el desarrollo sostenible.

Las estadísticas actuales son inquietantes. Una de cada seis personas carece de un acceso regular al agua potable. Más del doble 2,400 millones de personas no disponen de servicios de saneamiento adecuados. Las enfermedades vinculadas con el agua provocan la muerte de un niño cada ocho segundos y son la causa del 80% del total de las enfermedades y muertes en el mundo en desarrollo, situación que resulta mucho más trágica si se tiene en cuenta que desde hace mucho tiempo sabemos que esas enfermedades se pueden prevenir fácilmente.

El agua brota como el mayor conflicto geopolítico del siglo XXI ya que se espera que en el año 2025, la demanda de este elemento tan necesario para la vida humana será un 56% superior que el suministro... y quienes posean agua, podrían ser blanco de un saqueo forzado. Aunado a lo anterior, la distribución del recursos de agua dulce es muy desigual. Las zonas áridas y semiáridas del mundo constituyen el 40% de la masa terrestre, y estas disponen solamente del 2% de la precipitación mundial. Ante una inminente situación de escasez del agua, la amenaza se cierne sobre tres aspectos fundamentales del bienestar humano: la producción de alimentos, la salud y la estabilidad política y social. Esto se complica aún más si el recurso disponible se encuentra compartido, sin considerar el aspecto ecológico.

La escasez de agua se ha venido considerando como un problema hidrológico, cuando en realidad es cada vez en mayor grado un problema económico, puesto que se trata de un recurso escaso, que al margen de otros usos, es demandado casi en un 90% para actividades económicas. Parece pues necesario acercarse a la escasez del agua también desde una perspectiva económica, puesto que, pese a sus características especiales, el agua es un recurso, al cual podrían aplicársele criterios análogos a los que se usan para asignar otros recursos también escasos.

México, un país rico en recursos naturales, obtiene el agua que consume la población de fuentes tales como: ríos, arroyos y acuíferos del subsuelo. Estos acuíferos se recargan de forma natural en época de lluvias. Sin embargo, la época de lluvias tiene una duración promedio de cuatro meses, lo que propicia una escasa captación. Aunado a esto, del total de agua captada por lluvias, aproximadamente el 70% se evapora. La desproporción que existe entre la cantidad de agua que se capta por escurrimiento y las extensiones territoriales que comprenden, aunado a la corta temporada de lluvias, hace que la disponibilidad del agua sea cada vez menor. Además, existen diferencias territoriales importantes que son desfavorables. En el norte del territorio nacional, el agua de lluvia que se capta por escurrimiento es únicamente el 4%, mientras que en el sureste y las zonas costeras se logra captar el 50% del escurrimiento. En la zona norte se tienen disponibilidades de 100 m3 por habitante por año y en la zona se tienen 17,000 m3 por habitante por año.

La oferta total del servicio del agua es de 160 m3//seg, provenientes principalmente de los acuíferos subterráneos y en poca cantidad de agua de la superficie. De la anterior cantidad, se observa que las ciudades de México, Guadalajara y Monterrey en conjunto usan más del 50% del recurso mientras otras 59 ciudades medias ocupan el 39% del líquido, de las cuales 21 ya presentan problemas de escasez de agua. Por otro lado se observa que las comunidades rurales sólo utilizan el 8% del recurso y cuentan con el grave problema de falta de infraestructura. Estas cifras muestran la extrema inequidad que existe en la distribución del servicio de agua.

Bajo este panorama, México enfrenta actualmente graves problemas de disponibilidad, desperdicio y contaminación del agua, al ser el onceavo país con más población en el mundo (101.7 millones de personas), con una densidad promedio de 52 personas por Km2. Un 33% de su población es menor de 15 años y un 5% mayor de 60 años, el 74% vive en zonas urbanas y su ingreso per cápita anual es de 8,790 dólares norteamericanos. Además, presenta un crecimiento demográfico de 2,1 millones anuales y se espera que en el 2050 aumente un 48%; estimándose que su población para el 2025 será de 131.7 millones de personas (INEGI, 2000). Se estima que México, a nivel mundial, se encuentra en un nivel medio, con una disponibilidad de agua per cápita de 5,000 m3 por año, respecto a países que cuentan con una dotación menor a los 1,000 m3 por habitante al año, cifra considerada como crítica en cuanto a oferta del recurso se refiere.

Las cifras son alarmantes, entre el 40 y 50 % del agua en México se desperdicia en fugas por la deficiente red hidráulica y prácticamente todos los cuerpos de agua superficiales están contaminados.

LA HUMANIDAD HA PUESTO EN RIESGO EL CICLO HIDROLÓGICO. El 12 de Abril de 1961, a bordo de la nave Vostok-1, Yuri Aleixevich Gagarin se convirtió en el primer cosmonauta en sobrevolar la órbita terrestre. Desde la nave que lo trasladó al espacio exterior expresó: “Veo la Tierra. ¡Es tan hermosa! Tiene un tono azul, muy azul”.

Esa descripción del que llamamos precisamente el Planeta Azul se justificó porque al menos tres cuartas partes de la superficie terrestre están cubiertas por agua. Sin embargo, de esta enorme cantidad, 97.5 % es líquido salado; 2.24%, dulce, que se encuentra congelado en glaciares y nieves perpetuas, y sólo 0.26%, apropiado para el consumo humano. Las personas, los animales y las plantas necesitamos agua para vivir, por ello es necesario preservar este elemento, que es el de mayor abundancia en nuestro planeta. El cuerpo humano está constituido entre el 65 y el 70 % de líquido, por lo que este recurso representa un elemento esencial para la vida y el desarrollo de la humanidad.

En tiempos remotos, el agua se consideró un recurso natural abundante, renovable e inagotable, pero su contaminación, ocasionada en gran medida por los desechos industriales y los plaguicidas utilizados en la agricultura (entre otros químicos), sumada al incremento de la demanda por la explosión demográfica mundial, han provocado que el agua se comience a percibir como un recurso finito y de desequilibrada distribución regional y social. Un principio fundamental de la termodinámica enunciado por el científico francés Antoine-Laurent, afirma que “la materia no se crea ni se destruye, se transforma”. Aplicado al agua, podemos confirmar que hoy tenemos la misma cantidad que hace 3 millones de años, pero la diferencia ahora radica en la calidad y la distribución de este recurso.

En cualquiera de sus tres estados –líquido, sólido o gaseoso – el agua transita dentro del llamado Ciclo Hidrológico de manera constante. Cuando se encuentra en la superficie de la Tierra, se evapora y forma nubes. De éstas se precipita en forma de lluvia y se infiltra en el suelo alimentando fuentes, ríos y mares, para evaporarse nuevamente. Durante millones de años este ciclo no había sido alterado ni dañado por ningún factor externo, hasta que el hombre empezó a romperlo y a violentar la naturaleza. La cuestión Hidráulica será (sino es que ya es) uno de los grandes problemas a enfrentar en este Siglo XXI. Abordarlo informada y responsablemente es fundamental para evitar un desastre de grandes proporciones.

Es por ello, que felicito a la Academia de Ingeniería, a su Comisión de Ingeniería Geológica, así como a la Fundación Pro-Ciencias de la Tierra, A.C., por esta iniciativa, que ojalá repercuta, para que otras instancias aborden este problema, que pronto se volverá de Seguridad Nacional. A un servidor, le solicitaron abordar el tema de los Recursos Humanos en nuestra Escuela, la ESIA Unidad Ticomán, del Instituto Politécnico Nacional, por lo que agradezco, tanto a la AI, como a la FPCIT, la invitación.

CLAVES PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS DEL AGUA. INVESTIGACIÓN, DOCENCIA Y DIFUSIÓN El conocimiento preciso de la situación en la que se encuentra México en materia de agua, y de manera especial las soluciones aplicables a nuestra realidad como nación, sólo pueden provenir de la Investigación Científica y Tecnológica, y de la creación de una nueva cultura para su preservación y aprovechamiento racional. En el contexto de las instituciones de educación superior, la Universidad Nacional Autónoma de México y el Instituto Politécnico Nacional, realizan los mayores esfuerzos en este terreno, orientando su actividad no solamente al diagnóstico, que en sí mismo es muy importante, sino además ofreciendo soluciones específicas a los graves problemas que enfrenta nuestro país en esta área.

DESARROLLO DE RECURSOS HUMANOS EN LA ESIA UNIDAD TICOMÁN DEL IPN. Desde que la Carrera de Geología se fundó, en 1943, la ESIA ha incluido dentro de su Programa Académico, Materias, Asignaturas, Unidades de Aprendizaje relacionadas con el Agua. Fue, en el año de 1949, cuando la ESIA, de aquel entonces tenía la carrera de Ingeniero Civil Hidráulico, en la cual se preparaba a los profesionistas para estas áreas tan importantes, carrera que se cursaba en cuatro años; ahora, sin embargo, nunca se ha fijado un objetivo de formar egresados capacitados para trabajar en la especialidad de este tema tan crucial en la actualidad.

Comúnmente los Geólogos que han llegado a insertarse en el ámbito de la Geohidrología, lo han realizado con los conocimientos que se les brinda en su Programa de Estudio, y es en el trabajo en donde se especializan en los temas de Aguas Subterráneas, o problemas inherentes a este tema. Actualmente la carrera de Ingeniería Geológica de la ESIA Unidad Ticomán del IPN se ofrece con un Plan por Competencias, estructurado en 5 Niveles; compuesto de 53 Unidades de Aprendizaje con 4 Optativas que debe llevar el alumno para completar los 403 Créditos del Plan.

PROGRAMA ACADEMICO EN INGENIERIA GEOLOGICA Plan 2009

V Proyecto Terminal II

Formulación Metodos y Evaluacion Geoestadìstic de Proyectos os

0 4.5 4.5 1.5 3

6

Proyecto Terminal I

1.5 1.5 4.5

Electivas

1.5 1.5 4.5

IV

20

Exploraciòn Minera

Geología del Petroleo

Exploración Geohidrológic a

3 0

4.5 0

4.5 0

6

9

9

1.5 3

6

Yacimientos Minerales Geotectónica 4.5 0

9

3

0

6

1.5 3

6

Geomorfologí a 3 0

6

Geología Historica 4.5 0

9

4.5 0

9

Geología de Campo II 1.5 5

8

Optativa C 1.5 3

6

Manejo de Software Especializad Optativa D o 4. 1.5 3 6 1.5 5 7.5

Introducción a la Sistemas de Registros Geohidrologí Geología de Principios de Geomecánic Geologia de Información Geofisicos de a México la Petrofísica a Geoquímica Campo I Geográfica Pozos

0 4.5

4.5 0

4.5

II

Optativa A

Geologia Ambiental y Riesgo Geológico

Taller de Cartografía Geológica

III Optativa B

53 unidades de aprendizaje : 403 créditos

Geología Estructural 3 1.5

7.5

9

3

0

6

3

0

6

3 1.5 7.5

4.5 0

1.5 3

6

Mineralogía General

3 3

9

Petrología Ignea y Metamorfica

Petrología Sedimentaria

Geobiología

3 3

2. 5 2

3 2

9

7

1.5 5

8

1.5 4.5 7.5

3 1.5

7.5

Economía, Métodos Geometría MétodosMáte Recursos y Dinámica de Geofísicos Descriptiva maticos Necesidades Micropaleont Sedimentolo los Fluidos de Mecánica de Aplicada a la Aplicados a la de México Estratigrafía ología gía Geológicos Exploración Suelos Geología Geología (DS) 1. 6 3 1.5 7.5 3 2 8 3 2 8 3 1.5 7.5 3 5 7.5 3 2 8 3 1.5 7.5 3 1.5 7.5 3 0

I Mineralogía Optica

9

8

Paleontologì a General

3 3

H. Teoría

9

Geología Física I

3 0

6

H. Practica

Geología Física II

3 0

6

Créditos

Quìmica Aplicada a las Geociencias

Cálculo Vectorial

1. 3 5 7.5

3 1.5 7.5

Ecuaciones Diferenciales

Computación Solución de Trabajo en Desarrollo para Problemas y Equipo y Profesiom Ingenieros Creatividad Liderazgo al y Etico

1. 3 5 7.5 1.5 3

6

1. 5 3

6

1.5 3

6

1.5 3 6

COMPETENCIAS PROFESIONALES UNIDADES DE APRENDIZAJE OPTATIVAS

Geología del Petróleo

Geología Estructural

Exploración Geohidrológica

Geología Ambiental y Riesgo Geológico

Exploración Minera

Hidrogeoquímica

Vulcanología

Minerales y rocas industriales

Estratigrafía de Secuencias

Evaluación de Acuíferos

Edafología

Geotermia y métodos de exploración

Tectonismo y Sedimentación

Prospección eléctrica

Caracterización y remediación de sitios

Diseño asistido

Análisis de Cuencas

Planimetría y altimetría

Fundamentos jurídicos de la gestión geo ambiental

Procesamiento digital de imágenes

Integración de datos geológicos y geofísicos

Técnicas de perforación

Sismotectónica

Fundamentos de percepción remota

Oceanografía física

Fotogeología

Avanzada

Interpretación sísmica

Y aunque de la carrera no salen como especialistas en Geohidrología, la dificultad más importante son las fuentes de empleo. El sector dedicado al Agua, no se muestra competitivo para los egresados de la carrera de Ingeniería Geológica, en el sentido de los salarios que ofrece, y esto provoca actualmente que los egresados de la carrera de Ingeniería Geológica vean hacia otros campos de la carrera.

En particular la Unidad de Aprendizaje Geohidrología, tiene como propósito el aplicar la teoría de flujo subterráneo del agua en la prospección, modelado y evaluación de acuíferos en el manejo, construcción y diseño de pozos.

Contiene los siguientes temas: Introducción Teoría del Flujo Subterráneo y Conceptos Básicos. Prospección de Aguas Subterráneas. Evaluación y Manejo del Agua Subterránea. Modelado de Acuíferos, Construcción y Diseño de Pozos.

La intención Educativa de esta Unidad de Aprendizaje, contribuye a la confirmación del perfil del egresado de la carrera de Ingeniería Geológica, lo cual requiere de materiales que expresen con claridad los contenidos de los elementos que lo integran, que proporciona los conocimientos teóricos y prácticos para la localización de acuíferos, que resuelvan el abastecimiento de agua potable para la sociedad en general (consumo humano, agrícola, industrial, etc.) además de analizar la problemática de disponibilidad y manejo del agua en el corto, mediano y largo plazo.

Deseo expresar, que aún que los egresados de la carrera de Ingeniería Geológica, NO SALEN EXPERTOS EN EL ÁREA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS, cuentan con los elementos necesarios para laborar en el área de la geohidrología. Quizás el RETO, ahora es especializar en estos aspectos a los alumnos o, porque no, pensar en diseñar la carrera de Ingeniero Geo-Hidrólogo

G R A C I A S