INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Y CAMBIO CLIMÁTICO

INFORME CARACTERIZACIÓN Y ESCENARIOS DE DINÁMICA HÍDRICA DE LA REGIÓN DE APORTE DEL SISTEMA CUTZAMALA* Verónica Bunge, Jorge Martínez y Karina Ruiz-Bedolla Septiembre, 2012

*Este informe debe citarse de la siguiente manera: Bunge, V., Martínez, J. y Ruiz-Bedolla,K. (2012) “Escenarios de la dinámica hídrica de la región de aporte del sistema Cutzamala”. Documento de Trabajo de la Dirección General de Ordenamiento Ecológico y Conservación de Ecosistemas, Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático, México. Disponible en: http://inecc.gob.mx/descargas/cuencas/doc_trabajo_dinamica_hidrica_cutzamala.pdf

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CONTENIDO

RESUMEN....................................................................................................................................................................3 I. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................................4 II. EL SISTEMA CUTZAMALA EN LA PRENSA NACIONAL ..............................................................................................5 III. CARACTERÍSTICAS SOCIO AMBIENTALES DE LA REGIÓN DE APORTE DEL SISTEMA CUTZAMALA ........................7 IV. SUBCUENCAS CON EXCEDENTE Y DÉFICIT HÍDRICO PARA LOS PRÓXIMOS AÑOS ..............................................10 V. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES...............................................................................................................................15 VI. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................................................16 ANEXOS.....................................................................................................................................................................17 ANEXO 1. MÉTODO...............................................................................................................................................17 1.1 Proceso de Modelación ..............................................................................................................................17 1.2 Interacción de las Variables ........................................................................................................................19 1.3 Calibración Del Modelo ..............................................................................................................................26 ANEXO 2. Características socio económicas de las subcuencas del Sistema Cutzamala ....................................27 Subcuenca Valle de Bravo ................................................................................................................................27 ANEXO 3. Estaciones meteorológicas utilizadas para el cálculo del balance hídrico y los coeficientes de evapotranspiración, escurrimiento e infiltración .................................................................................................38 ANEXO 4. Modelo de Simulación del sistema Cutzamala ....................................................................................40

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RESUMEN Este trabajo ofrece una herramienta para la modelación hídrica cuantitativa del conjunto de cuencas que forman parte del sistema Cutzamala y sugiere cuáles son las subcuencas que presentan mayor déficit hídrico y las que se encuentran en mayor crecimiento. Asimismo, resalta algunos de los estudios que hacen falta profundizar para entender de manera más clara los problemas que podrían aquejar a la región que aporta gran parte del agua que se consume en el Valle de México y plantea preguntas para reflexionar acerca del impacto que ocasionan los trasvases en las regiones de aporte. De acuerdo al modelo elaborado, las subcuencas que presentan mayor déficit hídrico y al mismo tiempo un mayor crecimiento de sus actividades consumidoras de agua son Tuxpan, Ixtapan del Oro y El Bosque. Este déficit se presenta sólo en época de secas lo que sugiere, a mediano y largo plazo, la intensificación de la disminución de los trasvases en estiaje. Los estudios pendientes por realizar son el análisis de la variabilidad pluviométrica en las subcuencas de aporte al sistema Cutzamala, la dinámica hídrica subterránea de las regiones con mayor impulso al crecimiento de la población y a la agricultura de riego, la planeación de programas y formas de apoyo a la conservación tomando en consideración el tipo de propiedad de los bosques, ya sea social o privada, las necesidades que cubren las tomas clandestinas y la espacialización del modelo para, entre otras cosas, identificar los sitios de contaminación puntual y difusa en la región.

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I. INTRODUCCIÓN El sistema Cutzamala es un conjunto de obras hidráulicas instaladas en 14 municipios de los estados de Michoacán y México, cuya finalidad actual es abastecer de agua a la gran cuenca del Valle de México (Figura 1). Desde 1993, se concluyeron las diferentes etapas de construcción de este sistema con capacidad para bombear 19 m3/s de agua, a través de una distancia de 170 kilómetros y una diferencia de altura de 1,100 metros. La cantidad de agua que suministra el Sistema Cutzamala al Valle de México representa un poco más del 20% del volumen total que esta megalópolis consume. Figura 1. Ubicación nacional de las subcuencas del sistema Cutzamala

La cuenca del río Cutzamala está conformada por 7 subcuencas, cada una de ellas con una presa que recolecta el agua de la región y la transfiere al sistema (figura 2). Actualmente, el promedio de extracción de agua de dicho sistema es de casi 16 m3/s, lo que equivale al 80% de su capacidad instalada. Aparentemente, no existe intención de incrementar el volumen que se extrae de las subcuencas que actualmente conforman el sistema Cutzamala. Sin embargo, el crecimiento en la región de aporte podría demandar más agua y con ello exigir una menor extracción para abastecer al sistema. ¿Cuál de estas subcuencas podría manifestarse con déficit hídrico en los próximos años? ¿Cuál tiene agua de sobra? El presente trabajo muestra un modelo integral que permite vislumbrar lo que ocurriría en una subcuenca del sistema Cutzamala dado un cambio en los patrones actuales de uso del agua. Con la intención de ofrecer un trabajo de rápida lectura, este documento cuenta con un apartado de anexos que contiene el método empleado para este análisis, detalles de características socioeconómicas y biofísicas, así como de la modelación utilizada.

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Figura 2. Presas y conexiones de las subcuencas del sistema Cutzamala

Fuente: Sistema Cutzamala. Agua para millones de mexicanos, 2005.

II. EL SISTEMA CUTZAMALA EN LA PRENSA NACIONAL Entre los años 2009 y 2011 se publicaron en La Jornada y El Milenio, ambas ediciones con cobertura nacional, 369 notas periodísticas relacionadas con el Sistema Cutzamala, de las cuales el 60% tenían como referencia los temas de demanda de agua y recortes en el suministro. El 40% restante, trataba de temas diversos entre los que destacan acciones periódicas de mantenimiento de infraestructura, necesidad de inversión para mejoras, daños y fallas en la infraestructura (fugas y tomas clandestinas), baja disponibilidad en presas como consecuencias de factores ambientales como la sequía, entre otros. Tomando en cuenta la debida cautela acerca de lo que las notas periodísticas reflejan sobre el grado de conflictos por el agua en una región, se puede decir que, en lo que a la región de aporte se refiere, se observó que las subcuencas que presentaron mayor movilización o problemas en el suministro de agua entre 2009 y 2011 fueron Valle de Bravo, El Bosque, Colorines y Villa Victoria. Ixtapan del Oro y Chilesdo parecen, por ahora, mantenerse al margen de este tipo de notas. Ejemplos de lo anterior fueron el revivir en 2010, del Frente de Mujeres Mazahuas que en el año 2003 se manifestaron por el desbordamiento de la presa Villa Victoria y la consecuente inundación de sus campos de cultivo, así como las manifestaciones enérgicas del sector náutico en 5

Valle de Bravo en el año 2009, cuando se alcanzaron mínimos históricos en los niveles de la presa. Es interesante notar que el promedio acumulado de precipitación de los estados de México y Michoacán fue menor 1 en 2011 comparado con 2009, sin embargo, tuvo un comportamiento más normal a lo largo del año, lo que influyó en que las protestas no se suscitaran como en 2009. En ese año de manifestaciones, se reportó la mitad de la precipitación acostumbrada en los meses en que más lluvia se espera (figura 3). Figura 3. Promedio de precipitación mensual de los estados de México y Michoacán, 2009-2011.

Las protestas por carencia de agua no sólo se limitan a la zona de aporte del Sistema Cutzamala, sino también abarca la zona conurbada de la Ciudad de México. En particular, las zonas más afectadas por el suministro de agua proveniente del sistema Cutzamala son, en el estado de México, los municipios de Ecatepec, Naucalpan, Tlalnepantla, Nicolás Romero, Atizapán de Zaragoza, Tultitlán y Cuautitlán Izcalli, y en la ciudad de México, la delegación Iztapalapa (figura 4). Ante tal carencia, estas zonas han tenido que satisfacer su necesidad de agua a través de pipas, las cuales en algunos casos las proveen gratuitamente los gobiernos de los Estados de México y Distrito Federal, pero que en algunas ocasiones constituyen un negocio de particulares lo cual merma la calidad de vida de la población. Figura 4. Municipios más mencionados por afectación de recorte en el suministro de agua del Sistema Cutzamala entre 2009 y 2011, según los periódicos La Jornada y Milenio.

Como era de esperarse, en la figura 5 se puede apreciar cómo las épocas con más notas periodísticas relacionadas con desabasto de agua coinciden con los momentos de mayor sequía. Figuras 5. Comparación de aparición de notas periodísticas relacionadas con el sistema Cutzamala y precipitación en la región de aporte de dicho sistema.

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Precipitación acumulada por año: en 2009, 746 mm; en 2010, 948 mm; en 2011, 674 mm (Servicio Meteorológico Nacional)

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III. CARACTERÍSTICAS SOCIO AMBIENTALES DE LA REGIÓN DE APORTE DEL SISTEMA CUTZAMALA Las siete subcuencas que forman parte del sistema Cutzamala se diferencian entre sí tanto en aspectos biofísicos como sociodemográficos y económicos. La subcuenca con mayor superficie es Tuxpan, que abarca 6 municipios de Michoacán. Las subcuencas con mayor precipitación acumulada anual son Tuxpan, Colorines y Valle de Bravo (tabla 1). Tabla 1. Superficie total, precipitación promedio y superficie de bosques y selvas por subcuenca.

SUBCUENCA Tuxpan El_Bosque Ixtapan_del_Oro Colorines Valle_de_Bravo Chilesdo Villa_Victoria

Superficie (Km2)

PP Promedio cuenca alta y media (mm)

Superficie Bosques y Selvas (km2)

% Bosques y Selvas

1195 437 154 250 535 238 602

1391 1043 1043 1257 1195 1150 1150

680 215 101 115 296 66 109

57% 49% 66% 46% 55% 28% 18% 7

Al igual que en todo el país, esta región presenta lluvias que se concentran en apenas unos cinco meses al año. En la figura 6 se puede apreciar la heterogeneidad pluviométrica a lo largo de un año. La falta de un registro constante y riguroso de datos sobre precipitación en algunas de las estaciones meteorológicas de estas subcuencas impide trazar una tendencia acerca del aumento, disminución o concentración de los meses de lluvia y de la precipitación acumulada. Figura 6. Variabilidad pluviométrica anual de tres estaciones meteorológicas de la región de aporte del sistema Cutzamala.

Ixtapan del Oro, Tuxpan y Valle de Bravo son las subcuencas que mantienen una mayor proporción de su superficie cubierta con bosques y selvas. Asimismo, en Ixtapan del Oro, este tipo de vegetación es manejada principalmente por núcleos agrarios mientras que en Tuxpan y Valle de Bravo, esta vegetación está en su mayoría en manos de la propiedad privada (tabla 2). Tabla 2. Porciento de superficie ocupada con bosque y agricultura en propiedad social. SUBCUENCA Tuxpan El_Bosque Ixtapan_del_Oro Colorines Valle_de_Bravo Chilesdo Villa_Victoria

Superficie Bosques y Selvas (Km2) 680 215 101 115 296 663 109

% en Núcleos Agrarios

Superficie agrícola

% en núcleo agrario

40% 79% 76% 38% 49% 63% 78%

47218 19487 4920 12408 18221 16914 42565

43% 64% 81% 36% 52% 76% 80%

En cuanto a población, son Villa Victoria y El Bosque las que presentan una mayor tasa de crecimiento, sobre todo en lo que se refiere a los asentamientos mixtos que tienen entre 2 500 y 15 000 habitantes. Chilesdo, en cambio, presenta un decrecimiento en este tipo de asentamientos y tiene una tendencia de dispersión de la población en comunidades rurales con menos de 2 500 habitantes (tabla 3). 8

Tabla 3. Población total 2010 y crecimiento poblacional 2000 – 2010 por subcuenca. Tipo de población Rural TUXPAN Mixta Urbana Rural EL_BOSQUE Mixta Urbana Rural IXTAPAN_DEL_ORO Mixta Urbana Rural COLORINES Mixta Urbana Rural VALLE_DE_BRAVO Mixta Urbana Rural CHILESDO Mixta Urbana Rural VILLA_VICTORIA Mixta Urbana Rural Total de las Mixta subcuencas Urbana Subcuenca

Población total 2010 79,478 39,410 60,542 52,969 11,617 84,307 5,863 3,022 0 32,423 14,169 0 44,819 2,962 25,554 36,551 3,332 0 123,139 10,153 0 375,242 84,665 170,403

Tasa de crecimiento 2000-2010 0.74% 2.22% 0.96% 0.97% 4.33% 0.91% 1.96% 1.25% 0.00% 0.62% 0.45% 0.00% 0.92% 0.00% 0.06% 3.53% -8.00% 0.00% 1.68% 11.57% 0.00% 1.35% 2.41% 0.80%

En lo que a la economía se refiere, Tuxpan es la más industrial. La industria manufacturera, pero también la construcción, el comercio y el turismo, son las actividades económicas más importantes en toda la región. Las principales actividades consumidoras de agua en esta zona son la agrícola, la acuícola y el consumo doméstico. Si bien sólo Ixtapan del Oro tiene a más de la mitad de su población dedicada a las actividades del sector primario, Villa Victoria es la que presenta un mayor porcentaje de su superficie dedicada a la agricultura. No obstante, dado que la mayor parte de esta superficie es de agricultura de temporal, en esa subcuenca esta actividad no representa un consumo de agua importante. Es en El Bosque en donde la agricultura de riego ocupa una gran proporción de la superficie total de la subcuenca y su extensión casi se equipara con la agricultura de temporal (tabla 4). Tabla 4. Porciento de la subcuenca ocupada con actividad agrícola de temporal y de riego SUBCUENCA Tuxpan El_Bosque Ixtapan_del_Oro Colorines Valle_de_Bravo Chilesdo Villa_Victoria

Agricultura de temporal 375 107 30 88 166 169 426

% Superficie de la subbcuenca 31% 24% 20% 35% 31% 71% 71%

Agricultura de riego 97 88 19 36 16 0 0

% Superficie de la subbcuenca 8% 20% 13% 14% 3% 0% 0%

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Como actividad consumidora de agua, las granjas acuícolas constituyen una que se debe considerar. Estudios solicitados por CONAGUA (2007), demuestran que, si bien el uso de agua es principalmente consuntivo, puede llegar a “consumir” hasta el 15% del agua que pasa por los estanques por efecto de la evaporación y filtraciones de los estanques. Las granjas acuícolas tuvieron un gran auge en subcuencas como Valle de Bravo y Tuxpan, y aunque los gobiernos municipales han manifestado su intención de promover el desarrollo de más unidades acuícolas, su crecimiento está estancado desde hace más de cinco años.

IV. SUBCUENCAS CON EXCEDENTE Y DÉFICIT HÍDRICO PARA LOS PRÓXIMOS AÑOS Para cada subcuenca se modelaron los escenarios de crecimiento cero y tendenciales de las actividades que más agua consumen en la región. Dado el alto grado de incertidumbre que tienen los datos sobre cambio climático 2, esta variable se incorporó en términos de la variabilidad pluviométrica entre los años 1940 y 2010. El escurrimiento superficial tomó en cuenta la precipitación media de las estaciones de la parte alta y media de cada cuenca para las cuales se cuenta con valores de los años 1940 – 2000. El volumen precipitado en la cuenca baja considera la variabilidad pluviométrica de las estaciones meteorológicas de cada presa para los años 1998 – 2010. En las subcuencas que carecen de estaciones meteorológicas se estimó un valor promedio de los datos que presentan las cuencas colindantes. De acuerdo a este modelo de simulación hídrica de las subcuencas del sistema Cutzamala, el volumen de agua que éste puede aportar al Valle de México se encuentra comprometido por las actividades económicas de la región de aporte (figura 7). El modelo sugiere que, en los años más secos, la disminución en el volumen que el sistema transfiere será más evidente a causa del crecimiento de las actividades económicas propias de estas subcuencas. El modelo refleja la escasez de agua en la planta de Berros al año siguiente del periodo seco. Esto se explica por la reserva de agua de las presas del sistema que tras un año seco, no se recuperan para el próximo año. En años más lluviosos, las actividades económicas parecen no alterar el volumen que se trasvasa al Valle de México.

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Aunque no se encuentra en el modelo final, se hizo el ejercicio de correr un escenario tendencial que incorporara la tasa de cambio climático. Se empleó una tasa de -0.00256% que representa el valor que arroja el modelo de proyecciones globales de cambio climático regionalizado para México, escenario 2 proyectado al año 2020. El escenario 2 es el más conservador de todos y supone una concentración constante de gases de efecto invernadero igual a la existente en el año 2000. El escenario tendencial que contempla el cambio climático muestra un descenso continuo en el volumen de agua que escurre en cada subcuenca y por tanto en la disponibilidad de este líquido. Particularmente en Valle de Bravo, este escenario muestra cómo en menos de 15 años, de darse esta tendencia, el agua de la presa bajaría todos los años a un nivel inferior al admitido por la población local (ese umbral se determinó a partir del nivel de presa que registró Valle de Bravo en agosto de 2009 en donde se presentaron protestas importantes por parte de la población).

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Figura 7. Simulación de la variación en 25 años del volumen trasvasado de la planta potabilizadora Berros al Valle de México

Los trasvases directos a la planta potabilizadora de Berros ocurren de Valle de Bravo, Colorines, Chilesdo y Villa Victoria. De estos trasvases, los más afectados por el crecimiento tendencial de actividades son los que provienen principalmente de Colorines (figura 8). Figura 8. Simulación de la variación del volumen trasvasado por Valle de Bravo, Colorines, Chilesdo y Villa Victoria en 25 años, con escenarios de crecimiento cero y crecimiento tendencial

Los trasvases de Colorines traen a su vez, agua que le transfiere Tuxpan, El Bosque e Ixtapan del Oro. Coincidentemente, son estas subcuencas, junto con Colorines, las que presentan un mayor déficit hídrico cuando se modela un escenario con crecimiento tendencial (figura 9). 11

Figura 9. Simulación de 10 años del déficit hídrico de las siete subcuencas del sistema Cutzamala

Como se muestra en la figura 10, el déficit hídrico se da únicamente en época de estiaje. Las subcuencas Chilesdo y Villa Victoria son las únicas del sistema Cutzamala que incluso en estiaje, consumen menos agua de la que escurre. Figura 10. Simulación de escurrimiento y consumo de agua mensual, durante 10 años, en las subcuencas del sistema.

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Como se ha dicho anteriormente, en el sistema existen tres presas propiamente dichas, es decir, con capacidad de almacenar agua: Valle de Bravo, El Bosque y Villa Victoria. Las demás son derivadoras. Al igual que lo que se refleja en la planta de Berros, cuando se contrastan escenarios de crecimiento cero y tendencial, el comportamiento en el volumen de la presa no sugiere una disminución en el tiempo, sino una acentuación de los niveles más bajos en los periodos secos (figura 11). Figura 11. Volumen almacenado en la presa El Bosque bajo simulación de un escenario de crecimiento cero y otro de crecimiento tendencial.

Esto se explica porque en época de lluvia, todas las subcuencas presentan excedentes lo cual les permite cubrir sus necesidades productivas y compromisos con el sistema Cutzamala. En cambio, en estiaje, el escurrimiento a la presa se ve mermado por las actividades que consumen el recurso. A medida que estas actividades se incrementan, la escorrentía en época de secas disminuye aún más. En la subcuenca El Bosque, el volumen de agua que la presa tiene concesionado para esta actividad no rebasa los 0.3 hm3 anuales. Repartiendo este volumen en los ocho meses de menor lluvia (que coincidiría con la necesidad de riego), la extracción se mantiene inferior a la que se reporta por infiltraciones de la propia presa, y su impacto es casi imperceptible. En Villa Victoria, el excedente con que se cuenta incluso en época de sequía, tampoco permite percibir los impactos de la extracción de agua de la presa para la agricultura. En Valle de Bravo, a pesar que la extracción de agua de la presa para el riego agrícola es de alrededor de 8.5 hm3 anuales, tampoco se refleja en los niveles de la presa. Estas concesiones difícilmente podrían aumentar con el tiempo por lo que no deberían suponer un riesgo al nivel de almacenamiento anual de las presas. Sin embargo, las tomas clandestinas en el canal que va de Tuxpan a El Bosque y de El Bosque a Colorines sí podrían aumentar y esto, bajo el modelo en cuestión, sí refleja una disminución importante en el volumen de agua que la planta de Berros puede derivar (figura 12).

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Figura 12. Simulación del volumen de agua que la planta de Berros podría derivar a lo largo de 25 años bajo distintos escenarios de crecimiento de actividades y de incremento de tomas clandestinas.

Las cuencas con tendencia a mayor crecimiento en la actividad agrícola de riego son Ixtapan del Oro, Tuxpan y Colorines. Dado que estas cuencas no tienen presas que formen parte del sistema Cutzamala sino derivadoras que transfieren agua a las presas del sistema en época de lluvia, el impacto sobre el recurso hídrico se midió en función del incremento en el volumen de agua subterránea que estas subcuencas tendrán que extraer a falta de escurrimientos superficiales. La figura 13 muestra la tasa de crecimiento de esta extracción para un escenario de 10 años con incremento tendencial de las actividades que más agua consumen. Figura 13. Simulación de la tasa del incremento en la extracción de agua subterránea bajo un escenario de crecimiento tendencial de las actividades en cada subcuenca.

El agua para uso público - urbano se obtiene generalmente del subsuelo. La razón de ello radica no sólo en que la escorrentía superficial es muy variable a lo largo del año y este tipo de consumo es contante, sino también por la mala calidad del agua superficial en la mayoría de las cuencas. En toda la región, existen dos plantas de tratamiento de aguas residuales, una se encuentra en Zitácuaro y otra en Valle de Bravo. Solamente la de Valle de Bravo funciona. Zitácuaro, con más de 80,000 habitantes, vierte sus aguas negras a los cauces naturales sin tratamiento alguno.

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V. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES El modelo construido resultó ser muy sensible a los cambios en los valores de las variables que lo componen. La precipitación, por ejemplo, es uno de los insumos del modelo que más lo afecta, y también es uno de los menos precisos. Una prioridad para la continuación de este proyecto es la obtención de datos confiables y actuales de precipitación sobretodo en cuenca alta y media, con el fin de analizarlos y acercarse más al rango de variabilidad pluviométrica. Las subcuencas de Ixtapan del Oro, Tuxpan, El Bosque y Valle de Bravo son las que presentan una mayor proporción de vegetación natural. Sin embargo, dado el impulso en la agricultura de riego y crecimiento económico en general, las tres primeras son también las que, de acuerdo a este modelo, presentan mayor déficit hídrico en periodo de estiaje. Se sugiere que en el tiempo, el crecimiento económico de estas subcuencas provocará que en épocas de menos lluvia, desaparezca el escurrimiento a las presas, disminuyendo con ello el agua disponible para el sistema Cutzamala. Pero independientemente del efecto que esto pueda traer para el desarrollo de otras regiones, es probable que este crecimiento se esté dando en detrimento del agua subterránea lo cual, de no analizar la dinámica hídrica del subsuelo, podría ocasionar desequilibrios ecológicos importantes en la zona. El manejo sustentable de las zonas que todavía están conservadas puede ser crucial para el desarrollo de la región. En Ixtapan del Oro y El Bosque, la vegetación natural se encuentra principalmente bajo propiedad ejidal o comunal, mientras que en Tuxpan y Valle de Bravo, esta vegetación se encuentra en manos de la propiedad privada. El tipo de manejo que cada propiedad hace sobre este recurso varía, por lo que sería aconsejable planear programas y formas de apoyo a la conservación tomando en consideración estas diferencias. Por su parte, Villa Victoria es la subcuenca con menor proporción de bosques. El modelo arroja datos que reflejan un nivel de escurrimiento superior al volumen que se consume o que se tiene comprometido con el sistema Cutzamala incluso en época de secas. No obstante, existe información en prensa que denuncia problemas de azolve en la presa y de inundaciones en las comunidades por disminución de la capacidad de almacenaje de la misma. La recuperación de boques en esta subcuenca es una acción impostergable; ello pudiera disminuir el escurrimiento en ciertas partes de la cuenca, pero mejoraría la integridad ecológica de la misma y contribuiría a resolver los problemas de azolve y las consecuentes inundaciones. Un estudio fundamental en este aspecto consiste en espacializar este modelo a fin de determinar las zonas importantes para restablecer la flora original y preveer los impactos que la conservación y cambio en el uso de suelo podrían tener sobre el funcionamiento general de la cuenca. De acuerdo al modelo que se presenta, las tomas clandestinas en el tramo Tuxpan – Bosque – Colorines contribuye de manera importante en la disminución del volumen hídrico del sistema. Sería de gran utilidad analizar el tipo de necesidades que cubren esas tomas clandestinas para identificar si dichas tomas son reprochables o si debiera procurarse un arreglo que les permitiera estar en norma. La cantidad de agua que puede abastecer la región de estudio se encuentra limitada no sólo por los usos consuntivos sino también por la calidad en que se encuentra. Para muchos usos, sobretodo la doméstica –y por tanto la que requiere el sistema Cutzamala - la disponibilidad depende de la calidad. La espacialización del modelo también sería un avance en este sentido, toda vez que permitiría ubicar los sitios de contaminación puntual y difusa, y su impacto en la reducción de este recurso. 15

El análisis realizado a partir de este modelo permitió no sólo generar escenarios que sugieren las áreas que más obstáculos tendrán para seguir contribuyendo con el sistema Cutzamala, sino cuestionar las políticas de trasvases intercuencas que se llevan a cabo en el país. ¿Quién determina la fuente de agua de una población? ¿Qué criterios deben tomarse en cuenta para decidir si una región puede desarrollarse? ¿Son acaso las subcuencas con mayor crecimiento las que representan un riesgo al abastecimiento de agua del Valle de México o es el crecimiento del Valle de México lo que genera un riesgo para la sustentabilidad de las cuencas de aporte? La discusión de este tipo de temas parece fundamental en una era que busca el desarrollo sustentable fundado en la justicia y en las relaciones de equidad.

VI. BIBLIOGRAFÍA Quiroz-Carranza, Joaquín y Roger Orellana. 2010. Uso y manejo de leña combustible en viviendas de seis localidades de Yucatán, México. Madera y Bosques 16 (2), 2010:47-67. Programa de Manejo Hídrico de la Subcuenca Molino-Los Hoyos (cuenca Valle de Bravo-Amanalco), Estado de México, 2007. CONAGUA, 2007. Convenio de colaboración OCAVM-GOA-07-402-RF-CO) Comisión Nacional del Agua. 2008. Estadísticas del Agua en México. SEMARNAT, México. Consejo Nacional de Población. Proyecciones de Población 2005 – 2030. www.conapo.gob.mx (16 de julio de 2011). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Censo y Conteo de Población y Vivienda, 2000, 2005 y 2010. www.inegi.org.mx (15 de febrero de 2011). Masera Cerutti, O. 2005. Los Recursos Bioenergéticos en México. En el libro: “La bioenergía en México. Un catalizador del desarrollo sustentable” coordinado por Omar Masera Cerutti. Publicado por la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) y la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES). Sistema de Información Agropecuaria (SIAP). 2003 – 2008. Sistema de consulta de cultivos perennes y anuales, de temporal y de riego, por municipio. Secretaría de Agricultura, Ganadería , Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, México.

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ANEXOS ANEXO 1. MÉTODO 1.1 Proceso de Modelación A partir de un modelo de simulación conocido como VENSIM, se realizó el pronóstico del efecto de un cambio en el volumen de agua extraído por el sistema Cutzamala y un cambio en el patrón de uso del agua en la subcuenca tendría sobre la disponibilidad de agua en las presas de El Bosque, Valle de Bravo y Villa Victoria. Se trata de una herramienta gráfica que permite conceptualizar, documentar, simular, analizar y optimizar modelos de dinámica de sistemas (Figura 1).

Figura 1. Modelo de interacción de variables, VENSIM.

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Vensim es una herramienta gráfica de creación de modelos de simulación que permite conceptualizar, documentar, simular, analizar y optimizar modelos de Dinámica de Sistemas. Vensim proporciona una forma simple y flexible de crear modelos de simulación, sean con diagramas causales o con diagramas de flujos. Las relaciones entre los elementos del sistema representan las relaciones causales, que se muestran mediante la conexión de palabras con flechas. Esta información se usa después por un Editor de Ecuaciones para crear el modelo de simulación. Se puede analizar el modelo en el proceso de construcción teniendo en cuenta las causas y el uso de las variables, y también estudiando los ciclos relacionados con una variable. Mientras que se construye un modelo que puede ser simulado, Vensim permite explorar el comportamiento del modelo. Algo importante que permite la herramienta es construir el modelo en partes, en el caso que nos ocupa se hizo por subcuenca. Para correr el modelo, fue necesario no sólo caracterizar las actividades de la región sino también conocer la manera en que interactúan los diferentes elementos biofísicos, sociales y políticos de la subcuenca. Un primer reto en la caracterización de la subcuenca fue la integración de la información biofísica con la socioeconómica y política. Esto implicó ciertas dificultades que han ameritado algunos ajustes en los límites del área de estudio y en la estimación de datos que se asignan a la subcuenca. Por ejemplo, la localidad de Colorines, perteneciente al municipio de Valle de Bravo, está fuera de los límites de la subcuenca, pero recibe agua potable de fuentes que se ubican dentro de la subcuenca motivo de esta parte del estudio. En general, los asentamientos más importantes de un municipio reciben servicios de agua potable y saneamiento por parte de la cabecera municipal; en cambio, los asentamientos con poca población se abastecen de fuentes de agua locales. Sin embargo, esta misma localidad, Colorines, no se debe considerar dentro de esta subcuenca para fines relacionados a descargas de aguas residuales; éstas no son captadas por el organismo operador de aguas residuales y alcantarillado de Valle de Bravo sino que se vierten en terrenos aledaños a la comunidad. Otro ejemplo de ajuste cartográfico que se ha tenido que hacer por diferencias entre los límites políticoadministrativos y físicos es el relacionado con la actividad agrícola. El área sembrada y cosechada anualmente es reportada por el Sistema de Información Agropecuaria (SIAP) a nivel municipal. Sin embargo, dado que el municipio de Valle de Bravo no se encuentra en su totalidad dentro de esta subcuenca, ha sido necesario recurrir a una estimación de dichas superficies comparando con la carta de uso de suelos que reporta INEGI en 2008. El agua asignada al riego de los cultivos también viene a nivel municipal. Para calcularla a nivel subcuenca, fue necesario estimar la cantidad de agua utilizada por hectárea y luego recalcular el volumen concesionado a la agricultura en función de la superficie de riego estimada para la subcuenca. Con respecto a las granjas acuícolas, como los datos también se encuentran por municipio, su estimación se hizo conjuntando los datos del Censo Económico 1999 y los del diagnóstico de campo que presenta el Plan Rector de la cuenca Amanalco-Valle de Bravo coordinado por la Comisión de Cuenca Amanalco - Valle de Bravo. Además de la caracterización socioeconómica de las distintas subcuencas, se realizó un balance hídrico preliminar para cada una de ellas. Este balance es preliminar porque aún no se han calibrado los valores estimados con los observados en campo. Mientras se tienen estos datos finales, los modelos de cada subcuenca se corrieron con los datos preliminares.

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Una vez identificadas y conectadas las variables del modelo, se procedió a su calibración con los datos que la Comisión de Aguas del Valle de México facilitó sobre almacenamiento mensual de la presa entre los años 1998 y 2010. Con el modelo calibrado se pudo empezar a crear escenarios y evaluar el efecto que las distintas políticas podrían tener sobre la disponibilidad de agua en la presa.

1.2 Interacción de las Variables Las variables identificadas para este modelo así como su interrelación se aprecian en la figura 2. En algunos casos, el escurrimiento estimado con el balance hídrico preliminar generó comportamientos atípicos en el modelo, es decir, provocó una disponibilidad de agua en la presa superior a la que reporta de manera mensual la CONAGUA. En esos casos, se prefirió ajustar el escurrimiento de acuerdo a lo que sugiere el modelo y esperar a tener los resultados definitivos del balance para determinar qué otra variable podría estar ocasionando el ruido. A continuación se muestra la imagen del modelo de la subcuenca del Valle de Bravo y la lista de las variables usada en el mismo.

Figura 2. Tipos de variables y su interacción. Ejemplo gráfico de interacción de las variables del modelo de la subcuenca de Valle de Bravo.

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Lista de variables y formulas correspondientes del modelo de la subcuenca Valle de Bravo: (001)

Agua en Presa Valle de Bravo= INTEG (Volumen precipitado en presa VB+Escurrimientos a la presa VB+Trasvases Colorines-Evaporación VB-Extracciones VB-Filtraciones VB, 394.4) Units: hm3*Month El valor inicial es la capacidad de almacenamiento según CONAGUA

(002)

Área de subcuenca VB=Superficie en Subcuenca VB-Área Presa VB Units: ha Superficie en metros cuadrados (m2) Subcuenca Valle de Bravo

(003)

Área Presa VB=1759 Units: ha Fuente: INEGI 1:50,000. Área en hectáreas (ha) Subcuenca Valle de Bravo

(004) Consumo agrícola VB= (Superficie agrícola VB*Consumo de agua por hectárea agrícola VB/Convertidor m3 a hm3)/8 Units: hm3 consumo por hectárea de amanalco (005)

Consumo de agua anual por granja acuícola VB=0.23 Units: hm3/granja Plan Rector Cuenca Amanalco-Valle de Bravo Subcuenca Valle de Bravo

(006)

Consumo de agua anual por población rural VB=150 Units: l/persona APAS (comunicación oral) --- Plan Rector Cuenca Amanalco-Valle de Bravo (incluye 45% de fugas en la infraestructura) Subcuenca Valle de Bravo

(007)

Consumo de agua anual por población urbana VB=500 Units: l/persona APAS (comunicación oral) (incluye 45% de fugas en la infraestructura) Subcuenca Valle de Bravo

(008)

Consumo de agua por hectárea agrícola VB=11084 Units: m3/ha CONAGUA, 2008 ------ SIAP, 2008 Subcuenca Valle de Bravo

(009)

Consumo doméstico rural VB=Población rural VB*(Consumo de agua anual por pob rural VB/30)/Convertidor litros a hm3 Units: hm3 Se considera un consumo de 150 l por persona por considerando fugas del 40%. Consumo por mes de 4.6 m3 por persona

(010)

Consumo doméstico urbano VB=Población urbana VB*(Consumo de agua anual por población urbana VB/30)/ Convertidor litros a hm3 Units: hm3

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Consumo de 500 litros por persona por población urbana por día considerando fugas del 40% y riego de jardines. Por mes, consumo de 15.16 m3 por persona (011)

Consumo granjas acuícolas VB=Granjas acuícolas VB*(Consumo de agua anual por granja acuícola VB/12) Units: hm3 Según promedio de consumo de las granjas visitadas para el plan rector de la cuenca Amanalco -Valle de Bravo. (15% del gasto de la granja). El consumo está por mes, el anual es de 0.2318 hm3

(012)

Consumo mensual agrícola VB=Consumo agrícola VB*Distribución de consumo agrícola por mes VB Units: hm3

(013)

Consumo mensual doméstico y acuícola VB=Consumo granjas acuícolas VB+Consumo doméstico rural VB+Consumo doméstico urbano VB Units: hm3

(014)

Consumo VB=Consumo mensual agrícola VB+Consumo mensual doméstico y acuícola VB Units: hm3

(015)

contador de mes=MODULO(Time, 12) Units: Month [1,12]

(016)

Convertidor ha a m2=10000 Units: m2/ha Convertidor usado en todos los modelos

(017)

Convertidor litros a hm3=1e+009 Units: l/hm3 Convetidor usada en todos los modelos

(018)

Convertidor m3 a hm3=1e+006 Units: m3/hm3 Constante usada en todos los modelos

(019)

Distribución de consumo agrícola por mes VB = WITH LOOKUP (contador de mes, ([(0,-1)(11,2)],(0,1.5),(1,1),(2,1),(3,1),(4,0.5),(5,0),(6,0),(7,0),(8, 0),(9,1),(10,1),(11,1) )) Units: Dmnl

(020)

Distribución de escurrimientos por mes VB= WITH LOOKUP (contador de mes, ([(0,-0.1)(11,0.3)],(0,0.017),(1,0.02),(2,0.02),(3,0.025),(4,0.0614035),(5,0.19),(6,0.19),(7,0.23),(8,0.2),(9,0.08),(10,0.01),(11,0. 003) )) Units: Dmnl Valores obtenidos de los promedios de aforos registrados en las estaciones hidrométricas de las principales corrientes de aportación a la presa (Amanalco-el Salto, los Hoyos-el Molino, Yerbabuena-Sta Mónica, Velo de novia-vertedor González, carrizal-el sauzal)\!\!\!

(021)

Distribución de evaporación por mes VB = WITH LOOKUP (contador de mes,([(0,0)(11,0.2)],(0,0.07),(1,0.08),(2,0.13),(3,0.14),(4,0.13),(5,0.08),(6,0.07),(7,0.07),(8,0.06),(9,0.06),(10,0.06),(11,0.05) ))

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Units: Dmnl (022)

Distribución de extracciones por mes VB = WITH LOOKUP (contador de mes, ([(0,0)(11,0.2)],(0,0.064),(1,0.091),(2,0.113),(3,0.112),(4,0.129),(5,0.125),(6,0.105),(7,0.067),(8,0.025),(9,0.04),(10,0.057),( 11,0.074) )) Units: Dmnl

(023)

Distribución de la precipitación por mes VB = WITH LOOKUP (contador de mes, ([(0,-0.1)(11,0.5)],(0,0.02),(1,0.02),(2,0.01),(3,0.01),(4,0.05),(5,0.18),(6,0.19),(7,0.23),(8,0.2),(9,0.08),(10,0.01),(11,0) )) Units: Dmnl

(024)

Distribución de trasvases por mes VB = WITH LOOKUP (contador de mes, ([(0,-0.1)(11,0.5)],(0,0.023),(1,0.025),(2,0.026),(3,0.023),(4,0),(5,0),(6,0.056),(7,0.086),(8,0.318),(9,0.338),(10,0.09),(11,0.017 ) )) Units: Dmnl

(025)

Escurrimiento Random por año VB=SAMPLE IF TRUE(MODULO(Time,Periodo Constante)