¿Sabías que tu tipo de alimentación afecta el consumo hídrico y la disponibilidad de agua?

Introducción

La creciente explotación de recursos naturales y el cambio climático están afectando la disponibilidad de estos recursos, especialmente del recurso hídrico.

El sector agrícola en particular es extremadamente sensible al cambio climático, debido en gran parte a las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI), y al crecimiento de la población mundial por el consecuente aumento de la temperatura, por el cambio en los patrones de precipitación (cantidad y distribución durante el año),  por eventos extremos como sequías e inundaciones, que pueden dañar cosechas enteras, desertificación y aumento de la demanda de agua potable y para la irrigación.

Aún así, productos diferentes tienen impactos diferentes, entonces es posible, por ejemplo a través de una elección nutricional, modificar estos impactos.

 

Consumo hídrico: agua virtual

Para optimizar el uso del agua, se empezó a prestar atención a la cantidad total de agua necesaria durante el ciclo de vida completo de los productos: producción, transporte y almacenamiento. Cualquier producto necesita una cantidad de agua definida para llegar a los consumidores, aunque no la compran directamente. Entonces, a cada producto le corresponde una cantidad de agua equivalente que se define como agua virtual.

A cada producto le corresponde también una cantidad de CO₂ equivalente, debida al consumo de energía necesaria para su producción.

“El agua virtual (AV) representa el cálculo de la cantidad total de agua que se requiere para obtener un producto, lo cual incluye el agua utilizada durante el cultivo, el crecimiento, procesamiento, fabricación, transporte y venta de los productos. Para cada alimento y producto agrícola o industrial se puede calcular el contenido de agua virtual y se dice que es virtual porque no está presente en los productos ­finales” (OroMapas, n.d.).

 Ilustración 1 – Huella del Agua por producto (OroMapas, n.d.)

Por ejemplo, cuando bebemos un litro de agua de la botella, se adiciona el agua necesaria para producir la botella y para su transporte; cuando compramos una camiseta, se adiciona el agua necesaria para la irrigación de la plantación de algodón y aún más agua es necesaria para la indumentaria sintética.

La figura abajo muestra ejemplos de valores de agua virtual correspondientes a algunos productos comunes:

Ilustración 2 – Agua Virtual (Cosas de Agua, n.d.)

La figura muestra como difiere el impacto de diversos alimentos considerando su propio ciclo de producción. Las carnes tienen mayor impacto, en particular la carne de res y productos derivados, como el queso. Entre los cereales y las frutas existen también diferencias muy grandes según el tipo: por ejemplo, el proceso de producción del arroz requiere cerca de 3.5 veces más agua que el maíz y el trigo, mientras el coco requiere 50 veces más agua que una naranja.

 

La elección nutricional como mitigación del calentamiento global

De acuerdo con el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (2014), el sector AFOLU (Agricultura, Silvicultura y otros usos del suelo – Agriculture, Forestry and Other Land Uses) es uno de los más relevantes por emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero (GEI), causándole casi una cuarta parte.

Esto es debido a los procesos químicos en el suelo, al uso de fertilizantes a base de nitrógeno, y excreciones animales (Whitehead & Edwards, 2015).

Ilustración 3 – Emisiones antropogénicas de GEI por sector económico (IPCC, 2014)

 

El aumento de las temperaturas producto de los GEI:

– compromete la cantidad del agua, ya afectada por el aumento de la población

– la calidad del agua

– conduce a infecciones de las plantas más frecuentes por los insectos, por lo tanto, requiere un mayor uso de pesticidas, que amenazan la salud del ganado que consumimos.

La mayoría de las iniciativas actualmente realizadas para contrastar al calentamiento global son orientadas a los sectores industrial y de producción de energía; todavía algunos estudios se han focalizado recientemente en la posibilidad de reducir los impactos asociados al sector agrícola mediante cambios de dieta (Stehfest, Bouwman, van Vuuren, den Elzen, Eickhout, & Kabat, 2009).

Analogamente a los procesos industriales, la producción de comida implica cantidades significativas de energía, y por lo tanto, de emisiones. Estas cantidades varían considerablemente según el alimento producido y fue comprobado que las dietas a base de plantas tienen mucho menor impacto respecto a las dietas a base de animales.

Un estudio sueco analizó el nivel de energía necesario para diferentes alimentos, encontrando variaciones fuertes entre tres grandes categorías de comida – carne, pescado y fruta – , también en los métodos empleados de producción, transporte y almacenamiento. Entonces, para calcular correctamente su impacto, se consideró el ciclo de vida completo de los alimentos (Carlsson-Kanyama, Ekstro, & Shanahan, 2003).

Otro estudio basado sobre datos del Reino Unido investigó las distintas emisiones por diferentes tipologías de dietas, también considerando el ciclo de vida completo de los productos. Los resultados fueron acomodados según edad y sexo, dado que la nutrición depende también de estos parámetros. Fueron analizadas las emisiones por seis tipos de dietas de 2000 kcal: grande/medio/pequeño consumidor de carne, consumidores de pescado, vegetarianos y veganos.

Las tablas siguientes muestran las cantidades de CO₂-equivalente por masa de alimento producida y por tipo de dieta, que van aumentado proporcionalmente a la cantidad de carne consumida (Scarborough, et al., 2014).

Tabla 1 – Emisiones por unidad de alimento (Scarborough, et al., 2014). (*) GHG = Greenhouse Gases, GEI

Food category	GHG (*) emissions [kgCO2e/kg]
Bovine Meat	68.8
Mutton & Goat Meat	64.2
Animal Fats	40.1

Tabla 2 – Emisiones según el tipo de dieta (Scarborough, et al., 2014)

Diet type	GHG emissions [kgCO2e]
High meat-eaters (≥ 100 g/day)	7,19
Medium meat-eaters (50-99 g/day)	5,63
Low meat-eaters (< 50 g/day)	4,67
Fish-eaters	3,91
Vegetarians	3,81
Vegans	2,89

Los análisis muestran que el solo consumo de carne afecta significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, en particular de CH₄ y N₂O, debidas a los rumiantes, entonces al consumo de carne de res y productos lácteos (Westhoek, et al., 2014).

Mientras las plantas implican grandes cantidades de emisiones de CO₂, debido a los procesos productivos intensivos, el ganado implica emisiones directas de CH₄ y N₂O mediante la fermentación en el proceso digestivo de los rumiantes y a la transformación microbiana del nitrógeno en abonos (Carlsson-Kanyama & González, 2015).

Ambos gases tienen valores mayores de Potencial de Calentamiento Global, o sea “cuánto calor puede ser atrapado por un determinado gas de efecto invernadero, en comparación con un gas de referencia, por lo general dióxido de carbono” (Wikipedia, n.d.)

 

Ilustración 4 – Desglose de las emisiones del sector pecuario por fuente

 

Ilustración 5 – Emisiones GEI por producto (Bryngelsson, 2015)

La eliminación o la reducción de estos alimentos de la dieta, no solo reduce las emisiones, también beneficia directamente la salud humana, aumentado la expectativa de vida: reduce los riesgos de enfermedades cardiovasculares, cáncer colorrectal y accidente cerebrovascular, frecuentes resultados de dietas poco saludables con altos niveles de carne roja y grasas saturadas. También se pueden encontrar efectos positivos indirectos en la consecuente reducción de los antibióticos a consumir (Westhoek, et al., 2014).

Por el contrario, la demanda de carne y productos lácteos en muchos países está aumentando, empeorando la salud humana y amenazando la seguridad alimentaria mundial. La producción ganadera implica alimentación animal, entonces la necesidad de áreas agrícolas más grandes para criar ganado y cultivar forrajes y consecuentemente aumento de la deforestación, con aún mayores emisiones. La consecuencia será el deterioro de la calidad de la tierra agrícola, lo que conducirá a la pérdida de biodiversidad global, la desertificación y la degradación de los pastizales (Bailey, Froggatt, & Energy, 2014).

 

Ilustración 6 – Uso del suelo y dieta humana (Bryngelsson, 2015)

La Academia de Nutrición y Dietética está promoviendo la comida predominantemente vegetariana para aumentar la conciencia pública sobre este tema (Hawkins, 2015). Aún es necesario que los Gobiernos apliquen otras estrategias, como cooperar con los fabricantes de alimentos y los servicios de restauración y encontrar políticas adecuadas para aplicar, por ejemplo, al sistema tributario y proporcionar oportunidades de adaptación a determinados comportamientos de consumo (Westhoek, et al., 2014).

Incluso los países desarrollados, que tienen las mayores responsabilidades en relación con las emisiones de gases de efecto invernadero, aún no han fijado objetivos concretos para la reducción de la producción ganadera. Las únicas excepciones al respecto parecen estar representadas por Francia, Bulgaria y Brasil, que en realidad formularon políticas encaminadas a reducir las emisiones derivadas de la producción pecuaria. Por otra parte, Australia y la Unión Europea sólo firmaron el Protocolo de Kyoto para reducir los gases de efecto invernadero, lo que, sin embargo, alienta la intensificación de la producción ganadera de manera sostenible en lugar de limitarla (Bailey, Froggatt, & Energy, 2014).

 

Ilustración 7

 

Conclusión

Cada producto agrícola o industrial necesita determinadas cantidades de agua y energía, causando entonces emisiones GEI, para su producción, que pueden ser medidas en terminos de agua virtual, o agua equivalente, y kg de CO₂ equivalente.

En distintas maneras, los productos afectan el ecosistema, y consecuentemente la salud humana. Entre los alimentos, los que tienen impacto mayor son las carnes y en particular los productos derivados de los rumiantes.

Los impactos de los fenómenos analizados en el texto están resumidos en el siguiente esquema:

Ilustración 8 – Esquema de impactos

Las dietas pobres en carne serian también más saludables; de todos modos, los beneficios ambientales por sí solos deben ser considerados como rentables para la salud de los seres humanos, como parte de un ecosistema más grande.

Los cambios en la dieta pueden ser sorprendentemente eficaces; el problema reside en su implementación.

Este es un tipo de solución que puede ser realizada por individuos simplemente modificando su propio estilo de vida y comportamiento, pero esto no puede ser dictado por la ley y podría aplicarse lentamente, cerrando la brecha de conciencia pública. La falta de conocimiento entre el público representa el mayor obstáculo para que los gobiernos realicen cambios en las tendencias dietéticas, junto con los intereses económicos de los productores.

Desafortunadamente, el cambio climático no siempre es un punto focal en los intereses públicos y no será suficiente para enfatizar los beneficios para el medio ambiente. Será necesario aplicar estrategias políticas integradas para llevar a cabo las transformaciones sociales, económicas y ambientales necesarias (Bailey, Froggatt, & Energy, 2014).

 

Martina Raffellini, Departamento de Ingeniería Civil y Industrial, Pontificia Universidad Javeriana Cali

Michelle Österle, Departamento de Ingeniería Civil, Geo y Ambiental, Technische Universität München

 

Bibliografía

Bailey, R., Froggatt, A., & Energy, L. (2014). Livestock – Climate Change´s Forgotten Sector. Environment and Resources.

Bryngelsson. (2015). Land-use competition and agricultural greenhouse gas emissions in a climate change mitigation perspective (Doctoral dissertation). Göteborg, Sweden: Chalmers University Of Technology, Department of Energy and Environment .

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Hawkins, I. W. (2015). Plant-Based Diets in Climate Change Mitigation and Resource Conservation. Vegetarian Nutrition, Academy of nutrition and Dietetics.

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OroMapas. (n.d.). Retrieved from El agua virtual y la huella hídrica: http://oromapas.tecuala.gob.mx/prensa/24-el-agua-virtual-y-la-huella-hidrica

Scarborough, P., Appleby, p. N., Mizdrak, A., Briggs, A. D., Travis, R. C., Bradbury, K. E., & Key, T. J. (2014). Dietary greenhouse gas emissions of meat-eaters, fish-eaters, vegetarians and vegans in the UK. Climatic Change.

Stehfest, E., Bouwman, L., van Vuuren, D. P., den Elzen, M. G., Eickhout, B., & Kabat, P. (2009). Climate benefits of changing diet. Climatic Change.

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Westhoek, H., Lesschen, J. P., Rood, T., Wagner, S., De Marco, A., Murphy-Bokern, D., . . . Oenema, O. (2014). Food choices, health and environment: effects of cutting Europe’s meat and dairy intake. Global Environmental Change.

Whitehead, D., & Edwards, G. R. (2015). Assessment of the application of gibberellins to increase productivity and reduce nitrous oxide emissions in grazed grassland. Agriculture, Ecosystems and Environment.

Wikipedia. (n.d.). Retrieved from Índice GWP: https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_GWP

Breve historia del agua en Cali

Vista del Río Cauca, bocatoma, reservorio y planta de Puerto Mallarino 

Tomada de: https://www.emcali.com.co/web/water_service/nuestro-acueducto/tecnologia-e-infraestructura

 El Pasado

Cali ha sido una ciudad levantada sobre el agua. Fundada sobre las riberas del río que lleva su nombre, pobladores que colonizaban la ciudad debían su sustento a las aguas de este manantial que corre desde las cumbres de Los Farallones en la cordillera occidental. El acueducto de San Antonio, desde el río Cali, fundado en 1930, fue la primera planta a gran escala para el suministro de agua a los caleños. Los ríos Cali, Aguacatal, Cañaveralejo, Meléndez, Lili  Pance y Cauca hoy cruzan la ciudad y dan suministro de agua a 2,5 millones de habitantes, en diferentes proporciones.

Reportes históricos del siglo XIX y XX describían cómo lo que hoy conocemos como Agua Blanca, e incluso barrios como Guabal y Colón, constituían bosques inundables, con variedad de flora y fauna, que se sumergían en épocas de lluvia y extendían el espejo de agua del Río Cauca, incluso hasta el lugar geográfico de la autopista suroriental actual.

Hemos sido siempre hijos de los ríos que nos cruzan, en especial el Río Cauca. El desarrollo de cultivos desde el siglo XX terminó con estos bosques naturales, reguladores del agua tanto en periodos de lluvia como en sequía. El oriente de Cali era entonces un conjunto de cultivos, zonas de inundación, y lagunas de laminación o madreviejas; dos de estas últimas, las lagunas de Charcoazul y El Pondaje, aún existentes. Estos cuerpos de agua eran lugares de recreación y práctica de deportes acuáticos para los caleños, además de tener una función reguladora. Para Los Juegos Panamericanos de 1971, se disputaban las series de canotaje en estos lugares.  En 1973, gracias al impulso de desarrollo de los juegos, se construye la planta de tratamiento de agua potable de Puerto Mallarino, sobre el río Cauca.

La creación de la represa de Salvajina en la cuenca alta del río Cauca, en 1985, permitió la regulación considerable de los caudales del Río Cauca, posibilitando el desarrollo de más cultivos y expansión de zonas urbanas, estas últimas motivadas por desplazamientos causados por fenómenos naturales, y principalmente por la violencia en las zonas rurales del país. La migración masiva detonó la creación del distrito de Agua Blanca. A pesar de la construcción de la represa, ésta no garantizaba la protección de los territorios ya habitados, por lo que de manera urgente se inició la planificación del dique de protección para Cali. Se crearon adicionalmente los canales CVC  sur y oriental, para el drenaje de aguas lluvias de toda la ciudad, construyendo una estación de bombeo de aguas lluvias para su entrega en el río Cauca.

Vista del centro de Cali en 1929 (en falso color). En el fondo puede verse el espejo de inundación provocado por el río Cauca en lo que hoy es Aguablanca

Tomado de: https://www.facebook.com/nostalgiasdesantiagodecali/photos/

 El Presente

Hoy en día somos una ciudad de dos millones y medio de habitantes, que crece diariamente mientras acumula deudas de antaño sobre el agua y ejerce más presión a los acuíferos y cuerpos hídricos. El fenómeno del niño ha evidenciado todos los problemas que tiene la ciudad en cuanto al abastecimiento, la gestión y el mantenimiento de los sistemas de potabilización y distribución de agua. Según la directora de Emcali, Cristina Arango, más del 55% del agua producida por las cinco plantas de potabilización en Cali, se pierden durante su distribución, ya sea por el estado obsoleto de la red (30% de tuberías en asbesto-cemento con más de 40 años), o por conexiones fraudulentas, de asentamientos de desarrollo informal e incluso usuarios con buena capacidad económica.

Otro de los grandes problemas del acueducto radica en las interrupciones de servicio de la Planta de Puerto Mallarino, debido al alto contenido de carga orgánica y sedimentos en el río Cauca, que disminuyen los niveles de oxígeno necesarios para el tratamiento y consumo. Todo está conectado: aguas residuales de la ciudad que no son tratadas, terminan en nuestro preciado río, y en épocas de eventos extremos (verano e invierno), los sedimentos son arrastrados a la bocatoma de la planta, elevando la contaminación. No sobra recordar las interrupciones debido a la disminución de caudales en bocatomas de otras plantas como río Meléndez y río Cali por el fenómeno del Niño.

Diferentes alternativas de solución han sido planteadas para afrontar la problemática: algunas a mediano plazo que incluyen la puesta en operación de 4 pozos profundos en Aguablanca, la puesta en operación del segundo reservorio en Puerto Mallarino, y la construcción de un tanque de regulación en Chipichape. Otras soluciones a largo plazo como la captación de agua aguas abajo de la represa de Salvajina, en los sitios conocidos como La Balsa y La Bolsa, la creación de embalses en el sur que recojan aguas de los ríos Claro, Timba y Jamundí y la creación de un embalse en el río Felidia. Hasta el momento la captación desde los sitios de La Balsa y La Bolsa parecen los más factibles, a pesar de los costos inherentes.

Hay una solución a largo plazo que llama particularmente la atención, y es el método de filtración en el lecho para el Río Cauca, propuesta por el instituto CINARA de la Universidad del Valle. Éste consiste en la construcción de galerías y pozos drenantes en las márgenes del río Cauca, para captar el agua naturalmente filtrada del río por medio de su lecho arenoso y rocoso. La técnica ha sido utilizada en algunas ciudades de Europa y comunidades medianas, y representa mucho menor costo comparada con otras soluciones, permitiendo preservar y utilizar la infraestructura existente de Puerto Mallarino, garantizando un pre-tratamiento natural y atenuación de eventos de contaminación. Faltaría revisar si la técnica es escalable a una mega ciudad como Cali.

Nos preocupa que no dispongamos de agua, dada la vitalidad del recurso. Sin embargo, los eventos de altas precipitaciones rápidamente olvidan nuestros problemas de escasez, convirtiéndose en problemas de exceso: Inundaciones en las comunidades adyacentes al río, que habitan sobre el dique y en su pie; drenaje pluvial insuficiente; más preocupante aún, la vegetación otrora perdida por los incendios en “El Niño” no puede retener y almacenar el agua lluvia y el suelo, provocando deslizamientos, erosión y aumento en el pico de inundaciones en tormentas. Los ríos reclamarán el espacio que les pertenecía, y humedales como la Laguna de Sonso que antiguamente amortiguaban el efecto inundación, ya no cumplirán su función debido a su avanzado proceso de degradación.

Vista del embalse de regulación y generación de energía Salvajina.

Tomado de: http://www.elpais.com.co

Construyamos el futuro

Es fundamental comprender que TODO ESTÁ CONECTADO, y más aun refiriéndose a un recurso hídrico que fluye constantemente en el territorio y tiene su propio ciclo en la corteza terrestre. No basta sólo con adoptar medidas de ahorro en el consumo de agua en el hogar, que de por sí son fundamentales. Los ciudadanos deben reconocer las problemáticas de agua que tiene la ciudad y afrontarlas, en una visión integral del manejo del recurso. Lo que se haga hoy en épocas de altas temperaturas, afectará en gran medida lo que nos pueda ocurrir en el período de grandes lluvias, y viceversa.

Cali y el Valle disponen de un gran patrimonio hídrico subterráneo. Disponemos de más de 40000 millones de metros cúbicos de agua bajo nuestros pies. El aprovechamiento sustentable del recurso subterráneo, mediante pozos y galerías, es una opción muy viable para la ciudad, de manera que se puedan atender picos de escasez. Los ciudadanos deben velar por el adecuado estado de las redes de distribución de agua, la calidad del servicio y el adecuado uso, reportando fallas técnicas en el sistema y denunciando conexiones fraudulentas y “mafias del agua”. Los sistemas de recolección de aguas lluvias y reutilización de aguas en el hogar son prácticas que ayudan no sólo a la autonomía en la disponibilidad del recurso, sino también a atenuar los picos de inundación en las ciudades.  Finalmente, es prioritaria la atención en cuanto al tratamiento de aguas residuales en la ciudad. Si bien en la actualidad, la planta de Cañaveralejo atiende una parte de aguas residuales de la ciudad con un porcentaje de tratamiento, aún existen muchos vertimientos que no tienen ningún tipo de tratamiento y aumentan el contenido de carga orgánica.

La solución está en entender al agua como un recurso integral, que debe ser almacenado y cuidado en períodos de invierno, para luego ser utilizado racionalmente en períodos de verano. El trabajo conjunto de instituciones, sobre todo el fortalecimiento de alianzas público-privadas, permitirán desarrollar las obras de infraestructura y conservación de vegetación que requiere la ciudad-región, de manera que el agua pueda ser almacenada en las cuencas hidrográficas, y usada como una “alcancía” para la comunidad. Los ciudadanos tienen el compromiso de cuidar su red de distribución, sus arterias donde fluye la sangre de la ciudad, y velar por el ahorro en el consumo. La organización ciudadana dará un plus en el tema, y permitirá ejercer presión sobre los organismos gubernamentales y privados para influir en el futuro del agua en la ciudad. Cali es la ciudad de las aguas, su historia ha sido construida sobre ella, y su presente y futuro dependerá de si como caleños logramos entenderla y preservarla tanto en calidad como cantidad.

Jairo Alejandro Ángel Escobar

Profesor

Departamento de Ingeniería Civil e Industrial

Pontificia Universidad Javeriana Cali