http://dx.doi.org/10.15446/abc.v19n1.38040

PROPUESTA METODOLÓGICA PRELIMINAR PARA LA ESTIMACIÓN DEL CAUDAL AMBIENTAL EN PROYECTOS LICENCIADOS POR EL MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE (MADS), COLOMBIA

Preliminary Methodological Proposal for Estimating Environmental Flows in Projects Approved by the Ministry of Environment and Sustainable Development (MADS), Colombia

GABRIEL A. PINILLA-AGUDELO1, Ph. D.; ERASMO A. RODRÍGUEZ-SANDOVAL2, Ph. D.; LUIS A. CAMACHO-BOTERO3, Ph. D.

1 1Profesor Asociado, Departamento de Biología, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. gapinillaa@unal.edu.co.

2 Profesor Asistente, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.earodriguezs@unal.edu.co.

3 Profesor Asociado, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia. la.camacho@uniandes.edu.co. Autor de correspondencia: Gabriel Pinilla, gapinillaa@unal.edu.co

Presentado el 4 de mayo de 2013, aceptado el 27 de agosto de 2013, fecha de reenvío el 15 de septiembre de 2013.

Citation / Citar este artículo como: PINILLA-AGUDELO GA, RODRÍGUEZ-SANDOVAL EA, CAMACHO-BOTERO LA. Propuesta metodológica preliminar para la estimación del caudal ambiental en proyectos licenciados por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS), Colombia. Acta biol. Colomb. 2014. 19(1):43-60.

Se presenta una propuesta metodológica para estimar los caudales ambientales en grandes proyectos licenciados por la Agencia Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) de Colombia, resultado de un convenio interadministrativo suscrito entre el ahora Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) de Colombia y la Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (UNC). El método propuesto parte de garantizar criterios hidrológicos, continúa con una validación hidráulica y de calidad del agua, sigue con la determinación de la integridad del hábitat, en un proceso iterativo que requiere evaluación para las condiciones antes y después de la construcción del proyecto y que permite establecer un caudal que, además de conservar las funciones ecológicas del río, garantiza los usos del recurso aguas abajo. Específicamente dentro del componente biótico, la propuesta incluye la determinación y monitoreo de índices de integridad biótica para cuatro comunidades acuáticas (perifiton, macroinvertebrados, vegetación ribereña y peces), a fin de hacer un seguimiento a los efectos que puede producir la reducción del caudal a mediano y largo plazo. Se presentan los resultados de la aplicación de la metodología en varios proyectos licenciados por el MADS.

Palabras clave: caudal ambiental, índice de integridad del hábitat, índices de integridad biótica, proyectos licenciados, Urrá.

ABSTRACT

A methodological proposal for estimating environmental flows in large projects approved by Agencia Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) in Colombian rivers was developed. The project is the result of an agreement between the MADS and the Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (UNC). The proposed method begins with an evaluation of hydrological criteria, continues with a hydraulic and water quality validation, and follows with the determination of habitat integrity. This is an iterative process that compares conditions before and after the project construction and allows to obtain the magnitude of a monthly flow that, besides preserving the ecological functions of the river, guarantees the water uses downstream. Regarding to the biotic component, the proposal includes the establishment and monitoring of biotic integrity indices for four aquatic communities (periphyton, macroinvertebrates, riparian vegetation, and fish). The effects that flow reduction may produce in the medium and long term can be assessed by these indices. We present the results of applying the methodology to several projects licensed by the MADS.

Keywords: biotic integrity index, habitat integrity index, environmental flow, licensed projects, Urrá.

INTRODUCCIÓN

El problema de la gestión y el manejo integral y sostenible del recurso hídrico en una cuenca hidrográfica, en una región y en un país, ha recibido gran atención en la literatura especializada (van Delden et al., 2007, Bharati et al., 2008, Hu et al., 2008, Liu et al., 2008).Dentro de esta problemática, la determinación de los caudales algunas veces denominados mínimos, otras veces ecológicos y otras caudales ambientales, ha despertado gran interés social y científico, por su importancia en la definición, a nivel de sociedad y con criterios científicos sólidos, del uso y aprovechamiento del agua para diferentes propósitos. Estos incluyen los usos ambientales y el funcionamiento ecológico de los ecosistemas, el suministro de agua para consumo e higiene, la generación hidroeléctrica, el riego agrícola y la recreación, entre otros.

En general, la definición del caudal ecológico tiene que ver con la provisión de agua con la calidad, cantidad, duración y estacionalidad necesarias para mantener el funcionamiento ecológico de los sistemas acuáticos. Por su parte, el concepto de caudal ambiental, considerado en este trabajo, incluye el agua en los ríos con suficiente cantidad y calidad para asegurar, además del funcionamiento ecológico, los beneficios ambientales, sociales y económicos (aguas abajo del sitio de intervención), en proyectos como la implementación de embalses, el trasvase a otras cuencas o la construcción de acueductos o distritos de riego (Carvajal et al., 2007).

En la determinación de los caudales ambientales la literatura especializada más reciente (Karim et al., 1995; Tharme, 2003; Acreman y Dunbar, 2004; Pyerce, 2004; Agualimpia y Castro, 2006; Castro et al., 2006) señala que las metodologías existentes se pueden agrupar en cuatro grandes categorías: a) metodologías de tipo hidrológico, b) metodologías de tipo hidrológico e hidráulico con enfoque ecológico, c) metodologías de simulación de hábitat fluvial y d) metodologías holísticas o funcionales. Adicionalmente, algunas propuestas metodológicas recientes (Malan et al., 2003; Palmer et al., 2005) definen una categoría adicional en la cual el componente de calidad del agua se incluye de forma explícita en la estimación de caudales ambientales. A este último conjunto de métodos pertenece la propuesta que se presenta en este documento. De esta manera, se pretende divulgar y poner en discusión una herramienta conceptual y metodológica adaptada a las condiciones colombianas que permite establecer, con criterios claros y científicos, los caudales ambientales en ríos con proyectos que requieren licenciamiento por parte de la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA).

El desarrollo de la propuesta para determinar los caudales ambientales en proyectos que requieren licencia ambiental se realizó durante el año 2008 como parte de un convenio entre el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT- ahora MADS) y la Universidad Nacional de Colombia (UNC). En este proceso se siguieron las siguientes etapas generales: búsqueda bibliográfica sobre los métodos desarrollados en el país y en otras regiones del mundo para estimación de caudales ambientales; análisis de los métodos en cuanto a sus limitaciones y beneficios; desarrollo de una propuesta propia, basada en una serie de criterios que se mencionarán en detalle más adelante; puesta a prueba de la metodología desarrollada con datos de varios proyectos licenciados por el MAVDT; discusión de la propuesta a través de talleres y reuniones con funcionarios del MAVDT y de las empresas generadoras de energía.

Las metodologías revisadas incluyeron los cinco enfoques generales mencionados: técnicas puramente hidrológicas, metodologías hidrológicas e hidráulicas con enfoque ecológico, procedimientos de simulación de hábitat fluvial, métodos holísticos o funcionales y perspectivas recientes que comprenden el análisis de la calidad del agua. En total se analizaron 31 métodos hidrológicos de común aplicación en 12 países, de las cuales los más utilizados en el mundo son el de Tennant (Q95 % o caudal igualado o excedido el 95 % del tiempo) (Tennant, 1976; Reiser et al., 1989) y el 7Q10 (caudal promedio mínimo semanal con período de retorno de diez años, Chiang y Johnson, 1976). De los otros tipos de metodologías estudiadas (cerca de 20), los más reconocidos son el Método del Rango de Variabilidad (RVA, Richter et al., 1996), del cual existe una programa libre denominado Indicators of Hydrologic Alteration (IHA), y el método "The Instream Flow Incremental Methodology (IFIM)" (Bovee et al., 1998), que emplea los programas comerciales PHABSIM y RHABSIM (Waddle, 2001). En Colombia la metodología holística más conocida es la del cálculo de Caudales de Garantía Ambiental (Grecco, 2005; SECAB, 2006).

Criterios generales de la metodología propuesta

La revisión bibliográfica y el análisis de los métodos existentes permitió establecer que ninguno de ellos puede aplicarse directamente al contexto colombiano, dadas las limitaciones de información existentes, las particularidades de los problemas de contaminación hídrica del país, el desconocimiento del ciclo de vida de la gran variedad de especies existentes en los ecosistemas de agua dulce, los problemas socioeconómicos de una buena parte de las comunidades ribereñas, las limitaciones de las autoridades ambientales y la falta de aplicación de mecanismos de planeación y gestión del territorio, entre otros aspectos.

Resulta evidente que la filosofía detrás de una propuesta metodológica de estimación de caudales ambientales en Colombia debe estar basada en un enfoque ecosistémico y ambiental, en el que de forma integral hagan parte e interactúen los componentes hidrológico, hidráulico, de calidad de agua, ecológico, socioeconómico y legal. Para cada uno de estos componentes se definieron criterios específicos que brindan los lineamientos de la propuesta metodológica.

A nivel general se considera que una metodología para estimar y evaluar el caudal ambiental debe cumplir con criterios de objetividad (aplicable de la manera más imparcial posible), flexibilidad (ajustable bajo diferentes condiciones de información y en diversos tipos de corrientes), adaptabilidad (capaz de modificarse con base en el seguimiento periódico de las condiciones del río), costo-efectividad (eficaz en balancear los costos de implementación de la metodología y los resultados derivados de su aplicación), integralidad ecosistémica (visión holística del río como sistema ecológico), precaución ambiental (prudencia ante el desconocimiento y las limitaciones de información), consideración del marco normativo y de gestión ambiental y fundamentación en razones científicas sólidas.

Criterios específicos para el río en estudio

Este tipo de criterios se refieren a la definición de las características generales de la intervención sobre la corriente, la escala de estudio, los estudios específicos requeridos y fundamentalmente la definición de la longitud del tramo afectado, así como la identificación de los usos actuales y prospectivos del agua, abajo del sitio afectado.

Criterios hidrológicos. En la Tabla 1 se describen brevemente los criterios específicos asociados con el componente hidrológico. Estos son el resultado de la identificación de las fortalezas y limitaciones de las metodologías hidrológicas analizadas y de las particularidades del contexto colombiano. Como puede observarse en la Tabla 1, los criterios hidrológicos tenidos en cuenta para el desarrollo de la metodología pretenden asegurar una calidad mínima de la información disponible sobre las características del río que va a ser intervenido.

Criterios hidráulicos y de calidad del agua. Dado que las alteraciones de los caudales en un ecosistema acuático pueden modificar la calidad del agua (Smith et al., 2007) y tener un efecto importante sobre la biota acuática (Dallas y Day, 1993), y puesto que los usos del recurso están limitados por valores admisibles de calidad del agua, se consideran tres criterios a tener en cuenta en la propuesta metodológica, los cuales se detallas en la Tabla 2. Aquí es importante resaltar que tales criterios involucran algunos aspectos socioeconómicos, dado que los usos del agua pueden ser no solo de consumo sino también para otros efectos como agricultura, ganadería, industria o recreación.

TABLA 2

TABLA 3

Criterios ecológicos. Los criterios ecológicos propuestos (Tabla 3) pretenden involucrar en la determinación del caudal ambiental una serie de medidas de algunas comunidades acuáticas fundamentales para el adecuado funcionamiento de los ríos. Tales comunidades son el perifiton (las microalgas adheridas a los sustratos sumergidos), los macroinvertebrados (insectos, moluscos, anélidos, etc.), la vegetación ribereña (también conocida como vegetación riparia) y los peces. En la Tabla 4 se presentan los elementos bióticos y ecológicos propuestos en la construcción de la metodología, cuyos procedimientos se puedan acoplar a los de los métodos hidrológico, hidráulico y de calidad del agua.

TABLA 4

Lineamientos de la propuesta metodológica

La figura 1 muestra la conceptualización general de la metodología propuesta, en la que se resaltan como elementos fundamentales su integralidad, la interacción y flujo de información entre los componentes hidrológico, hidráulico, de calidad de agua y biótico y el análisis de las condiciones sin (antes) y con (después de la construcción) del proyecto. Se considera que la propuesta metodológica puede comenzar con la estimación de caudales mensuales a partir de un análisis hidrológico cumpliendo los tres últimos criterios de la Tabla 1, parte del cual consiste en establecer la ubicación de las estaciones hidrométricas (Fig. 2). Con esta propuesta de caudales mensuales se realizan cálculos hidráulicos, de calidad del agua y del índice de integridad del hábitat (IIH). Si se cumplen el último criterio de la Tabla 2, y el cuarto criterio de la Tabla 3, es decir que no se prevé una alteración sustancial del hábitat ni un cambio en la calidad del agua que afecte los usos actuales y prospectivos predefinidos para la corriente, podría reducirse el caudal del mes correspondiente al cumplimiento definido en el componente hidrológico. Por el contrario, si no se cumplen los criterios de bajo impacto negativo en la calidad del agua y de no alteración del hábitat, el caudal mensual correspondiente debe aumentarse.

Una vez definido el caudal ambiental que satisfaga los criterios antes señalados y el proyecto se encuentre en operación se propone medir las variaciones reales de los Índices de Integridad Biótica (IIB). Si se registra una reducción sustancial con respecto a los índices medidos en la condición previa al proyecto, los caudales ambientales mensuales deberían poderse modificar si se estima necesario. Por supuesto, esto se haría si se establece que la causa de la reducción ha sido inducida por causas o factores generados por el proyecto licenciado.

Implementación de la metodología propuesta

El indice de integridad del hábitat (IIH) Dos aspectos generales hacen parte del IIH: la cantidad y calidad del hábitat para las comunidades bióticas (perifiton, macroinvertebrados, vegetación ribereña y peces). La cantidad de hábitat se mide como el área disponible para cada comunidad y la calidad depende de los requerimientos de cada comunidad. Desde el punto de vista de calidad, se tienen en cuenta nutrientes y profundidad para el perifiton, materia orgánica para los invertebrados, disponibilidad de agua para la vegetación ribereña y profundidad, velocidad de la corriente, conectividad y oxígeno disuelto para los peces.

TABLA 5

Para el cálculo del IIH se utiliza la información que surge de los componentes hidrológico, hidráulico y de calidad del agua. Este índice multimétrico permite predecir qué sucederá con el ambiente físico en el que se desarrollan las comunidades biológicas, cuando se varía el caudal del río. En la Tabla 6 se explican las variables utilizadas y en la Tabla 7 se proponen sus respectivos puntajes de acuerdo con la variación esperada en las métricas seleccionadas.

Como se ve en la Tabla 7, el puntaje de cada variable oscila entre 0 y 1 (0 para valores que corresponden a sitios en donde la variable muestra condiciones de hábitat poco apropiadas para la biota y 1 para valores en donde la variable muestra sitios de buenas características ambientales). El IIH es la suma de los puntajes de cada variable, dividida por el número de variables. El IIH fluctúa por tanto entre 0 y 1. Los umbrales propuestos a priori deberán confirmarse o modificarse con base en investigaciones posteriores de campo. Las siglas PR, AR, DH, etc., utilizadas en la siguiente ecuación, corresponden a las variables de la Tabla 7.

De acuerdo con el puntaje obtenido en el IIH, la integridad del hábitat se podrá clasificar conforme se especifica en la Tabla 8.

El IIH se calcula para las condiciones antes y después de la construcción del proyecto para los caudales medios mensuales ambientales de la propuesta hidrológica inicial, una vez cumpla los criterios hidráulicos y de calidad del agua. No se permite que el IIH baje de categoría con el caudal ambiental propuesto, ya que esto estaría indicando un impacto potencial negativo del proyecto en la integridad del hábitat y por ende en la integridad y calidad de las comunidades de perifiton, macroinvertebrados, vegetación ribereña y peces definidas. Si se altera negativamente (disminuye) el valor del IIH para algún mes de la propuesta inicial de caudales ambientales, dicho caudal del mes en cuestión deberá aumentarse iterativamente hasta obtenerse como mínimo el mismo valor del IIH para el caudal medio mensual sin proyecto.

Los índices de integridad biótica (IIB) A través de los cambios en los IIB, es posible establecer el grado de conservación o deterioro del ecosistema fluvial. El IIB para cada comunidad se evalúa antes del proyecto y se miden sus variaciones reales una vez se implementen los caudales ambientales licenciados. De esta manera, se evaluará si dichos caudales provocan un deterioro importante en las comunidades biológicas; si es así, se tendrán elementos de juicio para proponer medidas que eviten la reducción de la integridad biótica por debajo de los umbrales establecidos.

Los IIB se calculan en cada subtramo del tramo seleccionado, para los mismos sitios en donde se levante la información hidráulica y de calidad del agua. Como mínimo debe hacerse un muestreo en época seca (estiaje) y otro en época lluviosa (aguas altas), por lo que los IIB se calculan para cada periodo y como el promedio de las dos épocas. Los métodos para los muestreos de cada comunidad deben seguir las recomendaciones del MADS. Es muy importante aclarar que los índices propuestos son una primera aproximación y que requieren ajustes y validaciones mediante estudios posteriores. Del conjunto de variables que componen los IIB de cada comunidad, es posible que algunas no sean pertinentes para un río en particular, de manera que estas variables no relevantes podrán eliminarse de los índices con la debida justificación. En ese caso, en el cálculo del IIB respectivo se deben hacer las modificaciones pertinentes.

En el convenio entre la UNC y el MAVDT para desarrollar la propuesta metodológica que se presenta en este artículo, se diseñó un IIB para cada una de las cuatro comunidades fluviales mencionadas anteriormente. A continuación se presenta a manera de ejemplo el IIB de la vegetación ribereña. Los detalles sobre los IIB de las demás comunidades se pueden consultar en UNC y MAVDT (2008).

Índice de Integridad Biótica de la Vegetación Ribereña (IIBVegRib). En laTabla 9 se muestran los atributos o variables escogidos para medir la integridad biótica de la vegetación ribereña. Se han seleccionado las métricas de tipo comunitario porque aportan muy buena información sobre el estado de esta comunidad, como lo han demostrado los estudios de Ferreira et al. (2005), Miller y Wardrob (2006), Miller et al. (2006), Reiss (2006), Stromberg et al. (2006) y Mack (2007). Las especies sensibles y tolerantes para el caso colombiano deberán establecerse en el futuro con base en estudios que se realicen en el país. Como un primer acercamiento se usó la lista de géneros basada en plantas de humedales de la Florida (Reiss, 2006) y de riachuelos de Pensilvania (Miller et al., 2006).Los atributos de la Tabla 9 se califican como se indica en la Tabla 10. Los valores para ubicar cada métrica en su correspondiente puntaje se modificaron del estudio de vegetación ribereña para ríos ibéricos de Ferreira et al. (2005) y del trabajo en vegetación de humedales de Ohio, de Mack (2007). Se recalca que esta es una primera aproximación que deberá corregirse con datos de estudios de ambientes colombianos o al menos neotropicales.

TABLA 7

TABLA 8

El puntaje de cada variable oscila entre 0 y 1 (0 para valores que corresponden a sitios en donde la variable muestra deterioro y 1 para valores en donde la variable muestra sitios sin alteración). El IIB es la suma de los puntajes de cada variable, dividida por el número de variables. El índice fluctúa entre 0 y 1. Los umbrales propuestos a priori deberán confirmarse o modificarse con base en datos de campo. Las siglas EP, EQ, EA, etc., utilizadas en la siguiente ecuación, corresponden a las variables de la Tabla 10:

IIBVegRib = [Puntaje EP + Puntaje EQ + Puntaje EA + Puntaje EE + Puntaje ER + Puntaje ES + Puntaje ET + Puntaje B]/8

De acuerdo con el puntaje obtenido en el IIBVegRib, la integridad biótica se podrá clasificar de la manera propuesta en la Tabla 11.

Índice de Integridad Biótica Compuesto (IIBComp). Finalmente se calcula un índice compuesto que totaliza la integridad biótica de las distintas comunidades del río. Su cómputo, para un determinado sitio de muestreo o para un tramo del río, es como sigue:

Cada IIB se multiplica por un factor de ponderación (FP) que fluctúa entre 0 y 1; la suma de los cuatro FP deberá ser 1. La asignación inicial de los FP es 0,25 para cada comunidad; valores inferiores o superiores deberán justificarse debidamente, de acuerdo conla importancia que una determinada comunidad tenga en un río en particular. La interpretación de este IIBComp se hace de acuerdo con los puntajes de la Tabla 12.

La información que soporta la calificación de cada métrica en los IIB propuestos se basa principalmente en estudios de otras regiones del mundo. Por ello, es necesario propender porque en el futuro estos índices se ajusten con estudios de los ecosistemas lóticos colombianos. No obstante, algunas comunidades evaluadas, como el perifiton y los macroinvertebrados son muy generalistas y sus integrantes se encuentran ampliamente distribuidos en el mundo, de manera que la indicación disponible a través de las investigaciones internacionales es bastante aplicable al país. Por otra parte, es importante que hacia el futuro se trabaje en lo posible el nivel específico, lo que permitirá un mayor refinamiento de los IIB.

TABLA 9

TABLA 10

TABLA 11

TABLA 12-13

Los IIB del perifiton y los macroinvertebrados se refieren a una escala más fina (microhábitats) que los IIB de la vegetación ribereña y los peces. Estos últimos abarcan una escala espacial que va del tramo a la cuenca. Por lo tanto, la interpretación de los resultados de cada IIB debe hacerse dentro de la escala en la cual se evalúa la comunidad. La existencia de varias escalas espaciales en los IIB debe verse como una ventaja, ya que permite analizar los cambios en la ecología del río en una amplia gama de variaciones territoriales.

Aplicación de la metodología propuesta a ríos licenciados en Colombia

RESULTADOS

La metodología propuesta se aplicó a un número reducido de proyectos, debido a las limitaciones en la disponibilidad y acceso a la información. El procedimiento se realizó de manera iterativa para afinar progresivamente los caudales ambientales y cumplir de esto modo todos los criterios definidos en las tablas 1, 2 y3. En la figura 3 se muestran los caudales ambientales mensuales calculados, tanto para los años normales, como para los períodos secos (Niño) y húmedos (Niña), en las represas de Urrá I e Hidrosogamoso y en el trasvase del río Manso. Como es evidente, para los tres proyectos se propone un comportamiento bimodal de los caudales ambientales, en respuesta al régimen hidrológico biestacional de la climatología de las regiones donde se ubican. Igualmente, se observa que los años húmedos requieren caudales ambientales mayores, aunque esta magnitud es notablemente más alta en Hidrosogamoso, zona en la que al parecer hay una mayor diferencia entre los años Niña y Niño. De los tres proyectos analizados, Urrá e Hidrosogamoso son los de mayor volumen, mientras que el trasvase del río Manso maneja caudales relativamente bajos.

En la Tabla 13 se muestran los IIB de las distintas comunidades biológicas, calculados para cuatro proyectos licenciados de los cuales se dispuso de algún tipo de información biótica. Dichos proyectos fueron la represa de Hidrosogamoso, el trasvase del río Manso y los distritos de riego del río Ariari y del Triángulo del Tolima (río Saldaña). Sobre la vegetación riparia no existe información, posiblemente porque no se le ha prestado la debida atención. Las comunidades de perifiton y macroinvertebrados han sido las mejor trabajadas y por tanto las que aportan mayor información. Aunque hay algunos estudios sobre peces, dichos trabajos no contienen en general el tipo de datos que se requieren para elaborar el índice de integridad de esta comunidad. Los ríos Manso y Ariari son los que tienen datos al menos para tres de las cuatro comunidades propuestas. En general, los índices señalan condiciones moderadas en la integridad de la biota de los ríos considerados.

DISCUSIÓN

Para el proyecto Urrá I el caudal ecológico estimado por Gómez Cajiao y Asociados fue de 50 m3/s (Dames & Moore Inc., 1983) y el determinado por el MAVDT durante el llenado fue de 75 m3/s (MAVDT, expediente 112, folio 1422). Estos dos valores eran fijos y no incluían la estacionalidad de los caudales. Para el mes más crítico (marzo), los caudales obtenidos mediante la metodología planteada varían entre 45 y 73 m3/s (Fig. 3A),es decir, están dentro de los rangos propuestos por Gómez Cajiao y por el MAVDT. Es importante resaltar que los caudales de operación del proyecto estuvieron siempre por encima de la curva de duración de caudales ambientales propuestos (Fig. 4), lo que indica que la implementación de la metodología no implicaría ningún tipo de ajuste sobre la operación actual de esta central hidroeléctrica de Urrá I. Igualmente, existen algunos meses (noviembre, diciembre) en los que la propuesta para años húmedos resulta ligeramente inferior que para años normales, lo cual obedece a la alta variabilidad mensual de los caudales para estos meses.

Con respecto a caudales ambientales de Hidrosogamoso, el MAVDT (Resolución 476 de 2000) determinó que durante el llenado el proyecto debía garantizar un caudal de 80 m3/s. Para la estación Puente La Paz y el mes más crítico (febrero), la propuesta hidrológica mensual de caudales ambientales en un año normal (79 m3/s) resulta bastante consistente con los valores propuestos por el MAVDT. Por supuesto, en meses más lluviosos y años más húmedos, los caudales ambientales calculados aumentan (Fig. 3B) a fin de preservar el régimen hidrológico del río y por ende sus servicios ecológicos y la calidad de sus aguas.

FIGURA 3

Para el caso del proyecto de trasvase del río Manso la propuesta metodológica para el componente hidrológico no se pudo implementar con la rigurosidad lograda en los proyectos Urrá I y Sogamoso. Esto se debió a la limitación en la información hidrométrica de la estación La Samaria (ubicada en cercanías del sitio del proyecto), de la cual solo se tuvieron datos de los caudales medios mensuales. En la resolución 2282 de 2006, el MAVDT propuso como caudales ambientales 6,0 y 7,2 m3/s para los períodos de sequía y lluvias, respectivamente. Igualmente ISAGEN, mediante la aplicación de los programas PHABSIM y QUAL2K, propuso como caudal ecológico el 15 % del caudal medio de la corriente (13,5 m3/s), lo que equivale a 2 m3/s (Parra, 2012). Analizando la condición hidrológica normal, para los meses secos (julio, agosto) la propuesta de la figura 3C (8,9 m3/s) está por encima de la del MAVDT casi en un 25 %, mientras que para los meses húmedos (octubre a diciembre) la propuesta (17,5 a 20,6 m3/s) es hasta un 40 % mayor a la estimación del MAVDT. Los cálculos obtenidos con la medología propuesta son preliminares y están sujetos a ajustes en la medida en que se disponga de registros de caudales medios diarios con la longitud requerida. Los datos dejan ver que existen diferencias importantes entre las tres propuestas, lo que hace necesario profundizar en los posibles ajustes que requiera la metodología descrita en este trabajo.

La integridad de las comunidades que se consignan en la Tabla 13 es un promedio de los distintos tramos de cada río. Esto quiere decir que en una corriente pueden haber tramos con mayor integridad (mejor conservados, menos deteriorados) que otros (más intervenidos, con mayor influencia humana), los cuales no se pueden detectar a partir de los datos disponibles. Los ríos Sogamoso y Saldaña muestran un IIB compuesto bajo y en los ríos Manso y Ariari este índice es moderado. Es muy posible que los estudios que se realicen con un enfoque dirigido específicamente a la construcción de los IIB propuestos permitan una mejor categorización de estas corrientes y por tanto muestren una condición de mayor integridad, como se esperaría en sistemas de poca intervención humana. No obstante, los valores de integridad sí dejan ver una cierta mayor degradación en los ríos Sogamoso y Saldaña.

Sin lugar a dudas la validación realizada en los ríos reseñados arriba resultó muy limitada y se debió a la imposibilidad de acceder a la información primaria completa de cada uno de estos proyectos. Es claro que se deberán evaluar y validar con toda rigurosidad un número mayor de proyectos antes de pensar en proponer el uso generalizado de la metodología propuesta. Además, la metodología descrita no involucra un análisis económico y financiero que cuantifique de forma integral los costos y beneficios asociados al proyecto. Al respecto, se sugiere en el futuro realizar estudios que aborden esta cuantificación.

Otra información que requiere ser ampliada y profundizada para hacer aplicable la metodología propuesta incluye los siguientes aspectos: datos hidrológicos confiables y suficientemente prolongados, a la escala adecuada, lo cual exige una instrumentación apropiada en los ríos colombianos; estudios ecológicos de las comunidades biológicas en cuanto a las métricas sugeridas para los IIB, tales como gremios funcionales, grupos tróficos y especies sensibles y tolerantes; valoraciones juiciosas de la calidad del agua y de los factores de asimilación en los sistemas lóticos del país; análisis de tipificación y regionalización de los ríos; investigaciones sobre caudales ambientales en proyectos que no requieren licencia ambiental, es decir en aquellas actividades que demanden un menor caudal.

Tan importante como la formulación de esta propuesta metodológica, resulta la adecuada incorporación de la misma dentro de instrumentos de gestión y planificación ambiental como los Planes de Ordenamiento y Manejo de Cuencas Hidrográficas y la normatividad que rige el uso del recurso hídrico. Se requiere por tanto en su implementación la participación de diferentes actores a nivel de cuenca a través, por ejemplo, de Comités o Consejos de Cuencas Hidrográficas, y mediante la definición de los usos prospectivos del agua (incluyendo claramente el uso ambiental) y del suelo. De esta manera, primero se deberían conciliar los usos en conflicto para después aplicar racionalmente la metodología consensuada de estimación de caudales ambientales.

Debe tenerse en cuenta que una metodología general de caudales ambientales para el país debe considerar la gran variabilidad en las características climatológicas, hidrológicas, geológicas y fisiográficas de las distintas regiones de Colombia. Por ello es difícil pensar que pueda existir una propuesta universal para todas las cuencas del país. En este sentido existe una urgente necesidad de realizar una clasificación de corrientes, con el fin de proponer ajustes específicos a la metodología para cada uno de los diferentes tipos de ríos identificados. Al respecto, es importante tener en cuenta ejercicios como el realizado por The Nature Conservancy para categorizar los ríos de la cuenca Magdalena-Cauca mediante técnicas ecohidrológicas (González, 2012).

El trabajo desarrollado debe considerarse como una primera fase de un proceso en construcción que tuvo el importante aporte, a través de varias presentaciones de socialización de la metodología y de un taller de aplicación, de autoridades ambientales, académicos, gremios y organizaciones no gubernamentales, pero que sin duda requiere mayor socialización, evaluación y validación. Por este motivo, de ninguna forma la propuesta aquí presentada debe percibirse como una idea terminada, sino como un primer paso e insumo para la formulación de una metodología consensuada para la estimación de caudales ambientales.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo se realizó mediante el Convenio Interadministrativo OEI -MAVDT n.º 004/07 de 2007, celebrado entre la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá y el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Los autores agradecen a los funcionarios de las dos instituciones por su colaboración en el desarrollo del estudio. Igualmente a Martha Patricia Medina, Angélica Ramírez y Erlendy Bernal, quienes hicieron parte del grupo que desarrolló esta propuesta.

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