Este documento presenta información sobre la huella hídrica y el agua virtual como indicadores para evaluar el uso y la demanda de agua en la agricultura. Explica cómo se calcula la huella hídrica agrícola de un país teniendo en cuenta parámetros como la evapotranspiración de los cultivos, los rendimientos y la producción. Además, analiza casos como el de Colombia donde se aprecia un aumento de la demanda de agua agrícola y un desequilibrio en el balance de agua virtual debido al comercio exterior de productos

1. INDICADORES BIOFÍSICOS DE SUSTENTABILIDAD
LA HUELLA HÍDRICA Y EL
AGUA VIRTUAL: El
Metabolismo Hídrico
Sesión 5
Econ. Mario Alejandro Pérez Rincón
Profesor Universidad del Valle, Cali, Colombia
Taller “Indicadores Biofísicos de Sustentabilidad”
UNAM – Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en ciencias y humanidades
México D. F., México M.Pérez/Univalle/Cinara
INTRODUCCIÓN
Hay escasez de estudios que examinen impactos
ambientales producidos por la dinámica
económica del sector agrícola y sus cambios
estructurales.
Menos estudios relacionan dinámica del comercio
exterior de bienes agropecuarios e influencia de
patrones de consumo externo sobre uso del agua.
Estos vacíos se relacionan con la poca
instrumentación para estimar cantidad de RN
involucrados en actividad económica.
M.Pérez/Univalle/Cinara
Huella Hídrica y Huella Ecológica
La huella hídrica es un concepto que ha sido
desarrollado en analogía al concepto de huella
ecológica (Wackernagel y Rees, 1996).
La huella ecológica de una población representa el
área de tierra productiva y de ecosistemas acuáticos
requeridos para generar los recursos usados y
asimilar los desperdicios producidos, por una cierta
población para un específico estándar material de
vida. La huella ecológica muestra el área necesaria
para sostener la vida de las personas.
La huella hídrica indica el volumen de agua anual
requerido para sostener la población bajo ese
estándar de vida.
M.Pérez/Univalle/Cinara
HUELLA HÍDRICA (HH) Y AGUA
VIRTUAL (AV)
HUELLA HÍDRICA
Volumen total de agua usada
para producir bienes y
servicios consumidos y
exportados por los individuos,
las empresas o los países
(m3/año).
HH = HHI + HHE
HHI = AUA + AUI + AUD - AVE
AGUA VIRTUAL
Volumen de agua requerido
para producir una unidad de
bien o servicio (m3/ton) [Allan,
1993].
“Virtual” significa que mayoría
de agua usada para producir
un bien no esta contenida en
el mismo.
BAVA = AVIA – AVEA
Desbalance hídrico muestra
presión que sobre el recurso
agua ejercen los consumos de
otros países a través del CI.
EL AV importada es una fuente
alternativa de agua a la
endógena (interna).
Fases para calcular HH de una Nación
Agricultura
Industrialy
doméstica
Agua
virtual
ESTIMACIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA Y EL
AGUA VIRTUAL EN LA AGRICULTURA
Total Agua Usada
por el cultivo c
AUC [m3/año]
Parámetros
Climáticos
[Evapotranspiración,
etc]
Parámetros
del cultivo
[Coeficiente de
absorción, Kc]
Requerimiento
de Agua del
Cultivo
RAC [m3/ha]
Rendimiento del
cultivo c
[ton/ha]
Agua Virtual
contenida
en el cultivo c
AVC [m3/ton]
Producción total
del cultivo c
[ton/año]
Huella Hídrica
Agrícola
HHA [m3/año]
Factor de ajuste de
RAC por unidad de
superficie
frente a cambios en
rendimientos productivos
Fuente: Chapagain y Hoekstra (2004)
Ministerios
FAOSTAT
Cropwat
(FAO)
Autoridades
Hidroclimátológicas

2. Cálculo de requerimiento de agua del
cultivo (i)
∑=
=
n
c
cUACAUA
1
][Agua usada
en agricultura
(HHA)
RAC [c] = 10 x ∑=
lp
d
ET
1
El requerimiento de agua del cultivo es calculado por acumulación de datos
sobre la evapotranspiración ETc diaria (mm/día) del cultivo sobre el total del
periodo de crecimiento, donde el factor 10 convierte mm en m3/ha.
UAC= Volumen de agua usada para producir
determinadas ton de un cultivo
UAC [c] = RAC [c] x [Producción [c] / Rendimiento [c]]
Producción = Cantidad de cultivo
Producido en un año (ton/año)
Rendimiento = Cantidad de cultivo
por área (ton/ha)
La evapotranspiración del cultivo
Cálculo de requerimiento de agua
del cultivo (ii)
ETc[c] = Kc[c] x ET0
ET0: Expresa poder de evapotranspiración de la atmósfera
en un tiempo y espacio específico sin tener en cuenta Kc.
Para estimar estos datos se usa el método Penman-
Monteith por la FAO. Este dato es muy variable en el
tiempo.
Kc: Dependen de variedad del cultivo, el clima y las etapas
de crecimiento del cultivo. Se toman los Kc de la FAO.
Puede ser más estable en el tiempo.
Cambios en Requerimientos de agua de la
planta (Kc) durante sus fases crecimiento
M.Pérez/Univalle/Cinara
USOS: EL CASO COLOMBIANO Y
LA MIRADA INTERNACIONAL
1. Estimar Demanda y estructura de Agua
Agrícola (HHA)
2. Identificar Balances externos de Agua
Virtual Agrícola. Se conoce senda de
especialización hídrica, deuda ecológica del
agua, presión externa sobre el RH.
3. Identificar presiones del proceso de
especialización sobre regiones y sectores
específicos (i.e. agrocombustibles).
4. Mirar flujos de agua a nivel internacional.
M.Pérez/Univalle/Cinara
DEMANDA DE AGUA AGRÍCOLA:
1961-2004 (HHA)
y = 3,8815Ln(x) + 19,109
R2 = 0,7332
18
21
24
27
30
33
36
39
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
Gm3deagua
Bonanza
cafetera (1976)
Crisis del
café
Apertura
económica
(1990)
M.Pérez/Univalle/Cinara
Estructura del consumo de agua agrícola
y del AVA exportada en Colombia
(promedio 1999-2003, %)
Café
76%
Resto
1%
Plátanos
2%
Palma
aceitera
3%
Caña de
azúcar
13%
Bananos
5%
Consumo de agua agrícola
Arroz
13%
Plátanos
13%
Café
34%
Resto
8%
Bananos
2%
Frutas
3%
Palma aceitera
5%
Yuca y papas
5%
Maíz
7%
Caña deazúcar
10%
Agua virtual exportada

3. Balance Externo de Agua Virtual Agrícola en
Colombia: 1961-2003 (Gm3/año) [3]
-12,00
-7,00
-2,00
3,00
8,00
13,00
18,00
1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001
Gm3deagua
Balance Neto Agua Virtual Agua usada en exportaciones agrícolas
Agua usada en importaciones agrícolas
388 Gm3 de agua
(mil millones)
M.Pérez/Univalle/Cinara
Total Agua Virtual incorporada en
transacciones agrícolas externas (X+M)
en Colombia:1961-2003(m3/año)
y = 0,1699x + 7,3923
R2
= 0,745
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
Gm3deagua
Impactos ambientales
agrocombustibles (agua y tierra)
Gráfico 2. Presión ambiental de los cultivos con perspectiva
agrocombustible en Colombia: 1980-2010 (agua y territorio)
-
200
400
600
800
1.000
1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008
Milesdehectáreas
-
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
Gm3deagua
Tierra cultivada (has) Huella hídrica (Gm3)
• Tierra: de 9 a 25%
• Agua: de 4 a 29%
Impacto de políticas de apertura comercial en
uso de suelo y agua en regiones específicas
Fuente: CVC (2002)
Valle del Cauca
Cuenca del río Bolo
Cambios en el uso de la tierra agrícola
y proceso de especialización (Bolo) [4]
-
5
10
15
20
25
30
1960
1977
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
Milesdehectáreas
Caña de azúcar Resto
Caña deazúcar
10.620
Maíz
3.320
Sorgo
2.860
Soya
2.690
-
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
m3/ha
Evolución cultivos Bolo (1960-2004) Requerimientos de agua por cultivo
DEMANDA DE AGUA AGRÍCOLA
(HHA) CUENCA RÍO BOLO [4]
y=54,706Ln(x) +95,459
R2
=0,6002
-
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
1960
1977
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
Mm3deagua
Apertura
Económica
(1990)
Descenso precios
internacionales del azúcar
(1995-2000)

4. Balance Hídrico cuenca río Bolo
incluyendo el caudal ambiental
-
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
1960
1977
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
Mgm3deagua
Caudal medio Caudal ambiental (25%)
Caudal disponible (usos) Demanda agrícola
Fotos: Sept./2004
Fotos: Sept./2004
Escasez de agua y recurrentes sequías
Economía intensiva en agua
(Velázquez, 06)
Destinada a la exportación
(Dietzenbacher & Velázquez, 2006)
(Velázquez, 2007)
Porque aprovechan otras ventajas comparativas
que se tienen (el clima)
Ello genera de todas maneras un costo hídrico
importante y monetario en infraestructura de
trasvases. Además importantes conflictos
ambientales
¿Cómo regiones con problemas de agua
pueden especializarse en una producción
intensiva en agua y, además, exportarla?
MIRADAS INTERNACIONALES
Flujo de agua virtual México-USA (2006) Ahorro de agua para Egipto (2006)

5. Ahorros internacionales de agua
asociados al comercio (1997-2001)
Flujos de ahorro de agua por el
comercio agrícola (1997-2001)
Huella Hídrica percápita
(HHNacional = Extracción Nacional + Agua Virtual Importada – Agua Virtual exportada
¡ MUCHAS GRACIAS ¡