1. MANEJO DE CUENCAS Y CAMBIO CLIMÁTICO
John Earls
PUCP
INTRODUCCIÓN
El impacto del calentamiento es más pronunciado en las zonas circumpolares del
planeta y en las montañas altas tropicales. En las dos zonas se manifiesta
principalmente en la continua desglaciación. Toda la evidencia científica
demuestra que la taza del proceso se va acelerando en las dos zonas y los
impactos socioeconómicos serán enormes. (Alley et al 2003: 2005-2010,
Thompson et al 2006; Vuille 2007). En el área andina los impactos se harán muy
severos y se necesitan fuertes ajustes sociales y tecnológicos para adaptarse a la
nueva situación de modo que es urgente enfocar el problema de manera integral.
En el Perú y los países vecinos hay una larga tradición de adaptación a
condiciones climáticas agrestes y sujetas a cambio continuo, que se basa en un
manejo integral de las cuencas. En este capítulo voy a sustentar un esquema de
como el manejo sociotecnológico de la agricultura andina deberá evolucionar a la
nueva situación ecoclimática de manera eficiente y al menor costo. Para que este
argumento principal quede claro es necesario básicamente desarrollar otros dos:
- Lo inminente de un cambio climático serio que ponga en riesgo la viabilidad del
sistema mundo.
- Como los sistemas andinos se han adaptado muy bien a su medio poco
predecible y la resiliencia que
los caracteriza.
Uso el términosoc i ot ec nol o gí a en el sentido de Plaffenberger (1992)
quien señala que toda tecnología está imbricada en una red de interacciones
sociales coordinadas dentro de un contexto general socioeconómico y cultural. Así
que no puede entenderse a partir de la estructura material de los artefactos, y al
revés, no hay organización social humana que opera sin involucrar la
manipulación de la naturaleza material en artefactos. Este punto es importante
para el argumento ya que la adaptación al cambio climático exige respuestas
integrales a base de la articulación de lo humano con la naturaleza material.

2. En adición, para desarrollar el argumento es necesario que revisemos
aspectos básicos de la geometría fractal y su expresión en las cuencas. Hay
consenso entre los analistas peruanos que la cuenca constituye la unidad básica
para el manejo del medio ambiente (véase a Alegría en esta misma publicación).
Sin embargo, el factor geométrico de las cuencas ha recibido poca atención en la
literatura hidrológica. Aquí se sostiene que este tema es relevante en tanto que
impone una serie de constricciones para el manejo hidrológico a la vez que facilita
una visión más integral de la problemática.
Luego de una reseña breve de la distribución del riesgo ecoclimático en
los Andes trataré de la organización sociotecnológica de la agricultura andina que
ha evolucionado sobre los milenios y su relación a la organización ambiental con
diferentes niveles de escala de la cuenca. El análisis que ahora nos convoca
permitirá la identificación de unos principios generales que son importantes para
orientar la programación de una adaptación eficaz a la problemática climática en el
Perú.
A partir de estos principios identificaremos pautas para la organización
sociotecnológica más apropiada a los impactos climáticos a los diferentes niveles
de escala ambiental. Ejemplificaremos el argumento con respecto a unos casos de
sistemas agrícolas en la cuenca del Titicaca y demostraremos que las estratégicas
adaptadas son coherentes con la topografía y el patrón pluvial de las subcuencas
respectivas. A cada nivel mayor de escala la implementación y manejo de
tecnologías agrícolas involucra una red de coordinación más grande. Con el
avance del calentamiento global y la desglaciación las lluvias en el área del
sistema recolector van a volverse siempre más aleatorias de manera que la
complejidad de la coordinación a cada nivel de escala tendrá que ampliarse en
compensación.
DESGLACIACIÓN E IMPACTO HÍDRICO
El impacto del calentamiento global es claramente observable en el Perú por el
retroceso glaciar y la “subida” de los pisos ecológicos. Los glaciares son las
fuentes principales de la red de cuencas que conducen las aguas para el uso
doméstico, para la agricultura y para la industria: en la vertiente occidental el 80%

3. de los recursos del agua se originan en el hielo y nieve de las cumbres. El país
contiene el 70% de los glaciares tropicales andinos y las consecuencias de la
desglaciación también se propagarán por las cuencas en todo aspecto de la vida
social y económica. El proceso está acompañado por una
2
tendencia general de disminución de la precipitación en los Andes centrales y en
el sur del Perú1, y notablemente en la cuenca del Mantaro que es la fuente
principal para el agua en Lima (Silva et al 2006). Sin embargo, y quizás de mayor
importancia que los cambios cuantitativos en las lluvias anuales, es el incremento
de la variabilidad temporal y la magnitud en los flujos hídricos por las cuencas en
la forma de eventos extremos. Habrá mayores sequías interrumpidas por
intervalos de lluvias torrenciales (Kayser et al 2002; Pouyard et al s/f; Thompson et
al 2006; Vuille et al 2000; Vuille 2007; Gobierno de Argentina y ONU 2004).
La precipitación en los Andes subtropicales tiene un carácter estacional; la
mayoría de las lluvias ocurren en los meses del verano (hemisferio sur, DEF)
mientras en los meses del invierno (JJA) las lluvias son escasas y esporádicas.
Los glaciares amortiguan la variabilidad estacional de las precipitaciones y
aseguran a la población el acceso al agua sobre todo el año. En la estación
húmeda del verano los glaciares acumulan masa hídrica por el congelamiento de
la precipitación y disminuyen el escurrimiento directo. En la estación seca se
suelta el agua lentamente por la zona de ablación al borde inferior del glaciar para
las necesidades de la población. La reducción del área glacial va aumentando el
flujo estival del agua pluvial a los ríos por el mayor escurrimiento, mientras en el
invierno seco el escurrimiento disminuye y así el caudal de los ríos. Esta relación
ha sido cuantificada para un número de cuencas de la Cordillera Blanca. Por
ejemplo, 33.6% del área de captación en la Cuenca del Llanganuco es glacial y
por eso retiene la precipitación veraniega y atenúa el ciclo estacional del
escurrimiento (figura 1.a). Al contrario en la cuenca de Querococha (figura 1.b),
con sólo 3.2% de glaciación, el escurrimiento se asocia estrechamente al ciclo
pluvial (Kaiser et al 2005, Pouyaud et al s/f). El incremento en la estacionalidad del
agua se acompaña de mayor variabilidad e incertidumbre sobre la disponibilidad,

4. dando lugar así inevitablemente al estrés hídrico y a los conflictos
socioeconómicos (Kaiser et al 2005, Pouyaud et al s/f, Silva et al 2006)2.
Va Figura 1
Figura 1.
Ciclos estaciónales de los coeficiente de la precipitación (línea rayas) y el
escurrimiento (línea sólida) para dos cuencas de diferente cobertura glacial en la
Cordillera Blanca. Los coeficientes indican la desviación mensual de los medios a
largo plazo. a). La Cuenca del Llanganuco, con 33.6% de glaciación, retiene la
precipitación y atenúa el ciclo estacional del escurrimiento. b) La cuenca de
Querococha, con sólo 3.2% de glaciación, el escurrimiento se asocia estrechamente
al ciclo pluvial. El área sombreada representa la capacidad de reserva de las
cuencas respectivas.3 (Kaser el al 2005 citado en Viulle 2007: 50)
La variabilidad climática se asocia con la ocurrencia de los eventos extremos.
Eventos extremos son eventos o episodios en que el clima se desvía
sustancialmente del comportamiento promedio a largo plazo y de las fluctuaciones
típicas locales particulares que son asociadas con tiempos específicos del año. En
general, los eventos extremos son fenómenos que sólo ocurren ocasionalmente
con un clima estable y sobre largos intervalos de tiempo. En el Perú se presentan
en muchas formas como inundaciones, sequías, huaycos, derrumbes de represas,
escarchas atemporales, friajes, recortes de
1 Viulle et al (2003) demuestran un aumento de precipitación en los Andes al norte
del Perú y en Ecuador desde 1950 a 1994, a diferencia del declive en el sur
en el mismo período.
2 Sin embargo en el plazo corto o mediano el derretimiento del hielo podría
producir un aumento del escurrimiento del agua
3 Yanamarey: Desde 1948 a 1982 una estimada pérdida de 22 millones de metros
cúbicos de hielo, y 7x106 m3 entre 1982 y 1988 (Hastenrath y Ames 1995
citado en Viulle)
3
electricidad y de agua, plagas de insectos, etc. Con la configuración geomórfica
especial de la Cordillera Andina dichos eventos extremos son más o menos

5. asimilados como “fluctuaciones típicas locales” características de ciertos tiempos
del año, o sea que expresan una suerte de “variabilidad natural”. Sin embargo, en
las condiciones de estrés geoclimático que resulta del cambio climático su
frecuencia aumenta y ocurren en tiempos inusuales del año. Investigaciones han
establecido que hay aumentos en la frecuencia y la magnitud de una gama de
estos eventos en todo el país. Sin embargo, se sienten mayormente en el sector
rural debido a los daños a la agricultura, pero todavía poco en Lima (Angulo 2005,
2006, Paz Cigarán y García 2006, Silva et al 2006, Pouyard et al s/f). El impacto
de la incertidumbre en la agricultura altoandina es significativo ya que dificulta el
manejo efectivo del riesgo. Además, la disminución de la precipitación y la
disponibilidad del agua en el centro-sur van generando conflictos entre los
agricultores, y entre ellos y otros sectores como la minería (Gobierno de Argentina
y Naciones Unidas 2004, Young y Lipton 2006, Valdivia y Quieroz 2003, Lubovich
2007). En esta configuración climática emergente una inversión considerable y
costosa en nueva infraestructura será necesaria para asegurar el acceso continuo
del agua a todos los sectores. Sin embargo, los costos pueden reducirse mucho si
se efectúan unos reajustes organizativos en la administración del recurso hídrico
en base de la estructura natural de las cuencas y su manejo en la historia
sociotecnológica de la adaptación climática de la sociedad andina.
CUENCAS Y FRACTALES
La cuenca es un sistema complejo adaptativo: un sistema que tiene
comportamientos integrales, o
emergentes, que no pueden explicarse a partir de las propiedades de sus
componentes individuales. Las
cuencas son muy diversas entre ellas pero todas tienen un patrón geométrico
fractal en común. Para muchas personas la noción de fractal puede necesitar un
poco de aclaración. En primer lugar hay que señalar que los fenómenos de la
naturaleza generalmente son de estructuras irregulares que son mayormente
determinados por el azar. La geometría de Euclides no se aplica fácilmente a
describir el curso de los ríos, la forma de las montañas, las nubes, la circulación de
la sangre, etc., pues no se adecuan a la dimensionalidad definida en este espacio:

6. no son exclusivamente líneas, planos ni volúmenes. La geometría fractal fue
desarrollada por Beníot Mandelbrot para el estudio de la estructura compleja de
las formas arrugadas e irregulares. Estableció que estas pueden caracterizarse
básicamente por unos algoritmos simples basados en los principios de laa ut osi
mi l tu d y dimensionalidad fraccional (de ahí viene la palabraf r ac t al). Un patrón
esaut osi mi l ar cuando se compone de copias de sí mismo a escalas más
pequeñas: se dice que el patrón tiene la propiedad de invarianza de escala. Si se
arreglan todas las copias en una jerarquía de escala la dimensión fractal se
expresa entre los logaritmos del número de copias y el factor de reducción.
Una cuenca se forma de dos sistemas interconectados: la red de drenaje y
las pendientes de los cerros. El escurrimiento de las pendientes es al mismo
tiempo una causa y un efecto del crecimiento y desarrollo de la red de drenaje
(Rodríguez Iturbe, I y A. Renaldo 2001: 1). De esta manera, y bajo las tormentas
de lluvias, la cuenca se organiza en una jerarquía de subcuencas de estructura
fractal. (Véase la figura 2). A cada nivel de escala descendiente los ríos se forman
de la confluencia de dos o más ríos menores, y la totalidad reproduce el mismo
patrón Toda la red de ríos, arroyos y riachuelos se caracteriza por la estructura
fractal. Las propiedades (estadísticas) del área de captación, longitud de ríos,
descarga del agua, tamaño de canal, pendiente del terreno, frecuencia de
huaycos, etc. son invariantes a todo nivel de escala e interrelacionadas entre sí.
Figura 2. La estructura topográfica de una cuenca. La geometría fractal es
evidente a todo
nivel de escala.