Informe Preliminar Tota -Junio 2015-



¿EN DÓNDE SE ENCUENTRA EL LAGO DE TOTA? El lago de Tota es el cuerpo de agua natural más grande de Colombia con una extensión de 55 Km2 y se encuentra ubicado en el Departamento de Boyacá, entre los municipios de Aquitania, Tota y Cuitiva

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE EL LAGO DE TOTA? El lago de Tota es de vital importancia para el departamento de Boyacá y para el país ya que de él se abastecen varios acueductos veredales, el municipio de Sogamoso e Industrias como la empresa siderúrgica Acerías Paz del Río. Además es la fuente de abastecimiento para el riego de 3800 ha de cultivos de cebolla junca (principal actividad económica de la región) y la ganadería de la zona. Asimismo las aguas del lago de Tota son la base para el desarrollo de la piscicultura (cultivo de trucha) y el turismo en la región, debido a sus excelentes características ambientales y fisicoquímicas y a la belleza paisajística que ofrece la zona.

¿QUÉ PROBLEMAS AMBIENTALES SE PRESENTAN EN EL LAGO DE TOTA? En los últimos años se ha incrementado la preocupación por el futuro del lago debido al progresivo proceso de eutrofización que ha producido el excesivo crecimiento de la macrófita Egeria densa y a que ha experimentado descenso en sus niveles, asociados en parte con fenómenos climáticos globales y en parte con la gestión del recurso hídrico.

¿CUÁL ES EL OBJETIVO DEL PROYECTO PEER EN EL LAGO DE TOTA? Teniendo en cuenta la importancia económica y ambiental que representa el lago para el país y la creciente preocupación por el futuro de este recurso, el proyecto PEER busca entender y dar a conocer los impactos que generan los precursores climáticos ( fenómenos climáticos globales) y las actividades económicas y sociales sobre la cantidad y calidad del agua del lago de Tota, mediante la construcción de un modelo hidrológico y social que sirva como estrategia educativa para los actores sociales de la cuenca y para las autoridades ambientales en la planeación y gestión del recurso hídrico.

¿QUÉ FACTORES CONSIDERA EL MODELO?: En la elaboración del modelo se tuvieron en cuenta aspectos como: balance hidrológico, calibración y ajuste, proyecciones climáticas, análisis de índices climáticos globales y su relación con la precipitación y los niveles del lago, distribución mensual de la precipitación, escenarios climáticos y sociales.

¿QUÉ ES UN BALANCE HIDROLÓGICO?: Un balance hidrológico es el cálculo de las entradas y salidas de agua en un sector de una cuenca a lo largo del tiempo. Es el equilibrio entre los recursos hídricos que entran al sistema y los que salen del mismo. Para una cuenca hidrográfica las entradas pueden ser precipitaciones o trasvase de agua desde otras cuencas y las salidas pueden ser evapotranspiración de plantas, evaporación en las superficies liquidas, derivaciones para riego o consumo doméstico e Industrial y la salida natural de la cuenca hacia un receptor o hacia el mar. A continuación se presenta una descripción gráfica de las entradas y salidas de agua en la cuenca del lago de Tota

¿CÓMO SE CALCULÓ EL BALANCE HIDROLÓGICO EN EL LAGO? Para el cálculo del balance hidrológico se tuvieron en cuenta como datos de entrada: la precipitación sobre la cuenca, dividida en cinco zonas y como datos de salida, la evapotranspiración de la vegetación en cada zona, la evaporación de la superficie del cuerpo de agua y las derivaciones para acueductos veredales, municipales e Industriales (Acerías Paz del Río) y para el riego de las 3800 ha de cebolla junca sembrada en la cuenca (Villalba et al., 2001).

El modelo que calcula el balance hidrológico se considera como semi-distribuido ya que se realiza el balance por cada una de las cinco zonas de la cuenca. Para encontrar la precipitación y evaporación en cada zona, se obtuvo información de las estaciones hidroclimatólogicas del IDEAM ubicadas en la cuenca (ver tabla 1). Los valores de cada variable se ponderaron de acuerdo a la ubicación de las estaciones utilizando los métodos llamados polígonos de Thiessen e IDW.

Para realizar el balance se utilizó un modelo de tanques que asume que el agua se distribuye en dos compartimentos o sistemas de almacenamiento conectados entre sí. En cada intervalo de tiempo la precipitación se distribuye en los dos tanques y en función del volumen almacenado en cada uno de ellos se determina la contribución por escorrentía y por flujo subsuperficial.

¿CÓMO SON LA PRECIPITACIÓN, LA TEMPERATURA Y LA EVAPORACIÓN EN LA CUENCA DEL LAGO DE TOTA?: La lluvia se distribuye preferencialmente de oriente a occidente con mayores registros de lluvia sobre la región oriental comparada con el flanco occidental. Esto quiere decir que, en lugares como Hato Laguna y las subcuencas de las quebradas Los Pozos y Corrales, pertenecientes al municipio de Aquitania, llueve más que en las subcuencas del rio Olarte o de la quebrada Guayachal en el municipio de Tota. En la figura se presenta la distribución media multianual de la lluvia en la cuenca, obtenida de los datos de las estaciones hidrológicas, usando una interpolación tipo spline.

En la cuenca el régimen de lluvia es de tipo unimodal, presentándose las menores precipitaciones en los meses de diciembre a marzo y las mayores entre abril y noviembre, siendo julio el mes con mayor precipitación en el año. En la figura se presenta un diagrama de cajas y bigotes de la precipitación mensual multianual en la cuenca. En el diagrama se observan, mensualmente, los valores de la mediana, mínimos y máximos, valores atípicos y la simetría de la distribución.

La evaporación en la cuenca del lago de Tota varía mensualmente contraria al régimen de precipitación, encontrándose el mínimo valor en el mes de julio y el máximo entre los meses de diciembre a marzo

La temperatura se encuentra en el rango aproximado de 10-13 °C, sin embargo en algunos meses se presentan unos valores atípicos que pueden llegar a un mínimo de 9°C y a un máximo de 13.5 °C. Los mínimos valores de temperatura se presentan en los meses de julio y agosto, lo cual concuerda con el máximo valor de precipitación y el mínimo de evaporación.

¿CÓMO SE UTILIZA EL MODELO?: El modelo desarrollado por el proyecto PEER es una herramienta útil para todos los actores sociales presentes en la cuenca y se basa en la toma de decisiones que involucren la cantidad y/o calidad del agua del lago. Este cuenta con una interfaz de usuario la cual está compuesta por:

Escogencia del año de simulación, escenario climático a trabajar, un botón Inicializar que permite comenzar la simulación desde los años históricos, un botón simulación para comenzar a partir del año 2013 ( comienzo de las proyecciones), cuatro recuadros para que los actores principales de la cuenca tomen año a año una decisión con respecto a su actividad productiva (agricultores, Corpoboyacá, Industria y cultivadores de trucha) y la representación gráfica de las consecuencias ambientales producidas por las decisiones tomadas (variación de niveles y área, fósforo en el lago entre otras). Adicionalmente se presenta un gráfico de las zonas en las que se dividió la cuenca para la realización del modelo, esto les permite a los actores tomar las decisiones por cada zona, teniendo en cuenta su ubicación geográfica

Las decisiones a tomar son las siguientes:

  • Agricultores: Pueden decidir el % de riego, es decir qué porcentaje de la cantidad de agua que requiere el cultivo van a usar. En el caso de escoger 100%, van a tomar del lago el agua necesaria para que el cultivo de cebolla tenga su máximo rendimiento, al disminuir el % , la cantidad de agua que se toma del lago va a disminuir, sin embargo, la producción de cebolla junca también lo hará. Otra decisión que pueden tomar los agricultores es el área cultivada por zona. Así, los agricultores pueden aumentar o disminuir el área de cultivo de cebolla. Esta decisión afecta proporcionalmente el agua extraída del lago. Por último, los agricultores tienen la posibilidad de seleccionar año a año la cantidad de gallinaza (fertilizante orgánico) que usaran por hectárea cultivada. Esta decisión afecta la cantidad de fósforo presente en el cuerpo de agua y el crecimiento de la macrófita E. densa.
  • CORPOBOYACA: La autoridad ambiental se encarga de poner un límite de extracción por zona a los agricultores. En el caso en que los cultivadores de cebollada hayan decidido irrigar el 100% y aumentar el área cultivada, Corpoboyacá podría limitar esta extracción.
  • Industria: La Industria está compuesta por Acerías Paz del Rio y por el acueducto (principalmente del municipio de Sogamoso). La decisión a tomar es la cantidad de agua extraída del lago (l/s). El acueducto además, puede decidir el Índice de agua no contabilizada (IANC), es decir que porcentaje de la cantidad de agua que toman del lago se pierde al llegar a su destino final, principalmente a causa de fugas en el sistema, entre más bajo sea el IANC, mayor es la eficiencia en el sistema y menor es el agua extraída del lago.
  • Cultivadores de Trucha: Los cultivadores de trucha pueden decidir la producción que tendrán por año y el costo promedio que tendrá el kg de trucha anualmente. La producción de trucha afecta el contenido del fósforo en el lago y por tanto el crecimiento de la macrófita E. densa . El costo del kg de trucha le permite a los piscicultores relacionar la variación en la producción con las ganancias anuales y por tanto tomar decisiones al respecto.

¿INFLUYE EL FENOMENO DEL NIÑO EN LAS VARIABLES CLIMÁTICAS DEL LAGO DE TOTA?: Existen diferentes fenómenos globales que pueden estar relacionados con variables climáticas locales. El proyecto PEER estudió la relación existente entre variables físicas y climáticas en el lago de Tota con algunos precursores globales (PDO, AMO y SOI). A continuación se presentan una serie de gráficos donde se relacionan los niveles, precipitación y temperatura con los índices climáticos más correlacionados a cada una de estas variables.

Uno de los indicadores climáticos del Niño es el SOI (Índice de la oscilación del sur), que mide la diferencia de presión entre Tahití y Darwing en el Océano Pacífico Ecuatorial, medición que está relacionada con el desarrollo e intensidad de eventos Niño y Niña (Jiménez, 2012). Se encontró que el lago está relacionado con los tres precursores climáticos analizados, AMO, PDO y SOI como se observa. Debido a su ubicación geográfica, el comportamiento de las variables climáticas del lago está relacionado tanto con fenómenos en el Océano Pacífico como en el Océano Atlántico. Los niveles y la temperatura están correlacionados con la relación del inverso del PDO y el AMO. La correlación indica la similaridad en el comportamiento, es decir, a medida que los valores de los índices climáticos globales disminuyen, la temperatura y los niveles del lago aumentan. En el caso de la precipitación, se encontró que la relación AMO-SOI presentaba la mayor correlación con esta variable. Esto indica que, efectivamente, tanto el fenómeno del Niño como los demás fenómenos climáticos globales pueden tener una fuerte influencia sobre el comportamiento del lago de Tota, afectando la cantidad del recurso hídrico.

¿QUÉ PASARÁ CON EL LAGO EN UN FUTURO CERCANO?: Lo que pase con el Lago en un futuro depende del manejo que se le haga al recurso. Luego de hacer diversas corridas del modelo bajo diferentes escenarios climáticos y considerando variedad de extracciones se puede concluir que el futuro del Lago depende en gran medida de los actores principales de la cuenca, cada una de sus decisiones puede agotar o mantener los niveles del recurso hídrico. Además de la cantidad, los actores de cuenca tienen gran influencia en la calidad de recurso, considerando en este caso el crecimiento de la llamada “Elodea”.

¿EN CUÁNTO TIEMPO SE VA A AGOTAR EL AGUA DEL LAGO? No se puede afirmar que el recurso se va a agotar ya que el que se agote o no se agote depende en gran medida de la variabilidad climática y de la gestión que se le haga al lago. Además, en caso de que se agote, el tiempo requerido para que esto pase también depende de la intensidad de los fenómenos climáticos y de la forma como las autoridades ambientales y la comunidad de la zona decida manejarlo. A continuación se presentan unas gráficas que permiten observar las posibles decisiones que pueden causar que el recurso se agote en el escenario climático más crítico (T).

En el caso de no permitir la extracción industrial, los niveles se mantendrán aproximadamente constantes, si se permite una extracción industrial constante de 500l/s y una extracción para el acueducto de 800l/s bajo un IANC de 1.5 (actual) y considerando un riego máximo para el área actual de cultivos de cebolla, se encuentra que el nivel del lago alcanza el mínimo crítico en aproximadamente 15 años y que la única forma de alcanzar la recuperación del lago es prohibiendo la extracción Industrial, luego de que el lago parece estar recuperado y se permite nuevamente la extracción Industrial los niveles vuelven a bajar rápidamente y no alcanzan a recuperarse nuevamente en el tiempo de simulación. Bajo una extracción constante de 300 l/s por parte de Acerías, el lago mantiene por más tiempo los niveles, sin embargo los niveles comienzan a descender hasta bajar más allá del nivel mínimo crítico cerca del horizonte de evaluación.