Análisis (CR)2 | La crítica situación del agua potable en la Región Metropolitana

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    Por Camila Alvarez-Garreton (1), Juan Pablo Boisier (1,2) y Rodrigo Marinao (1,3)

    Con una población de más de siete millones de habitantes, la Región Metropolitana tiene una condición de alto riesgo en su abastecimiento de agua potable. En esta zona se combinan los efectos de una alta y creciente demanda de agua para uso doméstico con una disminución de la disponibilidad de agua debido a la megasequía que ha afectado Chile central durante más de diez años.

    A continuación, se describen las fuentes de abastecimiento de agua, y las empresas sanitarias encargadas de su potabilización y distribución, así como las demandas de agua potable que estas empresas satisfacen. En base a un análisis de la relación entre disponibilidad y requerimientos de agua, se exponen los problemas de seguridad hídrica en la región y se entregan recomendaciones para afrontar los problemas de escasez en Santiago.

    ¿De dónde proviene el agua potable de la Región Metropolitana?

    La Región Metropolitana (RM) se encuentra dentro de la cuenca del río Maipo, cuyas cuencas cabeceras conformadas por ríos y esteros que tributan al río Maipo, conforman la fuente primaria de abastecimiento de agua. Para la conurbación del Gran Santiago, el agua se obtiene desde fuentes superficiales y subterráneas (Tabla 1 y Figura 1).

    Las fuentes superficiales incluyen:

    1) El río Maipo: En su parte alta, naciente en alta montaña, suple más del 80 % de la demanda de agua potable de la RM. En esta cuenca se encuentra el embalse El Yeso, el cual permite almacenar agua para garantizar el suministro en periodos de baja disponibilidad. La potabilización y distribución del agua del río Maipo lo realiza la empresa sanitaria Aguas Andinas.

    2) El río Mapocho y el estero Arrayán: Abastecen a las comunas de Vitacura, Lo Barnechea y Las Condes. La potabilización y distribución la realizan las empresas Aguas Cordillera y Aguas Manquehue (filiales de Aguas Andinas).

    Las fuentes subterráneas corresponden a pozos de bombeo que extraen agua de acuíferos concentrados en el sector poniente de Santiago. La potabilización y distribución de la mayor parte de esta agua la realiza el Servicio Municipal de Agua Potable y Alcantarillado (SMAPA), que abastece las comunas de Maipú, Cerrillos y parte de Estación Central. Asimismo, otros sectores urbanos alejados de la capital cuentan, en su mayoría, con fuentes de abastecimiento de agua subterráneas.

    Tabla 1. Empresa sanitarias con sus fuentes de agua y comunas que abastecen. Fuente: Los datos de facturación de agua potable se obtienen del sistema SIFAC II de la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS) para el periodo 2012-2019. Los datos de población se derivan de los censos de población y vivienda del Instituto Nacional de Estadísticas.

    Figura 1. Origen del agua potable que se consume en la Región Metropolitana. Los datos de caudal se obtuvieron del Explorador Climático (CR)2 (1979-2020) y de la página de la Dirección General de Aguas (DGA): https://snia.mop.gob.cl/dgasat/pages/dgasat_main/dgasat_main.htm https://snia.mop.gob.cl/BNAConsultas/reportes (2020 – a la fecha) 

    ¿Cómo y dónde se usa el agua potable que proveen las empresas sanitarias?

    Al año 2020, las empresas sanitarias proveyeron un total cercano a 27 metros cúbicos por segundo (m3/s) de agua potable en la conurbación del Gran Santiago, satisfaciendo las demandas de cuatro sectores: residencial, riego de áreas verdes, comercial e industrial. Para entender la evolución histórica de la demanda de agua potable, se reconstruyó la demanda de estos sectores durante las últimas cuatro décadas (1979-2020).

    El uso de agua potable residencial y de mantención de áreas verdes en la RM se obtuvo a partir de los datos de facturación del sistema SIFAC II de la SISS (periodo 2012-2019), y se reconstruyó hacia el pasado en base a la población comunal de los censos de población y vivienda del Instituto Nacional de Estadísticas. De manera similar, el uso de agua potable comercial e industrial se estimó en base a la facturación de agua potable del sector para el período 2012-2019 y su reconstrucción hacia el pasado se estimó en base a la evolución del producto interno bruto sectorial y regional. Las estimaciones de usos históricos incluyen también las aguas no facturadas (pérdidas del sistema y otras), cifra que varía según empresa y que en la RM es cercana a un 34 %.

    Los resultados muestran que, para el sector residencial, el consumo per cápita en la mayoría de las comunas de la RM es cercano a 160 litros por habitante al día (L/hab/día), valor similar a la media nacional (150 L/hab/día). Sin embargo, en algunas comunas de la zona oriente, el consumo per cápita alcanza valores por sobre los 400 L/hab/día, principalmente asociado a una mayor concentración de áreas verdes residenciales (Figura 2).

    Figura 2. Consumo promedio de agua potable residencial per cápita (L/hab/día) por comuna. Estos consumos consisten en agua que sale de la llave. Las pérdidas del sistema son estimadas en un paso posterior.

    ¿Alcanza el agua de los ríos para abastecer de agua potable a la RM?

    Para contestar esta pregunta se debe comparar la disponibilidad de agua de las cuencas cabeceras con la demanda de agua potable estimada, pero, además, se debe considerar el caudal ecológico necesario para sustentar los ecosistemas y el bienestar de los humanos que dependen de estos ecosistemas. La normativa chilena define un caudal ecológico a resguardar en los cauces con un valor máximo correspondiente al 20 % del caudal medio anual del río, según el Decreto 14 de 2014 del Ministerio del Medio Ambiente.

    El volumen de agua en los ríos que abastecen a la RM se mide en las estaciones fluviométricas Río Maipo en El Manzano, Río Mapocho en Los Almendros y Estero Arrayán en La Montosa (Figura 1). Estos registros muestran que los caudales del último año hidrológico (abril 2021 a marzo 2022) en las tres cuencas cabeceras están bajo el percentil 5, es decir, sus valores son menores a los que se han observado el 95 % del tiempo en el período 1979-2021.

    El agua de estas cuencas proviene, principalmente, de la nieve cordillerana, por lo que sus caudales suelen ser mayores en primavera y verano, cuando se derrite la nieve (ver curvas de la Figura 1). Considerando la baja cobertura nival del 2021, que sumó un año más a la megasequía que afecta Chile central desde 2010 (Garreaud et a., 2017), el panorama, al día de hoy, se vuelve crítico, ya que estos caudales seguirán descendiendo hasta que inicie la temporada de lluvias, durante este invierno.

    Figura 3. Curvas de disponibilidad de agua en las cuencas cabeceras, caudales ecológicos y extracciones estimadas para abastecer el consumo de agua potable de las comunas correspondientes. La línea roja punteada del segundo gráfico corresponde al trasvase, es decir, el agua que se capta del río Maipo para dirigirlo al sistema del sector oriente a través del canal Las Perdices.

    La situación crítica de abastecimiento de agua potable en la RM es aún más evidente cuando se contrastan las curvas de disponibilidad y usos (Figura 3).  Este contraste muestra que mientras los caudales de los ríos han ido disminuyendo, el consumo ha aumentado cada año, siendo crítico en el caso de las comunas del sector oriente (Figura 3).

    Las recomendaciones internacionales indican que para que una cuenca se mantenga bajo un riesgo medio de problemas de escasez de agua, el uso total de agua dentro de la cuenca debe ser menor al 70 % de su disponibilidad (Falkenmark, 2013; Rockström et al., 2009).

    Durante el año 2020, el río Maipo en el Manzano tuvo una holgura entre disponibilidad y uso de agua potable de aproximadamente 46 m3/s. Pero esta holgura disminuye a 25 m³/s si consideramos el caudal ecológico, que corresponde a un promedio anual de 22 m³/s, según lo establecido en el Código de Aguas. Sin embargo, además de proveer el agua potable, esta cuenca también abastece a sectores agrícolas, cuyos consumos se han estimado en 40 m3/s en toda la RM (DGA, 2017). Aún suponiendo que solo la mitad de los requerimientos hídricos del sector agrícola dependen del río Maipo, la holgura de disponibilidad versus los usos desaparece, limitando el resguardo del caudal ecológico y aumentando el riesgo de problema de escasez en la RM.

    Por su parte, los caudales del río Mapocho y el estero Arrayán han estado por debajo de los 2 m3/s (Figura 3) en los últimos años, cifra que alcanzaría para resguardar el promedio histórico de sus caudales ecológicos, estimados en 0.82 m3/s y 0.25 m3/s, respectivamente. Sin embargo, si se prioriza el resguardo de caudales ecológicos por sobre otros usos, el agua de estos ríos no alcanzaría para abastecer los requerimientos de los cerca de 420.000 habitantes de las comunas de Lo Barnechea, Las Condes y Vitacura, que, en conjunto, generan una demanda de más de 3 m3/s.

    Parte del déficit entre disponibilidad y requerimientos para estas comunas se suple mediante el trasvase de agua desde el río Maipo a través del canal Las Perdices, el cual permite tratar 1.2 m3/s en la planta Padre Hurtado, ubicada en la comuna de La Reina. Esta planta de tratamiento está en proceso de ampliación y permitirá aumentar el volumen de trasvase desde el río Maipo hacia las comunas del sector Oriente, que tienen un mayor riesgo de problemas de abastecimiento. Este trasvase es factible dado que la cuenca cabecera del río Maipo provee un volumen mayor de agua que el río Mapocho y el estero Arrayán (como lo muestran los gráficos de la Figura 3). Sin embargo, el volumen del trasvase se deberá descontar de la disponibilidad del río Maipo, que ya presenta una estrecha holgura entre disponibilidad y usos, y, por lo tanto, un riesgo de problemas de escasez.

    Otra parte del déficit entre disponibilidad y requerimientos para lo zona oriente se suple a partir de reservas subterráneas, con extracciones que cada vez presentan más dificultades debido al descenso sostenido de los niveles de las aguas del subsuelo en la zona, como lo muestran los registros de un pozo de observación de la comuna de Las Condes (Figura 4).

    Figura 4. Evolución del nivel estático en el pozo de observación “Curamavida” ubicado en las Condes, destacando una tasa de descenso de cuatro metros por década, a pesar de presentar episodios de recarga (como en los años 2002, 2010 y 2017).

    Entonces, volviendo a la pregunta del encabezado: ¿Alcanza el agua de los ríos para abastecer de agua potable a la RM? Podemos separar la respuesta en dos.

    • El agua de la cabecera del río Maipo alcanza para abastecer casi el 80 % de la demanda de agua potable de la conurbación del Gran Santiago (Tabla 1). Sin embargo, la holgura entre disponibilidad y usos es estrecha, lo que pone en riesgo la seguridad hídrica y el resguardo de caudales ecológicos.
    • El agua disponible en las cabeceras de los ríos Mapocho y estero Arrayán no alcanza para abastecer las comunas de mayor consumo del sector oriente y, a la vez, resguardar los caudales ecológicos.
    Conclusiones

    La situación de abastecimiento de agua potable en la Región Metropolitana es crítica. En esta región convergen los efectos de una disminución en la disponibilidad hídrica, debido a la megasequía y el cambio climático, y de una alta y creciente demanda de agua para uso doméstico. El margen actual entre disponibilidad y requerimientos de agua potable es estrecho y se están comprometiendo los caudales ecológicos mínimos que debieran escurrir por estos cauces. El crecimiento de la ciudad y de demanda hídrica, junto con proyecciones de disminución de precipitaciones y la consiguiente disponibilidad hídrica (ej., Bozkurt et a., 2018), solo estrecharán más este margen, disminuyendo aún más los niveles de seguridad hídrica en esta zona, que concentra la mayor cantidad de habitantes del país.

    Los problemas de seguridad hídrica son una manifestación de un sistema complejo, que combina aspectos hidroclimáticos, sociales, ambientales y territoriales, y para abordarlos se requiere de estrategias sistémicas. Para el caso particular del abastecimiento de agua potable en la Región Metropolita, recomendamos incluir los siguientes elementos en la elaboración de estrategias:

    • Alcanzar un ahorro efectivo del consumo de agua, principalmente por parte de aquellas comunas que presentan sobreconsumo. Esto se podría lograr, entre otras estrategias, limitando el riego de jardines y áreas verdes. Como referencia, si hoy todas las comunas limitaran su consumo per cápita a 160 L/hab/día (que corresponde al consumo per cápita promedio de la RM), habría un ahorro de más de 3 m3/s en la demanda total de agua potable de la región, y esto solamente considerando el sector residencial. Este ahorro es mayor al caudal de trasvase del canal Las Perdices y permitiría aumentar significativamente la holgura entre disponibilidad y requerimientos, disminuyendo así el riesgo de problemas de abastecimiento.
    • Invertir en las redes de abastecimiento, de manera de disminuir las pérdidas del sistema, las que actualmente corresponden, aproximadamente, a un 30 %.
    • Monitorear y coordinar el uso de fuentes subterráneas, de manera de no comprometer las reservas de los acuíferos. En una situación sostenible, cuando la extracción y recarga de acuíferos están en equilibrio, los niveles de las aguas subterráneas no debieran descender sostenidamente como lo muestra la Figura 4.
    • Planificar el uso de agua en la cuenca completa del río Maipo, considerando a todos los usuarios, los requerimientos ambientales y la disponibilidad actual y futura de agua.
    Referencias

    Bozkurt, D., Rojas, M., Boisier, J.P., Valdivieso, J., 2018. Projected hydroclimate changes over Andean basins in central Chile from downscaled CMIP5 models under the low and high emission scenarios. Climatic Change 150, 131–147. doi:10.1007/s10584-018-2246-7.

    DGA, 2017: “Estimación de la demanda actual, proyecciones futuras y caracterización de la calidad de los recursos hídricos en Chile, disponible en: https://www.repositoriodirplan.cl/handle/20.500.12140/32166?show=full

    Falkenmark, M., 2013. Growing water scarcity in agriculture: Future challenge to global water security. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 371. doi:10.1098/rsta.2012.0410.

    Garreaud, R., Alvarez-Garreton, C., Barichivich, J., Boisier, J.P., Christie, D., Galleguillos, M., LeQuesne, C., McPhee, J., Zambrano-Bigiarini, M., 2017. The 2010-2015 mega drought in central chile: Impacts on regional hydroclimate and vegetation. Hydrology and Earth System Sciences 21, 6307–6327. doi:10.5194/hess-21-6307-2017.

    Rockström, J., Falkenmark, M., Karlberg, L., Hoff, H., Rost, S., Gerten, D., 2009. Future water availability for global food production: The potential of green water for increasing resilience to global change. Water Resources Research 45, 1–16. doi:10.1029/2007WR006767.

    1 Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2, FONDAP 15110009)
    2 Departamento de Geofísica, Universidad de Chile
    3 Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de La Frontera, Temuco, Chile