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Boletín N˚ 96 – Julio 2010
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Efectos del aumento poblacional y del cambio de uso del suelo en
los recursos hídricos en la microcuenca del río Ciruelas, Costa Rica 1
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Aunque existe preocupación por parte de la población
por el manejo actual deficiente del agua en la microcuenca del río Ciruelas,
no existe suficiente liderazgo institucional ni organizacional para canalizar
y coordinar esfuerzos y recursos tendientes a lograr una gestión integrada de
los recursos hídricos en esta área.
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Foto: Lorena Orozco
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Resumen
El objetivo del estudio fue relacionar el aumento
poblacional, los cambios de uso del suelo y las actividades humanas con el deterioro
del recurso hídrico superficial y subterráneo en la microcuenca del río
Ciruelas, subcuenca del río Virilla, Costa Rica, durante los periodos
1989-1998 y 1998-2003. El estudio demuestra que la mayor tendencia en la
dinámica del uso del suelo en la microcuenca es hacia la expansión de los
asentamientos humanos, y que la densidad poblacional en los cantones de la
microcuenca presentó un crecimiento continuo, Según la percepción local, los
planes reguladores municipales son herramientas urgentes y necesarias para
realizar gestiones eficientes con respecto a los recursos hídricos. La falta
de un sistema de alcantarillado sanitario y tratamiento para aguas residuales
es un problema en la microcuenca por falta de coordinación institucional y
limitaciones económicas. En la microcuenca existe un alto grado de
información e interés sobre la situación actual de los recursos hídricos; sin
embargo, falta coordinación y comunicación entre los actores locales.
Palabras claves: Recursos hídricos; cuencas hidrográficas;
agua superficial; aguas subterráneas; uso de la tierra; densidad de la
población; río Ciruelas, Costa Rica.
Summary
Effects of the increase in population and change in
soil use on water resources in the Ciruelas River microwatershed, Costa Rica.
The objective of the research was to relate the population increase, changes
in soil use, and human activities with the deterioration of surface and
underground water resources in the Ciruelas River microwatershed, Virilla
River subwatershed, Costa Rica during a span of time from 1989-1998 and
1998-2003. The study demonstrated that the main tendency in soil use was
toward the expansion of human settlements, and that population density showed
a continuous growth. According to local perception, municipal regulatory
plans are urgently needed to efficently manage water resources. Lack of sewer
and residual water treatments is a problem in the microwatershed due to poor
institutional coordination and economic limitations. Among settlers, there is
a high level of information and interest regarding the actual situation of
water resources in the micro-watershed; nevertheless, there is neither
coordination nor communication among local actors.
Keywords: Water resources; watershed; superficial water;
underground water; land use; population density; Ciruelas River, Costa Rica.
Introducción
En Costa Rica, la expansión urbana se ha
desarrollado en mayor escala en la zona central del país, donde se ubica la
Gran Área Metropolitana (GAM). En esta región de 1700 km2 se
encuentran las ciudades de San José, Heredia, Alajuela, Cartago y muchos
poblados que las rodean e interconectan para formar una gran zona urbana.
Datos del censo poblacional del 2000 realizado por el Instituto Nacional de
Estadística y Censo de Costa Rica (INEC 2001) indican que esta área posee más
de dos millones de habitantes, lo que representa el 54% de la población
total, concentrada en el 3% del territorio nacional. Esta situación ha hecho
que la demanda por recursos como el agua se concentre geográficamente y
genere una fuerte presión sobre el recurso, la cual se manifiesta en la
contaminación de las fuentes (superficiales y subterráneas) y otros problemas
que afectan la salubridad y la calidad de vida de las personas.
Varios factores inciden en la creciente
contaminación de aguas superficiales. Según el informe del Estado de La
Nación (2002), el mayor problema es la falta de alcantarillados sanitarios en
la GAM. Sin embargo, la ausencia de tratamiento para las aguas residuales provenientes
de actividades industriales y agropecuarias es también un serio problema, ya
que la mayor parte se vierte directamente en los ríos o se descarga en los
suelos. En Costa Rica, las aguas subterráneas representan una fuente
importante de abastecimiento (más del 80%). El acuífero Barba es uno de los
principales que abastecen áreas urbanas y semiurbanas de la GAM; entre ellas,
parte de los cantones de Barva, Santa Bárbara y Alajuela. Este acuífero es el
más superficial de los que abastecen la GAM y está formado por materiales de
lava de mediana a baja permeabilidad, lo que lo hace vulnerable a la
contaminación. La microcuenca del río Ciruelas ocupa una parte importante del
área que cubre el acuífero Barba.
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Según Reynolds (2002), hasta ahora no
hay estudios científicos suficientes que sirvan como un punto de partida para
determinar parámetros necesarios para la regulación del buen manejo de los
recursos naturales. El objetivo principal del presente estudio fue relacionar
el aumento poblacional, los cambios de uso del suelo y las actividades
humanas con el deterioro del recurso hídrico superficial y subterráneo en la
microcuenca del río Ciruelas.
Metodología
El área de estudio comprende la microcuenca
del río Ciruelas, ubicada dentro de la subcuenca del río Virilla, cuenca del
río Grande de Tárcoles, vertiente del Pacífico (Fig. 1). El esquema de
investigación incluyó una etapa inicial de recopilación de información base
para el estudio, una etapa de aplicación de herramientas para recopilar
información de fuentes primarias, otra etapa para la elaboración del mapa
multitemporal de cambios de uso del suelo en la microcuenca y análisis de la
información, y una etapa final de síntesis y planteamiento de
recomendaciones.
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Figura 1. Mapa de ubicación del
acuífero Barba y la microcuenca del río Ciruelas.
Fuente: Ureña (2005).
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Para la revisión de antecedentes e información
secundaria se tomó como referencia la literatura existente en el área de
estudio: trabajos de tesis, informes técnicos y de proyectos, planes
institucionales y regionales. La mayor parte de la información base de cada
cantón, tales como planes reguladores, permisos de construcción y control de
uso del suelo, se consultó en las municipalidades mismas.
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Se utilizaron herramientas
participativas para recopilar información secundaria, tales como talleres de consulta
participativa y entrevistas semiestructuradas con los actores e informantes
claves de la microcuenca. Con esas herramientas se buscaba obtener
información relevante y en forma rápida ofrecida por los actores locales. La
temática central que se consideró en los talleres fue principalmente la
situación actual de los recursos hídricos en los cantones de la microcuenca
(Barva, Santa Bárbara y Alajuela).
Se realizó un análisis multitemporal
del uso del suelo en la microcuenca para 1989, 1998 y 2003. La herramienta de
análisis fue el Sistema de Información Geográfica (SIG), programa Arc View
3.3®. Como insumos se utilizaron las fotografías aéreas de los años
mencionados; una vez ortorrectificadas, se delimitó el área de estudio y se
digitalizó sobre la misma (9034 ha). Se definieron cinco categorías de uso
del suelo: cobertura boscosa, asentamientos humanos, pastos y charrales, café
y otros cultivos (caña, hortalizas y viveros). Se elaboraron matrices de
cambio del uso del suelo utilizando la extensión "Detección de
cambios" de Arc View, con la cual se realizó la unión geométrica de las
capas de uso del suelo para los tiempos estudiados.
Resultados
y discusión
Cambios
de uso del suelo
Las principales categorías de uso del
suelo son la cobertura boscosa (23,8%), seguida por los asentamientos humanos
y otros cultivos, cuyas áreas ocupan actualmente alrededor de 20,8% y 19,7%,
respectivamente del área total de la microcuenca. Los pastos y charrales
alcanzan un 19,2%, seguido del café con un 16,5% del área total (Cuadro 1).
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El
área de asentamientos humanos ha tenido cambios drásticos en la microcuenca,
ya que es la categoría que más ha aumentado en los tres periodos analizados: 14,6%
en 1989, 17,2% en 1998 y 20,8% en 2003 (Cuadro 1 y Fig. 2). La cobertura
boscosa aumentó en un 2,6% de 1989 a 1998, pero disminuyó 2,9%, de 1998 al
2003, aunque la reducción neta para todo el periodo analizado fue de
solamente 0,24% (Cuadro 1 y Fig. 2).
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Dinámica
de uso del suelo
De 1989 a 1998, la cobertura boscosa
se incrementó en 351 ha (de 2173 ha a 2524 ha). Los asentamientos humanos
cambiaron de 1323 ha a 1677 ha, con un cambio neto de 354 ha. Los pastos disminuyeron
de 2238 ha a 1335 ha, la mayor parte de los terrenos que cambiaron este uso
se incorporaron a los bosques (21,6%). La cobertura de café cambió de 1645 ha
a 1840 ha para un aumento de 195 ha, y la cobertura de otros cultivos varió
poco (de 1655 ha a 1658 ha). En este periodo la mayor tendencia de uso fue el
cambio de pasto a bosque, aunque también ya era ya evidente el aumento en
asentamientos humanos (Cuadro 2).
En el periodo 1998-2003, las
tendencias de cambio de uso del suelo presentaron variaciones en todos los
usos (Cuadro 2). La cobertura boscosa disminuyó en 381 ha (de 2524 ha a 2143
ha). Los asentamientos humanos se incrementaron en 367 ha (de 1677 a 2044
ha). El 14,1 % del bosque cambió a pastos; a la vez, los pastos cambiaron de
1335 ha a1622 ha y el café de 1840 ha a 1484 ha en favor de los asentamientos
humanos, lo cual significa el mayor porcentaje de cambio (14,2%). Lo mismo
ocurrió con los otros cultivos que aumentaron de 1658 ha a 1742 ha, teniendo
el mayor porcentaje de cambio (1,8%) a asentamientos humanos.
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Lo anterior demuestra que la
tendencia y, en general, la dinámica de uso del suelo en la microcuenca del
río Ciruelas para el periodo 1998-2003 es hacia el aumento del área cubierta
por asentamientos humanos.
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Con
estas variaciones, es posible suponer que la tendencia de los bosques en la
microcuenca sea, en primera instancia, a convertirse en pastos y luego a
asentamientos humanos, lo cual evidencia la importancia de la gestión de los
recursos hídricos debido al fuerte incremento de la urbanización.
Actividades
humanas
La población en los tres cantones
presentó un crecimiento considerable en los periodos analizados. Para el
2003, el cantón con la mayor densidad poblacional en la microcuenca era Alajuela
con una densidad promedio de 15.415 hab./km2, seguido por Santa
Bárbara con 9271 hab./ km2. El menor cambio en la densidad
poblacional se dio en el distrito de San José de la Montaña del cantón de Barva,
que pasó de una densidad poblacional de 90 hab./ km2 en 1989 a 108
hab./km2 en el 2003 (Figura 3). La población total de la
microcuenca pasó de 75.237 habitantes en 1989 a 99.935 en 1998 ya 110.606
personas en el 2003, para una variación de la densidad poblacional de 833 a
1106 y 1225 hab./km2 respectivamente.
La situación actual de las aguas
superficiales y subterráneas en la zona de estudio es determinada
principalmente por la demanda del recurso, el estado de la infraestructura
disponible, la administración del recurso, el incumplimiento de la
legislación, el uso del suelo y, en general, las actividades antrópicas que
inciden directa o indirectamente.
La zona de estudio cubre parte de dos
de las principales zonas agroindustriales del país: Heredia y Alajuela. En
ellas se encuentran gran cantidad de actividades que generan aguas
residuales. Según el diagnóstico realizado por ProDUS (2004), la mayoría de
las plantas de tratamiento de aguas negras no funcionan (las de las ciudades
de Alajuela y Heredia y 19 urbanizaciones cercanas), por lo que las aguas se
descargan directamente a los ríos. En los sitios donde no se dispone de
alcantarillado sanitario, muchas de las aguas negras se depositan
directamente a los ríos; solo algunas casas cuentan con tanques sépticos y la
correspondiente zona de absorción.
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En la microcuenca, principalmente en
el cantón de Alajuela, se ubican gran cantidad de industrias; según ProDUS (2004),
el auge del desarrollo industrial y de asentamientos humanos continúa
favorecido por la infraestructura existente, la cercanía al principal
aeropuerto internacional del país y porque la microcuenca forma parte de la
GAM.
Los
porcentajes de cobertura de recolección de desechos sólidos en la zona son
altos (ProDUS 2004); sin embargo, se siguen depositando desechos en los ríos,
lotes baldíos y calles. La recolección de desechos sólidos en los cantones de
la microcuenca está a cargo de las municipalidades y empresas privadas,
principalmente la WPP Continental de Costa Rica S.A. Es importante señalar
que los sitios de disposición final de desechos deben cumplir con la
legislación nacional, específicamente con el Reglamento de Rellenos
Sanitarios. Sin embargo, ninguno de los cantones cuenta con un inventario de
botaderos clandestinos.
Para efectos del estudio, se diferenciaron dos
contextos (nivel nacional y nivel local y regional) para describir el marco
legal, institucional y organizacional que incide directa e indirectamente con
el manejo de los recursos hídricos en la microcuenca del río Ciruelas.
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Figura
3. Mapa de densidad poblacional en la microcuenca del río Ciruelas en 1989,
1998 y 2003.
Fuente;
Ureña (2005).
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Según Aguilar (2004), no existe un
sistema de gestión integrado y planificado del recurso. Lo anterior se
refleja en la dispersión y especificidad de competencias de las instituciones
responsables. Así por ejemplo, en los cantones de Barva, Santa Bárbara y
Alajuela existe una importante cantidad de organizaciones comunales
establecidas formalmente y con competencias sobre el uso de los recursos
naturales, tales como asociaciones de desarrollo, comités de salud y
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de
aguas, comisiones ambientales municipales, consejos de distrito, entre otros.
Sin embargo, las repercusiones de sus acciones en la gestión integrada de los
recursos hídricos es muy limitada por falta de coordinación intersectorial e
interinstitucional.
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Las organizaciones locales funcionan
con una dinámica lenta y mecanismos que restringen la participación popular
en la toma de decisiones y en la generación de iniciativas para el manejo
ambiental en la microcuenca. De las tres municipalidades, solamente la de
Alajuela cuenta con una oficina ambiental.
La mayoría de las instituciones
estatales relacionadas con la gestión y administración de los recursos
hídricos en la microcuenca ejercen acciones centralizadas. Por ejemplo, las
oficinas regionales del MINAE y del Ministerio de Salud se ubican en otros
cantones de la provincia de Heredia con contextos distintos al que se vive en
Barva, y específicamente en San José de la Montaña (distrito ubicado dentro
de la microcuenca).
En cuanto al manejo de los recursos
hídricos en la microcuenca, los pobladores locales opinan que es evidente la
descoordinación interinstitucional y la ineficiencia de los organismos
responsables; además, hay poca conciencia ambiental, poca planificación y
regulación de las acciones y las leyes no se cumplen. También se menciona la
urgencia de aplicar planes reguladores y de que se actualice la legislación
con respecto al recurso hídrico a nivel nacional.
Conclusiones
En la microcuenca del río Ciruelas el
proceso de expansión urbanística está estrechamente asociado al crecimiento
poblacional. En el periodo de 1989 a 1998 el desarrollo de asentamientos
humanos se realizó principalmente en áreas que estaban bajo pastos y terrenos
baldíos, mientras que en los últimos años en áreas dedicadas al cultivo del
café.
El
desarrollo urbanístico e industrial desordenado y la falta de cultura
ambiental son de los factores que más contribuyen a la contaminación hídrica
en la microcuenca. Aunque existe preocupación por parte de la población por
el manejo actual deficiente del agua en la microcuenca del río Ciruelas, no
existe suficiente liderazgo institucional ni organizacional para canalizar y
coordinar esfuerzos y recursos tendientes a lograr una gestión integrada de
los recursos hídricos en esta área. Es urgente un proceso de planificación,
ordenamiento territorial y concertación, con participación amplia de los
actores claves de la microcuenca, para implementar acciones para esta gestión
integrada.
Recomendaciones
Es
necesario que en los planes reguladores municipales se incluya el enfoque
territorial y de cuencas como sistema de planificación, más que el enfoque
administrativo y político. Es imprescindible que haya coordinación entre las
municipalidades de Barva, Santa Bárbara y Alajuela, si se pretende ejecutar
un plan a nivel de microcuenca. Por otra parte, se deben promover programas
municipales de divulgación, comunicación y coordinación de acciones con las
organizaciones e instituciones locales, dejando de lado los aspectos
sociopolíticos; este aspecto es clave si se quiere impulsar un programa de
pago de tarifa hídrica. Además, se debiera implementar el canon por vertidos,
como un instrumento clave para la disminución de excretas en la microcuenca,
sobre todo en el cantón de Alajuela donde se concentra la mayor área
industrial, e incentivar a las industrias y productores para que apliquen
tecnologías limpias.
Agradecimientos
Al
personal de la Escuela de Posgrado del Centro Agronómico Tropical de Investigación
y Enseñanza (CATIE); al Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y
Tecnológicas (CONICIT) por la ayuda financiera parcial de la investigación; a
las comunidades y municipalidades de los cantones de Barva, Santa Bárbara y
Alajuela; al Laboratorio de Hidrología Ambiental de la Universidad Nacional
(UNA) y a las personas e instituciones que de una u otra manera apoyaron el
estudio.
Literatura
citada
Aguilar. A. 2004. Hacia una nueva ley del agua:
Memoria de un proceso de construcción participativa. San José, CR, CEDARENA.
85 p.
Proyecto Estado de La Nación. 2002. Estado de La
Nación en Desarrollo Humano Sostenible: sétimo informe 2000. San José, CR.
¡NEC (Instituto Nacional de Estadística y Censos).
2001. IX Censo Nacional de Población y V de Vivienda. Resultados Generales.
San José, CR, ¡NEC. 220 p.
PRODUS (Programa de
Investigación de Desarrollo Urbano Sostenible). 2004. Diagnóstico biofísico y
socioeconómico para el proyecto "Adaptación del sector hídrico al cambio
climático en Costa Rica". Informe presentado al Instituto Meteorológico
Nacional. San José, CR, IMN. 121 p.
Reynolds, J. 2002. Manejo integrado de aguas
subterráneas: un reto para el futuro. San José, CR, EUNED. 325 p.
Ureña
Retana, N. 2005. Efectos del aumento poblacional y del cambio del uso del
suelo sobre los recursos hídricos en la microcuenca del río Ciruelas, Costa
Rica. Tesis Mag. Sc. Turrialba. CR, CATIE. 170 p.
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1 Basado en Ureña Retana, N. 2005. Efectos
del aumento poblacional y del camino del uso del suelo los recursos hídricos en
la microcuenca del río Ciruelas, Costa
Rica. Tesis Mag. Sc. CATIE, Turrialba, Costa Rica 170 p.
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