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¡Panamá…Conserva tu Agua!


Figura 1 – Utilización de agua per cápita en países selectos de la región Fuente: ADERASA (2013).

Panamá tiene un uso desmesurado de agua comparado con otros países de la región (Figura 1), y reducir este consumo es de suma importancia tanto para los panameños como para la economía mundial.  El derroche de agua de millones de panameños afecta su disponibilidad en la cuenca y la profundidad de navegación en el Canal de Panamá (CP). Al 2016, se estima que aproximadamente 3% del volumen de la economía mundial pasa a través del Canal de Panamá y se espera que esta participación crezca a aproximadamente 7% después de completada la expansión.  El incremento de transito marítimo anticipado por las nuevas esclusas resultara un incremento de poco menos del doble del uso de agua actual (c.a. de 1 trillón de galones de agua al año, suficiente agua para cubrir 400 km2 (o 5 veces el área del desierto de Sarigua) con un (1) metro de agua).  Como punto estratégico para la economía del globo, es importante entender la relevancia de los procesos naturales de los cuales este recurso económico depende y el impacto de actividades humanas en su disponibilidad.

De forma muy simple se puede demostrar que para mantener la disponibilidad constante de un recurso natural (∆ = 0) este solo puede ser utilizado a la misma velocidad que es suplido (Figura 2).  En otras palabras, uno solo puede mantener un saco lleno de naranjas listas para disfrutar si estas son remplazadas a la misma velocidad que se convierten en jugo o se pudren. En la Cuenca del Canal de Panamá (CCP) caen aproximadamente 100 pulgadas (~ 2.5 metros) de lluvia anualmente de las cuales 50% son infiltradas al subsuelo, evapo-transpiradas por plantas, evaporadas directamente de los lagos (Gatún y Alajuela), o desperdiciada por sobrepasar la capacidad de las represas durante periodos de intensas lluvias (Figura 3).  Se estima (USACE, 2000) que, de las restantes 50 pulgadas, más de 30 pulgadas son utilizadas durante es tránsito por las esclusas, 17 pulgadas por la hidroeléctrica, y las restantes 3 pulgadas para proveer agua a la metrópolis. El agua para uso municipal es principalmente extraída del Lago Alajuela, procesada por la planta potabilizadora de Chilibre, y luego distribuida a más de 1.3 millones de personas que viven dentro del área metropolitana de Panamá (IDAAN, 2015).


Figura 2 – Balance hídrico teorético donde un recurso natural (caja) es (A) mantenido constante (∆=0) solo cuando los ingresos (Igualan las salidas (S).  (B) Cuando los ingresos son menores que las salidas, se puede esperar una reducción de las reservas del recurso (-∆reservas).

Figura 3 – Balance hídrico de la cuenca del Canal de Panamá al año 2000 (Pabst, 2000), donde Precipitación (P) que cae sobre la cuenca del Canal de Panamá recarga el acuífero (Aq), es evapotranspirada por plantas (Pl), evaporada de los lagos (Evap), e infiltrada al subsuelo (Inf), incontenible durante meses de alta lluvia al sobrepasar la capacidad del embalse (Exceso), utilizada por las esclusas del Canal de Panamá (Esclusas), utilizada en la producción de energía hidroeléctrica (Hidroeléctrica), y por la población de Panamá distribuida a los municipios por vía de los acueductos (Municipal).

Aunque, a través del tiempo, la lluvia que cae en la CCP es relativamente predecible, esta naturalmente varía.  Fluctuaciones durante el año son esperadas ya que durante los meses de noviembre a abril los vientos del Este soplan con más intensidad, resultando en una temporada seca (i.e., verano).  Por lo contrario, durante los meses restantes, los vientos del Este relajan su intensidad, lo que resulta en calmas ecuatoriales, llenando la atmósfera de más humedad, lo que eventualmente resulta en la temporada lluviosa (i.e., temporada de Monzón).  Fenómenos como los de El Niño Oscilación del Sur (ENSO, por sus siglas en inglés), cambian la predictibilidad de los vientos durante la época lluviosa, resultando en extendidas condiciones de verano y sequías a través del país. Como en 1998, el 2016 comprueba ser uno de los años de más fuerte ENSO para Panamá y el mundo (Figura 4, Fuente: NOAA, 2016). 


Figura 4 – ENSO Índex desde 1982-2018 (marzo).  Se puede apreciar los eventos fuertes en 1983, 1998, y 2016 donde temperaturas en las aguas tropicales del Océano Pacifico (±5º N/S, entre E/W) están más de 3º C por encima del promedio.

Gracias a la red meteorológica dentro de la CCP y records de la elevación nominal del Lago Gatún (área aproximada de 55 km2) se pudo confirmar que en 1998 el lago llego a un mínimo de profundidad de 80.59 pies vs el promedio histórico de 85 pies.  Es decir 52.92” (1.27 m) bajo la profundidad promedio. Al 2016, la profundidad del Lago Gatún ha sobrepasado el récord de 1998, con una profundidad de aproximadamente 60” (1.54 m) por debajo del promedio histórico. 

Aunque Panamá goza de ser el 5º país con más alta precipitación del mundo, a finales de la temporada seca del 2016, al igual que en 1998, debido a lluvias muy por debajo de lo normal, el uso incontrolado de agua por la población (Figura 1), y un Canal que utiliza más del 30% de esta precipitación (Figura 3) resultó en reducciones de 15 cm al calado (def. profundidad que alcanza el barco en la parte sumergida) de los buques que transitan el Canal (ACP, 2016).  Reducciones de calado resultan en menos cantidad de carga por tránsito, lo que se transfiere a una reducción en los ingresos. 

Según Reportes Anuales del Canal de Panamá (2011, 2012, 2015, 2018), los ingresos por peajes colectados han ido en incremento durante los últimos años (Figura 5).  Aunque el flujo de carga a través del Canal está sujeto a múltiples factores (fluctuaciones en mercados internacionales, competencia en la región, precios de materiales en el mercado, etc.…) es claro que en el 2016 el Canal experimento una baja en sus ingresos.  Si utilizamos un simple modelo de crecimiento linear (Figura 5) podemos estimar que el Canal dejo de ingresar aproximadamente 200 millones de dólares durante el 2016. El porcentaje de la pérdida de ingresos perdidos debido a la reducción de calado es difícil de concretar, pero pudiese estimarse en un 20%.  En otras palabras, debido a la falta de 10 cm de profundidad en el Lago Alajuela, el Canal de Panamá perdió ingresos por aproximadamente 40 millones de dólares en el 2016 (Ing. Quijano, comunicación personal, presentación “Hágase el Agua”, 2019).


Figura 5 – Ingresos por peajes en el Canal de Panamá según reportes anuales.

La inaugurada expansión del Canal de Panamá añade grandes beneficios económicos y sociales para nuestro país, pero por otra parte impacta la demanda de recursos hídricos en esta zona aún más.  Dado que los recursos hídricos son limitados y la demanda de agua en la CCP incrementara significativamente comparado con 1998 después de finalizada la expansión, es lógico que podamos esperar más episodios de reducciones de calados generando aún más pérdidas a los ingresos del Canal y por ende al Estado de Panamá.  Entonces preguntamos ¿que pudiésemos hacer los panameños para asegurar nuestro acceso a agua de una forma sostenible? ¿Cuáles serían los costos y beneficios de implementación de estrategias a corto y largo plazo para salvaguardar una seguridad hídrica? Cual seria la forma más eficaz de inversión para lograr una seguridad hídrica?

COSTO-BENEFICIO DE SOLUCIONES – CORTO Y LARGO PLAZO

SOLUCIÓN A: CONSERVACIÓN DE AGUA CON DISPOSITIVOS AHORRADORES

Al 2015, la población de Panamá Metro servida por la CCP es de aproximadamente 1.5 millones de individuos (IDAAN, 2015).  Basado en mis 20 años de experiencia en la conservación del agua y como panameño estimo que el 20% de las personas en Panamá (300,000), probablemente hacen un muy buen trabajo en cerrar los grifos cuando se cepillan los dientes, afeitan, o lavan los trastes en la cocina, y se bañan rápido (2-3 minutos).  Esto deja 1.2 millones de personas en nuestro grupo “desperdiciador de agua” (DDA). 

Asumiendo que la mayoría de las personas DDA pasan un mínimo de 5 minutos al día usando los grifos en sus casas/oficinas/públicos, y suponiendo que el flujo promedio de agua en un grifo es de 8 litros por minuto (L/min, o 2 gpm), y que el 50% del agua saliendo de los grifos no toca ningún objeto y fluye directo hacia el desagüe, podemos estimar que a diario en Panamá se desperdician 48 millones de litros.  Si, similarmente, consideramos el agua desperdiciada en las cocinas de los aproximadamente 300,000 hogares dentro de la CCP (observaciones personales me demuestran que en Panama los hogares promedio desperdician el agua durante un mínimo de 10 minutos al día) tendríamos que añadir al desperdicio otros 24 millones de litros por día.  

Por último, consideramos el desperdicio que ocurre en las duchas de los 300,000 hogares, los cuales cuentan con un promedio de dos por hogar.  Asumiendo que la mayor cantidad de estas duchas no cuentan con dispositivos ahorradores de agua, en promedio pueden estar consumiendo entre 4-5 galones por minuto (20 L/min).  Conservadoramente podemos calcular que el promedio de tiempo en la ducha es de 5 minutos, cada panameño(a) consumiría cerca de 100 L/ducha/día. Este número sería el doble si se ducha 2 veces al día y multiplicando un promedio de 3 personas por hogar sumaría a 600 L/día/hogar.  Si se utilizaran dispositivos de alta eficiencia (e.g., dispositivos WaterSense) capaces de dispensar 2 galones/min o menos, pudiésemos reducir el consumo al 50%. Estimamos que en total se están consumiendo cerca de (300,000 X 600 x 50%=) 90 millones de litros de más por día en duchas.   En total, conservadoramente, podemos estimar que cerca de (48+24+90=) 162 millones de litros de agua/día son desperdiciados en Panamá.  


Costo(C): $63 millones 
3 grifos/hogar x 300,000 hogares x $10/grifo + 3 grifos públicos/día x 1.5 millones de habitantes x $10/grifo = $54 millones
2 duchas/hogar x 300,000 hogares x $15/ducha = $9 millones
Beneficio (B): Conservación de 162 Millones de litros de agua por día
Grifos: 8 L/min x 5min /persona-día x 1,200,000 personas = 48 millones de litros de agua por día  
Cocinas: 10 min/día x 8 L/min x 300,000 cocinas = 24 millones de litros de agua por día 
Duchas: 10 min/día x 8 L/min x 600,000 duchas = 90 millones de litros de agua por día 
Costo/Beneficio (C/B): $0.39/L (primer año), $0/L (años siguientes)

SOLUCIÓN B: CONSERVACIÓN DE AGUA VÍA EDUCACIÓN

Por otra parte, si el Gobierno de Panamá invirtiese una fracción (e.g., 5%) de los B/.115.0 millones presupuestados (23.73% del presupuesto, MEDUCA 2016) para la educación hídrica y la construcción, mejoras y mantenimiento de las infraestructuras escolares en grifos ahorradores de agua, cuales crean conciencia hídrica, se pudiese estimar que en 5 años Panamá alcanzaría un nivel de conciencia hídrica que nos llevase a obtener el uso promedio de la región (300L menos que el consumo actual), ahorrandonos:

Costo (C): 5% ($115.0) = $5.75 millones
Beneficio (B): 300 L ahorrados/persona/día X 1.5 millones de habitantes = 450 millones L agua/día
C/B = $0.013/L (por año)

En resumen, inversión de cerca de 70 millones de dólares en estrategias de conservación y educación hídrica lograrían a corto y mediano plazo (0-5 años) ahorros significativos, posiblemente logrando duplicar o triplicar nuestra capacidad para suplir la población en Panamá Metro.  Similarmente, de adoptar una estrategia de conservación la CCP se ahorraría cerca de (162+450=) 612 millones de litros de agua por día, lo que se transferiría a un ahorro en el lago Alajuela (55 km2 área) de aproximadamente 1 cm por día.  En otras palabras, si Panamá adoptará una estrategia de conservación estimada en 63 millones de dólares, pudiese, en 15 días, haber impedido tener que adoptar medidas de reducción de calado en el Canal de Panamá las cuales resultaron en pérdidas de ingresos por aproximadamente 40 millones de dólares. 

SOLUCIÓN C: PRODUCCIÓN DE AGUA VÍA EMBALSES

En contraste, para resolver el problema de agua en la CCP, se a propuesto que, en vez de incrementar la eficiencia de los sistemas de despacho y la conciencia ciudadana, se aumente la captura de agua en cuencas aledañas a la CCP.  En específico se propone la construcción de un embalse en el Río Indio, cual se estima costará cerca de $230 millones y demorara cerca de 5 años en su construcción. La represa del Río Indio se estima tendrá costos de operación c.a. $2 millones por año y se estima que podrá suplir a la CCP con 3.3 mil millones de litros de agua por día. 

Costo: $230 millones (0-5 años), 2 millones/año (año 5 en adelante)
Beneficio: 3.3 mil millones de litros de agua por día
C/B = $0.07/L (primer año después de 5 años), $0.0006/L (año 5 en adelante)

CONCLUSIÓN

La República de Panamá es un país bendecido por abundancia de vida, y el agua es la sangre de todo lo vivo.  Aunque hay abundancia de agua norte y sur, este y oeste, arriba y abajo, los panameños (en su gran mayoría) nunca hemos sido instruidos en cómo valorarla y tomamos este recurso vital por sentado.  Sequías experimentadas en el 1998, 2016, y recientemente en el 2018-19 nos recuerda lo valioso que es el recurso y lo limitante que puede ser no tenerlo. De Panamá adoptar una estrategia de conservación y educación hídrica similar a la sugerida en este articulo permitiría aumentar la capacidad de servir el 100% de la población de forma sostenible por los próximos 20-30 años sin necesidad de embalses.  De llegar a incrementar la eficiencia en la utilización del recurso al promedio regional (~100 L/persona/día) Panamá pudiese lograr convertirse en un país hidricamente sostenible sin la necesidad de realizar inversiones en mega-obras. Eficiencia hídrica para el consumo humano abre puertas a la sostenibilidad de ecosistemas y sus servicios (purificación de agua, purificación de aire, biodiversidad, reducción de erosión, calidad de agua en las costas y vida marina, entre otros).  Por otro lado, mega-obras como el embalse del Rio Indio generan discordia en poblaciones de grupos originarios, perturbando su forma de vida.

Beneficios de lograr una alta eficiencia en los sistemas hídricos en el país se transfieren a la posibilidad de integrar actividades agropecuarias en la vecindad de los centros de población, incrementando aún más la eficiencia energética, y sostenibilidad alimentaria.  Es inteligente poner la mira a mejor eficiencia en el uso del agua (o cualquier recurso) para así tener mas flexibilidad en su uso final. No es inteligente invertir en mega-obras que intentan suplir recursos para su eventual desperdicio.

En este articulo demostramos que a través de la implementación de estrategias de conservación podemos lograr reducir nuestro consumo de agua significativamente y de inmediato.  Inversión en conservación es más eficaz en el corto y mediano plazo (Figura 7) y esta puede lograr incrementar la predictibilidad del comportamiento del Lago Alajuela y su navegabilidad.  Predecimos que inversiones en conservación se pagarían por si solas a corto plazo en base a la reducción de pérdidas en ingresos por peajes en el Canal de Panamá.

Más allá, de elegir una vía de conservación (dispositivos ahorradores de agua y educación) versus una estrategia de construcción de embalses, la disponibilidad de agua en Panamá no estaría sujeta a efectos climatológicos.  En la Figura 6 se puede apreciar la proyección de los costos/beneficios de las diferentes estrategias (sin contemplar costos sociales y ambientales causados por la estrategia de embalse). Como se puede apreciar en la Figura 7, dependiendo de cuán real sean los estimados de costos de realizar un embalse en el Rio Indio, la efectividad de la inversión cruzaría la de la estrategia de conservación en 7-10 años, conservadoramente.  

Concluimos que estrategias de conservación pueden ser más eficaces a corto y mediano (10-20 años) para lograr una sostenibilidad hídrica en Panamá.  Cabe resaltar que estrategias de conservación incentivan a un nuevo sector comercial (industria de conservación) el cual generaría plazas de empleo que ofrecerían mejor calidad de vida que los ofertados en obras de construcción.  Consideramos de suma importancia que se promueva la industria de conservación en nuestro país (y el mundo) para lograr objetivos de sostenibilidad y reducir impactos del cambio climático.


Figura 6 – Proyección de costos ($) y beneficios (agua ahorrada/acumulada en la CCP) a través del tiempo (ML = millones de litros, CUM = cumulativo).


Figura 7 – Efectividad de la estrategia de inversión (Litros de agua producidos/ahorrados divididos por el costo cumulativo) a través del tiempo.  Dada la incertidumbre de los costos reales de la inversión en el Rio Indio (indemnizaciones, geotecnia, etc.) estimamos el comportamiento de la efectividad con incrementos del 20 al 60% de sobrecostos.  Incrementos de sobrecostos en la obra del embalse del Rio Indio mueven la fecha de cruce en la efectividad comparado con una estrategia de conservación. La estrategia de conservación es efectiva de inmediato (2019).

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