SISTEMAS DE CAPTACIN DE AGUA DE LLUVIA (SCALL) Y

BIOPRODUCTIVIDAD EN COMUNIDADES MARGINADAS DE ZONAS RIDAS

Grupo Interdisciplinario de Vinculacin: Aurelio Pedroza Sandoval, Jos Antonio Chvez Rivero,

Ricardo Trejo Calzada, Jos Ruz Torres. Unidad Regional Universitaria de Zonas ridas de la

Universidad Autnoma Chapingo. Bermejillo, Dgo. CP. 35230. Email:

apedroza@chapingo.uruza.edu.mx

Resumen

Mxico cuenta con ms del 50% de su territorio con ambiente rido Clase B, con diversos

grados de aridez caracterizadas estas regiones por la escasa y errtica precipitacin pluvial

y donde se asienta alrededor del 18% de la poblacin nacional. El Grupo Interdisciplinario

de Vinculacin (GRINVIN) de la Unidad Regional Universitaria de Zonas ridas de la

Universidad Autnoma Chapingo, ha estado aplicando un modelo de desarrollo integral en

comunidades marginadas de zonas ridas de Mxico, particularmente las zonas norte de los

Estados de Durango y Zacatecas, donde el promedio de precipitacin vara de un rango de

240 a 350 mm de precipitacin. El modelo privilegia las actividades productivas y el

desarrollo de capacidades teniendo como denominador comn el factor agua, como recurso

restrictivo de alta magnitud. El objetivo del presente artculo, es difundir las experiencias y

lecciones aprendidas respecto al Sistema de Captacin de Agua de Lluvia (SCALL) y su

impacto en la produccin agroalimentaria en comunidades marginadas de zonas ridas. Lo

anterior significa que, una vez resuelto de alguna forma el problema del agua a nivel

comunidad, se procede al establecimiento de unidades productivas agroalimentarias a base

de produccin de hortalizas en traspatio y produccin de carne y huevo. Ambas unidades de

produccin familiar, como parte de un programa de seguridad alimentaria.

Palabras clave: Sequa, Agua, Alimentos, Zonas ridas.

I. INTRODUCCIN

Las Zonas ridas son un tema de actualidad por su extensin territorial y la abundancia y

diversidad de sus recursos naturales, ante el incremento de la poblacin mundial y la

creciente demanda de alimentos y otros satisfactores. De acuerdo a la Organizacin de las

Naciones Unidas, a enero de 2014, la poblacin mundial era de 7,200 millones de personas

en el planeta y se prev llegue a 9,600 para el 2050 (ONU, 2014). Este acelerado

crecimiento de la poblacin, sobre todo en pases en desarrollo, aumentar la presin en el

uso de los recursos naturales, en respuesta a la demanda consecuente de satisfactores,

principalmente los de tipo agroalimentario. Con todas las restricciones que la naturaleza y

los modelos econmicos-sociales imponen, las zonas ridas representan una de las opciones

de mayor viabilidad para responder en gran medida a los retos del siglo XXI, en trminos

sociales, ambientales y econmicos. Para ello, se requiere una visin sistmica e integral

del potencial y limitantes que existen en estas regiones, en relacin a sus recursos naturales

y las condiciones actuales y futuras que los determinan, como base para el diseo e

implementacin de planes de desarrollo territorial desde un punto de vista global y local,

acorde a las condiciones de cada regin en un marco de sustentabilidad.

En lo global, uno de los desafos a enfrentar en este siglo, es la reduccin de la pobreza en

los pases en desarrollo, mediante una mejor gestin en los recursos agua y suelo, como los

principalmente involucrados en la produccin de alimentos; as como la conservacin de la

biodiversidad y la restauracin de los ecosistemas frgiles como las zonas ridas, ante un

entorno de alto impacto ambiental, de carcter multicausal y al que se asocia en gran

medida el producido por el cambio climtico, mediante la influencia de eventos climticos

extremos (OECD/FAO, 2012; World Bank, 2008).

Respecto al recurso agua, se tiene que la mayor parte del agua del planeta se encuentra bajo

la forma de agua salada en los ocanos, solo 3 % de los recursos hdricos globales son

aguas dulces, 2/3 de los cuales provienen de la nieve y de los hielos polares y de las

regiones montaosas. De esta manera, el agua dulce constituye solo cerca del 1 % de los

recursos hdricos totales, donde la mayor parte de sta se encuentra como agua subterrnea,

mientras que menos del 2 % se encuentra en ros y lagos. En los climas hmedos y

templados, cerca del 40 % de la precipitacin termina en agua subterrnea y en los climas

mediterrneos esta cifra se reduce a 10-20 %; en tanto que en los climas muy ridos se

puede reducir virtualmente a cero. Dado que el agua y la poblacin estn mal distribuidas

en el planeta, la situacin del agua ya es crtica en varios pases y regiones y es probable

que este problema se intensifique en el futuro. La agricultura es el mayor consumidor de

agua en el mundo con el 70 % del consumo mundial, el uso domstico un 10 % y los usos

industriales un 21 %. La disponibilidad efectiva del agua se ha reducido por los

desequilibrios que ocasiona el crecimiento de la demanda, uso ineficiente y el aumento de

los niveles de contaminacin (IMTA, 2003).

De esta manera, los procesos productivos del sector primario son los de mayor consumo de

agua y ello motivado por la baja eficiencia en el uso de este recurso. Para tener una mejor

idea del derroche hdrico en la produccin de alimentos, habra que considerar que producir

un kilo de arroz, por ejemplo, requiere cerca de 3,500 litros de agua; un kilo de carne de res

necesita unos 15,000 litros y una taza de caf, alrededor de 140 litros. Adicionalmente, la

agricultura contribuye al cambio climtico con su cuota de emisin de gases de efecto

invernadero, que adems afecta al ciclo del agua del planeta. Las predicciones indican que,

para el 2030, las regiones ms afectadas por la escasez de alimento debida al cambio

climtico sern el sur de Asia y de frica y el hemisferio sur de Amrica latina (PENUMA,

2009).

De acuerdo al 4 Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos

hdricos en el mundo (UNESCO, ONU-Agua, 2012) y el Foro del Decenio para la Accin

del Agua como fuente de vida: 2005-2015, hay suficiente agua disponible para las

necesidades futuras globales, pero este escenario oculta enormes reas de absoluta escasez

del vital lquido que afecta a miles de millones de personas, muchas de las cuales son

pobres y desfavorecidas. Ante esta situacin, se hace necesario cambios fundamentales en

la gestin y las polticas a lo largo de toda la cadena de produccin agrcola para garantizar

el mejor uso posible de los recursos hdricos y responder as a la creciente demanda de

alimentos y de otros productos agrcolas.

La captacin de agua de lluvia es un medio relativamente fcil de obtener agua para

consumo humano y/o fines productivos. En muchos lugares del mundo con alta o media

precipitacin y en donde no se dispone de agua en cantidad y calidad necesaria para

consumo humano u otros fines, se recurre al agua de lluvia como fuente de abastecimiento.

Para ello, el agua de lluvia es interceptada, colectada y almacenada en depsitos para su

posterior uso. En la captacin del agua de lluvia con fines domsticos, se acostumbra

utilizar la superficie del techo como captacin, conocindose a este modelo como SCAPT

(sistema de captacin de agua pluvial en techos).

En 1997, se fund el Grupo Interdisciplinario de Vinculacin (GRINVIN) de la URUZA-

UACH, con el objetivo de promover el desarrollo integral de comunidades marginadas en

zonas ridas, teniendo como eje de accin el sistema de captacin de agua de lluvia y en

base a ello, generar un sistema de produccin familiar de seguridad alimentaria en

comunidades marginadas (Pedroza, et al. 1998).

II. PLANEACIN Y METODOLOGA DE TRABAJO

2.1. rea de influencia del proyecto SCALL y la bioproductividad

El sistema de captacin de agua de lluvia form parte del proyecto DESARROLLO

INTEGRAL EN ZONAS RIDAS financiado en 1998 por la Fundacin W.W.K. Kellogg-

Mchigan (Pedroza, 2010) y posteriormente por medio de Fondos Mixtos del Consejo

Estatal de Ciencia y Tecnologa del Estado de Durango en 2008, teniendo en ambos casos,

como rea de influencia del proyecto al Bolsn de Mapim, que es la parte norte y rida del

estado de Durango. Ms recientemente (2013), se ha estado replicando la experiencia en

Comunidades rurales de alta marginacin en el Municipio de Mazapil, Zacatecas, con

apoyo financiero de la Empresa GoldCorp a travs del Gobierno de Zacatecas (GRINVIN,

2012).

2.2. Modelo de desarrollo integral

En una primera etapa, el proyecto se avoca a tener una visin regional y comunitaria,

basado en un diagnstico participativo para conocer, por un lado, la disponibilidad de los

recursos naturales de que dispone la regin y, por otro lado, conocer las condiciones de

vida en que se encontraban los pobladores de las comunidades del rea de influencia del

proyecto. Una vez identificada la situacin regional y comunitaria, sta ltima acorde a un

diagnstico participativo a nivel familiar segn establece la Metodologa FAO en su Lnea

Base, se concreta en acciones especficas de organizacin, produccin agroalimentaria,

capacitacin, nutricin y alimentacin, educacin y salud y economa familiar, siempre

teniendo como denominador comn al agua, como factor limitante de primer orden, de

acuerdo al siguiente modelo:

Dnde: O= Organizacin; PFA= Produccin familiar de alimentos; S=Salud; E=Educacin.

III. PRINCIPIOS BSICOS EN EL DISEO DE PEQUEAS OBRAS DE

CAPTACIN DE AGUA DE LLUVIA.

La importancia de captar, almacenar y utilizar el agua de lluvia para uso productivo,

domstico y consumo humano es de gran relevancia para la mayora de las poblaciones,

sobre todo de aquellas que no tienen acceso a este recurso, como son las comunidades

rurales que habitan en las zonas ridas y semiridas. De acuerdo a (Anaya, 1998), los

sistemas de captacin de agua de lluvia (SCALL) son muy variados, aunque sus principios

sobre los cuales se disean son genricos.

Localizacin del sitio para establecer el SCALL

Determinacin de la demanda de agua por la familia o por la comunidad

Clculo de la precipitacin pluvial neta

rea de captacin del agua de lluvia

Diseo del sistema de conduccin del agua captada

Diseo del volumen del sedimentador por trampa de slidos

Diseo del sistema de almacenamiento del agua de lluvia captada

Diseo para el bombeo del agua almacenada al local de la planta de tratamiento

Diseo del sistema del tratamiento y/o purificacin del agua de lluvia

3.1. Seleccin del sitio de captacin. En la seleccin del sitio para establecer el SCALL,

depende del propsito del sistema. Si se trata de captacin de agua de lluvia para fines

productivos a nivel de campo, se requiere hacer un estudio hidrolgico de la cuenca para

asegurar que el volumen de agua a captar es la suficiente para las necesidades requeridas:

abrevaderos en el caso de aljibes, bordos en curvas a nivel para produccin de cultivos, o

simplemente identificar donde construir el depsito de agua en el caso de captacin de agua

de lluvia de los techos, entre otros sistemas.

3. 2. Clculo de la demanda de agua. La demanda o dotacin por persona, es la cantidad

de agua que necesita una persona diariamente para cumplir con las funciones fsicas y

biolgicas del organismo. Adems, considera el nmero de habitantes a beneficiar. La

expresin matemtica para calcular la demanda de agua es la siguiente:

Dj=Un*Dot*Nd/1000 12

D anual= Dj J=1 Donde:

Dj = demanda de agua en el mes j, m3/mes/poblacin

Nu = nmero de beneficiarios del sistema

Dot = dotacin, en l /persona/ da

Nd j = nmero de das del mes j

D anual = demanda de agua para la poblacin

j = nmero del mes (j = 1, 2, 3,., 12)

1000 = factor de conversin de litros a m3.

3.3. Clculo de la precipitacin pluvial. La eficiencia de la captacin del agua de lluvia

depende del coeficiente de escurrimiento de los materiales del rea de captacin, el cual

vara de 0. 0. a 0.9

Tipo de Captacin: Coeficiente de escurrimiento

Cubiertas superficiales

Concreto: 0.6 - 0.8

Pavimento: 0.5 - 0.6

Geomembrana de PVC: 0.85 - 0.90

Azotea

Azulejos, teja: 0.8-0.9

Hojas de metal acanaladas: 0.7-0.9

Orgnicos (hojas con barro): < 0.2

Captacin en tierra

Suelo con pendientes menores al 10%: 0.0-0.3

Superficies naturales rocosas: 0.2-0.5

En base a lo anterior se calcula la captacin neta de agua de lluvia, mediante la ecuacin:

PNijk = Pijk *captacion

Donde:

PNijk = precipitacin neta del da i, mes j y ao k en mm

Pijk = precipitacin total del da i, mes j y ao k en mm

captacin = eficiencia de captacin del agua de lluvia, 0.765

El mtodo es directo y preciso, solo habra que considerar algunos ajustes porque en

realidad disminuye el valor neto captado, por el salpique de agua, infiltracin y

evaporacin, entre otros factores, que ocurran antes de almacenarse el agua en los

depsitos. Para ello ya hay factores de correccin y se cuenta con tablas numricas o

mtodos grficos que identifican dicho ajuste, aunque esto debe adecuarse de acuerdo a la

regin.

Hay una matriz que identifica, de manera muy prctica, la cantidad de agua captada,

dependiendo de la superficie de captacin y el volumen de precipitacin anual promedio

(Cuadro 1).

Cuadro 1. Clculo por interpolacin de la cantidad de agua captada, segn el rea de

captacin y el volumen de agua de lluvia.

10 10 100 1,000 10,000 20,000 30,000

50 50 500 5,000 50,000 100,000 150,000

100 100 1,000 10,000 100,000 200,000 300,000

200 200 2,000 20,000 200,000 400,000 600,000

300 300 3,000 30,000 300,000 600,000 900,000

400 400 4,000 40,000 400,000 800,000 1,200,000

500 500 5,000 50,000 500,000 1,000,000 1,500,000

rea Precipitacin pluvial promedio (mm)

de cap.

(m2) 1 10 100 1,000 2,000 3,000

3.4. Clculo del rea de captacin de acuerdo al agua requerida y la precipitacin

media. El rea de captacin del agua de lluvia se obtiene con la ecuacin:

A =a b

Donde:

A= rea de captacin en m2

a= Ancho de la casa en m

b= Largo de la casa en m

En caso de que no exista el rea de captacin del SCALL, se disear en funcin de la

demanda anual de los habitantes a beneficiar y de la precipitacin pluvial neta anual.

12

Aec= Danual/PNj J=1 Donde:

Aec = es el rea de captacin necesaria para abastecer la demanda de agua a una familia o

comunidad en m2

D anual = demanda de agua anual que necesita una poblacin

12

PNj = Suma de precipitaciones netas medias mensuales que originan el escurrimiento. J=1

Estos son los aspectos tcnicos ms importantes en el diseo y construccin de las

pequeas obras de captacin de agua de lluvia, aunque tambin pueden considerarse los

clculos necesarios para el diseo hidrulico de conduccin y obviamente el de la

construccin del depsito de almacenamiento, lo cual es ms pragmtico a travs de la

tcnica de ferrocemento.

IV. RESULTADOS Y AVANCES

El proceso de intervencin comunitaria para el desarrollo comunitario, comprende tras

grandes etapas: la visin regional, la visin comunitaria y la aplicacin de proyectos

especficos, stos ltimos referidos a los SCALL y la puesta en marcha de proyectos

productivos familiares.

4.1. Visin Regional

Mediante uso de las tcnicas de Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG), construye la

visin regional, en base a la integracin de criterios de ndice de sequa y tipo de vegetacin

y tipo de uso de suelo. Ejemplo de ello es el caso de estudio de microregionalizacin

realizado en el 2011 para el caso de la regin centro-norte de Zacatecas (Cuadro 2, Fig. 1 a

y b).

Cuadro 2. Subregiones resultantes de la combinacin de criterios de ndice de sequa,

ndice de aridez y tipo de vegetacin y uso de suelo.

Microrregin

ndice de

Sequa en

poca de

Temporal

ndice de Aridez Vegetacin y Uso del Suelo

1

Baja (de 11 a 12

aos)

Zona Semirida Baja

(B3)

Selva Baja Subperennifolia y

Agricultura.

2 Zona Semirida Alta

(A3)

Matorral, Selva Baja Subperennifolia,

Bosque y Agricultura.

3 Zona rida Baja

(B2)

Matorral, Pastizal y Vegetacin

Halfita.

4

Moderada (de

13 a 14 aos)

Zona de Transicin Pastizal, Selva Baja Subperennifolia y

Agricultura.

5 Zona Semirida Baja

(B3)

Pastizal, Matorral, Selva Baja

Subperennifolia y Agricultura.

6 Zona Semirida Alta

(A3)

Matorral, Bosque, Pastizal, Vegetacin

Halfita, Selva Baja Subperennifolia y

Agricultura.

7 Zona rida Baja

(B2)

Matorral, Pastizal y Vegetacin

Halfita.

8

Alta (de 15 a 16

aos)

Zona Semirida Baja

(B3) Matorral, Pastizal y Agricultura.

9 Zona Semirida Alta

(A3)

Matorral, Pastizal, Bosque y

Agricultura.

10 Zona rida Baja

(B2)

Matorral, Pastizal, Vegetacin Halfita

y Agricultura.

(a) (b)

Fig. 1. Distribucin espacial por rangos de ndice de aridez (a) y distribucin espacial de las

microrregiones resultantes en la regin Centro-Norte del Zacatecas (b)

En base a esta microregionalizacin, se identifica el estado actual y potencial de los

recursos: agua, suelo, planta, clima para el establecimiento de proyectos de desarrollo de

manera focalizada para cada micro-regin (Pedroza, et al. 2013).

4.2. Visin comunitaria.

Mediante la aplicacin de una encuesta de lnea base de acuerdo a la metodologa PESA-

FAO-SAGARPA, pero adaptada a las condiciones y medios de trabajo del GRINVIN, se

procedi a identificar las condiciones sociales, econmicas y productivas en que se

encontraban las comunidades rurales del rea de influencia de los proyectos en el

Municipio de Mapim del Estado de Durango y del Municipio de Mazapil del Estado de

Zacatecas.

En particular para conocer, por ejemplo el estado actual de la disponibilidad de agua para

las comunidades del rea de influencia del Municipio de Mapim, se aplicaron las encuestas

respectivas. Aun cuando se han estado realizando acciones sobre sistemas de captacin de

agua de lluvia y el aprovechamiento integral de la misma en la regin, en el 2010 se realiz

un diagnstico para identificar la situacin actual sobre los recursos hdricos en las

principales comunidades rurales del rea de influencia antes citada. Los resultados

Reg io n 1

Reg io n 2

Reg io n 3

Reg io n 4

Reg io n 5

Reg io n 6

Reg io n 7

Reg io n 8

Reg io n 9

Reg io n 1 0

Simbologia

Elipsoide:Clark 1986

Datum:North American 1927

Microrregiones

Centro-Norte,

Zacatecas.

Elaborado por:Hernandez Osornio, Erika Y.Jose Cruz, AlbertoMarquez Rodriguez, Jorge A.Martinez Santiago, SantosMontiel Gonzalez, Ivan

-104

-104

-103

-103

-102

-102

-101

-101

23 23

24 24

25 25

N

90 0 90 Kilometers

Microrregiones Centro-Norte Zacatecas

Elipsoide:Clark 1986

Datum:North American 1927

Indice de Aridez

Centro-Norte,

Zacatecas.

Elaborado por:Hernandez Osornio, Erika Y.Jose Cruz, AlbertoMarquez Rodriguez, Jorge A.Martinez Santiago, SantosMontiel Gonzalez, Ivan

-104

-104

-103

-103

-102

-102

-101

-101

23 23

24 24

25 25

N

90 0 90 Kilometers

Indice de Aridez de la parte Centro-Norte, Zac.

Indice De Aridez

1

2

3

4

Simbologia

preliminares indican que el problema del agua subsiste como la limitante de primer orden

para un buen desarrollo de las actividades domsticas y productivas, stas ltimas tanto a

nivel de campo como de traspatio. Aunque el diagnstico abarc gran parte de la zona

centro-norte de Durango, los resultados que ahora se exponen corresponden ms a

comunidades pertenecientes al Municipio de Mapim, dado que es el rea donde ms

tiempo se tiene con el proyecto de desarrollo integral en comunidades marginadas de zonas

ridas, donde el agua es el eje central del plan de accin (Pedroza, et al, 2011).

Del total de la poblacin monitoreada, correspondiente a las comunidades rurales de

Montes de Oca, San Jos Bellavista, Santa Librada y Santa Ins se percibe que la mayora

de la regin no hay autosuficiencia de agua (37 % de la poblacin) y adems no se preve

como se resuelva en el corto plazo cuando tambin la mayora (41 %) no hace ninguna

accin de captacin de agua de lluvia (Fig. 2).

Fig. 2. Estado actual de la autosuficiencia y sistemas de captacin de agua de lluvia en el

rea de influencia inmediata de la URUZA-UACH. Bermejillo, Dgo. 2011.

Otra de las opciones ante la carencia de recursos hdricos como son las zonas ridas, es el

re-uso de las aguas que ya se utilizaron, es decir las aguas residuales. Esto con la finalidad

de optimizar el poco recurso del que se dispone. Sin embargo vuelve a reflejarse que no

existe una cultura del tratamiento de aguas residuales para reciclarla (77 %), aunque lo

destacable es que la mayora ha recibido capacitacin sobre el tema del agua, quiere decir

que solo faltan las acciones (Fig. 3). Est procesando un diagnstico sobre la situacin del

agua con ms detalle y con mayor rea de influencia, hacia la macro-regin de la zona

centro-norte del Estado.

Fig. 3. Estado actual de la cultura de tratamiento de aguas residuales (a) y capacitacin

sobre el tema del agua (b). Bermejillo, Dgo. 2011.

4.3. Sistemas de captacin de agua de lluvia (SCALL)

Una vez identificada la situacin de cada comunidad, se inician los proyectos especficos,

de los cuales el primero es el SCALL, como una forma de que las comunidades resuelvan

el problema ms comn y de mayor magnitud: la falta de disponibilidad de agua. Al

respecto, existen diferentes tcnicas para la captacin de agua de lluvia, desde los sistemas

extensivos, hasta los referidos a pequea escala; ambos sistemas ms usualmente utilizados

en las zonas de escasa precipitacin como las zonas ridas, donde el vital lquido es el

punto crtico. Los sistemas extensivos son los que se establecen en las grandes cuencas

hidrolgicas para captaciones en presas de alto volumen y dan origen a los distritos de

riego, que aunque ecolgicamente han sido objeto de crtica desde el punto de vista socio-

ambiental (Postel & Richter, 2010), lo cierto es que han representado ser los graneros del

pas, donde se produce gran parte de los cultivos agrcolas, ya sea para fines alimentarios o

de otra ndole, como el industrial. En este caso se har nfasis en los sistemas de captacin

y/o almacenamiento de agua a pequeas escala.

4.3.1. Sistemas de microcuencas. Los sistemas de microcaptacin o microcuencas

consisten en una serie de unidades en conjunto, aunque cada microcaptacin est separada

de la otra (FAO, 2000). Generalmente se utilizan las microcaptaciones conjuntamente con

tcnicas auxiliares como labranza y prcticas de conservacin del agua en el suelo. La gran

ventaja de las tcnicas de microcaptacin es que es posible combinarlas con las de

conservacin del agua y las de control de erosin; adems de ser relativamente sencillas,

econmicas y de alta efectividad. Las microcuencas son unidades geogrficas que se

apoyan principalmente en el concepto hidrolgico de divisin del suelo. Los procesos

asociados al agua, tales como escorrenta, calidad, erosin hdrica, produccin de

sedimentos, entre otros, normalmente se analizan sobre esas unidades geogrficas. En

algunas regiones ridas con suelos degradados, estos sistemas permiten su rehabilitacin

mediante el establecimiento de vegetacin nativa, tales como pastos, los cuales cumplen un

doble propsito: conservacin de suelos degradados por efectos de erosin hdrica y/o

elica y la posibilidad de alimentar ganado, tanto bovino como caprino, con las debidas

reservas de carga animal que no propicie el sobrepastoreo y el consecuente efecto de

degradacin. La captacin de agua de lluvia en microcuencas, en combinacin con algunas

otras prcticas de retencin de humedad, estn probando ser una alternativa eficiente para la

recuperacin de suelos degradados en zonas ridas y posibilitar el pastoreo de animales de

corral como las cabras, donde mediante la microcaptacin de agua de lluvia y la retencin

de humedad, se registra un crecimiento sostenido de pastos nativos a travs del tiempo

(Figuras 4a, 4b y 5) (Cruz, 2014).

a b

Fig. 4. Microcuencas en suelos degradados de zonas ridas: a) al inicio del experimento

(Mayo, 2011); b) al final del experimento. Fuente: Cruz, 2014.

Fig. 5. Crecimiento de la planta de pasto buffel (Cenchrus ciliaris L.) en diferentes fechas

de evaluacin en microcuencas captadoras de agua de lluvia. Roma Texas, Mapim, Dgo.

Fuente: Cruz, 2014.

Las principales caractersticas de un sistema de microcuencas, son:

Se colecta agua de escurrimiento superficial del suelo en reas de captacin de corta

longitud

La longitud del rea de captacin suele ser de 1 a 30 m

La escorrenta se almacena en el perfil del suelo

La relacin entre el rea de escorrenta y el rea de almacn (AE:AA) va

generalmente de 1:1 a 3:1

4.3.2. Sistema de captacin de agua en aljibes o sistema de terrazas. Otro sistema tpico

de captacin de agua de lluvia, sobre todo para fines productivos a pequeas escala es a

travs del aprovechamiento de escurrimientos superficiales a partir de cuencas a pequea

escala y el agua se puede almacenar en pequeos aljibes o mediante inundacin de terrenos

agrcolas en un sistema de terrazas. El primero, generalmente utilizado como abrevadero

para los animales y los segundos para el establecimiento de cultivos agrcolas. Estos

ltimos generalmente son establecidos en las partes bajas de pequeas laderas de cerros de

mediana altitud, los cuales en pocas de lluvia producen escurrimientos hdricos. Para que

este sistema sea efectivo, se requiere que donde se construyan las terrazas, corresponda a

suelos profundos y de buen drenaje, de tal manera que una vez que se inunden por el

tiempo de retencin del agua mediante la construccin de bordos a curvas de nivel, dichos

suelos tengan la capacidad de mantener la humedad por tiempo suficiente para perodos

relativamente largos (hasta dos meses) sin lluvia y el cultivo no est sujeto a estrs hdrico

severo.

Las principales caractersticas de un sistema de captacin de agua de lluvia a pequea

escala son:

Se cosecha el agua que fluye por la superficie del suelo

La escorrenta se almacena en el perfil del suelo o bien, puede almacenarse en

depsitos de agua como bordos, aljibes, presas medianas, o bien se inundan reas en

melgas en curvas a nivel, en un sistema parecido al sistema de terrazas

El rea de captacin tiene una longitud de 30 a 200 m o bien en otros casos el rea

de captacin puede referirse a grandes distancia (km) y proviene del flujo de un

arroyo que colecta aguas torrenciales y el agua se desva a travs de derivadoras

hacia los terrenos agrcolas

La relacin rea de captacin/rea de recepcin es normalmente de 2:1 a 10:1

4.3.3. Sistema de captacin de agua pluvial en techos (SCAPT). El sistema de captacin

de agua pluvia en techos, es el ms sobresaliente en el caso de captar o almacenar agua con

fines de uso domstico y/o produccin en traspatio. Este sistema se refiere a que el agua de

lluvia es interceptada, colectada y almacenada en depsitos para su posterior uso.

Diseo y construccin de reservorios de agua captadores y/o almacenadores de agua.

Una vez identificada la situacin comunitaria y teniendo una visin regional del estado en

que se encuentran sus recursos naturales, se procede a disear diferentes obras captadoras

de agua y reservorios almacenadores del vital lquido, siendo el ms popular las cisternas

de ferrocemento. Estas estructuras, son las de mayor impulso e impacto, por su sencillez de

construccin, economa y durabilidad, como obras captadoras de agua de lluvia a partir de

techos, pero tambin almacenadoras de agua, en caso de traslado y abasto de agua por

medio de pipa de los programas municipales o del propio productor.

El agua captada se canaliza, generalmente, por medio de tubos PVC al sistema de captacin

de agua de lluvia, la cual cuenta con un sistema previo de sedimentacin y finalmente llega

a la cisterna de ferrocemento que almacenar el agua captada. Los techos de la casa-

habitacin, escuela, iglesia, bodega, sombra (p.e.,estacionamiento, techumbre), y otras

construcciones, deben mantenerse limpios para evitar la basura (hojas, ramas, plstico,

otra), tierra o arenas que asolve el reservorio u obstruya la tubera o coladeras.

En las comunidades rurales de los Municipios de Mapim y aledaos del Estado de

Durango, as como del Municipio de Mazapil, Zacatecas, se han estado construyendo

cisternas de ferrocemento de 8,000 litros de capacidad, considerando que:

El tamao de una familia es de 3 a 5 personas (promedio general)

Las necesidades de agua son de entre 1000 y 2000 litros persona-1 ao-1

El rea de captacin de los techos oscilan entre 50 y 70 m2

La precipitacin promedio anual es de 250 mm para la regin de Mapim, Dgo. y

350 mm para la regin de Mazapil, Zac

Se construyen moldes (metlicos, de cartn, de triplay u otro material) para el

repellado que sern usados en varias cisternas, reduciendo costos

El diseo de construccin de las cisternas es mediante la excavacin para el caso de

cisternas empotradas en el suelo y solo con 50 cm de saliente sobre la superficie del suelo,

o bien superficiales construidas sobre el suelo, solo con el piso de desplante empotrado. La

primera es para climas calurosos, donde se dispone de suelo blando y no implica mucho

esfuerzo la excavacin, permitiendo que la toma de agua sea fcil y operable manualmente,

ya sea con una bomba de mbolo artesanal o de mecate, como tradicionalmente se le

conoce. En las segundas, se acude a ello cuando el suelo es muy compacto tipo tepatatoso y

hace sumamente difcil la excavacin. Este segundo tipo de cisternas tiene la particularidad

de que la tapa queda muy alta, pero debe cuidarse que la altura de la cisterna sea la

adecuada para la descarga de la tubera hidrulica de los techos, para la captacin

respectiva.

Al mismo tiempo que se hace la excavacin (Fig. 6a), se prepara el armazn de la

electromalla por ambos lados con tela gallinera, a base de pequeos amarres con trozos de

alambre, de acuerdo a las dimensiones de la cisterna (Fig. 6b). Por ejemplo, para una

cisterna de 8 mil litros, se prepara una electromalla de 2 m de altura y 2.30 m de dimetro.

Una vez que est hecha la excavacin, profunda o superficial, se procede al armado del

piso; el cilindro de electromalla previamente armado en lugar anexo a la excavacin, se

coloca sobre la armazn del piso y ambas estructuras, piso y cilindro, se amarran con

alambre, para luego proceder primero a repelleo de las paredes internas del cilindro, previa

colocacin de un material amarrado por fuera que puede ser cualquier lmina o un simple

cartn, que soporte la mezcla que se le est aplicando por dentro (Figs. 6 c y d). Una vez

que se ha repellado la pared externa se procede a vaciar el piso (Fig. 7a). Toda esta prctica

debe ser en el menor tiempo posible y que los materiales de ambas secciones estn frescos,

para un mejor amarre de la mezcla a base de cemento y arena.

Posteriormente se procede al repellado de la pared externa del cilindro (Fig. 7b) y

finalmente se hace la losa del techo de la cisterna, con un vaciado colocando primero una

cimbra de madera y un poln, que permita el sostn de la losa (Fig.7c). Al final se realiza el

acabado de la cisterna y pintado de la misma con pintura de alberca, para evitar que las

filtraciones (Fig. 7d).

a

d

b

c

Fig. 6. Primeras fases de construccin de una cisterna de ferrocemento: a) Excavacin b)

armado del cilindro a base de electromalla y tela gallinera c) amarre del cilindro a la

estructura de la base del piso d) colocacin de lminas de cartn grueso por la cara interna

del cilindro para repellar por la parte interna. Curso Internacional sobre Sistemas de

Captacin de Agua, impartido por el GRINVIN en la Repblica de Hait, 2010.

Fig. 7. Fases finales en construccin de una cisterna de ferrocemento: a) repellado lado

interno del cilindro de electromalla y vaciado del piso, b) repellado por la cara externa del

cilindro, una vez que se quita las lminas de cartn, c) vaciado y acabado del techo de la

cisterna dejando el espacio para una puerta metlica, d) acabado y pintura de la cisterna.

Curso Internacional sobre Sistemas de Captacin de Agua, impartido por el GRINVIN en la

Repblica de Hait, 2010.

a

d c

b

(a) (b)

Fig. 8. Cisternas de ferrocemento: empotrada en suelo y con saliente de 50 cm sobre el

suelo (a) y externas sobre la superficie del suelo (b). Mazapil, Zac. GRINVIN, 2013.

V. PROGRAMA DE AGRICULTURA (PAF).

Una vez resuelto el problema del agua mediante obras almacenadoras, como las cisternas,

sea de ferrocemento o de concreto a base de molde, se procede a desarrollar actividades

productivas de tipo familiar. Para ello, en una primera etapa se desarrollan actividades de

motivacin y capacitacin sobre actividades productivas en traspatio, sobre sistemas de

produccin agroalimentaria (huertos familiares) y sistema de produccin avcola para

abasto de huevo y carne de gallina, sta ltima como forma de complementar el valor

nutricional de la dieta alimenticia.

Huertos familiares. Puesto que se trata de zonas con altas restricciones de agua, se

establecen huertos con sistema rstico de riego por goteo, mediante conexin directa del

sistema abasto de agua, o el establecimiento de un recipiente de 20 litros de agua, con

sistema de filtro a base de arena, grava y carbn activado, para utilizar aguas grises

producto del uso domstico y con ello regar el huerto. El recipiente se coloca sobre un

soporte a unos 2 m altura para generar presin sobre las lneas regantes o bien a base de

riego con agua corriente (Fig. 9).

Fig. 9. Sistema de produccin agroalimentaria mediante el establecimiento de huertos

familiares en traspatio. Mazapil, Zac. GRINVIN, 2013.

Produccin de huevo y carne de gallina. Mediante el diseo y establecimiento de

gallineros rsticos a base de pequea barda de bloque o adobe y un pequeo cercado con

tela gallinera y techo de lmina y puerta movible, se colocan paquetes de 12 pollitas

coloradas, las cuales son rsticas y en un trmino de seis meses empieza la fase de postura

de huevo (Fig. 10). Con ello se pretende mejorar la dieta alimenticia, mediante el

enriquecimiento de los alimentos con protena animal, la cual es bsica en la poblacin

infantil y adultos mayores, que son los sectores sociales con mayor grado de desnutricin

en las zonas rurales del pas.

Fig. 10. Sistema de produccin de huevo y carne de gallina mediante el establecimiento de

gallineros rsticos con uso de pollitas coloradas. Mazapil, Zac. GRINVIN, 2013.

Produccin de caprinos para carne y leche. Una de las actividades ms comunes y ms

generalizadas en las comunidades rurales de las zonas ridas fuera de las reas de riego, es

la produccin de caprinos (Fig.11). Sin embargo, la caprinocultura no ha recibido la

atencin suficiente para promover un desarrollo sostenible en regiones de alta marginacin

en zonas ridas. Es necesario entonces, la aplicacin de una estrategia tcnico-

metodolgica que permita explotar las bondades de este sistema de produccin, sobre todo

de aqullos a base de pastoreo extensivo, combinado con estancias de corral. Desde el

punto de vista familiar, el ganado caprino es toda una alternativa alimentaria y fuente de

pequeos ingresos, mediante la produccin de leche y carne de cabrito; as como la venta

de adultos para carne o en el caso de los machos como sementales. Aqu el reto es el diseo

de un paquete tecnolgico a pequea escala, para que las familias dispongan de un pequeo

hato caprino, con un buen sistema de manejo en lo que se refiere a: abasto de agua y

forraje, manejo sanitario y reproductivo, nutricin y alimentacin y oportunidad de

mercado. La mayora de estos aspectos el caprinocultor tiene idea de cmo enfrentrarlos,

pero donde ms se hace crtico el punto, es en la disponibilidad agua y forraje en tiempo de

secas y la manera de cmo procesar y comercializar sus productos, desde los derivados de

la propia leche, como los dulces y queso, hasta el propio cabrito. Lo anterior, ante el

acaparamiento que hace de estos productos el intermediario. En todo ello se ha trabajado

por parte del GRINVIN y se ha dispuesto de un paquete tecnolgico que aborda toda esta

problemtica y ha culminado con la formacin de una asociacin de caproniocultores del

Municipio de Mapim, Dgo., lo cual ha permitido superar diversos problemas y acceder a

los programas gubernamentales de apoyo a este tipo de productores.

Fig. 11. Pequeas unidades de produccin caprina en la regin centro-norte de Mxico.

Montes de Oca, Mapim, Dgo. 2013.

Todos estos y otras especies vegetales y animales como los cerdos y conejos, pueden

formar parte de un sistema de produccin familiar, lo cual es la base de una mayor

seguridad alimentaria, y que ha demostrado disminuir los grados de subalimentacin y

desnutricin en las familias, como se ha hecho en algunas regiones de Mxico, centro y

Sudamrica. Brasil, durante el rgimen de Lula Da Silva, mediante su programa hambre

cero donde se disearon y construyeron un milln de cisternas familiares en la parte

nordeste de ese pas, permiti la produccin y seguridad alimentaria al instaurar el

Programa Nacional de Agricultura Familiar (PRONAF) (Hernndez, et al, 2001 y Pedroza

et al, 1988).

Lo anterior significa que, mediante el abasto mnimo de agua y el establecimiento de un

sistemas bsico de produccin agroalimentaria, se sientan las bases para que, en una etapa

posterior y de acuerdo al MODELO MAPIM, se pase a etapas superiores de desarrollo,

como la educacin y salud y la economa familiar, sta ltima mediante un sistema de

fondo de ahorro y microcrdito y el impulso de la microemepresa rural (Pedroza, 2010).

Con ello, se estaran sentando las bases hacia un autodesarrollo con visin sustentable en

comunidades con alto grado de marginacin y pobreza en zonas ridas..

VI. A MANERA DE CONCLUSIONES

Las zonas ridas requieren de un programa ms sostenido que les permita captar y

almacenar el agua, para que a partir de esos reservorios, se disponga del vital

lquido durante los perodos crticos de sequa.

El proceso de diseo y construccin debe ser mediante un programa de induccin y

capacitacin para que las actividades sean participativas y generen empoderamiento

en la poblacin hacia soluciones alternativas a su problemtica.

La captacin de agua de lluvia (SCALL) es una alternativa ante la escasez del vital

lquido para fines domsticos y/o productivos a nivel familiar, que les permita una

seguridad alimentaria bsica.

El SCAPT, es un mdulo de apoyo en la capacitacin a productores sobre una mejor

cultura en la captacin y el mejor uso del agua.

La cisterna de ferrocemento en una alternativa real para la seguridad hdrica y

agroalimentaria para las familias en comunidades rurales marginadas de las zonas

ridas

VII. LITERATURA CITADA

Anaya, G. M. 2004. Sistema de captacin de agua de lluvia para uso domestico en Amrica

Latina y el Caribe. IICA. Agencia de cooperacin tcnica IICA-Mxico.

Anaya, G. M. 1998. Sistemas de Captacin del Agua de lluvia en Amrica Latina y el

Caribe: Bases para el Desarrollo Sostenible. IICA-Mxico 96 pp

Cruz, M., A. 2014. Evaluacin de prcticas de retencin de humedad para el

establecimiento de pasto buffel (Cenchrus ciliaris L.) en zonas ridas. Tesis de Maestra en

Ciencias. Mxico, Unidad Regional Universitaria de Zonas ridas de la Universidad

Autnoma Chapingo. Bermejillo, Dgo.

GRINVIN, 2012. Proyecto de desarrollo integral en comunidades marginadas del

Municipio de Mazapil, Zac. Unidad Regional Universitaria de Zonas ridas, UACH.

Bermejillo, Dgo. 14 pp.

Hernndez, J.M., Figueroa, R.O.L., Nez, E.J.F. y Jimnez, S.L. 2001. Proyectos de la Iniciativa de Nutricin Humana apoyados por la Fundacin W.K. Kellogg. Evaluacin de

impacto socioeconmico del proyecto: Alternativas de desarrollo social en comunidades

marginadas del Municipio de Mapim, Dgo. Mxico. Colegio de Posgraduados, Montecillo, Edo. De Mxico. 155 pp.

IMTA, 2003. Aspectos relevantes de la poltica del agua en Mxico, en el marco de

desarrollo sustentable. Mxico, D. F. 30 pp.

OECD/FAO. 2012. OECD-FAO Agricultural Outlook 2012-2021. OECD Publishing and

FAO.

ONU, 2014. La poblacin mundial alcanzar los 9.6 mil millones en 40 aos. Recuperado

de: http://actualidad.rt.com/actualidad/view/97314-poblacion-mundial-crecimiento-onu

Pedroza-Sandoval A., Trejo-Calzada, R., Martnez-Santiago, S., Hernndez-Osorio, E.,

Cruz-Alberto, J., Mrquez-Roddrguez, J.A., Montiel-Gonzlez, I. 2013. Una

metodologoga de regionalizacin para intervencin comunitaria: Una experiencia de

Vinculacin Universidad-Empresa. XXI Memorias de Trabajos Seleccionados del XX

International Materials Research Congress. Cacn, Mxico pp. 49-54.

Pedroza, S.A., Ruz, T.J. y Alaniz, F.l. (Edits) 1988. Desarrollo Rural Sustentable.

Experiencias, Enfoques y Perspectivas. Editorial Hera Impresores, S.A. de C.V. Gmez

Palacio, Dgo. Mxico. 183 pp.

Pedroza-Sandoval, A., Snchez-Cohen, I., Becerra-Lpez, J.L., Ramos-Cortez E., Reyes-

Bernab, C., Rosales-Palacios, L.V. y Vargas-Piedra, G. 2011. Metodologa para

regionalizar zonas de escaso rgimen pluvial: Estudio de caso Estado de Durango. Unidad

Regional Universitaria de Zonas ridas, UACh. Bermejillo, Dgo. 15 pp.

Pedroza Sandoval, Aurelio. 2010. Desarrollo Comunitario Sustentable. Una alternativa a la

crisis agroalimentaria en pases en desarrollo. DR Universidad Autnoma Chapingo.

Departamento de Publicaciones de la Direccin General de Difusin Cultural y Servicio.

147 pp.

PENUMA, 2009. The environmental food crisis: The environment's role in averting future

food crises. Recuperado de:www.un.org/spanish/waterforlifedecade/food_security.shtml

Postel S. & Richter B. 2010. Ros para toda la vida. La gestin del agua para las personas y

la naturaleza. Traducido de: Rivers for Life. Managing Water for People and Nature.

SEMARNAT-INE.

UNESCO, ONU-Agua, 2012. Programa Mundial de Evaluacin de los Recursos Hdricos

(WWAP). Recuperado de: www.un.org/spanish/waterforlifedecade/food_security.shtml

World Bank, 2008. World Development Report 2008: Agriculture for Development. The

International Bank for Reconstruction and Development/The World Bank.