Seminario Internacional “La huella hídrica” Lima, Perú, 6 ...
Introducción a la Evaluación de la Huella Hídrica
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Introducción a la Evaluación de la Huella Hídrica
Seminario Internacional: Información Estadística y Geográfica para el Mejor Manejo del Agua en México, INEGI-UAM
D.F., México, 6-7 Marzo 2012
Maite Aldaya
Consultora, PNUMA Investigadora, OA-FMB
Asociada, WFN
Estructura
1. Fundamento 2. Evaluación de la Huella Hídrica (HH) - HH de un producto - HH de un consumidor - Contabilidad nacional de la HH - Contabilidad corporativa de la HH 3. Aplicaciones
1. Fundamento
Agua verde ► volumen de agua de lluvia acumulada en el suelo Agua azul ► volumen de agua dulce superficial o subterránea
Producir más bienes y servicios utilizando menos agua... Uso eficiente del agua La realización de una función, tarea, proceso o resultado con la
mínima cantidad de agua posible (m3/unidad de producto)
Productividad del agua Relación entre el volumen de beneficio, es decir, la producción,
servicio o satisfacción, con la cantidad de agua utilizada en el proceso de producción (unidad de producto/m3)
PRODUCCION de bienes intensivos en agua
Globalización del Agua
Consumo de agua local y contaminación relacionada con la exportación
CONSUMO de bienes intensivos en agua Ahorro de agua, pero también
dependencia hídrica relacionada con la exportación
TRADE COMERCIO
Sistemas de contabilidad del agua
Producción • Eurostat/OECD joint questionnaire • FAO AQUASTAT • System of Environmental and Economic Accounting for Water (SEEA-W) • Water footprint dataset Consumo • Input output analysis • Partial and general equilibrium models • Process analysis (LCA, WF)
2. Evaluación de la Huella Hídrica
Concepto de la huella hídrica
[Hoekstra et al., 2011]
► La HH es un indicador del uso del agua que incluye tanto el uso de agua directo como indirecto de un consumidor o productor. ► se mide en términos de volumen de agua consumida (evaporada o que no retorna) y/o contaminada por unidad de tiempo. ► es un indicador geografica y temporalmente explicito. ► puede ser calculada para un proceso, producto, consumidor, grupo de consumidores (e.g. municipio, provincia, estado o nación) o productor (e.g. un organismo público, empresa privada).
[Hoekstra et al., 2011]
Componentes de la huella hídrica
[Hoekstra et al., 2011]
Huella hídrica directa Huella hídrica indirecta
Huella hídrica verde Huella hídrica verde
Huella hídrica azul Huella hídrica azul
Huella hídrica gris Huella hídrica gris
Consum
o de agua
Contam
. de agua
Uso no consuntivo de agua (flujo de retorno)
Extracción de agua
Estadísticas tradicionales
del uso de agua
Evaluación de la sostenibilidad de la huella hídrica
Contabilidad de la huella hídrica
Formulación de respuestas
Establecimiento del objetivo y
alcance
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4
Evaluación de la huella hídrica
Alcance
• Enfoque: contabilidad, evaluación de impacto o formulación de respuestas
• ¿Huella hídrica verde, azul y/o gris? • ¿Huella hídrica directa y/o indirecta? • ¿Dónde truncar el análisis cuando se analiza la cadena de
distribución? • ¿Qué nivel de explicación espacio-temporal? • ¿Qué periodo de datos: un año concreto, la media de varios
años, o el análisis de tendencias?
Unidad de una huella hídrica
• HH de un proceso: volumen de agua por unidad de tiempo. Cuando se divide por la cantidad de producto que resulta del proceso, también puede expresarse como el volumen de agua por unidad de producto.
• HH de un producto: volumen de agua por unidad de producto. Ejemplos:
o volumen de agua por unidad de masa
o volumen de agua por unidad de dinero
o volumen de agua por parte
o volumen de agua por unidad de energía (alimentos, combustibles)
• HH de un consumidor o empresa y HH dentro de un área: volumen de agua por unidad de tiempo. La huella hídrica de una comunidad de consumidores también pueden ser expresada en términos de volumen de agua por unidad de tiempo per cápita.
La huella hídrica de un producto
Huella hídrica de un producto
► el volumen de agua dulce utilizada para producir el producto, sumado a lo largo de las distintas etapas de la cadena de distribución. ► cuando y donde se utiliza el agua: la huella hídrica incluye una dimensión temporal y espacial. ► tipo de uso de agua: huella hídrica verde, azul, gris.
[Hoekstra et al., 2011]
[Hoekstra et al., 2011]
Huella hídrica verde ► volumen de agua de lluvia evaporada o incorporada en el
producto.
Huella hídrica azul ► volumen de agua superficial o subterránea evaporada,
incorporada en el producto o retornada a otra cuenca o al mar.
Huella hídrica gris ► volumen de agua contaminada.
Huella hídrica de un producto
Huellas hídricas de varios productos
1 kg trigo 1 m3 agua
1 kg arroz 3 m3 agua
1 kg leche 1 m3 agua
1 kg queso 5 m3 agua
1 kg cerdo 5 m3 agua
1 kg ternera 15 m3 agua
global averages
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huellas hídricas de varios productos
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Portador de energía primaria Huella hídrica media global (m3/GJ)
No-renovable Gas natural 0.11
Carbón 0.16
Crudo 1.06
Uranio 0.09
Renovable Energía eólica 0.00
Energía termosolar 0.27
Energía hidráulica 22
Energía de la biomasa 70 (rango: 10-250)
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
Huella hídrica de la energía
Huella hídrica de un consumidor
► el total de agua utilizada para la producción de los bienes y servicios consumidos. ► igual a la suma de las huellas hídricas de todos los bienes y servicios consumidos. ► dimensiones de la huella hídrica: • volumen • donde y cuando • tipo de uso del agua: verde, azul, gris
Huella hídrica de un consumidor
[Hoekstra et al., 2011]
uso de
agua azul
agua gris
Agricultor Minorista Procesador de alimentos
Flujo de agua virtual
Flujo de agua virtual
Flujo de agua virtual
uso de
agua verde y azul
uso de
agua azul
agua gris
agua gris
Consumidor
uso de
agua azul
agua gris
HH indirecta HH directa
Huella hídrica de un consumidor
[Hoekstra et al., 2011]
Huella hídrica de un consumidor en el Reino Unido
► alrededor del 1% de la huella hídrica es en el hogar. 21 litros/día
► alrededor del 99% de la huella hídrica es ‘invisible’, se refiere a los productos que compran los consumidores en el supermercado. 3021 litros/día para productos agrícolas 405 litros/día para productos industriales
► alrededor del 75% de la huella hídrica del Reino Unido se encuentra en el extranjero.
[Mekonnen & Hoekstra, 2011]
Huella hídrica de un consumidor
[Hoekstra et al., 2011]
Reducción de la huella hídrica directa: ahorro de agua en el inodoro, ducha, etc.
Reducción de la huella hídrica indirecta: sustitución de un producto que tiene una huella hídrica grande por un
tipo diferente de producto que tiene una huella hídrica más pequeña; sustitución de un producto que tiene una huella de agua grande por el mismo producto obtenido de otra fuente, con una huella hídrica más pequeña.
Pedir transparencia de los productos a las empresas y regulación a los gobiernos
“Supermercado”
Contabilidad nacional de la huella hídrica
► el volumen total de agua que se utiliza para producir los bienes y servicios consumidos por los habitantes de la nación. ► dos componentes: • huella hídrica interna – dentro del país • huella hídrica externa – en otros países ► huella hídrica nacional = uso de agua nacional + importación de agua virtual
– exportación de agua virtual
Huella hídrica del consumo nacional
[Hoekstra et al., 2011]
Consumo
Exportación Pr
oduc
ción
Impo
rtaci
ón
Huella hídrica interna
Huella hídrica externa
Huella hídrica
Uso agua para
exportación
Importación de agua
virtual para re-exportar
Exportación agua virtual
+
+
=
=
Uso del agua en el
país
Importación agua virtual
+ +
= =
Balance de agua virtual
+
+ =
=
Marco nacional de contabilidad de agua
Estadísticas tradicionales
sobre el uso de agua [Hoekstra et al., 2011]
País / región
Huella hídrica nacional (Gm3/year) desde la
perspectiva de la producción
desde la perspectiva del
consumo
Australia 91 27 Canada 123 63 China 893 883 Egipto 59 70 EU25 559 744 India 1013 987 Japón 54 146 Jordania 1.8 6.3 USA 750 696
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
HH del consumo nacional
HH dentro de una nación
Estadísticas tradicionales del uso del agua,
pero limitadas a las extracciones de agua
Huella hídrica del consumo nacional
[Mekonnen & Hoekstra, 2011]
Global average water footprint
[Mekonnen & Hoekstra, 2011]
Huella hídrica del consumo nacional
Huella hídrica nacional
Integrar la evaluación de la huella hídrica en la política nacional del agua.
Promover la coherencia entre el agua y otras políticas gubernamentales: medio ambiente, agricultura, energía, comercio, la política exterior.
Reducir la propia huella hídrica organizational.
Promover transparencia de los productos apoyar a las empresas para hacer la contabilidad del agua y poner en práctica
medidas de mejora. e.g. etiquetado; e.g. certificación de las empresas.
Huella hídrica nacional - España
Huella hídrica en la política - caso español • España es el primer país que ha incluido el análisis de la huella hídrica en la política nacional en el contexto de la Directiva Marco del Agua de la UE (DMA) (2000/60/CE). En 2008 el Gobierno español aprobó un reglamento que exige el análisis de la huella hídrica para el desarrollo de los planes hidrológicos de cuenca de acuerdo con la DMA (BOE, 2008). • Otra reciente regulación española sobre turismo sostenible menciona la huella hídrica (Plan FuturE 2010) (BOE, 2010)
Contabilidad corporativa de la HH
Riesgos para las empresas • Riesgo físico • Riesgo reputacional • Riesgo regulatorio • Riesgo financiero
Oportunidades para las empresas • frontrunner advantage • Imagen corporativa
Responsabilidad social corporativa
¿Por qué se interesan las empresas?
• volumen total de agua dulce que se emplea directa e indirectamente para hacer funcionar y mantener un negocio.
• dimensión temporal y espacial : cuando y donde se utilizó el agua.
• tres componentes: verde: volumen de agua de lluvia consumida. azul: volumen de agua superficial o subterránea consumida. gris : volumen de agua contaminada.
Huella hídrica de una empresa
[Hoekstra et al., 2011]
Huella hídrica de una empresa
Huella hídrica operacional • el uso del agua directo por parte del productor – para la
producción, fabricación o actividades de mantenimiento. Huella hídrica de la cadena de suministro • el uso del agua indirecto en la cadena de suministro del
productor
[Hoekstra et al., 2011]
La huella hídrica de un minorista
HH cadena de suministro HH operacional HH de uso final del producto
Estadísticas tradicionales del uso del agua corporativo
uso de
agua azul
agua gris
Agricultor Minorista Procesador de alimentos
Flujo de agua virtual
Flujo de agua virtual
Flujo de agua virtual
uso de
agua verde y azul
uso de
agua azul
agua gris
agua gris
Consumidor
uso de
agua azul
agua gris
[Hoekstra et al., 2011]
Reducción de la huella hídrica operacional: • ahorro de agua en las propias operaciones.
Reducción de la huella hídrica de cadena de suministro: • influir en los proveedores; • cambiar a otros proveedores; • transformar el modelo de negocio a fin de incorporar o
controlar mejor las cadenas de suministro.
Huella hídrica de una empresa
Evaluación de la Huella Hídrica:
Respuesta
Consumidores o las organizaciones de consumidores o del medio ambiente impulsan a empresas y gobiernos para abordar el uso del agua e impactos a lo largo de las cadenas de suministro.
Algunas empresas actúan voluntariamente en una etapa temprana, impulsado por los consumidores o inversores.
Gobiernos promueven las empresas en una fase temprana e implementan regulaciones en una fase posterior.
Gobiernos, empresas, consultores y contables utilizan las mismas definiciones y métodos de cálculo.
Cooperación internacional, a través de NU y otras instituciones.
Responsibilidad compartida
[Hoekstra et al., 2011]
Perspectiva final
Industria Agricultura
HH verde No relevante Disminucion HH verde
- aumenar productividad agua verde (ton/m3)
HH azul HH azul cero
- recuperar y reciclar el flujo de
evaporación
Disminucion HH azul
- aumentar productividad agua azul (ton/m3)
- Adoptar mejores técnicas y prácticas de riego
-aumentar la producción de tierras de secano
HH gris HH gris cero
- contaminación cero – recuperar
productos químicos y el calor del
flujo de residuos- reciclar
Reducir el uso de fertilizantes y pesticidas
artificiales
- agricultura orgánica
[Hoekstra et al., 2011]
Prioridades en la reducción de la huella hídrica
[Hoekstra et al., 2011]
No-hotspots Hotspots
Poco potencial de reducción 0 +
Gran potencial de reducción + ++
Transparencia a lo largo de la cadena de suministro
Cultivo cosechas
HH indirecta
HH directa
Ganadería
HH directa
HH indirecta
Procesador de alimentos
HH directa
HH indirecta
Minorista
HH directa
HH indirecta
Consumidor
HH directa
Eficiencia del uso del agua a diferentes niveles
Nivel Medio Usuario Eficiencia local
Crear incentivos para el usuario del agua: precio del agua, promoción de tecnología, sensibilización
Cuenca hidrográfica Asignación eficiente
Distribuir el agua donde su valor añadido es el más alto
Global Eficiencia global
Comercio de agua virtual de regiones con abundante agua a regiones con escasez
Cuestión clave: ¿Cómo desarrollar un conjunto coherente de acciones a diferentes niveles espaciales para resolver los problemas locales de agua?
Cooperación internacional
► etiquetado de productos? ► certificación de industrias y minoristas? ► water disclosure? ► objetivos globales de reducción de la huella hídrica? ► reglas de comercio OMC? ► protocolo internacional de precios del agua? ► derechos de agua mínimos? ► coherencia estrategias agua-energía?
Rol de la tecnología
• Prevención del uso de agua • rediseño del proceso – e.g. saneamiento seco, limpieza en seco
• Tecnología de ahorro de agua • dispositivos innovadores en los hogares e industrias • técnicas de ahorro de agua de riego a lo largo de la cadena de
suministro (almacenamiento - distribución - aplicación) • reutilización del agua
• Desalinización • Prevención de la contaminación
• reciclaje de productos químicos y materiales • tratamiento de aguas residuales
3. Aplicaciones
Water footprint sustainability
assessment
Water footprint accounting
Water footprint response
formulation
Setting goals and scope
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4
Direct water footprint Indirect water footprint
Green water footprint Green water footprint
Blue water footprint Blue water footprint
Grey water footprint Grey water footprint
Water
consumption
Water
pollution
Aplicaciones
Aplicaciones
Geographic unit Source
Global and supranational
• Global (Hoekstra and Hung, 2002, 2005; Hoekstra, 2003, 2006, 2008b; Chapagain and Hoekstra, 2004, 2008; Hoekstra and Chapagain, 2007a, 2008; Liu et al, 2009; Siebert and Döll, 2010) • Central Asia ( Aldaya et al, 2010c)
National
• China (Ma et al, 2006; Liu and Savenije, 2008; Hubacek et al, 2009; Zhao et al, 2009) • Germany (Sonnenberg et al, 2009) • India (Kumar and Jain, 2007; Kampman et al, 2008; Verma et al, 2009) • Indonesia (Bulsink et al, 2010) • Morocco (Hoekstra and Chapagain, 2007b) • Netherlands (Hoekstra and Chapagain, 2007b; Van Oel et al, 2008, 2009) • Romania (Ene and Teodosiu, 2009) • Spain (Novo et al, 2009; Aldaya et al, 2010b; Garrido et al, 2010; MARM, 2011) • Tunisia (Chahed et al, 2008) • UK (Chapagain and Orr, 2008; Yu et al, 2010) • Belgium (WWF, 2011)
Sub-national
• Chinese provinces (Ma et al, 2006) • City of Beijing (Wang and Wang, 2009) • Indian states (Kampman et al, 2008) • Doñana Region, Spain (Aldaya et al., 2010d) • Mancha Occidental Region, Spain (Aldaya et al, 2010e) • Andalusia, Spain (Dietzenbacher and Velazquez, 2007) • West Bank, Palestine (Nazer et al, 2008) • Guadiana basin, Spain (Aldaya and Llamas, 2008) • Lower Fraser Valley and the Okanagan basins, Canada (Brown et al, 2009) • Nile basin, Africa (Zeitoun et al, 2010)
Aplicaciones
Geographic unit Source
Product water footprint
• bio-energy (Gerbens-Leenes et al, 2009a, 2009b; Gerbens-Leenes and Hoekstra, 2009, 2010; Dominguez-Faus et al, 2009; Yang et al, 2009; Galan-del-Castillo and Velazquez, 2010; Van Lienden et al, 2010) • coffee (Chapagain and Hoekstra, 2007; Humbert et al, 2009) • cotton (Chapagain et al, 2006b) • flowers (Mekonnen and Hoekstra, 2010b) • jatropha (Jongschaap et al, 2009; Maes et al, 2009; Gerbens-Leenes et al, 2009c; Hoekstra et al, 2009c) • mango (Ridoutt et al, 2010) • maize (Aldaya et al, 2010a) • meat (Chapagain and Hoekstra, 2003; Galloway et al, 2007; Hoekstra, 2010b) • onions (IFC et al, 2010) • paper (Van Oel and Hoekstra, 2010) • pasta (Aldaya and Hoekstra, 2010) • pizza (Aldaya and Hoekstra, 2010) • rice (Chapagain and Hoekstra, 2010) • soft drinks (Ercin et al, 2009) • soybean (Aldaya et al, 2010a) • sugar (Gerbens-Leenes and Hoekstra, 2009) • tomatoes (Chapagain and Orr, 2009) • soy products (Ercin et al., 2011) • wheat (Liu et al, 2007; Aldaya et al, 2010a; Zwart et al, 2010; Mekonnen and Hoekstra, 2010a) • beer from SABMiller (SABMiller and WWF-UK, 2009; SABMiller et al, 2010) • cola and orange juice from the Coca-Cola Company (TCCC and TNC, 2010) • breakfast cereal from Nestlé (Chapagain and Orr, 2010) • candies and pasta sauce from Mars (Ridoutt et al, 2009)
Geographic unit Source
Business water footprint
• beer from SABMiller (SABMiller and WWF-UK, 2009; SABMiller et al, 2010) • cola and orange juice from the Coca-Cola Company (TCCC and TNC, 2010) • breakfast cereal from Nestlé (Chapagain and Orr, 2010) • candies and pasta sauce from Mars (Ridoutt et al, 2009)
Aplicaciones
Huella hídrica de España
96%
4% Agricultural Urban Industrial
99%
1%
84%
9%
7%
Huella hídrica de España (46 Km3) (2004)
HH Externa
HH Interna
33 Km3 (72%)
13 Km3 (28%)
Source: based on Garrido et al. (2010)
Water import dependency 72%
Water self sufficiency 28%
96%
4% Agricultural Urban Industrial
84%
9%
7%
13 Km3 (28%)
Source: based on Garrido et al. (2010)
Water self sufficiency 28%
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
m3
France Brazil USA
Ukraine Argentina Portugal
Germany U.K Tunisia
Uganda Indonesia TOTAL
Crop-related virtual water ‘imports’ by country of origin
Huella hídrica de España (46 Km3) (2004)
HH Externa
HH Interna
Source: Aldaya et al. (2008)
Valor Añadido Bruto y empleo en España a precios corrientes (2005)
• Agricultural jobs in the 1950’s were 45% • Great social change in the last half century • Spain is now an industrialized country
Datos socio-económicos
Most blue water irrigation in Spain is used for low value crops: • 10% of the blue water (mainly groundwater) produces 80% of the economic value of irrigated agriculture • 80% of the blue water produces low value crops
Source: Aldaya et al. (2008)
Total water use in agriculture by crop productivity range as percent of volume and value added (2001-2002)
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
Cereals
Indus
trial c
rops
Pulses
Dry fru
itsOliv
es
Citrics
Tuber
Fresh
fruit
Fodder
Vineya
rd
Vegeta
bles
Cro
p w
ater
use
(Mill
ion
m3 )
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Wat
er a
ppar
ent p
rodu
ctiv
ity (€
/m3 )
Crop blue water useCrop green water useWater apparent productivity
Water apparent productivity and blue and green water footprint of crop production in Spanish agriculture (2002)
Source: Garrido et al. (2010)
Source: Aldaya et al. (2008) based on data from the Spanish Ministry for the Environment
Water apparent productivity (gross value added per cubic meter) per crop in irrigated agriculture in Spain (2002)
• Livestock economic relevance has increased during the last decade; • Most livestock is exported (mainly pork) while grown with imported
fodder (virtual water); • Increased water dependency.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
m3
France Brazil USA
Ukraine Argentina Portugal
Germany U.K Tunisia
Uganda Indonesia TOTAL
Crop-related virtual water imports by country of origin
Source: Garrido et al. (2010)
2,500 - 4,000 1,500 - 2,500
500 - 1,500 0 - 500
Million m3
Norte
Duero Ebro C.I.
Cataluña
Tajo
Guadiana
Guadalquivir Sur
Júcar
Segura
Baleares
Canaria
Blue water footprint of crop production by river basin (2006) Blue water apparent productivity (GVA/m3)(2002)
Source: Garrido et al. (2010) Source: based on data from the Spanish Ministry for the Environment
> 1 0.5 - 1
0.25 - 0.5 0 – 0.25
GVA/m3 (€/m3)
Norte 0.57
Duero 0.14
C.I. Cataluña
Tajo 0.21
Guadiana 0.43
Guadalquivir 0.28
Sur 1.99
Júcar 0.58
Segura 0.77
Baleares
Canaria 1.92
s
Ebro 0.34
Water scarcity map
Source: Alcamo et al. (2003)
Virtual Water ‘exports’ by River Basin (2006)
Source: Garrido et al. (2010)
1,000 - 2,000 500 - 1,000 100 - 500 0 - 100
Million m3 58 42
55 45
51 49
59 41
75 25
68 32
68 32
85 15
Norte Duero
Tagus
Guadiana
Guadalquivir
Sur
Júcar
C.I. Cataluña
Ebro
Baleares
Canaria
68 32 % green and blue water
Huella hídrica
► Agua verde / azul / gris (por separado) ► HH estándar ► Agua directa = HH adaptada = HH directa consumo directo de agua, la cantidad de agua requerida únicamente en el proceso productivo. ► Agua indirecta = Huella hídrica indirecta consumo indirecto de agua, incluye entradas intermedias.
[Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011]
Huella hídrica
[Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011]
HH Estándar de España y las Demarcaciones per cápita frente a la HH Adaptada per cápita (agua azul y verde) (Año 2005)
Huella hídrica
[Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2011]
Análisis comparativo de usos y recursos de las Demarcaciones (Año 2005)
ETR: Evapotranspiración Real, RHRPD: Recursos Hídricos Renovables Potencialmente Disponibles (10%)