Infraestructura Azul-Verde para la Adaptación al Cambio Climático: Combinando la naturaleza y estructuras semi-naturales para la gestión del agua y reducción de riesgos en las cuencas peruanas

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Con el cambio climático, hay que pensar más allá de la ingeniería tradicional denominada “gris”. Proponemos la Infraestructura Azul-Verde (IAV), siendo las redes interconectadas de áreas natrales y seminaturales, cuales son claves para construir la resiliencia de ciudades y paisajes ante amenazas climáticas. En el Perú, sus componentes incluyen bofedales, planicies de inundación y medidas ancestrales como amunas, conectados con elementos azules y verdes construidos como techos verdes. Como parte de un plan maestro integral, podemos construir la Infraestructura Azul-Verde en combinación con medidas ingenieriles tradicionales.

¿Qué es la Infraestructura Azul-Verde?

La Infraestructura Azul-Verde (IAV) o Blue-Green Infrastructure (BGI) en inglés, se define como “redes interconectadas planificadas de áreas naturales y seminaturales, los cuales incluyen cuerpos de agua, espacios abiertos verdes, que provisionan de diferentes servicios ecosistémicos[1]”.  La Infraestructura Azul-Verde se difiere de la infraestructura “gris” o ingeniería tradicional en los aspectos naturales, la red de medidas que se unen, tanto como de los múltiples servicios ecosistémicos que brinden.

El 90% de los desastres del mundo son relacionados al exceso y carencia de agua, empeorado por el cambio climático; presentándose en: cambios en temperatura, precipitación, frecuencias e intensidades de tormentas y el aumento del nivel del mar. Para la adaptación al cambio climático y reducción del riesgo de desastre relacionado al agua, se requiere infraestructura dinámica y adaptable. Un caso de referencia es el manglar lo cual es capaz de adaptarse al aumento del nivel del mar, hasta 15 milímetro por año (Alongi 2015). Un dique marino, siendo una estructura rígida, no tiene esta capacidad. Además, a través de los años, por su afectación al proceso de sedimentación costera, literalmente crea su propia tumba en la cual colapsará.

Miremos a los múltiples servicios de la Infraestructura Azul-Verde. Por ejemplo, un dique tiene funciones únicamente infraestructurales de proteger contra inundación costeros o fluviales, de pronto en combinación con un camino encima para transporte de personas o carga. Al contrario, las 5,790 hectáreas de manglares del Perú no solamente brinden el servicio infraestructural de protección costera, también contribuye a la producción pesquera (el 75% de la pesca capturada mar afuera paso una etapa en su vida en los manglares), producción de madera y productos no-maderables como la miel, absorben y almacenan el carbono de la atmosfera (hasta 5 veces más que bosques terrestres), hasta ser áreas para la recreación.

Ilustración 1. Infraestructura Azul-Verde propuesta a través de la cuenca del río Juan Diaz en Ciudad de Panamá (ONE Architecture – Diálogos del Agua)

 

Para crear las redes interconectadas planificadas de áreas naturales y seminaturales, se debe consolidar la conexión entre el manglar (área natural) con el rio o afluente, llegando cuenca arriba a humedales terrestres como lagunas, hasta la fuente en la montañas. Esta toma de decisiones a nivel de cuenca entera se llama tomar “la perspectiva del paisaje”. Para la combinación con áreas seminaturales planificadas se pueden considerar, dentro de ciudades, por ejemplo, canales de drenaje con bordes verdes y arborizadas, incluidos con caminos de transporte y recreación, tales como parques lineares, o con un reservorio de agua o lagunita. Además, espacios seminaturales planificadas dentro de ciudades incluyen techos o muros verdes.

Si combinamos estas áreas naturales (humedales) con las seminaturales (parques lineares con caminos), que se interconecten (con sistemas de drenaje y corredores de techos verdes) se creara la Infraestructura Azul-Verde. Estas redes interconectadas permiten flujos de personas, agua y biodiversidad; se pueden disminuir los riesgos de desastres relacionados al cambio climático como inundaciones, sequias y deslizamientos de tierra. A nivel mundial es cada vez más reconocido que la Infraestructura Azul-Verde bien gestionada es económica, escalable y sostenible. Incluso, puede contribuir con la utilidad de la infraestructura gris; por ejemplo, conservar los humedales alto-andinos puede contribuir al suministro de agua a una represa aguas abajo.

Las cuencas hidrográficas peruanas

En el Perú se entiende que la cuenca es “La unidad territorial por donde se genera un curso de agua mediante la escorrentía causadas por la precipitación en un paisaje con una llegada a un cauce principal” (Smith, de Groot, Perrot-Maître & Bergkamp, 2006) los cuales pueden desembocar en Pacifico, Atlántico y los grandes lagos alto andinos. En el país, las inundaciones constituyen un fenómeno recurrente entre los meses de noviembre y abril de cada año, en la temporada de lluvias de la región andina. Durante los primeros meses del año 2017, fuertes lluvias han provocado severas inundaciones y huaycos en comunidades rurales y zonas urbanas en casi la totalidad del territorio nacional (24 de los 25 departamentos del país).

Si bien la temporada de lluvias es típica durante ésta época del año, la intensidad de las lluvias del 2017 y el grado de afectación ha sido particularmente alto. Los modelos del cambio climático indican que la posibilidad de este tipo de eventos extremos aumentará cada vez más en las cuencas del Perú. Aunque las causas del impacto devastador de las lluvias fueron múltiples, la degradación ambiental en las zonas altas, medias y bajas de las cuencas ha jugado un rol crítico. Muchos ecosistemas andinos y costeros están siendo degradados principalmente por la actividad humana, tales como prácticas agropecuarias no adecuadas como el sobrepastoreo, la quema de pastizales o cultivo en zonas de alto pendiente; y otras actividades como la minería, extracción de tierra orgánica (turberas y/o champas), la urbanización, entre otros. El deterioro de estos ecosistemas contribuye a la vulnerabilidad de la población de la cuenca frente a amenazas naturales, limita su capacidad de adaptación al cambio climático y afecta sus actividades productivas.

Esto resalta la importancia de la Infraestructura Azul-Verde, que permite la restauración ambiental, maximiza los servicios ecosistémicos y contribuye al bienestar de la población de la cuenca, tanto en las ciudades como en el campo. Esto se evidencia en los siguientes casos de instalación de Infraestructura Azul-Verde en el Perú.

Infraestructura altoandina: recuperación de bofedales

En las partes alto andinas de las cuencas peruanas, debajo de la nieve y glaciares, encontramos a los “bofedales”;  se definen como zonas con vegetación de humedales que pueden tener capas de turba subyacentes. Estos humedales altoandinos existen por encima de los 3,800 m.s.n.m. y cubren un total 549,360 hectáreas (alrededor del 0,4 % del país) (MINAM, 2012). Como grandes esponjas a alto nivel, los bofedales retienen y purifican agua en las partes altas de las cuencas, así protegen a las poblaciones de cuenca baja de las inundaciones y sequias. Además, son trampas naturales para la retención de sedimentos, mejoran la calidad del agua gracias a su capacidad filtradora y son fuentes importantes de forraje y agua para el ganado domesticado, así como centros de biodiversidad (Fonkén 2014).  Los bofedales son ecosistemas sumamente frágiles por sus características, amenazas y alta significancia social y económica. A lo largo del tiempo, los bofedales han sido afectados por la actividad humana de sobrepastoreo, minería metálica y extracción de turba. Por ello proponemos el reconocimiento de la función ecológica de los bofedales y su capacidad de actuar como Infraestructura Azul-Verde.

La restauración de las bofedales es un desafío grande pero lograble: hay entre 2,500 y 3,000 hectáreas de bofedales a ser restaurados urgentemente en las cuencas de Chillón, Rímac, Lurín y Yauyos y muchas más en las otras cuencas del Perú.

Ilustración 2: La gestión del pastoreo es una de las medidas de restauración de las bofedales altoandinos

 

Según la ONG ambientalista Asociación Ecosistemas Andinos – ECOAN, socia de Wetlands International en el Perú , la clave del éxito en los diferentes procesos de implementación de estrategias de conservación es trabajar con las comunidades locales, para que reconocen a la restauración como parte de su cultura y le otorgan la sostenibilidad requerida. En el marco del Proyecto Conservando los Humedales Altoandinos de Wetlands International, el trabajo que realiza ECOAN con las comunidades, comprende reconocer las acciones que realiza la comunidad como parte importante del ecosistema, ofreciendo oportunidades de acciones complementarias que busca reducir el impacto en las áreas altamente degradadas. Por ejemplo, en la zona del Lago de Chinchaycocha “Junín”, organizaron al Grupo Familiar Pedro Silvestre Atoc, quienes poseen un plan de manejo de pasturas, para rotar el ganado, reducir la presión sobre los humedales, priorizar el manejo de pasturas altas gracias a la protección de sus territorios, restauración de pastos, limpieza de canales y cosecha de agua.  https://lac.wetlands.org/publicacion/nuestras-acciones-los-humedales-altoandinos/

Infraestructura pre-hispánicas: las amunas

Una a(y)muna es un sistema de infraestructura ancestral que logra captar el agua de pequeños ríos y quebradas mediante canales que son construidos en los pendientes de las montañas a base de materiales locales en las montañas de los Andes como rocas fracturadas, tierra, arcilla, arena (Apaza, Arroyo & Alencastre; 2006). El único costo es la mano de obra y el mantenimiento puede ser realizado fácilmente por la comunidad. Las amunas tienen como finalidad la siembra y cosecha de agua. Generan la recarga hídrica superficial y en el subsuelo y así aseguran la disponibilidad del agua durante todo el año. Este tipo de técnica se desarrollaron los ingenieros pre-Incas como parte de un sistema de manejo integral del agua. En las montañas de los Andes la mayor parte de suelo está recubierto por rocas fracturadas y que también presentan una baja permeabilidad, estos materiales son los principales insumos para la construcción de las amunas.

Ilustración 3: una amuna restaurada en la comunidad de San Pedro de Casta, cuenca del río Rímac – AquaFondo

 

La organización AquaFondo es experto en la restauración de amunas (ilustración 3). Trabajando con las comunidades campesinas andinas de las cuencas de Lima, recuperaron la amunas de Saywapata de 1,5km, de Huytama con 1,32 km, de Chucuwasi de 2km y la amuna de Pacchipucro de 1km de longitud. La principal característica de esta infraestructura es la alta capacidad de infiltración otorgada por el tipo de suelo. Según estudios hidrológicos la amuna Huyatama llega a almacenar más de 1,000,000m3 de agua por año y la amuna de Pacchipucro ayuda a infiltrar 90,000m3 de agua al subsuelo al año, entre los meses de diciembre a marzo, y alimenta una hectárea de arbustos nativos. Así las amunas aumentan la oferta hídrica durante la temporada que se carece de lluvia y evitan los procesos de erosión hídrica salvaguardando al suelo.

Con sequias más alargadas por el cambio climático, las amunas son una línea de vida para las poblaciones campesinas en tierras altas, pero contribuyen también al suministro de agua de las represas aguas abajo. El potencial de la infraestructura verde en nuestro ámbito de trabajo que son las cuencas de los ríos Chillón, Rimac y Lurin suma un total de 135 km de amunas.

La aplicación de infraestructura verde como las amunas en las cuencas, beneficiaría en 6,7 m3/s la zona alta, y un mínimo de 1,4 m3/s en Lima Metropolitana (Informe de Banco Mundial). Tenemos aún el desafío de realizar un inventario nacional de amunas, su estado de conservación y posibilidades de restauración.

Infraestructura urbana: las llanuras/planicies de inundación

En las principales ciudades densamente pobladas, se encuentran asentamientos establecidas en las llanuras de inundación de los ríos. De hecho son áreas inundables, entonces los elementos y personas presentes en la zona son susceptible de ser inundada. El pensamiento tradicional ingenieril o la práctica “gris”, sería la canalización del rio para proteger los márgenes del río. Sin embargo, causa una descarga más rápida del exceso del agua y aumenta el riesgo de inundación cuenca baja. Al contrario, la Infraestructura Azul-Verde de las planicies de inundación se llenen extendiéndose, retarden el escurrimiento por su almacenamiento temporal y bajen la velocidad del cauce y por ende controlen la erosión. En vez de encerrar el rio, hay que dar al rio el espacio de crecer y decrecer.

Ilustración 4: El Río Rimac presenta oportunidades para establecimiento parques lineares con llanuras de inundación – Foto Gena Gammie (ForestTrends)

 

Dentro de las ciudades, se pueden integrarlos como parques lineares y áreas para recreación, como estableció el programa en Holanda de “Room for the River (Espacio para el Rio)”. Este programa aumentó la superficie de las llanuras de inundación del rio Waal, para poder mantener el caudal a niveles seguros, en base a sus predicciones con el cambio climático. Cabe mencionar que alrededor se construyeron áreas para recreación, deporte y eventos culturales durante los tiempos del año con caudal bajo y medio (ilustración 4). Entonces la restauración de planicies de inundación tiene múltiples usos, además de regular el agua.

Creando las redes: medidas complementarias

Para conectar las bofedales y amunas, con llanuras de inundación a lo largo de la cuenca, desde el área rural hacia la ciudad, se puede incorporarlos con otras medidas complementarias a la Infraestructura Azul-Verde.  Por ejemplo, a lo largo de la cuenca, desde las montañas hasta las ciudades costeros, se debe mejorar la cobertura vegetal. La vegetación natural tiene la capacidad de almacenar parte del volumen de agua precipitado por la interceptación vegetal y de aumentar la evapotranspiración, por tanto, de reducir la velocidad del escurrimiento superficial por la cuenca hidrográfica. Para evitar que las lluvias intensas generen movimientos de masas, se puede trabajar en el control de la erosión del suelo, lo cual puede ser realizado por la reforestación, pequeños reservorios, estabilización de las orillas y prácticas agrícolas correctas. La reforestación en el Perú se puede hacer con especies nativas (al contrario de las acacias o eucaliptos) que generen también beneficios económicos, además de establecer el suelo, tales como los Polylepis (parte alta de la cuenca), Escallonia spp, Buddleja spp, Schinus, Tara y otros (alturas menores).

Dentro de las ciudades, las medidas complementarias semi-naturales son varias, especialmente si conecten con las áreas naturales. Por ejemplo una red de techos verdes no solamente puede cosechar el agua y reducir el escurrimiento, también forma pequeños hábitats para la biodiversidad urbana. Otra medida es la creación de los riachuelos urbanos o zanjas de drenaje con cobertura vegetal (bioswale en inglés, ilustración 5), con aun mayor beneficio si son conectados a humedales con función de reservorio natural o a reservorios construidos. Estos humedales construidos pueden tener una función adicional de saneamiento; si los instalan con plantas cuyos raíces y bacterias tienen la capacidad de purificar las aguas grises provenientes de los asentamientos humanos.

Ilustración 6: Medidas complementarios como humedales construidas y muros verdes – Deltares

Ilustración 5: un riachuelo urbano (bioswale) – Marlo Paris

 

 

 

 

 

 

 

También existen medidas complementarias grises. La Infraestructura Azul-Verde puede funcionar en armonía con la infraestructura gris de una manera que los sistemas de infraestructura gris por sí solo no pueden. En diferentes casos, como en las ciudades, al expandir las llanuras de inundación junto con la recuperación de terraplenes y la mejora de los sistemas de diques y canales de drenaje existentes, genera una mayor capacidad de retención del agua. Al construir tales planicies de inundación y desvíos en combinación con la restauración de humedales aguas arriba que adicionalmente amortiguan y almacenan hasta 14,000m³ por hectárea (US EPA, 2002). De esta manera, los sistemas combinados ayudan no solo a reducir eficazmente las inundaciones, sino que también pueden almacenar grandes cantidades de agua que garantizan la seguridad del agua en temporadas secas.

La visión para el Perú

Tomando el paisaje o la cuenca como escala de intervención para la Infraestructura Azul-Verde, en las cuencas del Perú podemos rehabilitar y construir sus diferentes componentes, para crear la resiliencia ante riesgos climáticos relacionados al agua. Empezando arriba, con bofedales restaurados almacenando el agua. Bajando por las montañas a cuenca media tendremos pendientes con suelos estabilizados por su cobertura vegetal incluyendo especies nativas de árboles con fines económicos, y amunas que infiltren el agua. En cuenca baja, los ríos con sus planicies de inundación cuenten con el espacio suficiente para sostener su dinámica y con agua no estancada y aguas residuales tratados por humedales artificiales. Llegando a los pueblos y ciudades cuenca baja, los ríos son acompañados por arboles de galería, evitando su erosión de orillas, combinados con caminos y áreas recreación, como parques lineares, y extienden sus brazos de las afluentes en las calles con bioswales, canales de drenaje con vegetación y un sistema de techos verdes, entre otros. Así se ve un paisaje resiliente ante los riesgos de desastre y ante los desafíos del cambio climático.

¿Parece un sueño? Como parte de un plan maestro integral, uniendo ingenieros, hidrólogos, arquitectos, ambientalistas, comunidades rurales y urbanas, movilizando fuentes de financiamiento y creando voluntad política, sí podemos realizarlo. Construíamos la Infraestructura Azul-Verde, adaptable a los extremos de un clima cambiante, brindando sus servicios a todos los peruanos. Pensamos que frente al cambio climático la respuesta tiene que ser a gran escala, uniendo esfuerzos y sobrepasando diferentes sectores.

Autores:

  • Sander Carpay, M.Sc – Wetlands International, Holanda
  • Sonja Bleeker, M.Sc – Universidad de Ciencias Aplicadas Van Hall Larenstein, Holanda
  • Pamela Quino Ramos, AquaFondo, Perú
  • Constantino Aucca Chutas, ECOAN, Perú
  • Lukas Edbauer, B.Eng., Wetlands International, Holanda

Palabras claves: infraestructura, humedales, cuencas, agua, desastres, cambio climático, adaptación, redes, medidas, diseño, ecosistemas, restauración, sequia, inundación, comunidades.

Literatura

Alongi, D.M. 2015. The impact of climate change on mangrove forests. Current Climate Change Report 1, 30-39. Springer. https://doi.org/10.1007/s40641-015-0002-x

Apaza, D., Arroyo, R., & Alencastre, A., 2006. Las Amunas de Huarochiri. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura, Lima.

European Commission, 2013. Building a Green Infrastructure for Europe. European Commission Directorate-General of the Environment, Brussels.

Fonkén, MS Maldonado, 2014. An introduction to the bofedales of the Peruvian High Andes. Mires and Peat 15 (5).

Ghofrani, Z., Sposito, and Faggian, 2016. Designing resilient regions by applying Blue-Green Infrastructure concepts. In: A. Galiano-Garrigos and C.A. Brebbia, eds. Designing Resilient Regions By Applying Blue-Green Infrastructure Concepts. WIT Press Southampton UK, 493-505.

McIvor, A., Möller, I., Spencer, T. and Spalding, M., 2012. Reduction of wind and swell waves by mangroves. Natural Coastal Protection Series: Report 1: The Nature Conservancy and Wetlands International.

MINAM (2012) Memoria Descriptiva del Mapa de Cobertura Vegetal del Perú. Ministerio del Ambiente (MINAM), Lima, 76 p.

Smith, M., De Groot, D., Perrot-Maître, D., & Bergkamp, G., 2006. Establecer Pagos por Servicio de Cuenca. IUCN, Gland.

United States Environmental Protection Agency (US EPA), 2002. Functions & Values of Wetlands, EPA 843-F-01-002c.

[1] Definición basada en la de la Comisión de Europa (2013), Voskamp y Van de Ven 2015; y Ghofrani et. al 2016

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