Introducción a la Evaluación de la Huella Hídrica

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).


Componentes de la huella hídrica


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.



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


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



uso de

agua azul

agua gris

Agricultor Minorista Procesador de alimentos

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 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]



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


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


HH del consumo nacional

HH dentro de una nación

Estadísticas tradicionales del uso del agua,

pero limitadas a las extracciones de agua



Global average water footprint

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



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


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




uso de

agua verde y azul

uso de

agua azul

agua gris

agua gris

Consumidor

uso de

agua azul

agua gris


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.


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


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


Prioridades en la reducción de la huella hídrica


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


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)


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


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)


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


HH Estándar de España y las Demarcaciones per cápita frente a la HH Adaptada per cápita (agua azul y verde) (Año 2005)

Huella hídrica


Análisis comparativo de usos y recursos de las Demarcaciones (Año 2005)

ETR: Evapotranspiración Real, RHRPD: Recursos Hídricos Renovables Potencialmente Disponibles (10%)

Introducción a la Evaluación de la Huella Hídrica

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