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EL SISTEMA COMPLEJO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA

Wilealdo García Charria Ingeniero Forestal

La cuenca es un sistema de captación y concentración de aguas superficiales en el que interactúan recursos naturales y asentamientos humanos dentro de un complejo de relaciones, donde los recursos hídricos aparecen como factor determinante. El territorio de la cuenca facilita la relación entre sus habitantes, independientemente de si éstos se agrupan allí en comunidades delimitadas por razones político–administrativas, debido a su dependencia común a un sistema hídrico compartido, a los caminos y vías de acceso y al hecho de que deben enfrentar peligros comunes. El concepto de cuenca hidrográfica posee connotaciones amplias dependiendo de los objetivos que se persiga. Los intereses perseguidos determinan, de algún modo, su definición y caracterización, y por consiguiente su planificación y manejo. En general, para efectos de la gestión y administración de los recursos naturales, la cuenca hidrográfica se ha entendido, bien como una fuente de recursos hidráulicos, bien como un espacio ocupado por un grupo humano, que genera una demanda sobre la oferta de los recursos naturales renovables y realiza transformaciones del medio, bien como un sistema organizado de relaciones complejas, tanto internas como externas. De cualquier manera que sea, por sus condiciones naturales particulares, el territorio de la cuenca crea una relación entre sus habitantes debido a su dependencia común a un sistema hídrico compartido. Por estas razones se convierte en un espacio natural (un conjunto de sistemas entrelazados) idóneo para llevar a cabo la labor conjunta de la gestión y manejo de los recursos naturales. LA CUENCA HIDROGRÁFICA COMO UNIDAD DE PLANEACIÓN La cuenca hidrográfica, sus recursos naturales y sus habitantes, poseen connotaciones físicas, biológicas, económicas, sociales y culturales que le confieren características peculiares (Dourojeanni 1994). En zonas cordilleranas y de altas montañas, las cuencas son ejes naturales de comunicación y de intercambio económico, ya a lo largo de los ríos, ya a lo largo de las cumbres; en las cuencas de valles y de grandes descargas, el eje fluvial es también una zona de articulación de sus habitantes. En la cuenca se estructuran relaciones múltiples entre factores naturales y

El Sistema Complejo de la Cuenca Hidrográfica 2

humanos en un espacio que es históricamente delimitado por el poblamiento y la utilización social del espacio (Arias y Duque 1992). El territorio de la cuenca facilita la relación entre los habitantes asentados, aunque éstos se agrupen por razones político–administrativas, debido a su dependencia común a un sistema hídrico compartido, a los caminos y vías de acceso y al hecho de que deben enfrentar peligros comunes (Dourojeanni 1994). Así, es claro para varios autores (Dourojeanni et al 2002; Jouravlev 2001; CVC 1995; Dourojeanni 1994, 1993; Nadal 1993; Arias y Duque 1992; Varela 1992; OEA 1978), que la cuenca es un espacio natural (un conjunto de sistemas entrelazados) idóneo para llevar a cabo la labor conjunta de la planeación de los recursos naturales. No obstante, debe ser claro también (Vásquez 1997; Dourojeanni 1994, 1993) que el territorio de la cuenca hidrográfica es sólo una de las opciones, con más o menos validez, dependiendo del tamaño y las características geográficas de su entorno, para llevar a cabo la gestión y manejo de los recursos naturales. Es, sí, una opción ambiental importante porque, como se indicó arriba, propicia la coordinación entre usuarios unidos a un mismo recurso y facilita la verificación de los progresos en el control de las medidas que se tomen.

El Concepto de Cuenca Hidrográfica En términos simples, una cuenca hidrográfica es la superficie de terreno definida por el patrón de escurrimiento del agua, es decir, es el área de un territorio que desagua en una quebrada, en un río, en un lago, en un pantano, en el mar o en un acuífero subterráneo. En un valle, toda el agua proveniente de lluvias y riego, que corre por la superficie del suelo (lo que se denomina agua de escurrimiento) desemboca en corrientes fluviales, quebradas y ríos, que fluyen directamente al mar. Tal como lo describe Maas (2005), una cuenca es una especie de embudo natural, cuyos bordes son los vértices de las montañas y la boca es la salida del río o arroyo. Puede ser tan pequeña como la palma de la mano, o tan grande como un continente completo (Figura 1).

Figura 1. Estructura jerárquica de la cuenca hidrográfica

El Decreto 1729 de 2002 retoma la definición del Código Nacional de Recursos Naturales (Decreto–


Ley 2811 de 1974) y define la cuenca u hoya hidrográfica como “el área de aguas superficiales o subterráneas, que vierten a una red natural con uno o varios cauces naturales, de caudal continuo o intermitente, que confluyen en un curso mayor que, a su vez, puede desembocar en un río principal, en un depósito natural de aguas, en un pantano o directamente en el mar” (República de Colombia 2002). La cuenca está delimitada por la línea de divorcio de las aguas, entendiendo ésta como la cota o altura máxima que divide dos cuencas contiguas. Esta unidad territorial, tomada en forma independiente, o interconectada con otras, es la más aceptada para la gestión integrada de los recursos naturales, especialmente los hídricos (Dourojeanni et al. 2002). En este sentido, aunque es un territorio delimitado naturalmente, la cuenca hidrográfica posee connotaciones amplias dependiendo de los objetivos que se persiga. Los intereses perseguidos determinan, de algún modo, su definición y caracterización, y por consiguiente la ordenación de su territorio y el manejo de sus recursos naturales. En sentido general, la cuenca hidrográfica puede considerarse como: a) Un área que es fuente de recursos hidráulicos, en la cual debe haber un manejo planificado de los recursos naturales y de la preservación del ecosistema. El manejo de los recursos naturales de la cuenca es un complemento de la acción de administración del agua (Nadal 1993; Helweg 1992). b) Un espacio ocupado por un grupo humano, que genera una demanda sobre la oferta de los recursos naturales renovables y realiza transformaciones del medio. Bajo esta perspectiva, las acciones que se ejecutan para la gestión y manejo de recursos naturales son las mismas acciones que se ejecutan en un programa de desarrollo regional aplicado al espacio de la cuenca hidrográfica (Dourojeanni 1994, 1993; Varela 1992; OEA 1978). c) Un sistema organizado de relaciones complejas tanto internas como externas. Es un sistema contenido dentro de otro sistema (ambiente) constituido por las interacciones de otros subsistemas (biofísico, social, económico, etc.), cuyo fin principal es producir bienestar a la sociedad que la gobierna (cantidad y calidad de agua, energía, insumos, alimentos, recreación, etc.). Ver CVC (1995). En la Figura 2 se esquematiza la cuenca hidrográfica como habitualmente se suele representar.

Figura 2. Esquema del Sistema Natural de la Cuenca Hidrográfica

Ambiente

Cuenca hidrográfica

Social Comunidades

Humanas

Cultural Tradiciones / Costumbres Económico

Recursos disponibles/

Técnicas

Ambiental Oferta

Ambiental


La consideración fundamental aquí es que la cuenca hidrográfica funciona como una unidad geográfica, en la cual todos los elementos que la integran son interdependientes, y que a su vez puede interrelacionar con otras cuencas u otras unidades semejantes. Componentes y elementos de la cuenca hidrográfica La cuenca hidrográfica, pues, se puede considerar como un sistema complejo compuesto por las interacciones de los subsistemas biofísico, económico, social y cultural (Figura 2). Como subsistema biofísico la cuenca está constituida por una oferta ambiental en un área delimitada por la divisoria de aguas y con características específicas de clima, suelos, bosques, red hidrográfica, usos del suelo, componentes geológicos, etc. Como subsistema económico la cuenca presenta una disponibilidad de recursos que se combinan con técnicas diversas para producir bienes y servicios; es decir, en toda cuenca hidrográfica existe alguna o algunas posibilidades de explotación o transformación de recursos. Como subsistema social involucra las comunidades humanas asentadas en su área, demografía, acceso a servicios básicos, estructura organizativa, formas de organización, actividades, entre otros, que necesariamente causan impactos sobre el ambiente natural. También incluye el conjunto de valores culturales y tradicionales, normas de conducta y creencias de las comunidades asentadas. En la Figura 3 se presentan los diversos elementos que componen una cuenca hidrográfica. En este sistema abierto existen influencias y dependencias entre y hacia los elementos de los subsistemas, lo cual se manifiesta en una dinámica de comportamiento que es compleja y que obliga a analizarla en forma integral. El enfoque sistémico facilita un mejor conocimiento de la estructura y función de la cuenca hidrográfica en términos de definir sus elementos y las relaciones entre ellos. Además permite analizar y evaluar factores involucrados dentro de contextos mayores o menores desde diversos escenarios (administrativos, económicos, naturales, socio-culturales, etc.). Por otra parte, ofrece un marco conceptual dentro del cual los contenidos de las ciencias físicas y sociales pueden integrarse de manera lógica. El enfoque también permite reconocer las interrelaciones de los diferentes elementos de la cuenca hidrográfica dentro de fronteras establecidas y adicionalmente las relaciones con el medio ambiente. Por lo tanto en el estudio de una cuenca se debe tener en cuenta que todos los recursos que esta posee son interdependientes y han de ser considerados en su conjunto, nunca uno independiente del otro. Es decir, considerar el medio natural en su carácter global. Entendida de este modo, parece claro que la cuenca hidrográfica define bien a nivel espacial el ordenamiento de un territorio, no sólo desde el punto de vista geográfico natural, sino también humano, porque en ella tienen asiento una complejidad de procesos que tienen que ver con las relaciones hombre–hombre y hombre–naturaleza (Arias y Duque 1992). En ellas se reflejan acciones recíprocas entre el agua, el suelo, las plantas y factores geológicos con la intervención del hombre. De esta interacción se presentan resultados que se pueden cuantificar económicamente, cuando se trata de efectos directos y tangibles. Hay otros efectos, que no se pueden cuantificar económicamente, pero que sí representan un alto costo social.


Figura 3. Componentes de una Cuenca Hidrográfica LA CUENCA HIDROGRÁFICA Y LOS SISTEMAS HUMANOS La interacción entre el medio social y el sistema natural se da fundamentalmente bajo tres aspectos: el medio natural como soporte de actividades de los sistemas sociales; fuente de recursos naturales; y receptor de residuos y efluentes. En la cuenca hidrográfica tienen lugar un conjunto complejo de procesos que relacionan a los diferentes sistemas sociales que se asientan en la cuenca entre sí y a éstos con el sistema natural. En la mayoría de las ocasiones las relaciones de las comunidades con su ambiente son conflictivas, creando, como lo expresa Bethelmont (1980), citado por Arias y Duque (1992), “graves desequilibrios que vuelven cada vez más precario

Elementos Socioculturales Creencias Valores Conocimientos Relaciones y Normas Patrones Pautas de conducta Productos Materiales Instituciones Tecnología Clases Sociales

Grupos

SUBSISTEMA CULTURAL

SISTEMA CUENCA

HIDROGRÁFICA

SISTEMA SOCIAL

Elementos Económicos Sistemas de Producción Distribución Consumo Empleo Ocupación Tenencia de la Tierra Tamaño de la Propiedad Condición Jurídica Tipos de Cultivo Ingreso Crédito Uso de la Tierra Numero de predios Sistemas Agrícolas

Elementos Biofísicos Atmósfera Clima Suelo Subsuelo Hidrología Flora Fauna

Elementos Demográficos Tamaño y distribución de la Población por: Edad – Sexo Ocupación Población Económica activa

SIS

TEM

A B

IOFI

SIC

O S

ISTE

MA

EC

ON

OM

ICO


el dominio que se pretende instaurar en ese ámbito”. Debido a su dependencia común a un sistema hídrico compartido por razones naturales, la cuenca hidrográfica, como territorio, facilita las relaciones entre sus habitantes. Cuando no existen sistemas de conciliación entre los diferentes actores que dependen de la cuenca hidrográfica se producen conflictos (Dourojeanni 1993). Por ello, Nadal (1993) sostiene que siempre que sea posible la cuenca hidrográfica debe ser tomada como unidad para llevar a cabo la planeación de los recursos del agua, y para ello es necesario hacer un completo análisis de la evolución económica y social de la zona. Como sistema natural, la cuenca hidrográfica es un complejo conjunto de subsistemas y elementos, flujos y ciclos de energía y materia, del cual el hombre es parte integral. Lo que distingue al hombre del resto de los elementos vivos de la cuenca es su capacidad para adaptarse a una amplia gama de ecosistemas y transformarlos. A lo largo de la historia de su asentamiento en la cuenca una comunidad particular transforma el sistema natural alterando la composición de las poblaciones, la regularidad de los ciclos de materia, los flujos de energía y con ello todo el equilibrio dinámico del sistema. Para efectuar dichas modificaciones la sociedad se organiza y desarrolla instrumentos y técnicas (Bifani 1999; Dourojeanni 1993). Los seres humanos modifican el sistema natural fundamentalmente a través de la tecnología y la organización que el grupo social adopta. Dourojeanni (1993) clasifica en dos corrientes complementarias las acciones que los seres humanos realizan sobre una cuenca hidrográfica para habilitarla a sus necesidades. Por un lado, como directas o técnicas, coloca todas aquellas acciones que un individuo realiza para transformar, utilizar y protegerse del medio, así como para conservarlo. Por otro lado, define como acciones gerenciales o indirectas, todas aquellas de tipo administrativo, legal, económico, que el individuo debe realizar para llevar a cabo las acciones directas. Los sistemas sociales, por otra parte, no son estáticos; cambian, se desarrollan, adoptan nuevas formas organizativas y desarrollan técnicas nuevas. La organización social y las tecnologías se hacen cada vez más complejas, introduciendo variaciones que van alejando al hombre de su sistema natural. La forma más simple de relación sociedad-naturaleza es una relación directa hombre–naturaleza, en la cual el primero recoge del entorno lo que necesita para subsistir. Posteriormente ya no recoge, sino que, mediante una herramienta, un instrumento, una máquina, actúa sobre la naturaleza. La herramienta se va haciendo cada vez más compleja y mayor su poder de transformación; la vida humana se concentra y gira en torno a un ambiente construido en el cual un denso universo tecnológico se interpone entre el ser humano y su entorno. La acción intencional sobre el sistema natural tiene efectos, que son función tanto de las características de los ecosistemas, como de la magnitud y peculiaridad de los cambios que se introducen en ellos. Los impactos están aumentando en magnitud y frecuencia y tienen consecuencias que son acumulativas con lo cual someten al sistema natural a una presión constante, lo que tiende a alterar aquellas funciones claves que permitían su funcionamiento (Bifani 1999). Bifani (1999) clasifica los impactos sobre el sistema natural originados en la actividad productiva del hombre en tres grandes grupos: – Ventajas o beneficios económicos obtenidos por la explotación de la productividad biológica del sistema natural. Un elemento constitutivo de un ecosistema es retirado del mismo; por ejemplo, especies forestales, animales, o ciertos cultivos agrícolas. En la medida que estas sustracciones no regresan al ecosistema o no son sustituidas por otras para restablecer el ciclo biogeoquímico, la estructura y el funcionamiento del sistema natural se verán afectados. Ello conduce a procesos de desertización, deforestación, degradación, etc. – Incorporación al ecosistema de cantidades mayores de ciertos elementos, un proceso contrario al anterior. Por ejemplo, descargas de residuos en sus formas de contaminantes y desechos, adición de fertilizantes, etc. De nuevo, el sistema natural se ve sometido a una presión para continuar su normal funcionamiento.


– Descarga en un ecosistema de un elemento nuevo, que le es completamente ajeno. El sistema reacciona, ya sea tratando de asimilarlo, degradarlo o simplemente rechazarlo, lo cual se traduce en presiones que pueden ser relativamente fuertes sobre el funcionamiento normal del sistema natural. La superación de los efectos negativos de estos impactos dependerá finalmente del grado de homeostasis y resiliencia1 del sistema. El sobrepastoreo, por ejemplo, implica retirar del sistema natural una cantidad de energía y nutrientes acumulados a un ritmo superior a su capacidad para reciclar los nutrientes y fijar la energía. En general, los grupos sociales han mostrado una creciente aptitud para utilizar la energía y los nutrientes del sistema natural, que no siempre son retornados (Bifani 1999; Odum 1971). El transvase de agua de una cuenca a otra es otro ejemplo del impacto que el sistema social puede causar en el sistema natural de la cuenca hidrográfica. Ello genera desequilibrios en el ciclo hidrológico de la cuenca y desbalances en la oferta y demanda de agua (véase Miller 1994). Las acciones del hombre, en general, sobre el sistema natural de una cuenca hidrográfica originan impactos difíciles de cuantificar y caracterizar. Entre estos impactos se encuentran (Bifani 1999; Posada 1997; Costanza 1994; Goodland 1994; Miller 1994): – Uso de fertilizantes fosfatados en la práctica de la agricultura moderna, lo cual deteriora paulatinamente el sistema natural, originando pérdida de la fertilidad del suelo y, finalmente, su incapacidad para sustentar el grupo social. – Disminución de la biodiversidad. El uso de unas pocas especies para satisfacer las necesidades del sistema socioeconómico ha conducido paulatinamente a una disminución de la diversidad de especies en el sistema natural. La pérdida de biodiversidad, por otra parte, está asociada a la eliminación de los bosques tropicales. La concentración selectiva en el uso de pocas especies genéticas no sólo supone un mal aprovechamiento y un uso ineficiente de la naturaleza por parte del sistema social, sino que, además, tiene efectos negativos, porque la pérdida de diversidad se traduce en una mayor vulnerabilidad del sistema natural y en una alteración de sus procesos autorreguladores y de sobrevivencia. – Aplicación de técnicas y formas de utilización del sistema natural con ecosistemas caracterizados por factores estructurales y funcionales distintos. El caso ya clásico para ilustrar esta situación es la explotación de zonas tropicales y subtropicales agrícolas. Los suelos tropicales no tienen inherentemente una alta fertilidad, ya que la biomasa se concentra en la porción aérea de las plantas más que en el suelo mismo, como es normal en las zonas templadas. – Introducción de elementos ajenos al sistema natural. La descarga de desechos químicos en el sistema natural ataca ciertas plantas e insectos, eliminándolos y, por lo tanto, alterando el equilibrio de relaciones biológicas existentes en el sistema. Además, el sistema tecnológico requiere una determinada forma de organización social que permita su puesta en práctica, lo que se traduce en alteraciones sobre formas tradicionales de la propia organización social. El sistema social ha desarrollado una serie de capacidades para dominar su sistema natural. La mayor capacidad de la sociedad para actuar sobre la naturaleza y transformarla se da en los siguientes aspectos de su relación con el sistema natural (Bifani 1999; Max–Neef 1999; Posada y Vargas 1997; Odum 1971): – capacidad de utilizar, captar y manipular energía; – capacidad de utilizar, crear y manipular materiales;

1 La homeostasis es la propiedad de un sistema que define su nivel de respuesta y de adaptación al contexto. Es el nivel de adaptación permanente del sistema o su tendencia a la supervivencia dinámica.


– capacidad de influenciar, utilizar y modificar procesos biológicos, y – capacidad de producir, manejar y transformar y transmitir información. La capacidad de captación, utilización y manipulación de energía permite llevar a cabo una serie de procesos productivos, aumentar las posibilidades de transporte, construcción, información, manejo de materiales, etc., así como alterar más violentamente los ecosistemas naturales. La mayor capacidad en el manejo de los materiales permite a la sociedad disponer de más y más sofisticados bienes y aumentar los rendimientos en las actividades productivas; pero son también la causa de una mayor descarga de materiales bajo la forma de residuos, desechos y contaminantes en el medio natural, que afectan los ciclos naturales y el funcionamiento del sistema. La capacidad del manejo biológico permite disponer de nuevas variedades genéticas y aumentar la expectativa de vida, pero al mismo tiempo puede reducir la diversidad genética y alienta el crecimiento poblacional con la consiguiente presión sobre el sistema productivo de alimentos. Finalmente, el manejo de información disponible, en términos de mayores conocimientos y de la forma de aplicarlos para elevar al máximo los beneficios que la sociedad, o una parte de ella, obtiene del funcionamiento del sistema productivo y la utilización de la naturaleza, constituye una de las características más impresionantes del mundo contemporáneo. Sin embargo, la sociedad no es ajena a las condiciones del sistema natural, del cual es parte integrante, y está expuesta a la influencia de ese entorno. Las interrelaciones que se dan entre el sistema natural de una cuenca hidrográfica y los sistemas sociales puede ilustrarse como se muestra en la Figura 4, adaptada de Bifani (1999). Las interrelaciones, que se dan dentro del sistema medio ambiente natural–medio ambiente social, tienen una doble dirección: del medio ambiente sobre el grupo social, y de éste sobre el medio ambiente. Los efectos del medio ambiente sobre el grupo social se dan como determinación e influencia ambiental, en tanto que los efectos del grupo humano sobre el medio ambiente se dan como capacidad de manejo y/o transformación del medio ambiente. El sistema de interrelaciones entre sistema social y sistema natural sería un balance dinámico de dos variables: la determinación, con sus diferentes grados, que emana del sustrato ambiental, y el control y el manejo, que es propia del sistema social. Este equilibrio dependerá de las características propias de la cuenca hidrográfica particular, y de la capacidad del grupo humano para moverse entre los extremos de adecuación total a transformación total del sistema natural dado. Si se intenta caracterizar la interrelación cuenca hidrográfica–sociedad, se puede obtener una tipología de diferentes sociedades y grupos humanos, y ubicar dentro de ella a los diferentes grupos que interesa analizar. Tal tipología podría basarse en dos consideraciones generales: – consideraciones cuantitativas: grado en que se produce la influencia y determinación ambiental y grado en que se manifiesta la posibilidad de adecuación y transformación del medio ambiente por un grupo social; y, – consideraciones cualitativas: grado en que se produce la interrelación sociedad-medio ambiente y características de la estructura dentro de la cual se da esta interrelación. El acercamiento hacia polos extremos permitirá establecer un continuo: Alta capacidad de manejo ambiental Baja capacidad de manejo ambiental Escasa determinación ambiental Alto grado de determinación ambiental


Figura 4. Relaciones entre el sistema social y la cuenca hidrográfica (adaptado de Bifani 1999). Estas variables podrían caracterizarse, entre otros, por la determinación ambiental, el manejo ambiental, el grado de adecuación de la tecnología a las características del medio ambiente natural y social, el tipo de tecnologías existentes, de acuerdo con las actividades de la comunidad, las diferentes tecnologías de producción, el grado de sofisticación de la tecnología empleada, el grado de control de los efectos de la tecnología empleada (Bifani 1999). La ubicación de las comunidades, en uno u otro extremo de este continuo, guarda relación con su

Sistema Cultural

Sistema Social

Sistema Económico

Grupo Social

Sistema Natural

Ciclos de nutrientes Formas organizativas Poblaciones Funciones

Tradición Sistema de creencias y valores

Sistemas normativos y de control Distribución de roles Derechos de propiedad Organización del grupo social Movilidad geográfica del grupo y asentamientos humanos

Organización económica para: producción distribución consumo

Cap

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Suministro de agua Características del suelo Régimen climático Recursos naturales


vulnerabilidad a las presiones adaptativas. Una comunidad muy primitiva, como algunas tribus nómadas que habitan en un medio ambiente cuyas condiciones naturales carecen de variedad, en que los fenómenos naturales son altamente imprevisibles, que basan su subsistencia en un solo recurso natural y que la posibilidad de preservación de este recurso consiste en la restricción de la dieta alimenticia, son más vulnerables a cualquier medida o situación que altere la precaria relación de equilibrio que han establecido con su medio ambiente. Siendo la relación sociedad–cuenca hidrográfica un complejo de interrelaciones, que presupone un equilibrio dinámico entre sus diversos componentes, los elementos ajenos o nuevos que se incorporen ya sea al sistema natural o al socieconómico producirán, dentro de un plazo más o menos largo y con un mayor o menor grado de penetración, una modificación de la estructura total al alterar el complejo de interrelaciones sociedad–medio ambiente. Gasparri y Grando (1999) establecen que esta relación ocurre (particularmente en los países en desarrollo) a través de tres elementos principales, que conforman una espiral: población, pobreza y medio ambiente. A través de estos elementos, es posible identificar algunas relaciones. Para la definición de políticas de intervención que sean efectivas y eficientes es necesario considerar y analizar las variables de forma integral, tratando de identificar los efectos de cada una sobre las demás. No es posible definir en general una variable clave, causa principal de los efectos y de los problemas de los demás sectores. Sólo un análisis atento de cada contexto de acción puede permitir la definición de una matriz de las relaciones entre las demás variables y de esta manera conseguir definir estrategias integrales de acción que, definidas en términos sectoriales, tengan en cuenta los efectos positivos y/o negativos de cada acción y de cada propuesta de intervención. EL SISTEMA COMPLEJO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA Como se ha visto, la cuenca hidrográfica es un fenómeno complejo de interrelaciones entre elementos, estructuras y funciones. Como punto de partida se puede representar en la versión más sencilla de un sistema como un esquema en términos de entradas (E), procesos (P), salidas (S) y control (C) o retroalimentación, que se puede expresar como la relación:

[ ]{ }C,EPSS = que indica que las salidas dependen de los procesos, los cuales a su vez dependen de las entradas y del control del sistema. Planteado desde la perspectiva de Churchman (195*, citado por Varela 1992) se puede representar en términos de los componentes ambiente (A), objetivos (O), gestión (G), recursos (R), procesos (P), salidas (S) o resultados y control (C) o realimentación, las que para el corto plazo se definen en la relación:

( ) ( )[ ]{ }C,A,OG,C,G,ARPSS = que expresa la dependencia de las salidas del sistema de la cuenca de los procesos, estos de los recursos, la gestión y del control; a su turno, los recursos dependen del ambiente, la gestión y el control y, también, la gestión depende de los objetivos y el ambiente (Varela 1994). De este modo, una cuenca es un sistema productor de recursos, bienes y servicios ambientales (salidas), con base en unos suministros energéticos, unos materiales y una información disponible (entradas) y un manejo que se hace al interior de ella (procesos). Estos manejos que pueden referirse a los cambios de los procesos naturales que se dan en la cuenca, representan la función u


objetivo de la cuenca. En la Figura 5 se hace una representación de a cuenca hidrográfica.

Figura 5. Representación del Sistema Cuenca Hidrográfica Jerarquía y Límite de la Cuenca Hidrográfica El significado de jerarquía se relaciona con el orden o grado que existe entre varias cosas. La jerarquía es una de las propiedades más importantes de los sistemas. En la perspectiva de la teoría de sistemas (Johansen 1996; Latorre 1996; Bertalanffy 1994), un sistema es un conjunto interactuante o interdependiente de partes que forman un todo unificado. Esas partes que constituyen el sistema pueden considerarse, a su vez, como subsistemas, o conjunto de partes e interrelaciones que se encuentran, estructural y funcionalmente, dentro de un sistema mayor, y que poseen sus propias características. De este modo, los subsistemas son sistemas más pequeños dentro de sistemas mayores. Ambos, a su vez, el sistema y los subsistemas que lo componen, hacen parte de un sistema mayor. Así, cada sistema puede entenderse como un todo o como una parte, dependiendo de cómo se mire. Un sistema será un todo de aquellas partes que están por debajo de él en jerarquía, pero será una parte del todo que está por encima de él. Saravia (1983), citado por Malagón y Prager (2001), enfatiza la importancia de jerarquizar un sistema en subsistemas como hecho imprescindible para que la investigación no caiga en la generalización, al tomar como objeto un sistema demasiado amplio, o tan pequeño que complique el análisis y que lo empuje al reduccionismo. Para entender mejor la importancia que juega la jerarauización en el estudio de la cuenca hidrográfica, es necesario abordar el concepto de estructura2 y función3 del sistema. Los componentes de un sistema se unen de tal forma que dan origen a unos procesos que conducen a la función u objetivo del sistema. Dado que la cuenca hidrográfica está relacionada con la producción de algún tipo de bien o servicio para la comunidad 2 La estructura de un sistema está definida por los componentes y las relaciones entre ellos que constituyen un sistema particular en un dominio particular. 3 La relación recíproca que muestran los componentes de un sistema hace que tengan un objeto o propósito. Todo sistema tiene uno o algunos propósitos. Los elementos (u objetos), como también las relaciones, definen una distribución que trata siempre de alcanzar un objetivo.

Factores condicionantes

externos: recursos, tecnología, planes,

programas regionales, etc.

Procesos naturales y/o

sociales

Sistema de Control natural

y/o social

Salidas: recursos, bienes,

servicios

Sistema de Evaluación

Factores condicionantes

internos: relaciones socioculturales,

ambiente biofísico, económico, recursos

Entradas: energía, información normas, leyes, recursos, tecnología


que la habita, alguno de sus componentes y por consiguientes sus objetivos deben estar relacionado con cualquiera algún bien o servicio como producción de agua para el consumo humano, producción de recursos naturales para su explotación y posterior transformación, protección de la biodiversidad, etc. La amplitud del concepto expuesto conlleva la necesidad de definir, no sólo el objetivo o función de la cuenca hidrográfica sino el objetivo de estudio, situándose en un nivel jerárquico que permita comprender la relación de la cuenca con sistemas mayores, en los cuales está contenido, y con los subsistemas que la componen. Si se distinguen cuatro dominios o áreas de trabajo –físico, económico, sociopolítico y cultural– se podrían representar los niveles jerárquicos de la cuenca hidrográfica tal como se esquematiza en la Figura 6, adaptada de Van Dyne y Abramsky (1975).

Figura 6. Niveles Jerárquicos de la Cuenca Hidrográfica La necesidad de jerarquizar lleva a definir objetivos, por lo cual es necesario definir, para cada nivel, unos límites que guían el estudio a un mayor grado de precisión. El límite4 es una de las características de los sistemas y se relaciona con la necesidad de delimitarlos, de tal forma que se permita una mayor comprensión. Para todos los sistemas se pueden definir dos tipos de fronteras: una física y otra funcional, ligada la primera a un espacio geográfico y la segunda, a actividades y tareas. A nivel de unidades geográficas, como las cuencas hidrográficas, la frontera o “límite” es un problema de escala. Para determinar el límite de la cuenca se deben tener en cuenta dos pautas: el tipo de interacción entre componentes que forman el sistema; y el nivel de control que el componente socio–cultural ejerce sobre las entradas y salidas. Al definir el límite el analista define el alcance de acción o dominio sobre un área específica, la cuenca hidrográfica en este caso.�En la cuenca se pueden definir tres tipos de límites: un límite

4 El límite o frontera de un sistema es la “línea” que lo separa de su entorno. El concepto se utiliza para delimitar el sistema y poder identificar lo que pertenece y lo que no pertenece a él. En muchos casos es un concepto arbitrario definido por un observador y depende de la escala.

Universo Mundo

Continente Nación

Empresa Región

Ecosistema Población

Organismo Tejido

Célula Partícula Sub

celular

Físico

Económico

Socio–Político

Cultural


biofísico, un límite socio–político y, un límite socio–cultural. La cuenca está delimitada naturalmente, básicamente por la línea de divorcio de aguas. A ella se encuentran asociados unos recursos naturales básicos y una población que hace uso de esos recursos. En general, los límites naturales de la cuenca no coinciden con otros límites físicos como los político–administrativos. El límite socio–político involucra al hombre en tanto administrador, planificador, como usuario de unos recursos, cuya producción, comercio y consumo en muchos casos supera el límite natural de la cuenca. En ocasiones, en la limitación de la cuenca para su análisis es necesario considerar aspectos sociales y culturales (etnias, familias, relaciones sociales y de intercambio) que, en general, no coinciden con sus límites geográficos. El sistema ambiental Una cuenca hidrográfica, como se especificó antes, es un espacio geográfico delimitado naturalmente, en la cual, dependiendo del tamaño que se considere, interactúan los elementos que la constituyen entre sí y con el ambiente al que pertenece. La cuenca hidrográfica como unidad tiene características geográficas, físicas y biológicas similares que la hacen funcionar como un ecosistema (Dourejeanni 1994; Henao 1988). Como tal es el resultado de interacciones de influencias globales y locales a lo largo del tiempo, en una dinámica constante que ha conducido a la unidad geográfica que conforma. Son muchas, y muy diversas, las influencias implicadas en la formación de una cuenca hidrográfica. Éstas pueden ser entendidas considerando su efecto sobre los procesos dominantes que le han dado origen y que constantemente la modelan como paisaje, entre ellos, el ciclo hidrológico, a gran escala, como formador en el tiempo de las corrientes; las mismas corrientes; la escorrentía; la erosión, en todas sus manifestaciones; la erodabilidad del suelo; la deposición de materiales; los procesos geológicos; las raíces de la vegetación, como factor básico en el efecto estabilizador de los suelos. Todos estos procesos actúan como fuerzas contrarias que se entrecruzan e interactúan para formar la cuenca hidrográfica. En la Figura 7 se esquematiza, de una forma muy simple, algunos de los componentes y proceso de formación implicados en una cuenca hidrográfica. Muchas de esas interacciones han conducido a la estructura relativamente estática de la cuenca hidrográfica como espacio geográfico. Otras, sin embargo, dan lugar a estructuras dinámicas. Las llanuras de inundación, por ejemplo, fluctúan de acuerdo al nivel de las aguas de las corrientes. En algunas cuencas, los altos regímenes de precipitación, la erodabilidad alta de los suelos, la desprotección de los suelos, conduce a que las geoformas cambien por efecto de la acción de movimientos en masa. Los componentes biológicos a lo largo de las corrientes (la vegetación ribereña) pueden también tener una influencia, por ejemplo estabilizando los taludes con sus sistemas radicales. Uno de los aspectos más importantes que tienen que ver con la cuenca hidrográfica es el que se refiere a la alteración que las comunidades hacen del territorio. En efecto, los sistemas sociales interconectados al sistema ambiental influencian muchos de los procesos geofísicos en la cuenca hidrográfica. Es importante aclarar, sin embargo, que aún si se redujera sólo a aquellos aspectos que tienen que ver con los impactos negativos que se causa en el ambiente físico, la gama completa de los aspectos sociales que se relacionan con la cuenca hidrográfica es grande. Por ello mismo, además de ser una unidad idónea para la planeación territorial, la cuenca hidrográfica se constituye en una opción mayor de sostenibilidad de los recursos naturales, entendida la sostenibilidad como una característica de los sistemas, reconocida como una función de interacción entre el sistema y su ambiente, y definida como la capacidad que tiene un sistema para sobrevivir o persistir. La sostenibilidad, tal como lo advierte Gray and Davidson (2000), dependen, en primer lugar, de planificar adecuadamente, las acciones humanas sobre los ecosistemas terrestres y


Figura 7. Componentes y procesos de formación de la cuenca hidrográfica

acuáticos de la tierra; y, en segundo lugar, de identificar y definir correctamente las interrelaciones entre los diferentes elementos de los ecosistemas: composición, estructura y función. En la Figura 8 se presentan, por ejemplo, algunos de los elementos (y su interrelación) en lo que se debería hacer hincapié al momento de caracterizar una cuenca hidrográfica objeto de estudio. Así, pues, aunque las sociedades humanas intenten crear unidades espaciales políticas y administrativas (como países, provincias, distritos, municipios, por ejemplo) o temáticas (como fuente de recursos minerales, hábitat de especies, áreas protegidas y reservas naturales), todas ellas encaminadas a definir sus relaciones con otras sociedades y elementos naturales de la tierra; lo cierto es que los ecosistemas han albergado la vida en la tierra por espacio de billones de años, y ninguna sociedad, por más dotada de tecnología y conocimiento que esté, puede escapar a la realidad de que la vida deriva de la ecósfera y sus ecosistemas constituyentes (Gray and Davidson 2000).

Componentes formados

Ciclo Hidrológico

Clima

Suelos

Procesos Erosivos

Procesos Geológicos

Escorrentía

Deposición

Vegetación Animales

Hombre

Llanuras de inundación

Geoformas

Corrientes

Agua subterránea

Energía

Tiempo

Cuenca Hidrográf ica

Influencias globales y locales


Figura 8. Sistema Natural de la cuenca hidrográfica El sistema social Los sistemas sociales comprenden una amplia variedad de interacciones que van desde transacciones económicas a relaciones interpersonales, y de intereses familiares, a intereses nacionales. Algunos de los aspectos de estos sistemas sociales se codifican formalmente en estructuras legales, políticas, educativas e institucionales, en general. Otros son menos formales, aunque no menos influyentes, e incluyen el conjunto de normas de conducta, creencias, ética, y valores morales que comparten los diferentes miembros del sistema social. Como quedó establecido, entre los sistemas sociales y la cuenca hidrográfica existen complejos conjuntos de interrelaciones que afectan mutuamente a ambos sistemas. Para reconocer correctamente el sistema de la cuenca hidrográfica habría que abordarla desde las características de los sistemas complejos, tal como se define en García 2002. La cuenca hidrográfica como sistema complejo determina en los sistemas sociales todos los procesos que actúan sobre los sistemas emergentes5. Es necesario, pues, considerar los factores de

5 La creciente complejidad en los sucesivos niveles jerárquicos de los sistemas es un axioma. Tal como se expresa en García (2002) un sistema emergente es un sistema que surge de sistemas anteriores y cuyas propiedades son diferentes de los sistemas que le dieron origen. Cada nuevo nivel jerárquico tiene propiedades significativamente diferentes –propiedades emergentes– de los sistemas componentes de los cuales fueron creados. Los nuevos sistemas son “mayores que la suma de sus partes”. En cada caso, varios elementos (componentes) se organizan, al azar, en patrones coherentes (sistemas). Puesto que cada nivel es generado a partir de sistemas sucesivamente más complejos, cada uno incorpora nuevos grados de complejidad. Para considerar el comportamiento de los sistemas sociales, particularmente, es imperativo reconocer su carácter emergente: el sistema como un “todo más grande que la suma de sus partes”. Los elementos (individuos) se organizan al azar en patrones y arreglos particulares (grupos sociales), que crea nuevos conjuntos de relaciones entre ellos.

Suelos

Clima

Hidrología

Flora/ Fauna

Geología Taxonomía

Uso Actual Uso Potencial

Amenazas

Evaporación Temperatura

Altimetría

Precipitación

Caracterización morfométrica Localización de estaciones

Fuentes de agua Hidrología

Geotaxonomía

Conflictos por uso del suelo

Zonas Críticas

Isoyetas

Zonas de Vidas

Estudio de precipitación y

caudales

Uso del Recurso hídrico

Balance Hídrico

Caracterización Climática

Caracterización Edáfica

Caracterización Usos flora/fauna

Caracterización biofísica


autoorganización6 que actúan sobre los seres humanos para conformar sistemas emergentes. Considerar estos factores ayudará a entenderlos y, por tanto, a aplicar sistemas de planeación más efectivos. Gutiérrez (2000) hace un análisis de la forma en que los seres humanos autoorganizan sus estructuras políticas y culturales, y la evolución que los sistemas complejos que conforman evolucionan como sistemas dinámicos. Estos sistemas pueden ser aparentemente estables o pasar por intervalos de cambio acelerado, lo cual explica la dinámica compleja del sistema social. Abel (2001, 1998), Bowles and Hopfenzitz (2000) y Gutiérrez (2000) discuten el desarrollo coevolutivo de los sistemas culturales y naturales a los cuales están integrados. La cultura de un sistema social se percibe como grandes sistemas interactivos en los cuales: los actores están inmersos en una extensa red de interconexiones; el cambio en uno de esos elementos implica cambios en toda la red; y la dinámica produce el surgimiento de propiedades nuevas que modifican aspectos esenciales del sistema. Por otra parte, de estudios de caso llevados a cabo por historiadores e investigadores se concluye que muchos aspectos de las culturales se relacionan, "no propiamente con creencias religiosas o políticas sino con una interdependencia ecológica de las comunidades sociales con su entorno; formas espontáneas de inducir la aplicación de una estrategia que garantice, a largo plazo, la sobrevivencia de la especie” (Gutiérrez 2000). Lo que queda claro, pues, de los estudios realizados sobre la estructuración de los sistemas sociales (Abel 2001, 1998; Bowles and Hopfenzitz 2000; Gutiérrez 2000; Dempster 2000, 1998) es que los factores de autoorganización de las sociedades o sistemas sociales descansa en la mutua interrelación de los seres humanos con su sistema natural en una dinámica sistémica donde se alternan lapsos de aparente estabilidad con intercambios de cambio acelerado. Si se sustituye equivalentes no físicos de energía como la información, las emociones, los sentimientos o las ideas de los seres humanos, se podría entender la estructura disipativa de este sistema. A través del intercambio de estos equivalentes, el sistema mantendrá su capacidad de intercambio de energía con el entorno mediante el ajuste a un nuevo régimen dinámico cada vez que la entropía empieza a abrumar al viejo régimen. La Figura 9 ilustra algunos de los factores sociales que tienen influencia en la cuenca hidrográfica. Para tratar de comprender los factores de autoorganización que influyen en la generación de los sistemas sociales, considérese un ejemplo sencillo: una familia asentada en la llanura de inundación de una corriente. Obligada a dicho asentamiento por razones económicas o por la falta de lugares más propicios, la familia se enfrenta a una doble decisión: intentar, por cualquier medio posible, la protección de su propiedad, o enfrentar la amenaza constante de inundación. En muchas ocasiones, el temor hará que los integrantes intenten algunas medidas de control (construcciones elevadas, por ejemplo). Este ejemplo involucra muchas influencias encontradas. Los asentamientos humanos crecientes en las llanuras de inundación, unido al convencimiento de los propietarios en los derechos de propiedad y el nivel de riesgo existente, se contrapone a los costos de intervención, las regulaciones y todo lo relacionado con la política y normas ambientales. La interacción de estas influencias creará grados variables de intervención en la llanura de inundación. La intervención sobre una sola vivienda o de una sola familia tendrá un impacto insignificante, pero los factores implicados, que son influencias direccionales de tipo global (que actúan sobre todos las familias asentadas en la llanura), al interactuar con influencias de tipo local comunes (necesidades similares de reubicación, por ejemplo) darán como resultado impacto general de gran significancia.

6 La autoorganización se refiere a la formación espontánea de sistemas complejos (emergentes). Surge de varios tipos de influencias sobre los elementos. Los factores que juegan un papel importante en el proceso de autoorganización incluyen (Dempster 1998): influencias globales y locales; tensión dinámica; realimentación y recursividad; complejidad.


Influencias globales Componentes focales

Orientación del “Desarrollo”

Política ambiental

Derechos de propiedad individual

Acciones para mitigar o controlar

riesgos y amenazas

Regulaciones

Prácticas de producción

Régimen climático

Erodabilidad de los suelos

Llanuras de inundación

Vulnerabilidad

Creencias y normas de conducta

Geología estructural

Sistema Geofísico

Figura 9. Elementos del sistema social que influyen en la cuenca hidrográfica

Las regulaciones y otras políticas gubernamentales pueden tener efectos variables y conflictivos. Esto es evidente, por ejemplo, en la aplicación de las políticas del nivel nacional, sectorial y de desarrollo que se aplican comúnmente en el país. Otro ejemplo que ilustrará la conceptualización de las influencias de las regulaciones institucionales permitirá una mayor comprensión de los factores de autoorganización involucrados. En la Figura 9, la vulnerabilidad representa un bucle de realimentación: las intervenciones pueden exacerbar más que mitigar los problemas. Tal como se entiende habitualmente, la vulnerabilidad es un concepto utilizado para determinar el “conjunto de factores y variables que determinan la incapacidad de o inhabilidad de una comunidad para actuar permanentemente, prevenir, reaccionar, atender y recuperarse ante cualquier situación de crisis”. El concepto se vincula directamente con el concepto de Amenaza para proporcionar la probabilidad de que ocurra un desastre y las consecuencias sociales y económicas esperadas de un evento particular (Municipio de Medellín 1998). Como tal, la vulnerabilidad puede conducir a las personas por sí mismas a tomar acciones para mitigar o controlar los riesgos y/o las amenazas a las que están expuestas, lo cual puede acelerar los problemas, lo que a su vez incrementa la amenaza e intervenciones subsecuentes cada vez mayores. Es esencial, también, entender la naturaleza interconectada de las variables, especialmente el peso


de cada una de ellas, en las diferentes influencias. Algunas influencias tendrán un mayor efecto sobre las acciones. Es necesario recalcar, como lo hacen, entre otros autores, Oyuela (2002), Durston (2000), García (1998), Lissack (1998), Rocha (1998), Jones (1996), en el valor que tiene para la planificación de los recursos ahondar en la actitud de las personas o la comunidad. De una u otra forma cada uno de ellos puntualiza la importancia que tiene este aspecto y el enfoque de la información para transformar los comportamientos y las actitudes de la gente con el propósito final de alcanzar la sostenibilidad. Asumir, por ejemplo, como válida la asunción estándar de que conocimiento y entendimiento modelan nuestras aptitudes y comportamientos puede llevarnos a error (Smith 1993, citado por Dempster (1998). Los habitantes en una llanura de inundación pueden tener una actitud que refleje un alto nivel de preocupación ambiental y conocer las dinámicas propias de los niveles de las corrientes. Sin embargo, de nada les valdrá esa actitud y ese conocimiento si fenómenos picos en la precipitación están afectando la corriente aguas arriba. Las acciones de los otros pueden también tener influencia sobre nuestras acciones. Influida por otras familias que construyen barreras de contención para prevenir las inundaciones pero a sabiendas de que ello no servirá de nada, una familia puede decidir construir también barreras para su protección convencida de que sus vecinos reaccionarán negativamente si decide no hacer nada. Todo ello hace parte de las complejas relaciones de los sistemas con su ambiente y de lo que en el capítulo anterior hemos llamado la paradoja de la interdependencia en las relaciones que los individuos sostienen con la comunidad a la cual pertenecen.

CONCLUSIÓN Como se ha visto, la cuenca hidrográfica funciona como una unidad geográfica, en la cual todos los elementos que la integran son interdependientes, y que a su vez puede interrelacionar con otras cuencas u otras unidades semejantes. La cuenca es un conjunto de interrelaciones entre elementos, estructuras y funciones, en la cual tienen lugar un conjunto complejo de procesos que relacionan a los diferentes sistemas sociales que se asientan en la cuenca entre sí y a éstos con el sistema natural. En términos generales, se puede entender como un sistema productor de recursos, bienes y servicios ambientales, con base en unos suministros (naturales y antrópicos) de energía, materiales e información, así como de un manejo que se hace al interior de ella. Estos manejos que pueden referirse a los cambios de los procesos naturales que se dan en la cuenca, representan la función u objetivo de la cuenca. Así concebida, la cuenca hidrográfica, sus recursos naturales y sus habitantes, poseen connotaciones físicas, biológicas, económicas, sociales y culturales que le confieren características peculiares y que la convierten en un espacio natural (un conjunto de sistemas entrelazados) idóneo para llevar a cabo la labor conjunta de la planeación y manejo sostenible de los recursos naturales. Dentro de esta conceptualización, la sostenibilidad es entendida como una característica de los sistemas, reconocida como una función de interacción entre el sistema y su ambiente, y definida como la capacidad que tiene un sistema para sobrevivir o persistir. La sostenibilidad depende, en primer lugar, de planificar adecuadamente las acciones humanas sobre los ecosistemas terrestres y acuáticos de la tierra; y, en segundo lugar, de identificar y definir correctamente las interrelaciones entre los diferentes elementos de los ecosistemas: composición, estructura y función. En este sentido se recomienda para identificar y caracterizar una cuenca objeto de estudio: − reconocer el sujeto a quien corresponde la interpretación y análisis de la situación en estudio; − determinar el objeto, precisando la cuenca hidrográfica en relación con los organismos vivientes

y grupos sociales u organizaciones socio económicas; − caracterizar la interrelación ambiente–sociedad existente en la cuenca;


− determinar la estructura y funcionamiento de la cuenca hidrográfica, reconociendo las relaciones de los distintos elementos que la componen, y establecer su función u objetivo;

− definir el propósito u objetivo de planeación con respecto a la cuenca hidrográfica, cumpliendo con una función respecto al ambiente y a la satisfacción de necesidades del colectivo social que la habita;

− establecer la escala y el detalle de estudio.


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