2.  LAS SEQUÍAS DEL NORESTE BRASILEÑO:  PERSPECTIVA HISTÓRICA

En el siglo XVII se documentaron al menos seis sequías en el Noreste brasileño: 1603, 1606, 1614, 1645, 1652 y 1692 (Guerra 1981; Rebouças y Marinho 1972). En su obra clásica Os Sertões, Cunha (1991) enumera las principales sequías de los siglos XVIII y XIX: 1710-11, 1723-27, 1736-37, 1744-45, 1777-78, 1808-09, 1824-25, 1835-37, 1844-45, y 1877-79. Sin embargo, otros estudios parecen indicar que la recurrencia de sequías en el sertão es una vez cada once años en promedio. En el siglo XX, los períodos de sequía documentados son: 1903-04, 1915, 1919, 1930-32, 1942, 1953, 1958, 1970, 1979-83 y 1990-93, con algunas variaciones espaciales en la cobertura dentro del polígono de sequía.

La sequía de 1877-79, en la cual perecieron más de 500 000 personas, llevó al gobierno brasileño a formular, por primera vez, políticas y estrategias para combatir los efectos de las sequías. En 1881, una comisión encabezada por el ingeniero francés J. J. Revy estudió varios sitios potenciales de represas en Ceará, y en 1884 recibió la autorización para iniciar la construcción de la represa de Cedro en Quixadá.

En 1909, el gobierno brasileño estableció la Inspectoria de Obras Contra As Secas (Inspectoría de Obras Públicas Contra las Sequías) o IOCS, y le encargó coordinar y unificar las acciones del gobierno dentro del polígono de sequías y de desarrollar un plan amplio para combatir los efectos de las irregularidades climáticas. El primer director de IOCS, Miguel Arrojado Lisboa, encargó estudios científicos destinados a proporcionar información de referencia sobre los recursos de suelo, agua y vegetación de la región. Los estudios de Lofgren y Luetzelburg sobre botánica, y Crandall, Warring, Small, Sopper y Moraes sobre geología e hidrogeología son aún consultados hasta el presente (Guerra 1981).

En 1919, año de sequía importante, la Ley Pública N° 3965 anunció un renovado esfuerzo por parte del gobierno brasileño, con Epitácio Pessoa como presidente, para combatir las sequías al autorizar la construcción de las obras públicas necesarias para regar las tierras cultivables en el Nordeste brasileño. La construcción de diez grandes presas se inició en 1921. Desafortunadamente, el apoyo al esfuerzo disminuyó poco después de que disminuyó la sequía.

En 1932, también año de sequía, el gobierno brasileño autorizó la construcción de varias obras públicas en la región afectada. La ahora Inspectoria Federal de Obras Contra Secas (IFOCS) tenía el cargo renovado para concentrarse exclusivamente en la construcción de presas/embalses y obras de riego. En este período se completaron diecisiete presas. En 1937, el apoyo al esfuerzo volvió a disminuir, ya que se hizo evidente que la sequía ya no era un problema inmediato (Guerra 1981).

Luego de la sequía de 1958, el Departamento Nacional de Obras Contra Secas (DNOCS), sucesor de IFOCS, inició la construcción de los grandes embalses de Orós, Banabuiú y Araras. Con la importancia de los embalses firmemente establecida, DNOCS se embarcó en un programa de construcción de presas pequeñas, titulado Açudagem em Cooperação (Construcción Cooperativa de Presas). Las represas debían construirse a menudo en terrenos privados y con la cooperación de ciudadanos locales, y el apoyo federal del 50% al 70% del costo del proyecto.

En 1967, DNOCS estableció el programa Engenharia Rural (Ingeniería Rural), que incluía la construcción de presas y embalses pequeños en regiones de tierras altas, embalses subterráneos, perforación de pozos de agua, pequeñas obras de riego, y construcción y electrificación rural. El programa, sin embargo, no prosperó, aparentemente por la falta de entusiasmo de las delegaciones regionales encargadas de la ejecución de las obras. Ahora ha sido reemplazado en gran parte por el Projeto Sertanejo (Proyecto Backlands).

Además de la construcción de presas y embalses, el uso de aguas subterráneas ha sido una herramienta eficaz para combatir las sequías en el sertão. En el vecino estado de Piauí, la existencia de depósitos sedimentarios permite una producción de pozos de agua de 40 000 a 50 000 litros por hora. En muchas áreas, un solo pozo ha hecho posible el sustento de una pequeña ciudad. Sin embargo, no se puede decir lo mismo de los pozos perforados en el Cristalino, una formación metamórfica compuesta por gneis, esquistos y anfibolitas, que subyace en gran parte al sertão. Esta agua es de mala calidad, rica en sales y no apta para el consumo humano. Además, la producción de estos pozos es pequeña, de tan solo 2000 a 3000 litros por hora.

3.  ESCENARIO ACTUAL

Durante los últimos 100 años, la lucha contra las sequías en el noreste brasileño se ha logrado principalmente con un enfoque de almacenamiento de agua superficial. La dependencia de los embalses superficiales se ha denominado política de Açudagem (Represamiento). Ahora existe una creciente preocupación de que la política de Açudagem pueda haberse centrado en combatir los efectos, mientras que en su mayor parte descarta algunas de las causas subyacentes de las variabilidades climáticas.

Queda por realizar un estudio integral de las causas de las sequías e inundaciones en la región nororiental brasileña. Un primer nivel de análisis se encuentra en la mesoescala atmosférica, la cual los seres humanos parecen ser prácticamente incapaces de controlar. Las corrientes oceánicas, la circulación del viento y el efecto de El Niño se han atribuido en general una responsabilidad variable por las variabilidades climáticas que afectan al noreste brasileño.

Un segundo nivel de análisis es a escala regional, la cual es en gran parte de origen geomorfológico. En el noreste brasileño, las cadenas montañosas costeras actúan como barreras a la humedad proveniente del océano, impidiendo efectivamente que grandes masas de aire cargado de humedad ingresen a las regiones del interior. Al igual que con la mesoescala, los seres humanos parecen ser impotentes para controlar este componente de escala regional.

Un tercer nivel de análisis está en la microescala y su secuela, la nanoescala. La microescala es típicamente una zona de cuenca de segundo a tercer orden, mientras que la nanoescala es una zona de cuenca de orden cero, es decir, un área pequeña y distinta de bosque, pastos o tierras agrícolas. Históricamente, es a estas escalas que los humanos han jugado un papel significativo como "cambiadores climáticos" [ver el relato clásico de Denevan (1966) sobre cómo los indios mojos prehispánicos de las llanuras del este de Bolivia lograron hacer frente a condiciones adversas de inundaciones y sequías]. A través de sus acciones que abarcan décadas y siglos, los humanos han podido alterar los micro y nanoclimas locales, para bien o para mal. Desafortunadamente, pueden haber contribuido sin saberlo a la desecación del medio ambiente. Este proceso de degradación ambiental se está volviendo ahora demasiado claro, aunque los principios básicos se han reconocido durante bastante tiempo.

En su Narrativa personal, el científico alemán Alexander von Humboldt (Humboldt y Bonpland 1821) ha observado con atención:

"Cuando los bosques son destruidos, los manantiales se secan por completo o se vuelven menos abundantes. Los lechos de los ríos, que permanecen secos durante parte del año, se convierten en torrentes cada vez que caen grandes lluvias sobre las montañas adyacentes. La hierba y el musgo desaparecen con la maleza de las laderas de las montañas, las aguas que caen en lluvia ya no se ven obstaculizadas en su curso; y en lugar de aumentar lentamente los niveles de los ríos por filtración progresiva, surcan durante las fuertes lluvias las laderas de las colinas, empujan el suelo suelto, y forman esas súbitas inundaciones que devastan el campo. De ésto resulta que la destrucción de los bosques, la falta de manantiales permanentes y la ocurrencia de inundaciones, son tres fenómenos estrechamente relacionados entre sí".

La vigencia de las palabras de Humboldt y su impacto en un contexto global no necesitan elaboración. Su relevancia para el problema de la sequía y las inundaciones en el noreste brasileño es fácilmente determinable. Mientras no se controle la remoción de la vegetación nativa del sertão's, los micro- y nanoclimas de la región continuarán experimentando un proceso gradual de desecación, que eventualmente conducirá a sequías e inundaciones más severas.

4.  CLIMA, VEGETACIÓN E IMPACTO DE LAS ACTIVIDADES HUMANAS

Paradójicamente, el Noreste brasileño, con sus marcados gradientes de humedad y diversidad de microclimas, es una región particularmente adecuada para el estudio de la relación entre el clima, la vegetación y las actividades humanas. Duque (1973) ha sugerido una clasificación de las diversas regiones ecológicas del polígono de sequías, en orden de humedad creciente, en: (1) seridó, (2) sertão , (3) caatinga, (4) cariri velho, (5) curimatau, (6) carrasco, (7) cerrado, (8) serra, (9) agreste y (10) mata. Esta clasificación incorpora un espectro de humedad ambiental, de hecho un "laboratorio de campo" en la cual una observación juiciosa puede revelar la interacción entre el clima y la vegetación, y el alcance de la influencia humana.

La Tabla 1 muestra la precipitación media anual y las proporciones de evaporación/precipitación para varias regiones ecológicas del noreste brasileño. Esta tabla muestra que la relación evaporación/precipitación, un parámetro climático clave, es una función del tipo de vegetación, que tiende a disminuir con el aumento de la humedad ambiental, a medida que la vegetación cambia de xerofítica a mesofítica. En el estudio de Duque (1973), la evaporación se interpreta como la evaporación medida en un evaporímetro.

El botánico alemán Luetzelburg (1923) ha documentado la relación entre el clima, la vegetación y las actividades humanas en el sertão. El observó:

"La destrucción de los bosques agotó el suelo de sales orgánicas, que fueron arrastradas por las lluvias torrenciales. Las tierras agrícolas abandonadas fueron abandonadas por especies extrañas, conduciendo paulatinamente a un paisaje más xerofítico, acorde con la creciente aridez del suelo. De esta manera, la vegetación actual se fue formando paulatinamente: una caatinga o carrasco donde antes había mata con un suelo completamente cubierto de vegetación".

Existe una estrecha relación entre el clima y la vegetación. La pregunta es hasta qué punto las actividades humanas pueden influir en esta relación a través de las diversas escalas espaciales y temporales. La complejidad del entorno natural, con su multiplicidad de interacciones físicas, químicas y biológicas, y la imposibilidad práctica de recopilar datos adecuados a largo plazo no permiten una respuesta clara a esta pregunta.

5.  EVAPORACIÓN VS. EVAPOTRANSPIRACIÓN

Para comprender la relación entre clima y vegetación, examinamos los roles de la evaporación y la evapotranspiración en el contexto de los balances hidrológicos regionales y de mesoescala. Para aclarar los conceptos, estos términos se definen aquí:

1. La evaporación es un proceso físico-químico mediante el cual el agua de los cuerpos de agua y de la superficie/subsuperficie de la tierra se vaporiza y devuelve a la atmósfera.

2. La transpiración es un proceso fisiológico mediante el cual las plantas bombean humedad del suelo y la transportan hacia arriba a través de sus raíces y tallos, hacia la superficie de la hoja, donde queda disponible para la evaporación.

3. La evapotranspiración se refiere al efecto combinado de la transpiración y la evaporación.

4. La evapotranspiración potencial es la evapotranspiración que tendría lugar en condiciones tales que exista un amplio suministro de humedad en todo momento.

5. La evapotranspiración real es la evapotranspiración que tendría lugar en condiciones en las que la humedad es limitante.

En un ecosistema terrestre, la evaporación se produce a partir de tres fuentes:

1. De superficies vegetacionales, a través de la transpiración,

2. De superficies sin vegetación, es decir, suelo desnudo y las características culturales del paisaje (pavimentos, techos, etc.), y

3. De cuerpos de agua, como lagos naturales, ríos, embalses/reservorios, y estanques superficiales.

En la práctica hidrológica, sin embargo, el uso del término "evaporación" está restringido al de un ecosistema acuático, es decir, un cuerpo de agua, tal como un lago, río, embalse u océano. Por otro lado, el término "evapotranspiración" se refiere a la evaporación total de un ecosistema terrestre, que comprende:

1. Evapotranspiración propiamente dicha, es decir, la evaporación de superficies vegetacionales; y

2. Evaporación, es decir, la evaporación de superficies sin vegetación y la evaporación de cuerpos de agua.

6.  BALANCE HÍDRICO GLOBAL Y REGIONAL

Las áreas de la superficie de la Tierra se dividen en: (1) áreas endorreicas o cerradas, las cuales no tienen salida de escorrentía, y (2) áreas exorreicas o abiertas, las cuales si tienen salida de escorrentía. De la precipitación que cae sobre la superficie continental de la tierra, anualmente, en promedio el 64 por ciento regresa a la atmósfera por evaporación y evapotranspiración, y el 34 por ciento llega eventualmente a los océanos como escorrentía (es decir, como caudal o descarga de los ríos). El 2 por ciento restante constituye un flujo directo de agua subterránea hacia los océanos (L'vovich 1979). Dado que este último es relativamente pequeño en comparación con los otros tres (evaporación, evapotranspiración y escorrentía), es usualmente despreciado por fines prácticos.

En el contexto regional, el equilibrio hidrológico es impulsado por el clima predominante. En las regiones semiáridas, la suma de evaporación y evapotranspiración es alta en relación con la precipitación, del orden del 90 por ciento. Por el contrario, en las regiones húmedas, es probable que la suma de evaporación y evapotranspiración sea de aproximadamente el 50 por ciento (USDA 1940; L'vovich 1979). La comparación es más dramática cuando se reconoce que una escorrentía del 10 por ciento en una región semiárida puede ascender a solo 50 mm año^-1 (2 pulg. año^-1), mientras que una escorrentía del 50 por ciento en una región húmeda puede alcanzar 1000 mm año¹ (40 pulg. año^-1).

Los pantanos y marismas, generalmente ubicados en regiones subhúmedas y húmedas, proporcionan una excepción al patrón mencionado anteriormente, donde la suma de la evaporación y la evapotranspiración es típicamente más del 90 por ciento de la precipitación, y la escorrentía se reduce a menos del 10 por ciento. Esto se debe al gradiente superficial pequeño o insignificante, que actúa para desalentar la escorrentía al tiempo que fomenta la evaporación y la evapotranspiración.

Un presupuesto hidrológico usual no distingue entre la evaporación y la evapotranspiración propiamente dicha y, a menudo, utiliza cualquiera de los dos términos para referirse al proceso combinado. Además, la cantidad combinada se considera una pérdida, al menos en lo que respecta al ecosistema terrestre. Sin embargo, se observa que la respuesta a la relación entre clima y vegetación radica en la distinción fundamental entre evaporación y evapotranspiración. En las regiones semiáridas, la evaporación es el proceso dominante, siendo la evapotranspiración la evapotranspiración real, que cae muy por debajo de su valor potencial. Por el contrario, en las regiones húmedas, la evapotranspiración es el proceso dominante, que alcanza fácilmente su valor potencial, mientras que la evaporación se limita únicamente a la de los cuerpos de agua.

Un balance hidrológico en una región semiárida, con 500 mm (20 pulgadas) de precipitación anual, puede ser el siguiente:

1. 70 por ciento de la precipitación a la evaporación;

2. 20 por ciento a la evapotranspiración real, principalmente de xerófitas; y

3. 10 por ciento a la escorrentía.

Por el contrario, el balance hidrológico en una región húmeda, con 2000 mm (80 pulgadas) de precipitación anual, puede ser el siguiente:

1. 40 por ciento de la precipitación a la evapotranspiración potencial de mesófitas, hidrófitas e higrófitas;

2. 10 por ciento a la evaporación, principalmente de cuerpos de agua; y

3. 50 por ciento a la escorrentía.

El caso especial de un humedal puede ser el siguiente:

1. 40 por ciento de la precipitación a la evaporación, principalmente de cuerpos de agua,

2. 50 por ciento a la evapotranspiración potencial, principalmente de hidrófitas e higrófitas, y

3. 10 por ciento a la escorrentía.

Como se muestra en la Tabla 1, el seridó, un ecosistema árido, tiene un alto potencial de evaporación (relación evaporación/precipitación en el rango de 2.5 a 5.8); por lo tanto, poca escorrentía. En este caso, la evaporación es alta, mientras que la evapotranspiración real de la escasa vegetación xerofítica es baja. Por el contrario, la mata, un ecosistema húmedo, tiene un potencial de evaporación bajo (proporción de evaporación/precipitación típicamente menor a 1.0); por lo tanto, escorrentía alta. En este caso, la evaporación, principalmente de los cuerpos de agua, es baja, mientras que la evapotranspiración de la densa vegetación mesofítica es alta, alcanzando fácilmente su valor potencial.

La Figura 2 muestra una interpretación gráfica de los componentes del balance hídrico para la gama de climas experimentados en el sertão, mostrando el potencial insatisfecho de evaporación o evapotranspiración. Este potencial insatisfecho es sustancial para los ecosistemas áridos y semiáridos, y cercano a cero para los ecosistemas húmedos. Por lo tanto, se considera que la evapotranspiración y la evaporación son procesos bastante diferentes. La evapotranspiración es intrínseca al desarrollo de la fitomasa, mientras que la evaporación no lo es. La evapotranspiración es el resultado de la vida en la Tierra, mientras que la evaporación se produce en ausencia de la vida. La evapotranspiración mejora la formación y conservación del suelo, mientras que la evaporación no. La evapotranspiración da como resultado la producción de alimentos y otra biomasa útil para los animales, mientras éste no es el cado con la evaporación. La evapotranspiración sustenta directamente la vida, mientras que la evaporación no lo hace.

Fig. 2  Modelo gráfico del balance hídrico para una amplia gama de condiciones climáticas.

El albedo de las superficies con vegetación, así como el de cuerpos de agua, es más bajo que el albedo de las superficies sin vegetación. Por lo tanto, las superficies con vegetación y los cuerpos de agua pueden almacenar más energía de onda corta entrante y liberarla gradualmente como calor (onda larga) saliente, particularmente por la noche, donde el calor domina el balance de radiación. Este calentamiento de la atmósfera inferior provoca la elevación del aire, lo que favorece la condensación del vapor de agua y la formación de precipitación (Balek 1983). Por lo tanto, la humedad atmosférica resultante de la evapotranspiración y la evaporación de los cuerpos de agua tiene una tendencia a condensarse y precipitarse, mientras que la resultante de la evaporación de superficies no vegetadas no lo hace. Cuanto más densa y verde es la superficie con vegetación, más marcado es el efecto de recirculación (Salati et al. 1978; Salati et al. 1979; Salati y Vose 1984).

Con base al análisis anterior, se concluye que los ecosistemas áridos y semiáridos deben ser manejados con el objetivo de mantener o mejorar la relación de evapotranspiración a evaporación. En la medida de lo posible, esto implica preservar la vegetación nativa para lograr un equilibrio entre los ecosistemas naturales (bosques y/o pastizales) y los inducidos por el hombre (agrícolas y/o urbanos). Un aumento de esta proporción, a través de la gestión de la conservación, aumenta el potencial biótico del ecosistema, del cual en última instancia se benefician todas las formas de vida. Por el contrario, una disminución en esta proporción, a través de la deforestación, el pastoreo excesivo y otras formas de degradación de los ecosistemas, disminuye el potencial biótico y, finalmente, compromete todas las formas de vida.

Se ve que la evapotranspiración y la evaporación son procesos bastante diferentes; de ahí la justificación para contabilizarlos por separado, particularmente en la gestión de recursos hídricos en regiones áridas y semiáridas.

De ello se desprende que el uso indebido de la vegetación natural por parte de los seres humanos conduce al eventual reemplazo de la evapotranspiración por evaporación, a una alteración a largo plazo de los climas nano, micro, y eventualmente regionales, y a la desecación gradual del medio ambiente, típicamente de subhúmedo a semiárido, y de semiárido a árido.

Las regiones áridas y semiáridas tienen patrones de lluvia irregulares que conducen a sequías recurrentes, a menudo seguidas de inundaciones destructivas. Las regiones subhúmedas se ven menos afectadas por las sequías, mientras que las regiones húmedas están casi libres de ellas. En el nordeste brasileño, el seridó se caracteriza por un régimen de lluvias que tiene 8 meses secos por año, y la caatinga de 7 a 9 meses secos por año. Por otro lado, la mata tiene solo de 4 a 5 meses secos por año (Duque 1973). Esta variabilidad estacional no refleja el panorama completo, porque la variabilidad diaria puede ser aún más marcada. Duque (1973) ha concluido que un año de sequía en el sertão puede ser el año en que llueve la mitad de la precipitación en sólo un mes, y aproximadamente la mitad de la precipitación de ese mes en sólo un día.

7.  EL CASO DEL MANEJO DE LA CONSERVACIÓN

En sus estudios de hidrología del sertão, Silva (1937) observó:

"Los bosques conservan la frescura ambiental y la evaporación dentro de los bosques es mucho menor que la evaporación en las llanuras. Los bosques retienen la humedad, sólo para liberarla gradualmente al aire y al suelo ambientales. Es evidente, entonces, que los bosques ejercen una acción beneficiosa sobre el régimen hidrológico, regularizándolo".

Por lo tanto, el objetivo de la gestión de conservación de un ecosistema árido/semiárido debe ser preservar la relación entre la evapotranspiración y la evaporación. Esto implica el establecimiento de políticas de conservación, y el desarrollo de estrategias y tecnologías para conservar el agua, el suelo y los nutrientes. En regiones ya degradadas por actividades humanas, la gestión de la conservación puede asumir un papel más activo, y tener como objetivo detener y revertir el proceso de degradación, para eventualmente devolver el ecosistema degradado a su estado anterior de estabilidad productiva.

La conservación del agua, suelo y vegetación es una actividad compleja. Su talón de Aquiles es su naturaleza distribuida, es decir, el hecho de que funciona mejor cuando se ejecuta extensamente a micro- y nanoescala. Históricamente, es a estas escalas donde los seres humanos han desempeñado un papel como cambiadores climáticos. Por lo tanto, se deduce que si los humanos, a través de sus acciones, pueden contribuir a la desecación del clima, también pueden, con renovada voluntad, contribuir a la humidificación del mismo. Por tanto, la vegetación autóctona ya no debe ser vista como un mero recurso a explotar, sino también como un instrumento de la Naturaleza para la regularización del clima.

En un contexto social, la conservación del agua, el suelo y la vegetación se basa en políticas y leyes nacionales, estatales y locales, y tiene como objetivo preservar un equilibrio saludable entre los ecosistemas naturales y sus contrapartes inducidas por el hombre, y gestionar todo con el objetivo de conservación.

En un contexto tecnológico, la conservación del agua, el suelo y la vegetación se basa en los siguientes principios:

1. Evitar la erosión por salpicadura. Esto se logra cubriendo la superficie de la tierra con un dosel vegetal y/o fragmentos, a fin de minimizar la erosión salpicadura causada por el impacto de las gotas de lluvia. La erosión por salpicadura no solo es una pérdida de suelo en sí misma, sino que también puede ser una causa de pérdida adicional de suelo, al contribuir al sellado de las superficies, lo que aumenta en gran medida la escorrentía (USDA 1940; Le Bissonnais y Singer 1993).

2. La disminución de la velocidad de escorrentía superficial. Esto limita el potencial de la escorrentía superficial para concentrarse, es decir, para alcanzar una descarga alta, la cual dura un período de tiempo relativamente corto, y reducir las inundaciones. La disminución de la velocidad de la escorrentía superficial se logra mediante:

   1. Cubriendo la superficie de la tierra, preferiblemente con un dosel vegetativo corto, para proporcionar una gran cantidad de obstáculos en el camino de la escorrentía, aumentando así la rugosidad general y la profundidad del flujo y, por lo tanto, disminuyendo su velocidad; y

   2. Modificando el micro- y nanorelieve de la superficie de la tierra, reduciendo las pendientes de escorrentía superficial a niveles manejables, mediante terrazas, pequeños estanques de detención y retención, arado en la curva de nivel, cuencas de árboles, depresiones en el terreno (Anderson 1987) y otras medidas similares.

3. La disminución del volumen de escorrentía superficial. Esto se logra cubriendo la superficie de la tierra con vegetación. La vegetación no sólo protege la superficie de la tierra contra el impacto de las gotas de lluvia, reduciendo la velocidad de la escorrentía superficial, sino que también aumenta las tasas y cantidades de infiltración, a través de macroporos dejados por las raíces, tanto vivas como muertas, y mediante el mejoramiento de la estructura del suelo mediante la preservación de la flora y fauna del suelo, y los procesos húmicos relacionados. Generalmente, cuanto mayor es el tamaño y densidad de la vegetación y mayor es la actividad biológica en el suelo subyacente, mayor es el efecto "esponja" de un ecosistema vegetativo.

En resumen, un ecosistema árido/semiárido manejado para la conservación debe preservar la proporción de evapotranspiración a evaporación. Esto implica poner en práctica las estrategias y tecnologías para conservar el agua, el suelo y los nutrientes.

żSe puede gestionar un ecosistema terrestre para la conservación y, al mismo tiempo, aumentar la disponibilidad de recursos hídricos para uso humano?

La respuesta a esta pregunta continúa siendo evasiva (Balek 1983). A largo plazo, la disponibilidad de más agua para la evapotranspiración da como resultado la disponibilidad de más agua para la escorrentía, en una especie de efecto multiplicador que se asemeja a una máquina cibernética. Esto se debe a la mayor tasa de creación de suelo, lo que resulta en una mayor humectación de la cuenca y una mayor reposición de agua subterránea (L'vovich 1979; Ponce y Shetty 1995). En otras palabras, cuanta más agua vaya a la evapotranspiración, más agua habrá disponible para la escorrentía a largo plazo. Vale la pena repetir lo contrario: Cuanta menos agua vaya a la evapotranspiración, menos agua habrá disponible para la escorrentía.

Para desarrollar este punto, comparamos los coeficientes de escorrentía típicos de las regiones áridas/semiáridas y subhúmedas/húmedas del mundo. Las cuencas en regiones áridas/semiáridas tienen coeficientes de escorrentía de 0.05 a 0.2, mientras que las cuencas en regiones subhúmedas/húmedas tienen coeficientes de escorrentía de 0.3 a 0.5, y pueden ser incluso más altos en ciertos casos (L'vovich 1979). Por ejemplo, el coeficiente de escorrentía de Riacho Feiticeiro, afluente del río Jaguaribe, en el corazón del sertão de Ceará, es de 0.09. Por otro lado, el coeficiente de escorrentía de la cuenca húmeda del Amazonas es de 0.45 (Salati et al. 1979). Sin embargo, la evapotranspiración de las regiones húmedas supera con creces la evapotranspiración real de las regiones áridas. La pérdida es causada, no por la evapotranspiración, sino por la alta evaporación de las superficies no vegetadas que prevalecen en las regiones áridas/semiáridas. Por lo tanto, la conservación de los ecosistemas áridos/semiáridos parece ser la herramienta preeminente de la gestión climática a largo plazo.

8.  CASO DE ESTUDIO 1: RÉGIMEN DE LLUVIA Y EVAPOTRANSPIRACIÓN EN LA CUENCA AMAZÓNICA

La cuenca del río Amazonas comprende un área de aproximadamente 7 millones de km² (2.7 millones de mi²) en las partes central y oriental de América del Sur, que abarca partes de Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia y Brasil. La región es un ecosistema húmedo que comprende una selva tropical con abundantes precipitaciones. Sin embargo, las precipitaciones no se distribuyen uniformemente en la cuenca. En Belém, Pará, cerca de la desembocadura del río Amazonas, la precipitación media anual es de 2600 mm (102 pulgadas). En el noroeste, cerca de la frontera Brasil-Colombia, alcanza un máximo de 3600 mm (142 pulgadas). Sin embargo, hacia el sur, en la región de transición al escudo brasileño, las isoyetas medias anuales rondan los 2000 mm (79 pulgadas) (Sioli 1985).

Una característica de este enorme ecosistema terrestre húmedo es su rápida recirculación de humedad, desde la lluvia hasta la evapotranspiración y nuevamente hasta la lluvia. Salati y colaboradores (1978; 1979) y Salati y Vose (1984) han revelado que aproximadamente el 50 por ciento de la lluvia en la cuenca baja del Amazonas regresa directamente a la atmósfera, solo para condensarse y caer nuevamente. De esta forma, se atenúan sustancialmente las diferencias de precipitación entre las estaciones húmedas y secas y se disminuye la intensidad de las sequías e inundaciones.

Está claro, entonces, que el ecosistema de la selva amazónica influye en sus propios regímenes climáticos y de lluvia, y que al menos en este caso, más vegetación significa más evapotranspiración, y más evapotranspiración significa más lluvia y ciertamente más escorrentía. Se observa que la cuenca del río Amazonas tiene una escorrentía anual media estimada en 220.000 m3s-1 en su desembocadura (UNESCO 1978), lo que representa aproximadamente una sexta parte de la escorrentía total aportada a los océanos de la Tierra.

9.  CASO DE ESTUDIO 2:  RELACIONES DE EVAPORACIÓN/PRECIPITACIÓN EN LA CUENCA ALTA DEL RÍO PARAGUAY

La cuenca del Alto Paraguay comprende un área de 496 000 km² (192 000 mi²) en el centro sur de América del Sur, el 80 por ciento de los cuales se encuentra en el centro occidental de Brasil (Mato Grosso and Mato Grosso do Sul) y el 20 por ciento restante en el este de Bolivia. La cuenca alberga el Pantanal of Mato Grosso, el humedal más grande del mundo, que abarca 136 700 km² (52 800 mi²). La palabra "pantanal" significa gran pantano, lo que implica que la región está sujeta a inundaciones extensas y recurrentes. Sin embargo, grandes porciones del Pantanal se inundan solo durante la cresta anual del río Alto Paraguay y sus afluentes, y gran parte de la tierra firme no inundada se intercala en toda la región. La mezcla de pantano permanente, pantano estacional y tierra firme, así como la contigüidad del Pantanal a cuatro ecosistemas principales de América del Sur (la selva tropical del Amazonas al norte y noroeste, los bosques de sabana subhúmeda del centro de Brasil al noreste, este , y al sur, el bosque atlántico húmedo al sur, y el matorral semiárido del oriente de Bolivia y occidente de Paraguay al occidente y suroeste) ha contribuido a la riqueza y variedad de su vegetación y fauna.

La cuenca del Alto Paraguay presenta gradientes climáticos marcados, desde húmedo y subhúmedo en las tierras altas que rodean el Pantanal hacia el norte, este y sur, hasta semiárido en las tierras bajas del centro de la cuenca. La precipitación media anual varía de 1800 mm (71 pulgadas) en la Chapada dos Parecis que rodea el Pantanal al norte, a 850 mm (33 pulgadas) en la desembocadura del río Taquari en el centro de la cuenca. La evapotranspiración potencial anual varía de 1300 mm (51 pulgadas) en Chapada dos Parecis a 1400 mm (55 pulgadas) en la desembocadura del río Taquari. Por lo tanto, las relaciones evapotranspiración/precipitación son 0.72 para la Chapada dos Parecis y 1.65 en la desembocadura del río Taquari (Alfonsi y Camargo 1986; Alvarenga et al. 1984).

Se ve que las regiones de tierras altas húmedas que rodean el Pantanal tienen proporciones consistentemente bajas de evapotranspiración/precipitación (0.72), mientras que la región de tierras bajas semiáridas ubicada en el centro de la cuenca tiene una alta proporción de evapotranspiración/precipitación (1.65). Cuanto más mesofítica es la vegetación, menor es la evapotranspiración potencial (y real), y la evaporación se reduce a la de los cuerpos de agua únicamente. Por el contrario, cuanto más xerofítica es la vegetación, mayor es la evaporación potencial, reduciéndose la evapotranspiración a la evapotranspiración real de las plantas xerofíticas.

10.  CASO DE ESTUDIO 3:  CONSERVACIÓN DE SUELO Y AGUA CON EL PROGRAMA NACIONAL DE MICROCUENCAS DE BRASIL

En 1975, el gobierno del estado de Paraná, Brasil, vinculó la concesión de créditos agrícolas a la ejecución de obras de conservación de suelos. Sin embargo, el programa tuvo un éxito limitado porque los trabajos de conservación se realizaron utilizando la propiedad del agricultor, no la cuenca hidrográfica circundante, como unidad de manejo. De esta manera, la solución de conservación de un agricultor individual se convirtió en el problema de su vecino o de otra persona. Poco a poco, se hizo evidente que esta estrategia estaba condenada al fracaso.

Aprendiendo de este error, el enfoque de la gestión de la conservación eventualmente se trasladó de cada propiedad individual a la microcuenca en su conjunto, esta última abarcando una cuenca hidrográfica de aproximadamente 2 500 ha (6 175 ac). Esto llevó al establecimiento, en 1987, del Programa Nacional de Microbacias Hidrográficas (PNMH) (Programa Nacional de Microcuencas). Entre los objetivos específicos del PNMH se encuentran:

1. Un manejo adecuado de los recursos naturales renovables, principalmente suelo y agua;

2. Disminución de los riesgos de sequías e inundaciones; y

3. Reducción de los procesos de degradación del suelo, principalmente erosión.

En Cruz Alta, Rio Grande do Sul, Brasil, las técnicas de manejo de la conservación se han aplicado desde 1985. Una de las primeras medidas de conservación fue la construcción de terrazas a lo largo de los límites de propiedad, con las cercas eliminadas. De esta manera, se mejoró la retención de agua, con la tierra ahora capaz de absorber 100 mm (4 pulgadas) de lluvia sin una escorrentía apreciable. También se implementaron otras medidas de conservación de suelo y agua, y el éxito del programa no esperó a ser anunciado. Hasta la fecha, el Programa Estadual de Microbacias Hidrográficas (Programa Estatal de Microcuencas) de su Grande do Sul llega a 155 municipios, que comprenden 315 microcuencas, 12 000 familias y 294 000 ha (726 500 ac) de tierra. Además de la conservación del suelo, aparentemente también se conservó el agua, porque la productividad de la soja aumentó en un 54 por ciento, el maíz en un 85 por ciento, el trigo en un 40 por ciento y los frijoles en un 74 por ciento (Globo Rural 1993).

En el estado de Paraná, las microcuencas de Sáo Roque, en el municipio de Realeza, cerca de las fronteras con Argentina y Paraguay, viene aplicando medidas de conservación durante los últimos años. La cuenca está ubicada en un terreno escarpado y rocoso, no apto para la agricultura en ausencia de manejo. El renovado énfasis en la conservación del suelo y el agua ha hecho ahora viables todas las pequeñas propiedades rurales de la región. La construcción de terrazas para retener el agua y el suelo, y la aplicación de técnicas como la descompactación del suelo, la rotación de cultivos y el abono verde ha duplicado la productividad del suelo en solo 2 a 3 años.

Otros ejemplos, como el de Tupăssi en el oeste de Paraná, muestran que la gestión de la conservación funciona mejorando la retención de agua y, al mismo tiempo, reduciendo la erosión. Los créditos agrícolas se vincularon a la construcción de terrazas y rápidamente se produjo el apoyo de los agricultores. La tierra ahora puede soportar 150 mm (6 pulgadas) de lluvia en unas pocas horas, sin escorrentía superficial (Globo Rural 1993).

El éxito de la PNMH en el sur de Brasil muestra de manera concluyente que la gestión de la conservación puede conducir a la sustitución de la evaporación por la evapotranspiración, incluso en el caso de los ecosistemas agrícolas inducidos por el hombre.

11.  UN PROYECTO PARA LA SOBREVIVENCIA DEL SERTÃO

Habiendo presentado el caso de la gestión de la conservación, ahora esbozamos una estrategia integral para manejar el ciclo de sequías e inundaciones en el semiárido noreste brasileño. La estrategia consta de las siguientes cinco medidas, en orden de importancia:

Manejo de la conservación, Silvicultura y agricultura xerofíticas, Almacenamiento de agua superficial, Uso de agua subterránea, y Transferencia de agua entre cuencas.

La estrategia clave es el manejo de la conservación, sin la cual el resto acabará condenado al fracaso. ésto implica la conservación de los recursos hídricos, suelos y nutrientes del semiárido noreste brasileño, con el objetivo de preservar la relación de evapotranspiración a evaporación. En la práctica, esto significa la formulación de políticas y leyes, y la implementación de estrategias y tecnologías para conservar la vegetación natural y retener agua, suelo y nutrientes. Las prácticas agrícolas deben centrarse en las técnicas de la agricultura sostenible, sin las cuales eventualmente se producirán la degradación del suelo, la tierra y el medio ambiente.

Duque (1949; 1964; 1973; 1982) fue pionero en las Lavouras Xerófilas, es decir, la práctica de la silvicultura y la agricultura utilizando vegetación nativa, bien adaptada a las duras condiciones climáticas del sertão. Algunas de esas plantas xerófitas pueden sobrevivir a las condiciones de sequía acumulando reservas dentro de sus organismos, otras consumiendo cantidades relativamente pequeñas de agua, y otras absorbiendo la humedad de la atmósfera durante la noche. Las lavouras xerófilas son efectivamente "cultivos comerciales" para la exportación, así como valiosas materias primas aptas para diversos usos. Duque (1982) ha observado:

"Fue el algodón de buena calidad, la oiticica de las llanuras aluviales, la mamona de las lutitas areniscas, y el caroá de las caatingas lo que permitió a los industriales del noreste crear el polígono industrial de textiles, aceites vegetales, tintes, etc., que brinden una ocupación honesta a las clases trabajadoras, agregando valor a los productos terminados".

1. Resistente a la sequía,

2. Cultivo perenne,

3. Generar productos de exportación,

4. Fomentar el desarrollo de la industria local,

5. Proporcionar cobertura de dosel para el control de la erosión, y

6. Las prácticas de cultivo xerofítico son bien conocidas por los agricultores locales.

Los beneficios de la gestión de la conservación dependen de la escala y la intensidad de la gestión. Si bien los beneficios de los proyectos de conservación a pequeña escala a menudo se observan de inmediato, los beneficios de los proyectos a gran escala pueden tardar años, o incluso décadas, en acumularse. Mientras tanto, debería establecerse una política de almacenamiento de agua superficial para atenuar los efectos de las sequías y las inundaciones. Esta política proporciona un alivio inmediato para sequías e inundaciones; sin embargo, como única política para el control de sequías e inundaciones, es contraproducente porque fomenta la evaporación de los cuerpos de agua en detrimento de la evapotranspiración. Se observa que una gota de agua que se evapora directamente es una gota que no evapotranspira; por lo tanto, no contribuye a la producción de biomasa. Además, las poblaciones humanas tienden a concentrarse en las proximidades de los embalses, lo que aumenta la presión sobre los frágiles ecosistemas semiáridos.

Cerca de 3 billones (3 × 10¹²) de metros cúbicos de agua se encuentran a distintas profundidades en el sertão del noreste de Brasil (Globo Ciencia 1993). Estos depósitos están ubicados principalmente a lo largo de las zonas de fractura del cristalino (formación rocosa) y en formaciones sedimentarias. Se ha estimado de manera conservadora que alrededor de dos mil millones de metros cúbicos de esta agua se pueden explotar anualmente para riego, sin un agotamiento apreciable de las aguas subterráneas. Sin embargo, algunos científicos señalan fácilmente que el agua subterránea del cristalino es salina, por lo que no es apta para uso agrícola o humano. Con las regulaciones apropiadas para el agotamiento de los recursos y con tecnologías mejoradas de desalinización, el agua subterránea de la región puede eventualmente contribuir su parte al desarrollo sostenible del sertão.

La transferencia de agua entre cuencas es otra estrategia más para hacer frente a los problemas de sequía del sertão. Después de Silva (1937), quien delineó el trasvase de agua de la cuenca del río São Francisco, se han propuesto otros esquemas igualmente ambiciosos, entre ellos el trasvase de agua de los ríos Parnaiba y Tocantins, ubicados al noroeste, en los estados de Piauí y Marañon. Sin embargo, hasta la fecha, aún no se ha importado agua al sertão.

La idea de importar agua al sertão merece un análisis más exhaustivo. Un razonamiento ecológico básico ayuda a aclarar este tema. El sertão es semiárido y la falta de agua es endémica. Las cuencas de los ríos Parnaiba y Tocantins son húmedas y cuentan con un amplio suministro de agua. La experiencia indica que los ambientes tropicales semiáridos, cuando se manejan adecuadamente, tienden a ser más saludables que sus contrapartes húmedas. En condiciones de excedente de agua, siendo la selva amazónica un buen ejemplo, muchas especies prosperan, incluidos insectos y otras que resultan dañinas para los seres humanos. Sin embargo, lo que es más importante, los ecosistemas tropicales húmedos como la cuenca del Amazonas tienden a ser pobres en nutrientes exportables, y dependen en cambio de la recirculación inmediata de una cantidad relativamente pequeña, para ser utilizada una y otra vez (Salati y Vose 1984). Por lo tanto, la especie humana tiene una tendencia natural a esforzarse hacia la mitad del espectro climático, poblando fácilmente las regiones semiáridas y subhúmedas, donde las posibilidades de subsistencia y supervivencia son mayores (Lugo y Morris 1982).

12.  OBSERVACIONES FINALES

La región nororiental brasileña y su creciente población continuarán, en el futuro previsible, siendo afectadas con la perspectiva de sequías e inundaciones. El enfoque de laissez-faire al problema es continuar construyendo represas de almacenamiento en la superficie para almacenar cada vez más agua, mientras que el agua en sí continua siendo un recurso escaso.

Un enfoque integral del problema conduce a una estrategia quíntuple, con la gestión de la conservación del ecosistema como piedra angular. Una mayor dependencia de la agricultura xerofítica, el uso prudente de las aguas superficiales y subterráneas y la eventual importación de agua de las cuencas húmedas vecinas completan la estrategia de manejo integral.

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