Cosecha de agua

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INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXX, No. 3, 2009 Sonia María González Molina Juan Torres Guevara Centro de Investigaciones de Zonas Áridas (CIZA) Universidad Nacional Agraria La Molina. Perú. email: [email protected] Gestión ambiental de las tierras secas del sur del Perú: cosecha del agua de neblinas en lomas de Atiquipa Resumen / Abstract INTRODUCCIÓN Referirse a los desiertos nos trae a la cabeza imáge- nes de desolación, carentes de vida aparentemente, aun- que en realidad están llenos de una diversidad de formas de vida y culturas que conviven muy bien con las caracte- rísticas de su entorno. Los desiertos son parte del clima del planeta y contri- buyen a mantener al 44% de las tierras cultivadas del mundo (Djoghlaf [4]). Grandes culturas se han desarrollado en los desiertos, existen muchas historias, mitos y pensamientos sobre los desiertos y sus inseparables oasis ("…el desierto ali- menta al alma, el oasis al cuerpo.") Los desiertos reciben diferentes nombres, tales como "tierras secas", "tierras áridas" y más especializadamente las categorías de: hiperáridas, áridas, semiáridas y subhúmedas secas. Los desiertos hiperáridos costeros de El Perú constituyen entre el 7 y 10% de la superficie total del territorio nacional y en ellos se asientan el 60% de la población peruana. En estos desiertos se desarrollaron culturas que llega- ron alcanzar un gran desarrollo tecnológico, constituyen- do a la zona como uno de los centros de origen de la agricultura y de la hidráulica. Existen registros de agricul- tura de hasta 10 mil años en la costa central y son reco- nocidas varias tecnología precolombinas desarrolladas en los valles costeros tales como el uso del manto freático: "Chacras hundidas" (Chilca), los canales subterráneos (Nasca) y los superficiales (Lambayeque). Uno de los espacios naturales que utilizaron estas cul- turas son los oasis de vegetación denominadas localmente Una tecnología apropiada para recuperar las Lomas es cap- tar agua de las neblinas. Las Lomas, ecosistemas estacionales producto de neblinas invernales costeras, portan una vege- tación con numerosas especies endémicas y parientes silves- tres de plantas cultivadas tan importantes como papas, to- mates, frijoles, calabazas y frutales como papayas y lúcumas. Captar agua de neblinas mediante paneles rectangulares de mallas sintéticas denominados "captadores de neblinas" permite el perlado del agua del aire. Se registran estas expe- riencias en la costa central desde los años 70 en la comuni- dad Atiquipa, dueña de las Lomas más grandes de El Perú (30000 ha.), impulsando una experiencia ejemplar, junto al Instituto Regional de Ciencias Ambientales de la Universi- dad Nacional San Agustín de Arequipa (IRECA- UNSA), en la cosecha del agua de neblinas. Palabras clave: gestión ambiental, tierras secas, captación de agua, captador de neblina, lomas, neblina. One of the appropriate technologies for the recovery of Lo- mas is the pick up of water from fog. Lomas is a seasonal ecosystem resulting from winter coastal fogs with a vegetation of many endemic species and wild relatives of cultivated plants as important as patata, tomato, beans, pumpkins and fruit trees like papayas and lucumas. The pick up of fog water through rectangular panels of synthetic mesh called "fog traps" allow "pearling" of air water. Experiences of this type exist in the central coast since the years 70 at the Atiquipa farming community, owner of the largest Lomas in Peru (30000 ha.), developing an exceptional experience, together with Instituto Regional de Ciencias Ambientales de la Universi- dad Nacional San Agustín de Arequipa (IRECA- UNSA), in the harvest of fog water. Keywords: environmental management, dry lands, water pick up, fog traps, hills, fog 34

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INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXX, No. 3, 2009

Sonia María González MolinaJuan Torres GuevaraCentro de Investigaciones de Zonas Áridas (CIZA) Universidad Nacional Agraria La Molina. Perú.email: [email protected]

Gestión ambiental de las tierras secas del surdel Perú: cosecha del agua de neblinas enlomas de Atiquipa

Resumen / Abstract INTRODUCCIÓN

Referirse a los desiertos nos trae a la cabeza imáge-nes de desolación, carentes de vida aparentemente, aun-que en realidad están llenos de una diversidad de formasde vida y culturas que conviven muy bien con las caracte-rísticas de su entorno.

Los desiertos son parte del clima del planeta y contri-buyen a mantener al 44% de las tierras cultivadas delmundo (Djoghlaf [4]).

Grandes culturas se han desarrollado en los desiertos,existen muchas historias, mitos y pensamientos sobrelos desiertos y sus inseparables oasis ("…el desierto ali-menta al alma, el oasis al cuerpo.")

Los desiertos reciben diferentes nombres, tales como"tierras secas", "tierras áridas" y más especializadamentelas categorías de: hiperáridas, áridas, semiáridas ysubhúmedas secas. Los desiertos hiperáridos costerosde El Perú constituyen entre el 7 y 10% de la superficietotal del territorio nacional y en ellos se asientan el 60%de la población peruana.

En estos desiertos se desarrollaron culturas que llega-ron alcanzar un gran desarrollo tecnológico, constituyen-do a la zona como uno de los centros de origen de laagricultura y de la hidráulica. Existen registros de agricul-tura de hasta 10 mil años en la costa central y son reco-nocidas varias tecnología precolombinas desarrolladasen los valles costeros tales como el uso del manto freático:"Chacras hundidas" (Chilca), los canales subterráneos(Nasca) y los superficiales (Lambayeque).

Uno de los espacios naturales que utilizaron estas cul-turas son los oasis de vegetación denominadas localmente

Una tecnología apropiada para recuperar las Lomas es cap-tar agua de las neblinas. Las Lomas, ecosistemas estacionalesproducto de neblinas invernales costeras, portan una vege-tación con numerosas especies endémicas y parientes silves-tres de plantas cultivadas tan importantes como papas, to-mates, frijoles, calabazas y frutales como papayas y lúcumas.Captar agua de neblinas mediante paneles rectangulares demallas sintéticas denominados "captadores de neblinas"permite el perlado del agua del aire. Se registran estas expe-riencias en la costa central desde los años 70 en la comuni-dad Atiquipa, dueña de las Lomas más grandes de El Perú(30000 ha.), impulsando una experiencia ejemplar, junto alInstituto Regional de Ciencias Ambientales de la Universi-dad Nacional San Agustín de Arequipa (IRECA- UNSA), enla cosecha del agua de neblinas.Palabras clave: gestión ambiental, tierras secas, captación deagua, captador de neblina, lomas, neblina.

One of the appropriate technologies for the recovery of Lo-mas is the pick up of water from fog. Lomas is a seasonalecosystem resulting from winter coastal fogs with a vegetationof many endemic species and wild relatives of cultivatedplants as important as patata, tomato, beans, pumpkins andfruit trees like papayas and lucumas. The pick up of fog waterthrough rectangular panels of synthetic mesh called "fogtraps" allow "pearling" of air water. Experiences of this typeexist in the central coast since the years 70 at the Atiquipafarming community, owner of the largest Lomas in Peru (30000ha.), developing an exceptional experience, together withInstituto Regional de Ciencias Ambientales de la Universi-dad Nacional San Agustín de Arequipa (IRECA- UNSA), inthe harvest of fog water.Keywords: environmental management, dry lands, water pick up,fog traps, hills, fog

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como Lomas, comunidades vegetales que surgen del aguade neblinas que aparecen durante los meses de invierno(junio-octubre) en las cuales llegaron a construir terrazas:andenes (Atiquipa).

Las Lomas han llegado a tener una extensión aproxi-mada de 800 mil hectáreas de la costa peruana (sur ycentro principalmente) y actualmente soportan un fuerteproceso de desertificación que se expresa en una cre-ciente reducción de su cobertura.

La neblina, fuente principal de agua para estas forma-ciones vegetales, o camanchaca no es más que unacapa de nubes que se mueven al ras del suelo, formadaspor gotas de agua de 1 a 40 micrones de diámetro; estáasociada a la presencia del Anticiclón del Pacífico Suroriental, a los vientos Alisios, a la inversión térmica, a lacorriente peruana de aguas frías, al fenómeno desurgencias marinas, a la altitud, forma y disposición delrelieve. (Jiménez et al. [5]). Una tecnología apropiada parala recuperación de las Lomas, es la captación del agua delas neblinas; las Lomas, ecosistemas estacionales pro-ducto de la neblinas invernales costeras, portadores deuna vegetación con un buen número de especies endémi-cas y de parientes silvestres de plantas cultivadas [7],[8], [9] tan importantes para la seguridad alimentaria de lahumanidad como las papa, tomates, frijoles, calabazas yfrutales como las papayas y lúcumas. La captación delagua de las neblinas a través de paneles rectangulares demallas de material sintético, permiten el perlado del aguadel aire, estos paneles son denominados "captadores deneblinas".

Este el caso de una tecnología apropiada contemporá-nea que muestra que el proceso de uso sustentable delos desiertos costeros, en este caso continúa, no sóloincorporando los saberes ancestrales que son parte delacumulado sino que incluye nuevas tecnologías que per-miten optimizar el uso del recurso más escaso de la zona:el agua [1], [3].

Se han registrado experiencias de este tipo en la costacentral desde los años 70 y actualmente la comunidadcampesina de Atiquipa, dueña de las Lomas más gran-des de El Perú (30mil has) situada a 650 km al sur deLima en la Región Arequipa, viene impulsando una expe-riencia ejemplar, con la participación del Instituto Regio-nal de Ciencias Ambientales de la Universidad NacionalSan Agustín de Arequipa (IRECA- UNSA), en la cosechadel agua de las neblinas, llegando a captar un promediode 22 litros por metro cuadrado por día de agua, aumen-tando en un 20% la cantidad de agua de riego disponible,agua utilizada en este caso básicamente en la reforestaciónde 400 has con una especie de mucha importancia eco-nómica para la comunidad campesina de Atiquipa : la "tara"

(Caesalpinea tinctoria) de la cual se obtienen taninos muycotizados en el mercado local e internacional.

La experiencia de Atiquipa se viene llevando adelantedesde 1995 por el Laboratorio de Ecología y el Ex-Institu-to Regional de Ciencias Ambientales, hoy el Instituto deCiencias y Gestión Ambiental (ICIGA) de la UniversidadNacional San Agustín (UNSA) de Arequipa.

MATERIALES Y MÉTODOSA. Ubicación del estudioEl primer lugar de estudio fue las Lomas costeras de

Mejía, específicamente en el lugar denominado Tres Lin-deros (17º02'20" L. S. y 71º50'40" L. O.), que es dondeconfluyen los limites entre las Lomas del Cerro Mejía, lasLomas de Challascapa y las Lomas de Las Cuchillas, a850 msnm y con una orientación de 110°. Sus laderascomienzan a 400 m de altitud, la distancia a la costa esde 12 km en dirección sur; el terreno asciende suavemen-te, primero en terrazas litorales y luego en un campodunario. Se ha instalado un neblinómetro, Standard FogCollector (SFC), frente a una quebrada tributaria llamadaquebrada Chuli, por ella se canalizan los vientos que vie-nen del mar.

El segundo lugar fue en las Lomas de Atiquipa, en ellugar denominado Cerro Lloque (15º42'42'' L. S. y 74º18'55''L. O.), que es un relleno largo de aproximadamente 400metros, a 960 msnm, con una orientación de 140º. Ladistancia en línea recta al mar es de aproximadamente 6km, el SFC enfrenta directamente a la quebrada Aváhalos,la misma que esta totalmente cubierta por un bosque con-formado básicamente por Caesalpinia spinosa "tara": estaquebrada hace que la neblina sea conducida directamen-te a la parte superior del cerro. (Ver Figura 1.).

Figura 1. Ubicación de las Lomas de Atiquipa.

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Gestión ambiental de las tierras secas del sur del Perú: cosecha del agua de neblinas en lomas de Atiquipa

B. El Ecosistema Lomas de AtiquipaTiene una extensión de aproximadamente 30 mil hec-

táreas y en ellas se asientan aproximadamente 500 habi-tantes.

Las Lomas de Atiquipa tienen una precipitación menora los 50 milímetros anuales y tienen un uso que se re-monta a la época precolombina en la cual se llegaron aconstruir terrazas en una extensión aproximada de 2400hectáreas, que además nos dicen que debe haber ocurri-do no sólo un abandono de las áreas de cultivo sino tam-bién un cambio climático. El uso integrado hipotético deestos ecosistemas en la época precolombina se puedeapreciar en el modelo presentado en la Figura 2.

topografía de la zona que dada sus características de-mandó la necesidad de instalar varios neblinómetros quepermitieran tener una idea más aproximada a la realidaddel potencial de agua de las neblinas y de su regularidaden la zona evaluada.

Para seleccionar los sitios de medición se realizó unestudio cartográfico de la zona, tomando en cuenta la lon-gitud de los ejes principales de los cordones montañososy las distancias a la costa, teniendo en cuenta los vientospredominantes de la zona. Se recorrió los sitios con el finde corroborar la información cartográfica, este paso fuede suma importancia ya que había variables que no sedetectaban en las cartas, como por ejemplo, nuevos ca-minos, usos del suelo y nuevos centro poblados.

Para la medición del agua de neblina que se emplea-ron neblinómetros Estándar o Standard Fog Collector(SFC), que consisten en un panel de 1m2 de área, cubier-to con dos capas de malla Raschell de 35% desombreamiento y que es colocado a 2 metros del suelo.La información obtenida se proceso, y se pudo calcular:

- captación promedio de agua en el periodo de medi-ción

- captación promedio por mes- captación promedio por estación del año- captación por días del mes- captación máxima y mínima por mes

Se tuvo en cuenta que en la temporada de neblinashay oportunidades en las que en un solo día se podíacaptar hasta 200 litros, por lo que debía tenerse capaci-dad de almacenamiento suficiente, o bien adaptar el sis-tema a un acumulador de datos.

Los Atrapanieblas o Fog Collector (FC) que se utiliza-ron fueron mucho más grandes, de 48 m2 y se emplearonpara la captura de agua de neblina a gran escala, almace-nando el agua en estanques y fue utilizada principalmentepara recuperación de ecosistemas. Ver Figura 4.

El costo aproximado de un neblinómetro osciló entre60 y 70 dólares americanos.

El valor de un colector de neblinas o atrapanieblas sim-ple (4 m de alto x 12 m de largo) osciló entre 700 y 1000dólares, dependiendo de la accesibilidad del terreno parahacer llegar los materiales.

Un sistema de conducción y almacenamiento, con unestanque de aproximadamente 500 m3 de capacidad, costóalrededor de 5 000 dólares.

Figura 2. Modelo de Uso integrado Hipotético del EcosistemaLomas de Atiquipa. Proyecto PER/01/G35. 2006 [6]. Plan Arrayánde Gestión Ambiental: 2005-2020 ( J.Canziani [2])

Actualmente el Ecosistema Lomas de Atiquipa tieneuna estructura como la que se presenta en la Figura 3.

Figura 3. Ecosistema Lomas de AtiquipaProyecto PER/01/G35. 2006 [6]. Plan Arrayán de Gestión Ambien-tal: 2005-2020

C. Metodología

La primera etapa fue la selección de sitios a evaluar,que consideró el uso que se le daría al agua a colectar, la

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Sonia María González Molina y Juan Torres Guevara

RESULTADOS Y DISCUSIÓND. Rendimiento de agua

Los resultados muestran para Mejía un rendimiento pro-medio de 6.7 l/m2/día, de agua captada desde 1995 al2003. Se instalaron 20 atrapanieblas y se construyó dosestanques, uno de 35 m3 y otro de 350 m3.

En Atiquipa se tiene un rendimiento promedio de 21.5 l/m2/día, para una evaluación realizada en 1996-97 y 2002-2006. En este lugar se construyeron dos sistemas deatrapanieblas, uno en cerro Lloque con 20 atrapanieblas yotro en el lugar denominado Majada del Chinche con 8atrapanieblas. Debido a la gran captura de agua de nebli-na, por lo accidentado del terreno y los propósitos delproyecto, se han construido 4 estanques de 30, 300, 550y 1050 m3 de capacidad.

De acuerdo con los promedios mensuales de capta-ción de agua de neblina se tienen diferencias entre Mejíay Atiquipa, ya que en el primero hay meses en los cualesla captación es cero, especialmente en los meses de fe-brero y marzo, mientras que en Atiquipa siempre hay cap-tación, aún en los meses de verano, siendo el promediomínimo de 1.16 l/m2 en marzo.

Los promedios más altos en Mejía se dan en los me-ses de septiembre y octubre (36,2 y 27,8 l/m2 respectiva-mente), mientras que los promedios más altos en Atiquipase dan en los meses de julio, agosto y septiembre (39.6,48,8 y 34,6 l/m2 respectivamente).

Comparativamente mes a mes los resultados mues-tran una gran diferencia ya que en las lomas de Atiquipasiempre se llega a colectar de 2 a 3 veces más agua deneblina que en Mejía. La mayor captación de Atiquipa se

debe a su relieve, orientación y cercanía al mar.

Estos resultados muestran que es posible captar aguasuficiente para recuperar ecosistemas (Lomas Costeras),reforestar, realizar agricultura de subsistencia, o bajo rie-go tecnificado con especies de poco requerimiento hídricoo resistentes a la sequía.

E. La Calidad del agua de neblinas

Si bien es cierto el uso del agua de las neblinas sepresenta como un a alternativa viable para el consumohumano, en lugares que no tienen otra posibilidad, es ne-cesario considerar la calidad de las mismas.

La calidad del agua de neblina va a depender de variosfactores: primero la composición del agua, el material usa-do para colectar el agua y la composición química de ladeposición seca en los colectores, la cual se incrementacon el tiempo entre eventos de neblina. Hay que mencio-nar que el tipo de malla usada en los atrapanieblas (mallaRaschell 35%), no tiene influencia en la calidad del agua.

Los elementos y características que deberían analizar-se periódicamente son: pH, dureza, turbidez,conductividad y presencia de metales pesados, principal-mente Pb, Sn, Cr, Cu, As, Fe y Mn.

La contaminación del agua de neblina, en general sedebe a la influencia del mar, de la tierra y de aerosoles.

El hecho de que el sistema funcione en condiciones dehumedad favorece el desarrollo de microflora (algas y lí-quenes en la malla, en estanques acumuladores, encanaletas o al interior de cañerías), incrementándose loanterior por la acción natural de insectos, fecas de aves,pequeños reptiles y restos de vegetales en descomposi-ción, sumando a todo esto el polvo que el viento deja enla malla. También se puede dar la presencia de bacteriascoliformes, por lo que es necesario realizar análisisbacteriológicos periódicamente.

La evaluación de la calidad del agua de neblina se deberealizar en forma continua.

F. La participación de la Población

Ha sido determinante para lograr la restauración de unaparte de este ecosistema a tal punto que actualmente secuenta con un Plan de Gestión Ambiental: 2005-2020 yademás se está gestionando el declarar a la zona comouna Área Privada de Conservación ante el Instituto Nacio-nal de Recursos Naturales (INRENA).

Figura 4. Los AtrapanieblasProyecto PER/01/G35. 2006 [6]. Plan Arrayán de Gestión Ambien-tal: 2005-2020

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Gestión ambiental de las tierras secas del sur del Perú: cosecha del agua de neblinas en lomas de Atiquipa

RECONOCIMIENTOSLos autores deben agradecer al Proyecto PER/01/G35.

2006 [6]. Plan Arrayán de Gestión Ambiental: 2005-2020,por haber permitido el desarrollo del este artículo, en fun-ción a los resultados obtenido del trabajo de sistematiza-ción, que forma parte del Informe Final de la consultoríapara la elaboración del Plan Arrayán de Gestión Ambien-tal: 2005-2020.

REFERENCIAS[1] Arias C. & Torres G. J. 1990. Dinámica de la Vegeta-

ción de las Lomas del Sur del Perú: Estacionalidad yProductividad Primaria. Caso: Lomas de Atiquipa(Arequipa). Revista Zonas Áridas CIZA-UNALM. Lima,1990. Nº. 6. ISSN 1013-445XW.-K. Chen, LinearNetworks and Systems (Book style). Belmont, CA:Wadsworth, 1993, pp. 123-135.

[2] Canziani J.1998. Las lomas de Atiquipa, un caso depaisaje cultural en la costa desértica del sur del Perú.En Paisajes culturales en los andes. Memoria Narrati-va, Casos de Estudio, Conclusiones y Recomendacio-nes de la Reunión de Expertos. UNESCO. Arequipa yChivay, Perú.

[3] Ceroni A. 2004. Distribución Altitudinal de las Espe-cies Vegetales más frecuentes de las Lomas de Atiquipade la Costa desértica sur del Perú (Arequipa). RevistaZonas Áridas Nro 7.Pág. 173-193. CIZA-UNALM4.

[4] Djoghlaf A. 2006. Nota de prensa. "Convenio sobre laDiversidad Biológica anunció que el tema para el DíaInternacional de la Diversidad Biológica, el 22 de mayode 2006, es "Proteger la Diversidad Biológica en lasTierras Áridas." Dirección electrónica de la Nota de pren-sa: http://www.biodiv.org/programmes/outreach/awareness/biodiv-day-2006.shtml

[5] Jiménez Percy, Talavera Carmelo, Villegas Luis, Orte-ga Aldo y Villasante Francisco. 2006. Las Neblinas:potencial fuente de agua dulce en el desierto costeroperuano. Instituto de Ciencias y Gestión Ambiental(ICIGA) de la Universidad Nacional San Agustín (Pro-yecto PER/01/G35) Arequipa, Perú.

[6] Proyecto PER/01/G35. 2006. Plan Arrayán de GestiónAmbiental: 2005-2020. Proyecto PER/01/G35,Arequipa, Perú. Informe Final.

[7] Torres G. J. 1981. "Productividad Primaria yCuantificación de los Factores Ecológicos que la de-terminan, en las Lomas costaneras del centro del Perú".Tesis para optar al título de Biólogo en la UNALM. Lima-Perú, 1981.

[8] -------------------1981. "Productividad Primaria en las Lo-mas de la costa central del Perú". Boletín de Lima.Septiembre 1981, No. 14. Lima-Perú.

[9] -------------------1982. "Productividad Primaria Neta y susfactores Ecológicos que la determinan en Lomas cos-taneras del Centro del Perú". Revista Zonas ÁridasCIZA-UNALM. Lima, enero-junio 1982, Nº. 1. ISSN1013-445X.

Recibido: Septiembre del 2009Aprobado: Octubre del 2009