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Alianza WWF-Fundación Gonzalo Río Arronte, I.A.P. Manejo del Agua en Cuencas Hidrográficas: Desarrollo de Nuevos Modelos en México

Cuencas Copalita-Zimatán-Huatulco, Oax.

Análisis espacial multicriterio en SIG para las cuencas Copalita-Zimatán-Huatulco (CZH)

Criterios de manejo del agua y del territorio para la zonificación de la cuenca CZH

Ignacio D. González Mora

Anuar Martínez Pacheco

I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 1

II. ÍNDICE DE DESARROLLO HUMANO ........................................................................................... 1

III. ACTIVIDAD AGROPECUARIA PREPONDERANTE ..................................................................... 1

IV. TIPOS DE VEGETACIÓN Y GRADO DE ALTERACIÓN .............................................................. 2

V. POLÍTICAS DE USO DEL SUELO Y CUBIERTA VEGETAL ORIGINAL .................................... 3

VI. CONDICIÓN DE CAUCES ................................................................................................................ 4

EVALUACIÓN DE INTEGRIDAD DE HÁBITAT (EIH) ................................................................................................. 4 ÍNDICE DE CALIDAD DE BOSQUE DE RIBERA (ANEXO) ............................................................................................. 5

VII. IMPORTANCIA ECOLÓGICA (IE) Y SENSIBILIDAD ECOLÓGICA (SE) DE LOS RÍOS .......... 5

VIII. PRESIÓN DE USO DEL AGUA (PU)................................................................................................. 6

IX. CAUDAL ECOLÓGICO ...................................................................................................................... 6

X. MÉTODO ............................................................................................................................................. 9

XI. RESULTADOS ................................................................................................................................... 10

ESTADO DE SALUD DE LAS CUENCAS. ..................................................................................................................... 13

XII. LITERATURA CITADA .................................................................................................................... 14

XIII. ANEXOS ............................................................................................................................................. 15

2010



1 Análisis multicriterio en SIG

I. Introducción El análisis multicriterio para las cuencas CZH se basó en la selección de los principales factores que se relacionan con el estado de conservación del territorio y del agua, y cómo éste establece escenarios de manejo integrado para la cuenca. Se empleó la información ambiental y socioeconómica georreferenciada y se utilizó una metodología transparente a través de un sistema de información geográfica (SIG) para zonificar la cuenca. A continuación se presentan los criterios y sus datos más representativos. II. Índice de desarrollo humano Tabla 1 Índice de desarrollo humano en CZH

Nombre Población-2000 Población-2005 IDH Lugar

Nacional San Marcial Ozolotepec 1741 1399 0.5376 58 San Pedro el Alto 4735 3949 0.5438 71 San Agustín Loxicha 22495 17823 0.5447 72 Santo Domingo Ozolotepec 1125 962 0.5631 103 Santiago Xanica 3267 2829 0.5632 104 San Juan Ozolotepec 3125 2779 0.5779 158 Candelaria Loxicha 9566 8686 0.5782 161 San Francisco Ozolotepec 1991 1835 0.5840 184 San Miguel Suchixtepec 2617 2694 0.5874 197

Población: unidad, número de habitantes

III. Actividad agropecuaria preponderante

Numeralia Básica de Copalita-Zimatán-Huatulco • El área de comprende 20 municipios. • Dentro de los 20 municipios hay 854 localidades, de las que 851 son rurales (menores a

2500 habitantes). • 70% de los municipios se rigen bajo el sistema político de usos y costumbres. • 52% de los habitantes son mujeres. • 42% son menores de 18 años, y 5% mayores de 65. • 90% habitan en municipios con alta y muy alta marginación. • 80% residen en localidades rurales (inferiores a 2500 habitantes). • 75% no tiene acceso a servicios de salud. • 53% de la población ocupada labora en el sector primario. • 73% percibe ingresos inferiores a 2 salarios mínimos (SMMZ). Únicamente el 5% percibe

más de 5 SMMZ. • 25% de los mayores de 5 años son hablantes de lengua indígena. • 13.7% No sabe leer y escribir. • 12.6% de los mayores de 15 años no cursó el primer año de primaria.




Tabla 2. Principales indicadores de cultivos seleccionados.

Sistema producto

Superficie Sembrada

VBP (miles de pesos)

Valor de la producción por Hectárea

Superficie por productor

Rentabilidad Privada x HA

Rentabilidad privada por productor

Café cereza 41,386 $31,360.00 $ 757.74 3 $ 1,650.00 $ 4,950.00

Maíz grano 26,313 $62,966.93 $ 2,393.00 4 $ 4,080.00 $ 16,320.00

Papaya 80 $25,576.65 $ 319,708.13 2 $ 111,000.00 $222,000.00

Sandia 6 $ 540.00 $ 90,000.00 4 $ 30,400.00 $121,600.00

Tomate 13 $ 1,680.00 $ 129,230.77 2 $ 70,960.00 $141,920.00

Frijol 631 $ 4,235.20 $ 6,711.89 2 $ 6,510.00 $ 13,020.00

AgroDer, con información de SIAP, SAGARPA 2007 e Investigación de Campo, 2007.

Figura 1. Principales cultivos en la cuenca CZH IV. Tipos de vegetación y grado de alteración En la cuenca se tienen seis tipos de vegetación principal (Tabla 1). El bosque templado se subdivide en bosques de pino, pino-encino, coníferas distintas pino. La selva seca a su vez se




subdivide en selvas medianas y bajas, subcaducifolias y subperennifolias. Por motivos prácticos se considera los tipos principales. En orden de importancia por cobertura en la cuenca, se tiene las selvas secas, los bosques templados y los mesófilos. Debe notarse que los tipos de vegetación menos extendidos, deben ser por este motivo también sujetos de atención, sin dejar a un lado su importancia ecológica y su relación con el agua: la vegetación de galería y el manglar (Tabla 3). Tabla 3 Tipos de vegetación en CZH

Grupo de Vegetación Área (ha) Agrícola 12,011.00 Manglar 192.00 Bosque mesófilo 39,946.00 Sabana 4,056.00 Selva seca 106,562.00 Bosque templado 101,891.00 Vegetación de galería 312.00 Total general 264,970.00

El análisis de tasa de cambio de uso del suelo 2000-2005 (Tabla 4) muestra que de todos los tipos de vegetación presentes en la cuenca, los que han sufrido mayor deterioro son los bosques de pino y mesófilo con la tasa más alta -3.9 % anual, seguida de la selva baja caducifolia y del manglar. Con este dato se confirma la necesidad de atender en su momento este último tipo de vegetación que se pierde a razón del 1.8 % anual (Martínez 2006). Tabla 4 Tasa de cambio de usos del suelo en CZH 2000-2005

Tipo de vegetación Superficie

2000 Superficie 2005 Cambios 2000-2005

Tasa de cambio

Pino 42,568.6 37,771.4 -4,797.2 -3.9 Selva baja caducifolia 48,198.9 44,722.6 -3,476.2 -2.5 Bosque mesófilo 16,513.7 14,649.6 -1,864.1 -3.9 Manglar 151.4 143.2 -8.2 -1.8

Criterio: Atender pino, bosque mesófilo y selva seca. No olvidar manglar y bosque de galería por su estrecha relación con el agua.

V. Políticas de uso del suelo y Cubierta vegetal original En los ordenamientos territoriales se emplean cuatro políticas de usos del suelo: restauración, protección, conservación y aprovechamiento. Estas políticas regulan las posibilidades de realizar actividades tanto productivas como de conservación y respeto por la riqueza natural. Con la información obtenida en el análisis de tasa de cambio de uso de suelo tenemos tres categorías por el grado de alteración de la cubierta vegetal original Políticas de uso del suelo vs. Cubierta vegetal original Restauración Alteración Protección Sin cambio Conservación Recuperación Aprovechamiento




Debe considerarse los resultados de los diferentes ordenamientos territoriales comunitarios, lo mismo que el único ordenamiento municipal de la cuenca, donde se han definido y validado socialmente los usos del territorio. Con un enfoque de cuenca, es recomendable tomar en cuenta la matriz de políticas de usos de suelo y alteración de la cubierta vegetal original, para orientar el manejo del territorio (Tabla 5).

Tabla 5 Matriz de políticas de uso del suelo y la cubierta vegetal original

Política/Vegetación Alterada Sin cambio Recuperada Restauración X Protección X Conservación X X Aprovechamiento X X

VI. Condición de cauces

Evaluación de Integridad de Hábitat (EIH)

Figura 2. Resultados de la EIH en CZH En la mayoría de los sitios se encuentran en una condición de ligera alteración (calificación B), con excepción de Puente Copalita (calificación C) y de Puente Coyula (D) el más alterado de todos.




Índice de calidad de bosque de ribera (Anexo)

Figura 3. Índice de calidad de ribera para San Miguel Suchixtepec Este índice se logró en el desarrollo del ordenamiento territorial de Suchixtepec y es una a portación para la cuenca, de cómo se puede aplicar la información para la zonificación de cauces. En puntos rojos se observan los sitios con menos calidad (Fig. 3)

VII. Importancia ecológica (IE) y Sensibilidad ecológica (SE) de los ríos

Figura 4. IE y SE en CZH




En este mapa (Fig. 4) se muestran los tramos de río con la calificación de sus atributos ecológicos basado en la importancia y sensibilidad ecológicas. Se denota la alta importancia biológica de la cuenca. Se calificó con A=alta, M=media y B=baja.

VIII. Presión de Uso del Agua (PU)

Figura 5. PU en CZH La presión de uso es baja y media en la cuenca con excepción del tramo hasta el Puente Coyula, la más alta de la cuenca. Integración

Figura 6. Integración de los resultados de evaluación biológica y presión de uso

IX. Caudal ecológico Los caudales ecológicos son caudales que se dejan fluir en el río, con el objetivo amplio de mantener un ecosistema ribereño sano o tan específico como aumentar las probabilidades de supervivencia de alguna especie amenazada, al preservar la integridad ecológica (Fig. 7) sin menoscabo del desarrollo social, cultural y económico de los habitantes. Dicha integridad se alcanza cuando el régimen de caudales considera cinco componentes: magnitud, frecuencia, duración, momento y tasa de cambio, y se definen bajo los enfoques de régimen natural de caudales (Poff et al. 1997) y de rango de variabilidad (Richter et al. 1997).




Figura 7. Integridad ecológica de un río

Tabla 6. Caudales ecológicos para sitios representativos de la cuenca CZH (m3*s-1)

Cuenca Sitio Año seco Año húmedo

C. bajos C. altos Avenidas C. bajos C. altos Avenidas

Copalita Jalatengo 0.5 2.5 Naturales 0.8 5.5 Naturales

Copalita La Cañada 1.5 8.0 Naturales 2.5 17.0 Naturales

Copalita El Mirador 4.0 20.0 Naturales 5.5 40.0 Naturales

Copalita La Hamaca (1) 5.0 25.0 Naturales 7.5 55.0 Naturales

Copalita Puente Copalita 5.5 28.5 Naturales 8.5 60.0 Naturales

Zimatán Río Grande 0.5 2.5 Naturales 0.8 5.0 Naturales

Zimatán Puente Petatengo 1.0 5.0 Naturales 1.5 10.0 Naturales

Zimatán Puente Zimatán 1.4 8.0 Naturales 2.5 16.0 Naturales

Coyula Magdalena 0.5 3.0 Naturales 0.7 7.0 Naturales

Coyula Puente Coyula 0.6 4.0 Naturales 1.0 9.0 Naturales

La propuesta fue llevada a los hidrogramas mensuales y se presentan en la Fig. 8 los caudales ecológicos para cada sitio al final de cada uno de los tres ríos principales. Como referencia se marca el caudal 10% (González-Mora et al., 2009).



8

A)

B)

C)

Figura 8. Hidrogramas con los caudales medios, ecológicos y caudales 10% para los ríos principales en CZH: A) Copalita, B) Zimatán y C) Coyula. Los hidrogramas corresponden a los sitios estudiados más bajos en la cuenca.

MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB






En términos de disponibilidad de agua se presentan en la Tabla 7 los volúmenes para caudal ecológico en un año y su relación con los escurrimientos superficiales. Tabla 7. Caudales ecológicos para la cuenca Copalita-Zimatán-Huatulco (hm3/año)

Sitio Escurrimiento superficial

Volumen comprometido

Caudal ecológico base

Costo de caudal ecológico

Jalatengo 97.12 0.00 63.18 63.18 La Cañada 291.35 0.00 198.29 198.29 El Mirador 728.38 0.00 497.99 497.99 La Hamaca 869.33 2.30 464.04 461.74 Puente Copalita 895.46 1.01 587.16 586.15 Río Grande 94.23 0.00 59.94 59.94 Puente Petatengo 195.00 0.12 101.63 101.57 Puente Zimatán 290.40 0.00 190.89 190.89 Magdalena 133.30 0.00 75.69 75.69 Puente Coyula 338.97 1.12 175.79 174.67

X. Método El proceso metodológico se baso en la utilización de sistemas de información geográfica (Arc View) y la herramienta “Hydrosheeds”, generada para la delimitación de cuencas y subcuencas, que además cuenta con una aplicación para la correlación de variables entorno a la red hidrológica superficial, de tal manera que se puede obtener mapas asociando las diferentes variables con los escurrimientos principales de la cuenca.

El proceso metodológico, implica las relaciones topológicas entre las diferentes variables consideradas, por grupo especifico (Fig. 9), determinando la correlación entre las distintas variables, es decir, las variables fisicogeográficas se conjugaron entre sí para después, el resultado, asociarlo entre los 3 grupos de variables fisicogeográficas, caudal ecológico y la variables sociales, para finalmente asociar cada resultado a la hidrología superficial, obteniendo así una medida por cuenca.



10

Figura 9. Estrategia de manejo de datos

XI. Resultados Se obtuvieron así tres mapas de resultados, uno con las variables de cambios de uso del suelo, sólo las categorías de alteración, recuperación y sin cambios, considerando a su vez como resumen entre vegetación conservada y vegetación alterada, la Fig. 10 muestra estas categorías.

Figura 10. Categorías utilizadas a partir de cambios de uso del suelo

ESTADO DE SALUD DE LAS CUENCAS

FISICOGEOGRAFICAS CAUDAL ECOLOGICO SOCIALES

Estado ecológico

Evaluación del hábitat de rivera

Cambios de uso del suelo 2000-2005 Población

MODELO DIGITAL DE ELEVACION- PARA DELIMITAR

SUBCUENCAS - PENDIENTES Ordenamientos territoriales políticas de conservación y

aprovechamiento Predios con pagos de servicios ambientales Presión de uso

Producción agrícola (Maíz y Café)




La relación de cambios de uso del suelo con hidrología, (Fig. 11), permite correlacionar la información obtenida a partir del taller de caudal ecológico, en concreto con la información sobre presión de uso, de acuerdo a los puntos de muestreo que se obtuvieron en campo.

Figura 11. Correlación entre los segmentos de escurrimientos asociados a la pérdida de vegetación y presión de uso.

De igual manera se relaciona la hidrología superficial con la población que la rodea, es decir aquellas localidades que se encuentran alrededor de cada cauce, estableciendo un grado de densidad de población para cada segmento de la red hidrológica, solo con la idea de identificar que sitios o mejor dicho que segmentos tienen una mayor presión de acuerdo a la proximidad con aquellas localidades de mayor tamaño dentro de la cuenca, en la Fig. 12, se muestran en diferente grosor aquellos segmentos que en cierta medida, de manera indirecta pueden ser afectados por la dinámica poblacional, es decir, por ser vertederos de basura o por ser utilizados como lavadero natural, extracción de material, etc. Y al correlacionar este mapa con el anterior, se puede ir detallando que cuencas o subcuencas llegan a ser más deterioradas.




Figura 12. Relación Población vs Densidad de población

La identificación de sitios con presión agrícola, se relacionó a partir de aquellos productos agrícolas con mayor presencia en la cuenca maíz y café, considerando al maíz como el producto básico para subsistencia y al café como un producto con potencial de comercialización. En la Fig. 13 se muestran aquellos segmentos que de modo indirecto se ven afectados por estos sistemas producto. Cabe mencionar que los datos son por el potencial productivo por municipio, ya que se carece de los segmentos identificados a partir de parcelas próximas a los cauces, de tal manera que sólo se muestra una idea de lo que podría ser tal afectación.




Figura 13. Relación hidrología vs café

Estado de salud de las cuencas. Considerando la salud de la cuenca como nivel de estrés en cada una de ellas, y partiendo de la combinación de las diferentes variables antes mencionadas, se llega al siguiente mapa, donde están con colores más oscuros aquellas cuencas o subcuencas que por su diferente dinámica y comportamiento de los diferentes actores o procesos (población, cambios de uso, integridad ecológica, etc.) resultan en sitios estresados, ejemplo de ello sería la subcuenca Río Hondo, donde la densidad de población, y el estado físico de los ríos resultado de la correlación entre cambios de uso del suelo, presión de uso, y actividades productivas hacen de Río Hondo una subcuenca con nivele alto de estrés. En el caso de las cuencas Chahue y Limón-Coyula (nivel alto de estrés), donde se localizan las localidades de la crucecita y Santa María Huatulco respectivamente, los niveles de estrés son muy altos, presuntamente por la dinámica poblacional y productiva que habita en las cuencas.

En un segundo nivel de estrés (medio), se encuentran las cuencas de Pluma Hidalgo y Cuajinicuil, donde las interacciones de cambio de uso del suelo y actividades productivas pueden ser las causantes de dicho estrés, sin embargo la poca población que habita el lugar, sumado a los niveles de integridad ecológica hacen que el estado de salud se mantenga en cierto modo en equilibrio.




XII. Literatura citada González Mora, I.D., G. de la Lanza y R. Sánchez. 2009. Memoria del Taller: Propuesta de caudal

ecológico en la cuenca Copalita-Zimatán-Huatulco. Alianza WWF- Fundación Gonzalo Río Arronte I.A.P. México.19p.

Martínez, A. 2006. Monitoreo del cambio de uso del suelo en Sierra Costera, Oaxaca periodo 2000-2005. WWF México. Programa Bosques Mexicanos. Convenio KE46. Oaxaca, México. 27 p.

Poff, N.L., J.D. Allan, M.B. Bain, J.R. Karr, K.L. Prestegard, B.D. Richter, R.E. Sparks and J.C. Stromberg, 1997, The Natural Flow Regime. A paradigm for river conservation and restoration, BioScience 47 (11): 769-784.

Richter, B.D., J.V. Baumgartner, R. Wiginton and D.P. Braun, 1997, How much water does a river need?, Freshwater Biology 37: 231-249.




XIII. Anexos

Zonificación de cauces para el Ordenamiento Territorial de San Miguel Suchixtepec

En el ordenamiento territorial municipal de San Miguel Suchixtepec, observando la estrategia Reconocimiento del ambiente en la administración del agua y del territorio, del modelo de manejo del agua de la Alianza WWF-FGRA, se incluyó la zonificación de los cauces utilizando y adaptando de metodologías prácticas para este propósito (Methodus y Alianza WWF-FGRA 2008). Un resumen metodológico se presenta en este documento. Metodología Para la zonificación de cauces se tomó como indicador principal el "Índice de Calidad de Bosque de Ribera” determinado por fotointerpretación adaptado para San Miguel Suchixtepec Oaxaca" (CBRfO): El índice CBRf (basado en Munne 1998 y adaptado por Junta de Andalucía 2003) se adecuó a los condiciones locales de la Sierra Sur de Oaxaca y la disponibilidad de datos de las ortofotos para la zona. Este índice permite la determinación básica de una forma relativamente fácil y rápida de la calidad de la ribera y estado de conservación de los componentes de la ribera. Criterios Se tomaron en cuenta los siguientes tres factores cada uno con cuatro niveles de ponderación relativa basado en la interpretación de los ortofotos más recientes disponibles del año 1999: cubierta forestal de la ribera, conectividad de la vegetación ribereña con bosque colindante y grado de naturalidad del canal fluvial. 1. Cobertura forestal de la banda de vegetación ribereña natural sobre el segmento PONDERACIÓN PORCENTAJE ESPECIFICACIÓN

4 76 –100% Cubierta continua 3 51 –75% Cubierta casi continua 2 26 – 50% Cubierta interrumpida 1 Menos que 25% Manchones aislados 2. Conectividad de la vegetación ribereña con bosque colindante Considerando el uso inmediatamente colindante a la zona ribereña del segmento a los dos lados del cauce. PONDERACIÓN PORCENTAJE ESPECIFICACIÓN

4 91 –100% Conectividad total con cobertura colindante

3 51 – 90% Conectividad casi continua a los dos lados del río

2 11 – 50% Conectividad de Cubierta interrumpida y principalmente a un lado del río

1 Menos que 10% Conectividad aislado o sin conectividad




3. Grado de naturalidad del canal fluvial Considerando todo el segmento del río entre la unión o confluencia de arroyos o ríos. PONDERACIÓN ESPECIFICACIÓN

4 Canal natural, no afectado 3 Modificaciones de las terrazas adyacentes y

estructuras humanas aisladas, colindante al cauce

2 Estructuras sólidas dentro del río y signos de alteración que afectan el canal del río

1 Alteración fuerte del canal del río incluyendo canalización

Índice Calidad de Bosque de Ribera Fue determinado por fotointerpretación y adaptado para los cauces del municipio de San Miguel Suchixtepec, Oaxaca. Interpretando los tres factores para cada segmento principal de los ríos, resulta en una zonificación de calidad del bosque y estado de conservación de cauces. El índice tiene cuatro niveles y se presenta la interpretación obtenida para Suchoxtepec, a manera de ejemplo:

1. Estado de conservación con Alteración fuerte: perturbación muy evidente. La mayoría de los puntos en este nivel tienen evidencia moderada o fuerte de los tres factores y muestran falta de cobertura ribereña y de conectividad con bosque colindante y además tienen alguna afectación sobre el canal fluvial. Este nivel es más común cerca de la carretera federal, donde encontramos puentes, muy cerca de poblados y con alto uso agrícola, y además extracción de arena en el Río Molino. 2. Estado de conservación aceptable pero con perturbación evidente Principalmente se encuentra en zonas agrícolas, y de zacatales extensos o parcialmente deforestado cerca el cauce mismo. En algunos casos ya existen acciones de reforestación en tramos de zacatales alrededor de arroyos donde la regeneración natural no se ha dado adecuadamente. 3. Estado de conservación buena: ligeramente perturbada Este estado es el más común en la microcuenca del Río Molino especialmente en el parte forestal y en guamiles, también en guamiles del río San Marcial. 4. Estado de conservación aparentemente cerca estado natural Se ubica solamente en tramos del río en las zonas de bosques más aislados con mínima presencia humana, sin deforestación evidente.

Verificación Durante los recorridos de campo y toma de muestras de agua (como en el caso de Suchixtepec), se verifican los puntos para confirmar la zonificación realizada en el SIG. Es importante llenar un formato en cada sitio con elementos propuestos por la Alianza WWF-FGRA (2008) para la evaluación de la




integridad del hábitat, el cual incluye la referencia al estado de conservación de 100 m arriba y abajo del sitio. El resultado se presenta en mapas junto con los otros resultados de manejo del territorio mostrando los cuatro niveles (Fig. 1). Literatura citada Alianza WWF-FGRA. 2008. Caracterización del Hábitat. Documento interno. 6 pp. Junta de Andalucía. 2003: Plan Director de Riberas de Andalucía. Methodus y Alianza WWF-FGRA. 2008. Estudio de ordenamiento territorial municipal de San Miguel

Suchixtepec. Convenio KH05. Methodus Consultora S.C. Alianza WWF-Fundación Gonzalo Río Arronte, I.A.P. 228 pp.

Munne A. Et al. 1998 QBR: un índice rápido para la evaluación de la calidad de los ecosistemas de ribera. Tecnología del Agua No. 175

Figura 1. Resultado de la zonificación de cauces del municipio de San Miguel Suchixtepec.

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