Manejo Sostenible de Agua

Una revisión integrada, pero no terminada ni completa, de la temática del manejo de agua desde una perspectiva "generalista" y permacultural. Los materiales aqui publicados se encuentran en mejoramiento continuo. Con gusto recibimos aportes.

(recopilado por Holger Hieronimi, entre 2002 y 2009)

En las tierras áridas de grandes áreas del mundo la disponibilidad de agua dulce para consumo humano, la ganadería y el riego de los cultivos es el factor más limitante para lograr nuestros objetivos. Todos sabemos que el agua es esencial para la vida, su presencia y sus características permitieron la evolución en este planeta. Sin el agua no hay vida, es nuestro recurso más precioso y debe tratarse como tal.

El 97 % del agua de nuestro planeta está en los océanos en forma de agua salada. Del 3% de agua dulce que existe en el planeta, casi toda está almacenada en los mantos acuíferos profundos, en hielo y nieve permanente, en los grandes lagos y ríos; Menos del 1% de todo el agua dulce se encuentra en la atmósfera y de esta manera está disponible como agua de lluvia.

La situación del agua afecta directamente el tipo de desarrollo que podemos realizar. Depende de muchos factores, por ejemplo: La precipitación pluvial por año, su distribución a través de las estaciones y la confianza que podemos tener en que ésta suceda.
Las características del suelo, composición, su drenaje y capacidad para retener el agua.
La cobertura del suelo (vegetación, materia orgánica/ arropes), animales (especies, densidad).
Las plantas y cultivos que queremos integrar, sus características, sus requerimientos y el tipo de agricultura que queremos realizar.

Aunque el primer factor es fijo, los demás los podemos controlar y modificar según las circunstancias y logrando así cambios significativos a través del tiempo.


¿Cómo podemos captar agua?

1.) La perforación y explotación de pozos profundos
En muchos casos queda descartada esta opción: Es muy costosa, en muchos lugares imposible de realizar, y no asegura un abasto a largo plazo.
Las reservas de agua en el subsuelo son limitadas, tenemos que explotarlas con medida y cuidado. Estamos afectando directamente a los mantos acuíferos, que tardan cientos de años para recargarse.
En regiones donde se practica mucha agricultura «química», áreas urbanas e industriales hay peligro, de que el agua del subsuelo esté contaminada con residuos de fertilizantes y químicos. (Es importante realizar un análisis biológico y químico del agua)

2.) Captación del agua de lluvia de los techos, balcones, plazas, caminos, carreteras, rocas grandes y superficies impermeables.
Las lluvias en zonas áridas tienden a suceder de manera errática y extrema: A lo mejor, caen nada mas cuatro o cinco aguaceros fuertes al año, pero si la precipitación es muy alta la podemos aprovechar para abastecernos de agua limpia, para el consumo humano.
Ventajas de agua de lluvia:
- Es la mas limpia, “destilada” por el sol y las nubes.
- Es agua potable, si la cosechamos, almacenamos y filtramos cuidadosamente.
- Está accesible en cualquier lugar donde hay lluvia.
- No se necesitan muchas tuberías, bombas caras, ni filtros sofisticados para cosecharla.
Desventajas:
- Para guardar el agua de lluvia, se necesitan cisternas y contenedores, con suficiente capacidad para guardar agua durante los meses secos. Estos tienen un costo considerable.
- Necesitamos mucha superficie impermeable, así como espacio debajo de ellas, para ubicar las cisternas y llenarlas por gravedad
- Para evitar, que el agua se pudra o se llene de mosquitos, las cisternas tienen que estar selladas y protegidas de la entrada de luz, viento, polvo y animales.

3. Cosecha de nacimientos de agua, arroyos, cascadas, riachuelos permanentes y temporales.
Para esto utilizamos canales de desviación , diques, presas, estanques. En zonas secas y desérticas hay que poner atención a los contornos del terreno, hay muchos lugares donde durante los aguaceros fluye o se junta el agua. Estos serán los sitios para construir presas y estanques.

Filtros para aguas pluviales.

Si queremos cosechar agua de arroyos, ríos y cascadas, tenemos que poner especial atención en un sistema de desazolve antes que llegue a los estanques, presas o cisternas, ya que el agua estuvo en contacto con la tierra antes de llegar a nuestros sistemas de captación.

Presas filtrantes: Una solución muy sencilla para estos casos es la construcción de «presas filtrantes», en barrancos y cauces de los arroyos y manantiales, que dejan pasar el agua, pero retienen tierra y materia orgánica. Estos se construyen de piedras y rocas amontonadas, sin el uso de cemento- en algunos casos reforzados con malla ciclónica. Cuidado de no hacerlas demasiado altas, porque se pueden tumbar con la fuerza del agua después de los aguaceros- mejor hacer varias presas pequeñas
Esta técnica también es útil en el manejo de agua en el paisaje, en la captación de materia orgánica evitando la erosión del suelo.
Registro/ pileta de desazolvamiento
El agua se cosecha de los techos mediante canaletas y tubos, la guiamos hasta una pileta, y desde allí se cosecha el agua desde la superficie, para mandarla despues, a las cisternas. Los sólidos se quedan en el fondo del registro, hojas y materia orgánica flotan, pero no pasan por la canasta de malla fina.
Método tradicional en comunidades rurales
El agua pasa por un cono de una piedra porosa. Estos pequeños poros y la exposición al aire durante este tiempo filtran el agua lentamente para su potabilización.
Oxigenación de agua con «flujo-formas»
Estos moldes se pueden fabricar de barro, cerámica o cemento. El agua fluye en círculos invertidos como un «8».
Al pasar por varios de estos, el agua se oxigena, lo que diminuye de manera significante la presencia de bacterias dañinas (patógenos) y microorganismos.
arriba Permacultura

Almacenamiento de Agua

Contenedores cerrados: En regiones áridas conviene almacenar el agua en contenedores cerrados como cisternas, piletas y tinacos, especialmente si lo queremos luego utilizar para el consumo humano: así no se evapora con el sol y el polvo, los insectos y microorganismos no pueden afectar su calidad.

Cisternas de ferrocemento
La técnica del ferrocemento es muy útil para construir contenedores grandes para almacenamiento de agua- también es muy útil para la construcción de biodigestores anaeróbicos. Es relativamente económica y puede ser construida por albañiles locales, una vez familiarizados con la técnica. Los cisternas tanques hacen de forma redonda (cilindrica, ovalada, tubular...), para distribuir bien el peso de su contenido.
Por su forma, llegamos a un uso óptimo de los materiales (hasta un 40 % mas capacidad con el mismo material que la forma cuadrada), es muy manejable y resistente y se puede construir grandes almacenes de agua ( hasta mas de 100.000ltr.)
Como dice el nombre, usamos principalmente dos componentes: fierro y cemento. La primera etapa en la contrucción con ferrocemento es la elaboración de la estructura metálica. Se entretejen de manera artesanal una malla electrosoldada con dos capas de malla gallinera Sobre esta estructura cilindrica se colocan varias capas de cemento, hasta llegar a un ancho de 5 cm. La combinación de estos materiales nos da mucha estabilidad, resistencia y durabilidad. En México es probablemente la forma mas económica y duradera para construir cisternas de un tamaño mayor a 10.000 litros.

los diferentes pasos para construir una cisterna con la técnica de ferrocemento:

(1) el enmallado- se entretejen dos capas de malla gallinera con la electromalla

(2) se forma la estructura cilíndrica, la cual se planta con un firme de cemento y grava en el terreno debidamente preparado.

(3) Con una cimbra de triplay se pone la primera capa de cemento, después se colocan varias capas más hasta sellar el tanque. En la última capa se agrega baba de nopal a la mezcla como imper- meabilizante.

(4) Se pone la tapa, generalmente en forma piramidal, para ahorrar cemento.


Estanques, presas y bordos

En algunos casos puede ser una solución interesante, para almacenar agua para el consumo de los animales o para el riego de cultivos. También puede servir para modificar el microclima de manera positiva. Para mantener la calidad del agua, tenemos que introducir flora y fauna a estos cuerpos de agua artificiales (peces, plantas acuáticas). De otra manera la calidad del agua se declina y estamos creando focos de infección

Las presas deben diseñarse cuidadosamente, considerando factores como, seguridad, fuentes de recolección de agua, canales de desborde para drenar y controlar el agua, cuando se desborda en los aguaceros fuertes. Cualquier presa con más de 2 m de altura tiene que ser construida con técnicas de ingeniería. La mayoría de las presas se construyen en tierras húmedas, donde hay una recarga más o menos constante de agua fresca. (En áreas secas existe el peligro, que se evapore demasiada agua y la restante se saliniza o se pudre).

Este tipo de diseños también depende de la recarga continua de agua fresca, para compensar la evaporación y lo consumido por las plantas animales, asi que en muchos lugares áridos no sería posible realizarlos de manera sustentable. Hay que calcular bien la necesidad de agua fresca para dichos proyectos y asegurar que esta cantidad esté disponible. Otros posibles productos de un estanque para acuacultura podrían ser: peces comestibles, como truchas; castaña acuática; arroz silvestre; camarón salmuera; caracol de agua dulce; peces ornamentales de acuario; lirios acuáticos como flores o para reproducción de raíces; juncos y sauces , carrizo para cestería; patos y gansos (apartarles una parte del estanque, porque tienden a destruir la vegetación y enlodar el agua)

Un estanque de una llanta de tractor o camión puede ser una manera fácil, creativa y económica para agregar una zona húmeda al jardín, especialmente donde no disponemos de dinero y cantidades de agua suficientes para realizar presas o bordos …se corta una llanta vieja de un camión o tractor por un lado. Para esto se utiliza un cuchillo de zapatero bien afilado y agua de jabón o aceite como lubricante. Excavamos un hoyo, un poco más grande que la llanta, y lo acolchamos con arena y cartón. Después se pone una lona de plástico (o varias). La lona de plástico se extiende hacia el área alrededor de la llanta, la cual rellenamos con tierra ,se crea de esta manera una zona húmeda, la cual puede ser aprovechada por una buena variedad de plantas y especies, como la menta, lechugas, fresas.

Referencias para esta sección:

Bill Mollison/ Reny Mia Slay «Introducción a la permacultura», 1992, Tarigari
Holger Hieronimi: «Manejo de agua en zonas áridas» (primera y segunda edición 2003), y experiencias personales
www.oasisdesign.net

Uso eficiente de agua

Estrategias para el ahorro de agua en el uso doméstico:
=> Las tomas ahorradoras son ampliamente conocidas. Consisten en adaptaciones a las llaves de lavamanos, duchas y cocinas que dan la sensación de un mayor caudal simplemente agregando aire, o asperjando el flujo, a la vez que ahorran la cantidad total de agua utilizada. Una regadera de este tipo puede ahorrar hasta el 40% comparada con una tradicional.
=> Diseño de los baños: En climas fríos conviene diseñar los cuartos para las duchas de manera compacta (que sean más pequeños y bien sellados ), con el fin, que se conserve más el vapor y calor. De esta manera hay menos atracción para quedarse demasiado tiempo bajo la regadera caliente, cuando ya se ha realizado la limpieza personal.
=> Las válvulas duales son otro ingenioso método para ahorrar agua. Consisten en un dispositivo, dentro del tanque del inodoro, que baja distintas cantidades de agua según si se trata del “1” (orina) o el “2” (desechos sólidos). La cantidad de agua utilizada para cada caso depende del diseño. Esta sencilla adaptación, que puede ser instalada inclusive dentro de excusados viejos , tiene el potencial de ahorrar muchisima agua a nivel doméstico
=> Durante los meses secos hay que reutilizar el agua varias veces en la casa y jardín: Un ejemplo puede ser el de usar el agua de la ducha (que no está muy sucio) para lavar la ropa ,trapear pisos y al final mandar ésta agua a la huerta para regar árboles frutales.

En el contexto de una casa familiar conviene separar las instalaciones de plomeria: Una instalación será para drenaje y tratamiento de «aguas grises» y otra para las «aguas negras», si es que hay agua .(no se producen aguas negras utilizando sanitarios secos o composteros)

Manejo y reciclaje de aguas grises

¿Por qué reutilizar las aguas grises?

Es un desperdicio irrigar jardínes, huertos y árboles con grandes cantidades de agua potable ,cuando las plantas pueden prosperar con agua previamente utilizada, que contiene pequeñas cantidades de composta, grasa y minerales. Los beneficios de reutilización de agua gris incluyen:

=> Menos uso de agua potable
=> Menos carga para los ríos, lagos y arroyos, las plantas de tratamiento y las fosas sépticas
=> Tratamiento de aguas grises en el suelo es altamente eficiente
=> Posibilidad de implementarse en muchas áreas donde no se puede realizar un tratamiento convencional
=> Recarga de los mantos acuiferos
=> Posibilidad de sembrar y mantener plantas aún en tiempos de sequía.

Es buena idea sustituir los detergentes agresivos por productos biocompatibles, que se degradan en poco tiempo. Hay una variedad de jabones ecológicos en el mercado

Sistemas de «drenajes enramados»

El agua gris se puede utilizar directamente en el paisaje para el riego de árboles frutales cerca de la casa. (El agua gris no es portador de bacterias patógenas, y si se utiliza para el riego en el paisaje en las primeras 24 horas después de haberlo producido, no representa ningún problema al nivel de la higiene. (La materia orgánica y los restos de los alimentos que encontramos en el agua de la cocina hasta aportan nutrientes para plantas y cultivos).

Existen diferentes variantes para el riego directo de plantas de ornato y de árboles frutales. Se utilizan hoyos o zanjas de infiltración cavadas en la tierra, rellenas de materia orgánica, que sirven para pre-fitrar y oxigenar el agua antes de ser absorbida por las plantas.
Las aguas grises provenientes de la casa se distribuyen con un sistema de registros y tubos/ mangueras interconectadas, similar a las ramas de un árbol , las cuales distribuyen el agua desde los lugares donde se produjo hasta las plantas y árboles que necesitamos regar, aprovechando las pendientes del terreno.
Esta solución de tratamiento es cada vez más popular para aguas grises, especialmente en los climas áridos, son una buena alternativa, económica y muy creativa, para el manejo de las aguas grises, utilizándolo como recurso para el riego principalmente de árboles frutales.

Estos sistemas trabajan con las pendientes y elevaciones de un terreno, no siendo aptos para terrenos planos.

Diferentes variantes para el riego directo de varios árboles frutales:
a.) mediante un registro de distribución central desde donde salen las tuberias a cada árbol
b ) una manguera flexible que se cambia a mano cada dos o tres días
c.) diferentes ramas se dividen a la mitad
d.) ramas con una «pata corta», esto ahorra tubo

Para un buen funcionamiento de estos sistemas es importante el mantenimiento de las camas de arropes o mulch, que son un anillo de una materia orgánica dentro de una zanja de unos 30cm de profundidad alrededor de los árboles, abajo de la línea de goteo de la corona del arbol. Estas zanjas se llenan de paja, rastrojo, hojas secas, composta, y allí se descargan las tuberías del agua gris. Periódicamente se limpian y se rehacen según el crecimiento de los árboles. Se agrega mas mulch/arropes.

Variación: Circulo de plátanos

Se puede descargar las aguas grises adentro de un circulo de plátano:

1 - se cava un hoyo de aprox. 1 m de profundidad, y 1.80 m de diámetro. La tierra se acomoda en la horrilla; Este hoyo se rellena con grandes catidades de materia orgánica (ramas, poda de pasto, rastrojo,...)

2 - se coloca el tubo de drenaje de las aguas grises adentro del hoyo, de manera tal, que el agua cae unos 10 cm en el aire antes de desaparecer en los arropes

3 - Se siembran plantitas de plátano o papayo en los montículos del borde. Estos recibirán suficiente humedad y nutrientes, cuando se pudra la materia organica depositada en el hoyo. También se pueden sembrar otras plantas, por ejemplo carrizo, bambú, pasto taiwanés, menta.


Biodigestores

Es un poco mas compicado reciclar las aguas negras, se tiene que realizar con un tratamiento anaerobio, por ejemplo utilizando un biodigestor: Esto básicamente es un cilindro o contenedor sellado (p. ej. de hierro- cemento), por donde entran las aguas negras.

Adentro no hay presencia de oxigeno y las bacterias anaerobias se multiplican y procesan la materia orgánica, produciendo gas metano. Los biodigestores están construidos de manera tal, que los excrementos se quedan allí bajo condiciones anaerobias entre 25 y 40 días. saliendo del digestor, el agua generalmente se pasa por un húmedál artificial, con plantas como chuspata, platanillo o papiro, los que bajan su contenido en nutrientes.

Existen muchas variaciones de éste diseño: Otros modelos llegan hasta producir gas metano para el uso domestico; Esto se logra si uno añade el estiércol y los excrementos de los animales domésticos, especialmente de los puercos y vacas. Hay diseños para grandes granjas de vacas o puercos, que procesan todo el estiércol así y comercializan el liquido, que sale del digestor (un fertilizante orgánico de altísima calidad..)

Variaciones del diseño de biodigestores:
- digestores de flujo continuo: son los que reciben su carga por medio de una bomba que mantiene una corriente continua.
- digestores de flujo semi-continuo: son los que reciben una carga fija cada día
- digestores estacionarios: son los que se cargan de una sola ves y pasado el tiempo de retención se vacían completamente.

Diferentes tipos de digestores, según el flujo de agua en su interior:

A. Flujo horizontal (tubulares): generalmente con forma de salchicha se cargan por un extremo y la carga diaria va desplazando por su interior la precedente.

Para la producción de biofertilizante y tratamiento de excretas animales, el sistema más usual es el de flujo semi-continuo horizontal, de los que destacan dos tipos, los de plástico y los de hierrocemento.

B. Flujo ascendente: la carga se inyecta en el fondo del recipiente y fluye hacia la parte superior.

Para producción de biogas se utilizan los de flujo ascendente ( como los tradicionales en los que la campana de captación flota en la parte superior del líquido) y los tubulares pueden ser con campana integrada o con un recipiente adicional de captación.

El biogas debe de ser despojado de su carga ácida antes de utilizarse. Esto se logra con filtros de fibra metálica o medios alcalinos.

El biofertilizante puede ser usado en relación 10-1 con el riego o en forma foliar agregando algún fijador como el jabón.

Manejo eficiente del agua para hortalizas y cultivos

Para un manejo eficiente de agua en la agricultura se deben combinar una variedad de estratégias:

1. Mejorar la capacidad de retención de agua del suelo
2. Utilizar sistemas de riego ahorradores de agua
3. Implementar estructuras como sombras artificiales e invernaderos

1. Mejorar la capacidad de retención de agua en el suelo

Por un lado se trata de implementar un estricto control de erosión y de las pérdidas superficiales de agua en el terreno. Esto se logra, por ejemplo, mediante zanjas de infiltración a nivél o con el cultivo en terrazas. Los surcos de los cultivos se deben hacer contra pendiente, siguiendo las lineas de contorno.

Podemos mejorar la capacidad de retención de agua en el suelo, agregando a través del tiempo materia orgánica en grandes cantidades, para fomentar la formación de humus, que al descomponerse funcionará como una esponja para retener agua en los terrenos de cultivo. Esto se puede lograr, por ejemplo, sembrando cultivos, que producen un alto contenido de materia orgánica (como haba, chicharro, avena o maiz), con el fin de regresar e incorporar el rastrojo producido al suelo, después de la cosecha. Resulta un poco dificil de comprender esto, en las zonas rurales, ya que el rastrojo generalmente es usado como forraje para los animales, sin embargo se ha logrado un significativo aumento en la productividad agrícola, cuando se regresa por lo menos el 50% del rastrojo producido a las tierras de cultivo. De ninguna manera debemos quemar los terrenos, aunque siga siendo una práctica comun en algunos lugares.
En las hortalizas y jardínes, la superficie de la tierra alrededor de las plantas siempre debe taparse, con materiales de cobertura (mulch) como paja, pasto seco, tierra de hoja, cartón...

2. Utilizar sistemas de riego ahorradores de agua

En climas áridos y áreas desérticas generalmente no se puede recomendar el riego de los cultivos por aspersión o inundación: con esta forma poco económica gran parte del agua (hasta 70 %) no llega a las plantas, porque se evapora con el sol.

Una vasija o piñata de barro cocido sin esmalte, se entierra al lado de las plantas que necesitan agua, y se llena de agua: este se filtra lentamente a través del barro y humedece la tierra a su rededor
Esto puede ser una buena alternativa para el riego de pequeños árboles frutales recién plantados, o en pequeñas camas con plantas medicinales y verduras. Este sistema no funciona muy bien en suelos arcillosos

Para los cultivos y huertos se pueden instalar sistemas de riego por goteo: Estos ayudan para que el agua llege de manera lenta y controlada directamente a las plantas.

Sistema de riego con «cintas»: probablemente la solución mas atractiva para un riego por goteo al nivel de una pequeña propiedad o para la hortaliza familiar. Es sencillo, económico y eficiente:
Mangueras porosas («cintas») de plástico pasan las camas de cultivo en la superficie de la tierra en medio de las plantas, a una distancia de entre 20 a 40 cm entre sí. Todas estas mangueras se conectan con manqueras negras de PVC, que traen el agua desde un tinaco.
Conviene, que en temporadas de sequía las cintas se colocan arriba de la superficie de la tierra, pero bajo la capa de mulch, asi no se dañan tan rápidamente con el sol. Las camas de cultivo deben ser niveladas, para que el agua se pueda distribuir parejo.

3. Implementar estructuras como sombras artificiales e invernaderos
La inclusión de estructuras malla-sombra es muy útil en el cultivo de hortalizas y verduras delicadas, ya que muchas de ellas no prosperan bien con el sol directo durante muchas horas. Si se quiere cultivar en tiempos de sequía, muchas veces se vuelve indispensable levantar estructuras protectoras, ya que de otra manera se necesita mucha agua para mantener las plantas. Se puede comprar mallas especiales para sombrear cultivos, que vienen con una clara especificación del porcentaje de luz solar que dejan pasar. En el caso de no contar con recursos suficientes para comprar estas mallas especiales, existen un sinnumero de maneras para levantar sombras con materiales locales y de bajo costo.
La construcción de viveros, cubiertos de vidrio o plástico (existen plásticos especiales para invernaderos, que resisten a los rayos del sol) se puede crear espacios para el cultivo intensivo. Los cultivos de invernadero necesitan menos riego, pues el agua que se evapora normalmente, se recupera por el plástico, resultando en un alto contenido de humedad en el aire y condiciones favorables para el desarrollo de los cultivos.