Cosechar agua en bioconstrucción. Primera Parte: El ciclo del agua – EcoHabitar

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Es de extrema necesidad y urgencia reinterpretar nuestra relación con el agua y el medio que ocupamos, que pasa por dirigir la mirada hacia la observación y la comprensión del perfecto funcionamiento de su ciclo natural. Solo así podemos entender cómo la forma en la que lo impactamos desata una espiral de degradación cuyo final es el declive irreversible del ecosistema y de la calidad del agua.

Y sólo partiendo de la observación de las estrategias que utiliza la propia naturaleza surgen las soluciones que debemos emplear para adaptarnos, y, sobre todo, mitigar los efectos del cambio climático.

Existen muchas estrategias desarrollándose a gran escala, especialmente en las culturas anglosajona y china, donde la necesidad de mitigar los graves riesgos de inundaciones ha facilitado su desarrollo. Se les ha llamado con varios nombres: Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), Infraestructura Verde, Ingeniería Paisajística o Bioingeniería. Todas persiguen los mismos objetivos y se basan en los mismos principios.

En culturas ancestrales ya se aplicaban estrategias, recuperar ese conocimiento y conciencia hacia el respeto a los cursos naturales del agua, es necesario.

El agua en movimiento energiza, limpia y sana… o destruye

El agua y sus ríos, las venas del planeta. Fuente: We Are Water Foundation.

Hay tres valores asociados al agua en las cosmogonías, mitología y religión:

  • Crea y mantiene lo creado.
  • Regenera lo deteriorado, purificándolo o curándolo.
  • Por su poder creador, puede exterminar o castigar.

El agua se ha usado tradicionalmente como una parte integral del hogar, no sólo para el consumo y la higiene, sino también como un elemento indispensable del diseño, induciendo sensaciones de bienestar y armonía con el ambiente. El agua en movimiento en arroyos, cascadas y fuentes evocan sonidos vitales sanadores e ionizan el ambiente captando polvo y otros contaminantes del aire.

Elemento agua en Feng Shui, Jewel Airport, Singapur.

En la arquitectura morisca, el agua en los patios interiores de las viviendas, era un elemento arquitectónico común. Para la cultura japonesa y china también siempre ha sido un elemento muy importante, pues el agua corriente lleva la energía vital del chi.

En jardines, piscinas y charcas tiene connotaciones estéticas, como el efecto espejo y de aportación de biodiversidad.

Pero más allá del culto al agua y a sus beneficios purificadores, lo que debemos entender como especie es que el agua es la sustancia primordial, es la sangre de la Tierra. Sin agua, el ecosistema pierde la capacidad de autosanarse y autoregenerarse. Sin agua no hay vida. Si con nuestras acciones modificamos sus cursos, estamos alterando todo el organismo vivo que ella sostiene, el planeta.

Palacio de agua de Tirtagangga, Bali. Construido alrededor de una fuente natural de agua considerada sagrada. Se utiliza para ceremonias y se le rinden ofrendas. Fuente: Cristina Lafuente.

Estrategias para el cuidado del agua en la historia de la humanidad

A lo largo de la Historia, las poblaciones se han asentado a la ribera de los principales ríos o alrededor de pozos extractivos, en fondos de valles y llanuras, donde el agua subterránea se obtiene a menor profundidad.

Con el desarrollo de las grandes civilizaciones, de la agricultura y posteriormente de la industria, se ha alcanzado el dominio del recurso hídrico al servicio del hombre, basándose en estrategias a gran escala de captación de reservas de agua disponible.

A medida que las sociedades crecían y necesitaban aumentar la cantidad y complejidad de la extracción del recurso, se han construido obras de magnífica ingeniería, a menudo catastróficas medioambientalmente. Poco o nada se tenía en cuenta el mantenimiento del equilibrio del sistema agua-tierra-vegetación, ni los cambios medioambientales y climáticos provocados por ese mismo desbalance.

Antiguamente ya se han dado otros grandes cambios climáticos, llamados entonces sequías, que presumiblemente han sido provocados por la deforestación y un mal uso del agua y del suelo.

Se cree que migraciones masivas de población huyendo de la escasez de agua y alimento han causado la disolución y desaparición de grandes civilizaciones antiguas como la civilización Maya, la Acadia Mesopotámica, la egipcia, los Rapa Nui en Isla de Pascua y otras tantas en Asia.

Se dice que la sequía ha sido el peor enemigo de la humanidad, cuando “se ignora” que la sequía, muchas veces ha sido provocada por la propia acción del hombre sobre el ecosistema.

Sobrevivir a la sequía

No obstante, hay numerosos restos arqueológicos de cómo civilizaciones antiguas pudieron sobrevivir en climas áridos gracias a sofisticados sistemas de almacenamiento sostenible del agua de lluvia, que utilizaban el medio subterráneo para infiltrar, mover o almacenar el agua, evitando las pérdidas por evaporación y preservando su calidad mediante los procesos físico-químicos naturales de la interacción con el suelo y la roca.

Algunos ejemplos de ello son los sistemas de Qanats árabes (año 1.000 a. C.), los acueductos subterráneos del Nazca (año 200 a. C.), los sistemas de terrazas drenantes en la agricultura Inca como las de Tipon (1.200 d. C.) o los Kund en Rajasthan para la recolección y desinfección de agua de lluvia para beber (1.600 d. C.).

Actualmente, junto al gobierno del Perú, la comunidad científica estudia la recuperación de los sistemas de las amunas pre-incas como potencial solución a la emergencia hídrica de Lima, con un déficit de 43 millones de metros cúbicos en la época seca.

Las amunas eran un sistema de zanjas excavadas en las laderas de las montañas andinas que facilitaban la infiltración del agua en el terreno en época de lluvias para su aprovechamiento en los asentamientos. El agua discurría subsuperficialmente durante meses y aparecía en las épocas secas en los manantiales de las cotas más bajas.

Esquema de un sistema de las amunas preincaicas. Fuente: Aquafondo.

Hoy, bajo el escenario del cambio climático, las soluciones tradicionales de almacenaje de agua a gran escala como presas y embalses no son sostenibles por sus altos costes energéticos, medioambientales y económicos unidos a un nuevo escenario impredecible de patrones de precipitación, que no permiten garantizar la eficacia de su diseño.

El ciclo del agua

Esquema del ciclo del agua. Fuente: United States Geological Survey.

El agua en la naturaleza sigue un amplio ciclo en sus diferentes estados, sólido líquido y gaseoso. Es el llamado ciclo hidrológico, un sistema cuasi cerrado regido por un único aporte de energía externa que es la radiación solar.

Cuando el agua que forma las nubes precipita, un pequeño porcentaje se evapora nuevamente o es interceptado por la vegetación y las micro depresiones del terreno.

La mayor parte alcanza el suelo, que es el gran receptor y el responsable de equilibrar el reparto entre el agua en forma de escurrimiento superficial que drena, a través de torrentes y ríos, y el agua que se infiltra al subsuelo. El proceso de infiltración es un macro proceso que controla la humedad del suelo, la filtración y limpieza del agua, los niveles freáticos y el de los acuíferos profundos, íntimamente relacionados entre sí, y también el mantenimiento de manantiales y lagos.

El hombre es el gran “ocupador” del suelo y el principal agente disruptor del proceso de infiltración de agua al subsuelo. Y es que, con la ocupación del territorio, la deforestación y la extensión de las superficies impermeabilizadas con cubiertas y pavimentos, la modificación del relieve natural y la ruptura de las redes naturales de drenaje, hemos provocado una reducción significativa del aporte de agua subterránea y aumentado peligrosamente el volumen y la velocidad del agua que se pierde por escurrimiento superficial, que ahora, sobre un suelo cada vez más caliente, seco y erosionable, es mucho más erosiva y destructora que antes.

Estrategias de enverdecimiento y recreación de arroyos para retener y simular el curso natural del agua, favoreciendo la infiltración. Gardens by the Bay, Singapur. Fuente: Cristina Lafuente.

El frágil equilibrio agua-suelo-vegetación

La evapotranspiración es la pérdida de agua por el efecto combinado de evaporación del suelo (Ev) y la transpiración de las plantas (Tr). Aunque se entiende como una combinación de los dos procesos, porque ambos consumen agua, la realidad es que tienen repercusiones distintas.

Las plantas

La transpiración de las plantas es un proceso durante el cual se captura el agua, pero también CO2 atmosférico, ejerciendo un efecto termorregulador y mejorando la calidad del aire.

El estrato herbáceo del suelo, que en la agricultura tradicional se ha interpretado como un enemigo que compite por el consumo de agua de los cultivos, es el principal agente facilitador de infiltración del agua, retenedor del suelo, de su humedad y nutrientes. Un suelo desnudo es más susceptible a la evaporación del agua y se calienta más al perder la humedad. El aumento global de las temperaturas a su vez incrementa aún más la evaporación de los suelos, reduciendo la disponibilidad del agua, facilitando su erosión y degradación vegetal.

Paisajes erosivos, pantano de Mequinenza. Fuente: Shutterstock.

La masa forestal

Recientemente, se ha demostrado la incidencia de las masas forestales en las lluvias. Cuando se reduce la masa forestal se reduce la precipitación hasta en un 30%. La afirmación inversa implica que la masa forestal es capaz, mediante la condensación de la humedad de evapotranspiración, de generar más precipitación. A este efecto se le ha llamado “bomba biótica”.

La masa forestal y la cubierta vegetal en general, favorecen la mayor absorción de agua en el suelo y la infiltración a través de sus raíces. Es decir, la masa forestal no sólo favorece una mayor precipitación sino también su retención en el medio subterráneo. La deforestación es una de las principales causas de la disminución de precipitaciones y del aumento de emisiones de gases invernadero.

Efecto bomba biótica de los bosques. Fuente: Science.

Un equilibrio complejo

La escorrentía superficial del agua de lluvia con la deforestación aumenta, a gran escala, la impermeabilización, la compactación y la degradación del suelo por malas prácticas urbanísticas, agrícolas y ganaderas.

Genera erosión del paisaje e inundaciones aguas abajo de las cuencas. Con la escorrentía se arrastran sedimentos y contaminantes que terminan en los reservorios de agua impactando gravemente la calidad del agua y los ecosistemas. Y también se arrastran componentes del suelo necesarios para mantener su equilibrio químico y termodinámico, impactando en su fertilidad.

Cuando no dejamos que el agua siga su curso natural de infiltración se transforma en escorrentía que erosiona y destruye.

Proceso de erosión hídrica, ilustrado. Fuente: Academia de Ecología Fitotecnia Chapingo, México.

Es un equilibrio muy complejo cuya alteración en alguno de sus procesos desencadena una escalada de efectos de degradación. Por lo tanto, no se puede abordar el cambio climático sin atender al actual desequilibrio del ciclo del agua, que es clave como parte integrante de un sistema mayor, conectado con el del suelo y el de la vegetación. Las tradicionales infraestructuras grises de gestión del agua deben dar paso al desarrollo de soluciones basadas en la naturaleza o las llamadas “infraestructuras verdes”, cuyo objetivo es restituir el comportamiento natural integrando los tres ciclos de forma holística.

Esquema ejemplo de uso de estrategias SUDS en entornos urbanos. Fuente: Plutus Ias.

Infraestructuras más verdes

Si bien, en los países con mayores problemas de gestión del agua debido a las inundaciones y países del sudeste asiático se ha desarrollado rápidamente la conciencia de la necesidad de cambio hacia infraestructuras verdes que mimetizan los procesos naturales, Reino Unido y EE.UU. (SUDS), China (Sponge Cities), estos mismos principios de gestión del agua a nivel de cuenca hidrológica son los que se necesita aplicar en climas áridos y semiáridos como el de España y en las regiones del Mediterráneo.

Resulta claro que las áreas del planeta con mayor escasez de agua son las más vulnerables a la expansión de la desertización y las que más se resienten en caso de que tengan lugar sequías eventuales.

Son sistemas especialmente vulnerables que carecen de margen de maniobra frente a situaciones extremas. Es posiblemente en estas áreas donde la inadecuada gestión del agua subterránea puede resultar de mayor impacto permanente.

Esquema conceptual de una Sponge City. Nanchong CBD Urban Design | Community Park. Fuente: Chapman Taylor.
Sanya Mangrove Park en Hainan, China. Fuente: Turenscape.

Nuevos hábitats para la vegetación y la fauna

La ingeniería verde aplicada en la gestión sostenible del agua, tiene como objetivo devolver el agua a sus cursos naturales. Diseña infraestructuras verdes que utilizan la remodelación topográfica, la revegetación tecnificada y la repermeabilización del suelo de forma estratégica para frenar la erosión hídrica, recargar los niveles freáticos y mantener las propiedades del suelo. No solo gestionan de forma sostenible el agua de lluvia, sino que proporcionan nuevos hábitats para la vegetación y la fauna, promueven el efecto de bomba biótica y el efecto termorregulador del terreno. Cuantas más parcelas incluyan infraestructuras verdes de gestión del agua, más sanas estarán las cuencas regionales y los efectos positivos de regeneración del agua y del ecosistema se multiplicarán exponencialmente.

Cultivos de arroz con aterrazados en contorno para maximizar la retención e infiltración del agua, Bali. Fuente: Cristina Lafuente

En España, el 80% del territorio es de propiedad privada, así que necesariamente recaerá sobre propietarios y promotores la responsabilidad de gestionar de forma sostenible el agua de lluvia sobre sus terrenos, con estrategias eficientes de bajo impacto, bajo coste de operación y mantenimiento.

Diseñar y planificar

Hoy tenemos herramientas muy potentes, como los Sistemas de Información Geográfica, que permiten visualizar y entender las dinámicas del agua y el terreno con una perspectiva y escala de trabajo que, para el ojo humano, es difícil de captar.

Es más “fácil” que nunca diseñar y planificar desarrollos urbanísticos y agrícolas respetando el ciclo natural del agua. Para ello, es necesario el cambio de conciencia colectiva de los agentes implicados que incluyan en sus diseños el compromiso con el respeto al ciclo del agua en su territorio, teniendo en cuenta que cualquier parcela de terreno tiene una repercusión en el comportamiento global de la cuenca hidrológica donde se encuentra.


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Perfil

Cristina Lafuente Marruedo. Ingeniera Geóloga por la UPC. Máster en Ecoarquitectura y Bioconstrucción por la UdG. La sensibilidad en la observación de lo que nos rodea y acontece le ha llevado a dejar de lado proyectos de ingeniería convencional «gris», para dedicar sus esfuerzos hacia una forma de hacer ingeniería diferente, con enfoque naturalista y conservacionista, que rompe de forma necesaria con viejos estándares establecidos y muy arraigados. cristinalafuente.bcn@gmail.comhttps://www.linkedin.com/in/cristinalafuente/

Irap Estudio es un estudio multidisciplinar nacido de la necesidad de hacer una ingeniería, arquitectura y planificación territorial diferentes, respetuosas con los ciclos naturales del planeta. Nos gusta decir que son un estudio de ingeniería verde y arquitectura bioconstructiva. Estudian el terreno de forma holística y diseñan las estrategias de actuación que pasan por reinterpretar nuestra relación con el agua de lluvia y con el suelo que ocupamos, para devolver a la naturaleza los procesos que necesita para autoabastecerse y autorregenerarse. Estudian cada sistema natural y realizan la restauración mediante soluciones basadas en la naturaleza, la circulación del agua dentro de sus cursos y cauces originales con el objetivo de evitar la deshidratación del suelo, recargar los reservorios naturales y liberar todo el potencial regenerativo del agua. irapestudio.com

Referencias

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