Por Jürgen Mahlknecht
Artículo de Divulgación Científica

Es un hecho que el ser humano no puede dejar de tomar agua. En una persona adulta, el agua representa del 65 al 75% de su cuerpo. Si a alguien que pesa 60 kilos le extrajéramos toda el agua, llegaría a pesar tan solo unos 20 kg. El agua es esencial para todos los procesos internos del cuerpo. Sin agua apenas podemos sobrevivir unas 72 horas como máximo.

A su vez, para contar con agua potable, se necesita una gran cantidad de energía para su extracción de pozos y presas, su transporte en acueductos a larga distancia, purificación, almacenamiento y distribución en las ciudades. Una vez consumida, también se requiere energía para desalojar y tratar el agua usada antes de verterla a los ríos.

Por otro lado, no podemos dejar de consumir alimentos, pues son la fuente de nuestra energía para vivir. Sin alimentos podemos sobrevivir entre 15 días y 2 meses máximo. Así mismo, para producir alimentos también necesitamos grandes cantidades de agua y energía para los sistemas de riego y la producción de fertilizantes.

A nivel mundial, la producción de alimentos representa alrededor del 70% del uso del agua; la producción primaria y generación de energía alrededor del 10% de las extracciones; la producción de alimentos y su cadena de suministro el 30% del uso de la energía; y la extracción, transporte, distribución y tratamiento de aguas residuales el 8% del uso de energía.

Finalmente, el agua se utiliza también para producir energía -tal es el caso de la producción de energía hidroeléctrica y la producción de biocombustibles-, o para la extracción de combustibles fósiles y minerales. Como podemos ver, nuestros recursos vitales – agua, energía y alimentos – están intrínsecamente entrelazados.

Del enfoque sectorial al enfoque integrado

En los últimos años, el concepto del Nexo Agua-Energía-Alimentos (Nexo AEA o bien WEF Nexus, por sus siglas en inglés) ha ido ganando importancia en el mundo. Esto se debe a que estos recursos cada vez son más escasos.

De acuerdo con un estudio de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) y la Organización de la Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura (FAO) del año 2012, necesitaremos en el planeta 55% más agua, 80% más energía y 60% más alimentos para el año 2050. Por ello nos enfrentamos al reto de gestionar eficazmente estos recursos, como la comunidad mundial lo ha destacado en los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

Hasta ahora, la historia de los países ha sido que los sectores del agua, energía y agricultura han tenido un enfoque aislado o de “silos” en la gestión de sus políticas públicas, es decir que por separado han diseñado e implementado sus propias políticas públicas.

Este enfoque ha generado grandes desafíos para la seguridad hídrica, energética y alimentaria, ya que, en un mundo hiperconectado con recursos finitos, las acciones e impactos que se tengan en un sector afectan a los otros sectores.

Por ejemplo, si en una cuenca hidrográfica una ciudad incrementa la extracción debido a su crecimiento y mayor demanda de agua, esto puede comprometer el agua disponible en la cuenca para otros usuarios, cómo, por ejemplo, la agricultura y, por ende, la producción de alimentos.

Otro ejemplo es el de la producción de biocombustibles como biodiesel y bioetanol a partir de cultivos y bosques como una forma para incrementar la seguridad energética. Esto puede representar un reto para la seguridad alimentaria, ya que los agricultores podrían dejar de producir cultivos para la alimentación en favor de la producción del biocombustible que es más rentable.

Un ejemplo más es la extracción de gas entrapado en la roca (gas shale), que representa una alternativa interesante para incrementar la seguridad energética, pero que puede comprometer la seguridad hídrica en zonas de escasez de agua por su potencial de contaminación e intenso uso de agua.

Todos estos son ejemplos en donde se puede apreciar que una mejora en un sector también puede provocar un detrimento en los otros. El Nexo AEA busca describir y abordar la naturaleza compleja de las interrelaciones de estos recursos para identificar sinergias, compensaciones y potenciales conflictos que pudieran emerger de su gestión, y con eso encontrar oportunidades de un desarrollo más sostenible en nuestras comunidades.

A pesar del hecho de que las interrelaciones de los recursos siempre han existido, el concepto de Nexo apenas se presentó formalmente ante la comunidad internacional en el año 2011.

Fuente: Mahlknecht et al. 2020

Del concepto a la práctica

Este enfoque integrador es un cambio de paradigma y por lo tanto representa muchos retos en su implementación. Aunque se espera que poco a poco se permee a todos los países y sea adoptado y llevado a la práctica por las instituciones/agencias gubernamentales, organizaciones de desarrollo, organizaciones de la sociedad civil, comunidades locales, negocios e industria y académicos.

El Tecnológico de Monterrey a través del Centro del Agua para América Latina y el Caribe, el Grupo de Investigación de Enfoque Estratégico Ciencia y Tecnología del Agua, y la Cátedra de Economía Circular del Agua FEMSA, en colaboración con la Universidad de California a través del Centro de Eficiencia en Agua y Energía, están colaborando en el tema del Nexo, realizando investigaciones y desarrollando indicadores y plataformas computacionales al respecto para el soporte a la toma de decisiones. Se ha logrado generar modelos integrados de optimización de los recursos hídricos, energéticos y alimentarios, capaces de generar escenarios para un desarrollo sostenible en determinadas ciudades o regiones.

Actualmente se está trabajando en un consorcio de cuatro universidades financiado por CONACyT sobre la “Seguridad Hídrica de las Ciudades del Norte de México”. En este esfuerzo se busca mejorar la seguridad hídrica de las urbes frente a condiciones climáticas extremas como son las sequías e inundaciones, tomando en cuenta su impacto en la seguridad energética y alimentaria.

El autor

Jürgen Mahlknecht (SNI 2) es doctor en geociencias por la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida en Viena, Austria. Es profesor investigador del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, y coordina el Grupo de Investigación de Enfoque Estratégico Ciencia y Tecnología del Agua.

¿Quieres saber más?

Mahlknecht, J., González-Bravo, R., & Loge, F. J. (2020). Water-Energy-Food Security: A Nexus Perspective of the Current Situation in Latin America and the Caribbean. Energy, 116824. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544219325198

González-Bravo, R., Sauceda-Valenzuela, M., Mahlknecht, J., Rubio-Castro, E., & Ponce-Ortega, J. M. (2018). Optimization of Water Grid at Macroscopic Level Analyzing Water–Energy–Food Nexus. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 6(9), 12140-12152. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.8b02484

Garza-Díaz, L. E., DeVincentis, A. J., Sandoval-Solis, S., Azizipour, M., Ortiz-Partida, J. P., Mahlknecht, J., … & Kisekka, I. (2019). Land-Use Optimization for Sustainable Agricultural Water Management in Pajaro Valley, California. Journal of Water Resources Planning and Management, 145(12), 05019018. https://escholarship.org/content/qt40h334w8/qt40h334w8.pdf

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