Satisfacer el Tratado Binacional México-Estados Unidos de 1944 en la Cuenca del Río Bravo, en 2000-2001
Por: Dr. Juan M. Huerta-Tolis / M.I. Ricardo Sandoval Minero
Recientemente, la Gaceta Universitaria publicó el artículo, “La Guerra del Agua México-Estados Unidos,[1].” En él, se examinan el conflicto actual en la frontera México-USA, que es en todo similar a la situación que en la misma frontera se suscitó en 2000-2001, periodo en que de acuerdo con el Tratado vigente entre México y los Estado Unidos desde 1944, México debería entregar a los Estados Unidos un volumen importante de agua en la cuenca del Río Bravo.
Por aquel entonces, la dilación de México en entregar 1,200 millones de metros cúbicos que faltaban del ciclo contable de cinco años en el Río Bravo, provocó un desacuerdo entre los nacientes gobiernos de Vicente Fox y George Bush. Buscando resolver tal situación, el presidente Vicente Fox ordenó elaborar una respuesta contundente para la negociación con los americanos, la que al mismo tiempo buscara minimizar el impacto por la reducción de irrigación en los productores agrícolas mexicanos de la cuenca.
Este requerimiento fue turnado al director general de CONAGUA quien, a su vez, lo envió al director general del IMTA. En esos años se había tenido, en el Estado de Guanajuato y en las negociaciones del acuerdo de distribución de la cuenca Lerma-Chapala, la experiencia de utilizar un modelo de dinámica de sistemas para simular y analizar las complejas interacciones que existen entre las variables “hidráulicas” y otros procesos que inciden en la demanda y el uso del agua. El IMTA, que había participado en ese proceso, solicitó a la compañía de investigación e ingeniería PDM de México, S.A. de C.V. (PDM) adaptar a la cuenca del Río Bravo el Modelo ProEstado-MAUA ® (en adelante MAUA por Modelo de Abasto y Uso del Agua), un modelo dinámico y holístico de cuenca. El objetivo era generar escenarios que respondieran al volumen de agua que México debería entregar en la cuenca y al mismo tiempo, minimizaran el impacto para los productores agrícolas en el lado mexicano de la cuenca.
La adaptación de MAUA fue llevada a cabo y con la versión MAUA-Bravo, se generaron los escenarios de acuerdo a los requerimientos del presidente Fox [2]. Los resultados fueron turnados a la presidencia de la República [3] y el mismo presidente Fox se encargó de dirigir las negociaciones con el presidente Bush con resultados positivos para ambos países, según lo hace constar un relato reciente de [4]: “los productores agrícolas de Texas y México involucrados en el conflicto se beneficiaron de la cooperación que surgió en el ecosistema que comparten [traducción de los autores].”
La Situación de la Cuenca del Río Bravo en 2020-2021
Retomando la situación actual, el artículo [4] citado, señala que a un año de cerrar el ciclo 35, se estimaba ya un volumen faltante para los Estados Unidos de 600 Mm3. Aunado a esto, la variabilidad meteorológica de la cuenca convenció a México que utilizara medidas extraordinarias para cumplir con el Tratado.
No se pudo completar el volumen que corresponde a los Estados Unidos, aunque el ciclo 35 se cerró cuando México hizo entrega a los Estados Unidos de sus volúmenes de agua almacenados en las presas internacionales. Por su parte, los Estados Unidos accedieron a ayudar humanitariamente a México, si este país no podía cumplir con el abasto de agua a los usuarios domésticos y urbanos en la cuenca baja del Bravo.
El corolario de este asunto es que, por la ubicación de la frontera México-Estados Unidos en una región árida, las sequías severas continuarán haciendo más complejo para los dos países cumplir con el Tratado de 1944. A los efectos del cambio climático habría que agregar la dinámica de su creciente población y actividad económica. Serán entonces el cambio climático y la dinámica poblacional los estresores que, actuando juntos, determinarán el comportamiento de la cuenca del río Bravo. Esto, muy probablemente obligará a revisar el Tratado de 1944, pero utilizando metodologías innovadoras que evalúen el comportamiento de la cuenca pues las metodologías tradicionales, en las condiciones actuales, han probado ser incapaces de resolver la situación en forma permanente.
El MAUA® en su versión Cuenca Río Bravo
MAUA® se creó precisamente para responder la aseveración de Albert Einstein de: “desarrollar una nueva metodología de solución cuando la que está en uso no ha resuelto el problema y por el contrario, ha contribuido a exacerbarlo.” Congruente con esta aseveración, PDM construyó MAUA® utilizando la Ingeniería de Sistemas Dinámicos y Control (ISDC) porque sus matemáticas poseen la capacidad para construir modelos matemáticos dinámicos y holísticos. Estos modelos al resolverse numéricamente, reproducen con alto grado de precisión el comportamiento de las realidades naturales y hechas por el hombre en las cuencas hidrológicas de interés.
MAUA® representa el ciclo del agua que genera el escurrimiento, aumentando los volúmenes de los cuerpos de agua, el caudal de los ríos y la recarga de los acuíferos. Con completa sincronía en el tiempo entre sus componentes, MAUA® representa también las realidades hechas por los humanos asentados en la cuenca: demográficas, políticas y productivas (con énfasis en la agricultura), las cuales utilizan como insumos los recursos naturales, entre ellos, los caudales de abasto y demanda de agua.
Es axiomático que la forma de hacer sustentable a la cuenca modelada es que los flujos de abasto y demanda se mantengan en equilibrio en el continuo del tiempo; no “de vez en cuando,” no “en promedio”, sino continuamente. Esto se logra con MAUA al resolver el sistema de ecuaciones que matemáticamente representan a la cuenca. La solución se obtiene, empleado un algoritmo numérico que día-a-día va creando segmentos de las trayectorias de todas las variables de MAUA. Hay que destacar que la mayoría de las organizaciones encargadas del agua opera los sistemas con una granularidad diaria y recaban también información diariamente.
Para un instante en el tiempo, las soluciones de las ecuaciones de MAUA® forman una un vector con los valores numéricos de todas las variables de la cuenca simulada. De acuerdo con la Teoría de Sistemas, este vector llamado “Estado de la Cuenca” contiene en el instante t, toda la información necesaria para poder transferir a la cuenca modelada a un siguiente Estado en el instante t+∆t donde ∆t, es un incremento en el tiempo.
La manera más efectiva de explicar cómo se resuelve una ecuación diferencial en MAUA, la ofrece un ejemplo sencillo que se presenta a continuación. La Figura 1, es de un diagrama causa-efecto de población que describe le funcionamiento dinámico del crecimiento (o decrecimiento) de la población. El diagrama muestra que la única variable de Estado, Poblacion (t), crece con los Nacimientos (t) y decrece con las Muertes (t).
Nótese que todas las variables están indexadas por la variable t, el tiempo, indicando que de un instante al siguiente sus valores pueden variar con los valores de la Tasa de Nacimientos(t) y el volumen de Poblacion (t) o, con los valores de la Tasa de Mortalidad(t) y el volumen de la Poblacion(t).
El diagrama causal de la Figura 1, se transforma fácilmente a la ecuación diferencial (1) la que, comenzando con un valor inicial Población (t0), puede computar el volumen de Población (t), en el instante t, cuando se conocen los valores de ∆t, de la Tasa de Nacimientos (t) y de la Tasa de Mortalidad (t).
Población (t+∆t) = Población (t)+ (Población (t) X Tasa de Nacimientos (t) –Población(t) X Tasa de Mortalidad(t)) X ∆t…(1)
La forma de la ecuación (1) se utiliza extensivamente en MAUA® para representar diferentes aspectos de las realidades consideradas en la cuenca por dicho modelo.
Nótense las dos variables que el usuario de la ecuación (1) puede utilizar para probar políticas de población que son: Tasa de Nacimientos (t) y Tasa de Mortalidad(t). Esta última con un signo negativo, indicando que las Muertes(t) disminuyen el volumen de la población.
Con respecto a las Tasas en la ecuación (1), ambas tienen valores decimales, menores que 1. Examinando dicha ecuación aún sin resolverla, podemos adelantar que si las dos tasas son iguales la población se encuentra en Estado “Estable,” mientras que, si la Tasa de Nacimientos (t) es mayor que la Tasa de Mortalidad (t), la Poblacion (t) crecerá y viceversa.
Pero la forma de usar las tasas no es asignándoles un valor que se mantiene constante a lo largo de la simulación de un escenario, que puede tener duración de varias décadas. Su empleo debe responder a la forma de una política que la Tasa controla, como puede ser la “política de paternidad responsable.”
Utilizando la ecuación (1), si el objetivo fuera que la población creciera en los primeros diez años de un escenario, la Tasa de Mortalidad (t) sería menor a la Tasa de Nacimiento (t) para ese periodo que, sería igual a 3650 días, la unidad de tiempo de MAUA®.
Tasa de Mortalidad (t)<Tasa de nacimiento (t); para todo 0≤t≤3650
Con este simple ejemplo el lector se puede dar cuenta del poder que tiene en sus manos cuando diseña escenarios con MAUA®, simplemente cambiando las trayectorias diarias de los valores de los Tasas, cuyo nombre técnico, es “Historias de Control.” Las Historias de Control en modelos socioeconómicos-ambientales se nombran política de gobierno, definidas por un punto de comienzo en el tiempo, una curva de intensidad en su aplicación y un punto en el tiempo de finalización.
MAUA-Bravo: El Diseño de un Escenario Estable la Cuenca del Bravo
MAUA-Bravo actualizado al día de hoy pude utilizarse para generar el conocimiento que los tomadores de decisiones de ambos lados de la frontera requieren. De entre las múltiples preguntas que se pueden analizar, surge una que tiene que ver con la operación estable de la cuenca del Bravo.
Las matemáticas ISDC con que se construyó MAUA son las mismas que se utilizan para construir, simulando su operación, un vehículo espacial. En ambos modelos –la cuenca o el vehículo espacial –el objetivo es transferir al sistema completo, incluyendo las variables del entorno que lo rodea y con el cual interactúa, de un Estado Inicial a un Estado Final en un tiempo finito.
La transferencia se hace de: (a) un punto de arranque en el tiempo en el cual todas las Variables de Estado son conocidas, (b) a través de los Estados por los que debe pasar la cuenca a lo largo del tiempo, para asegurar que la travesía seleccionada es factible en cada instante (Un estado no factible sería que se acabara el agua en la cuenca durante la travesía pues habría entonces que buscar con las variables de control una travesía alterna donde no se acabara el agua). Mientras que el trasbordador se transfiere en el tiempo y la distancia (kilómetros), MAUA para sus variables hace la transferencia en el tiempo y la unidad de cada variable (volumen de población, volumen de un almacenamiento de agua de superficie, etc.)
De acuerdo con el párrafo anterior, utilizando la metodología delineada, los tomadores de decisiones pueden crear “escenarios de sustentabilidad continua,” manipulando las variables de política o control de MAUA-Bravo. Al probar conjuntos alternativos de políticas el usuario de MAUA-Bravo aprende cómo se comporta el modelo, y esto le permite seleccionar, en un proceso iterativo, políticas que satisfagan mejor la “misión que la cuenca debe realizar,” como estabilizar su operación aun cuando la cuenca confronte situaciones con alta variabilidad.
A final de cuentas, el uso de modelos de simulación dinámicos y holísticos representa una nueva forma de hacer planificación hídrica. Primero, porque se considera la interacción de variables en forma circular y con una granularidad más fina que en modelos basados en promedios y con datos anuales o mensuales. Segundo, porque se construyen interactuando y dialogando con diferentes actores que alimentan la información sobre tendencias o políticas que deben ser reflejadas en el modelo para explorar escenarios alternativos, pero plausibles. Finalmente, porque aportan elementos para la revisión periódica de las condiciones y el diseño de soluciones que rebasen lo meramente “hidráulico” y comuniquen elementos valiosos para otros espacios de la planeación regional, como pueden ser las políticas económicas, demográficas y de cambio tecnológico.
Hay soluciones que pudieron haber funcionado adecuadamente bajo entornos menos cambiantes y turbulentos. Los tratados y mecanismos de planeación y decisión usados históricamente en las negociaciones fronterizas dieron ejemplos notables de eficacia y diplomacia, especialmente considerando la asimetría de ambos países. Hoy, sin embargo, bajo condiciones y con consecuencias más complejas y costosas, vale la pena explorar herramientas distintas para explorar y diseñar paquetes de políticas que satisfagan mejor a todas las partes.
