Huella hídrica

La huella hídrica azul se refiere al volumen de agua que se ha obtenido de recursos hídricos superficiales o subterráneos (lagos, ríos, humedales y acuíferos ) y que se ha evaporado (por ejemplo, al regar cultivos), se ha incorporado a un producto, se ha extraído de un cuerpo de agua y se ha devuelto a otro, o se ha devuelto en un momento diferente. La agricultura de regadío, la industria y el uso doméstico del agua pueden tener una huella hídrica azul. ^{[ 6 ]}

La huella hídrica verde se refiere a la cantidad de agua de precipitación que, tras almacenarse en la zona radicular del suelo (agua verde), se pierde por evapotranspiración o es incorporada por las plantas. Es particularmente relevante para los productos agrícolas, hortícolas y forestales . ^{[ 6 ]}

La huella hídrica gris se refiere al volumen de agua necesario para diluir contaminantes (descargas industriales, filtraciones de estanques de relaves en operaciones mineras, aguas residuales municipales sin tratar o contaminación difusa como la escorrentía agrícola o urbana ) hasta tal punto que la calidad del agua cumpla con los estándares de calidad del agua acordados. ^{[ 6 ]} Se calcula de la siguiente manera:

${\displaystyle {\frac {L}{c_{\text{max}}-c_{\text{nat}}}}}$

donde L es la carga contaminante (como flujo másico ), c _max la concentración máxima permitida y c _nat la concentración natural del contaminante en el cuerpo de agua receptor (ambas expresadas en masa/volumen). ^{[ 7 ]}

La huella hídrica de un proceso se expresa como caudal volumétrico de agua. La de un producto es la huella hídrica total (suma) de los procesos en su cadena de suministro completa dividida por el número de unidades del producto. Para los consumidores, las empresas y el área geográfica, la huella hídrica se indica como volumen de agua por unidad de tiempo, en particular: ^{[ 7 ]}

• La huella ambiental de un consumidor es la suma de la huella de todos los productos que consume.
• La de una comunidad o nación es la suma de todos sus miembros o habitantes.
• La huella de una empresa es la que dejan todos los bienes que produce.
• La huella hídrica de un área geográficamente delimitada es la huella de todos los procesos realizados en dicha área. El cambio virtual en el agua de un área es la importación neta de agua virtual V _{i, net} , definida como la diferencia entre la importación bruta V _i de agua virtual y su exportación bruta V _e . La huella hídrica del consumo nacional WF _area,nat resulta de esto como la suma de la huella hídrica del área nacional y su cambio virtual en el agua.

La Red de Huella Hídrica es una comunidad de aprendizaje internacional (una fundación sin ánimo de lucro bajo la legislación neerlandesa ) que sirve como plataforma para compartir conocimientos, herramientas e innovaciones entre gobiernos, empresas y comunidades preocupadas por la creciente escasez de agua y el aumento de los niveles de contaminación hídrica , y sus impactos en las personas y la naturaleza. La red está compuesta por alrededor de 100 socios de todos los sectores —productores, inversores, proveedores y reguladores—, así como organizaciones no gubernamentales y académicos . Su misión se describe de la siguiente manera:

Proporcionar soluciones prácticas basadas en la ciencia y perspectivas estratégicas que empoderen a empresas, gobiernos, individuos y pequeños productores para transformar la forma en que usamos y compartimos el agua dulce dentro de los límites de la Tierra. ^{[ 8 ]}

En febrero de 2011, la Red de Huella Hídrica, en un esfuerzo de colaboración global entre organizaciones ambientales, empresas, instituciones de investigación y la ONU, lanzó el Estándar Global de Huella Hídrica . En julio de 2014, la Organización Internacional de Normalización (ISO) publicó la norma ISO 14046:2014, Gestión ambiental—Huella hídrica—Principios, requisitos y directrices , para brindar orientación práctica a profesionales de diversos ámbitos, como grandes empresas, autoridades públicas, organizaciones no gubernamentales, grupos académicos y de investigación, así como pequeñas y medianas empresas, para llevar a cabo una evaluación de la huella hídrica. La norma ISO se basa en los principios de la evaluación del ciclo de vida (ACV) y puede aplicarse a diferentes tipos de evaluación de productos y empresas. ^{[ 14 ]}

La evaluación del ciclo de vida (ACV) es un enfoque sistemático y por fases para evaluar los aspectos ambientales y los impactos potenciales asociados a un producto, proceso o servicio. El "ciclo de vida" se refiere a las principales actividades relacionadas con la vida útil del producto, desde su fabricación, uso y mantenimiento hasta su disposición final, incluyendo también la adquisición de la materia prima necesaria para su fabricación. ^{[ 15 ]} Por lo tanto, se desarrolló un método para evaluar los impactos ambientales del consumo de agua dulce. Este método analiza específicamente el daño a tres áreas de protección: la salud humana, la calidad del ecosistema y los recursos. La consideración del consumo de agua es crucial en el caso de productos que requieren un uso intensivo de agua (por ejemplo, productos agrícolas), los cuales deben someterse a una evaluación del ciclo de vida. ^{[ 16 ]} Además, las evaluaciones regionales son igualmente necesarias, ya que el impacto del uso del agua depende de su ubicación. En resumen, la ACV es importante porque identifica el impacto del uso del agua en determinados productos, consumidores, empresas, naciones, etc., lo que puede ayudar a reducir la cantidad de agua utilizada. ^{[ 17 ]}

La iniciativa Water Positive se define como el concepto en el que una entidad, como una empresa, comunidad o individuo, va más allá de la simple conservación del agua y contribuye activamente a la gestión sostenible y la restauración de los recursos hídricos. Un desarrollo comercial o residencial se considera Water Positive cuando genera más agua de la que consume. Esto implica la implementación de prácticas y tecnologías que reducen el consumo de agua, mejoran su calidad y aumentan su disponibilidad. El objetivo de ser Water Positive es generar un impacto positivo en el ecosistema acuático y asegurar que se conserve y restaure más agua de la que se utiliza o se agota. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

La huella hídrica de un producto es el volumen total de agua dulce utilizada para producirlo, sumado a lo largo de las distintas etapas de la cadena de producción. La huella hídrica de un producto no solo se refiere al volumen total de agua utilizada, sino también a dónde y cuándo se utiliza. ^{[ 28 ]} La Red de Huella Hídrica mantiene una base de datos global sobre la huella hídrica de los productos: WaterStat. ^{[ 29 ]} Casi más del 70 % del suministro mundial de agua se utiliza en el sector agrícola. ^{[ 30 ]}

Las huellas hídricas asociadas a diversas dietas varían enormemente, y gran parte de esta variación suele estar relacionada con los niveles de consumo de carne. ^{[ 31 ]} La siguiente tabla muestra ejemplos de huellas hídricas promedio globales estimadas de productos agrícolas populares. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

La huella hídrica de una empresa, o «huella hídrica corporativa», se define como el volumen total de agua dulce que se utiliza, directa o indirectamente, para su funcionamiento y mantenimiento. Se trata del volumen total de agua consumida en relación con la producción y el consumo de los productos de la empresa. La huella hídrica de una empresa comprende el agua utilizada para la producción/fabricación o para actividades de apoyo, así como el consumo indirecto de agua en la cadena de suministro del productor.

Carbon Trust sostiene que un enfoque más sólido consiste en que las empresas vayan más allá de la simple medición volumétrica para evaluar el impacto hídrico total de todas sus instalaciones. Su trabajo con la farmacéutica líder mundial GlaxoSmithKline (GSK) analizó cuatro categorías clave: disponibilidad de agua, calidad del agua, impactos en la salud y licencia para operar (incluidos los riesgos reputacionales y regulatorios) para permitir a GSK medir cuantitativamente y reducir de manera creíble su impacto hídrico anual. ^{[ 35 ]}

La Compañía Coca-Cola opera más de mil plantas de fabricación en aproximadamente 200 países. La producción de su bebida consume mucha agua. Los críticos afirman que su huella hídrica ha sido considerable. Coca-Cola ha comenzado a analizar su sostenibilidad hídrica . ^{[ 36 ]} Ahora se ha fijado objetivos para reducir su huella hídrica, como el tratamiento del agua que utiliza para que regrese al medio ambiente en un estado limpio. Otro objetivo es encontrar fuentes sostenibles para las materias primas que utiliza en sus bebidas, como la caña de azúcar , las naranjas y el maíz . Al mejorar su huella hídrica, la compañía puede reducir costos, mejorar el medio ambiente y beneficiar a las comunidades en las que opera. ^{[ 37 ]}

Al igual que en el sector industrial, muchas empresas tecnológicas globales se han visto obligadas a abordar su gran huella hídrica, especialmente con el desarrollo de la tecnología de IA , que aumenta aún más el consumo de agua de sus centros de datos.

Meta anunció en 2021 su objetivo de ser positiva en materia de agua para 2030, compensando todo su consumo de agua mediante proyectos de restauración hídrica. Además, se proponen compensar el 200 % de su huella hídrica en regiones con alto estrés hídrico y el 100 % del consumo en regiones con estrés hídrico medio. ^{[ 38 ]} Apple también ha compartido su objetivo de reponer todas las extracciones de agua dulce corporativas en lugares con alto estrés hídrico para 2030, y a partir de 2024 afirman haber alcanzado el 40 % de este objetivo.

También se están desarrollando soluciones innovadoras para intentar que los centros de datos sean más sostenibles, como Google, que utiliza agua no potable en más del 25 % de sus centros de datos y desarrolla nuevas técnicas que emplean alternativas de bajo consumo de agua o aguas residuales recicladas para intentar reducir su huella hídrica. Además, su centro de datos de Hamina en Finlandia utiliza agua de mar para la refrigeración, la cual se calienta y se vuelve a enfriar antes de ser devuelta al mar. Microsoft está intentando utilizar la refrigeración adiabática , que sustituye el agua por aire exterior, y también está desarrollando el Proyecto Natick para intentar construir un centro de datos sumergido que aproveche la temperatura del mar para la refrigeración . ^{[ 39 ]}

La huella hídrica de una persona se refiere a la suma de su consumo directo e indirecto de agua dulce. El consumo directo de agua corresponde al agua utilizada en el hogar, mientras que el consumo indirecto se refiere al volumen total de agua dulce empleada para producir los bienes y servicios consumidos.

La huella hídrica global promedio de un individuo es de 1385 m³ ^por año. Los residentes de algunos países de ejemplo tienen huellas hídricas como se muestra en la tabla:

La huella hídrica de una nación es la cantidad de agua utilizada para producir los bienes y servicios consumidos por sus habitantes. El análisis de la huella hídrica de las naciones ilustra la dimensión global del consumo y la contaminación del agua, al mostrar que varios países dependen en gran medida de recursos hídricos extranjeros y que los patrones de consumo en muchos países impactan significativamente y de diversas maneras cómo y cuánta agua se consume y contamina en otras partes del planeta. La dependencia internacional del agua es sustancial y es probable que aumente con la continua liberalización del comercio mundial . La mayor parte (76%) de los flujos de agua virtual entre países está relacionada con el comercio internacional de cultivos y productos agrícolas derivados. El comercio de productos animales y productos industriales contribuyó con un 12% cada uno a los flujos de agua virtual globales. Los cuatro principales factores directos que determinan la huella hídrica de un país son: el volumen de consumo (relacionado con el ingreso nacional bruto ); el patrón de consumo (por ejemplo, alto versus bajo consumo de carne ); el clima (condiciones de crecimiento); y la práctica agrícola (eficiencia en el uso del agua). ^{[ 1 ]}

Interno o externo

La huella hídrica interna es la cantidad de agua utilizada de los recursos hídricos nacionales; la huella hídrica externa es la cantidad de agua utilizada en otros países para producir bienes y servicios importados y consumidos por los habitantes del país. Al evaluar la huella hídrica de una nación, es crucial tener en cuenta los flujos internacionales de agua virtual (también llamada agua incorporada , es decir, el agua utilizada o contaminada en relación con todos los productos agrícolas e industriales) que salen y entran del país. Al tomar el uso de los recursos hídricos nacionales como punto de partida para calcular la huella hídrica de una nación, se deben restar los flujos de agua virtual que salen del país y sumar los flujos de agua virtual que entran al país. ^{[ 1 ]}

La huella hídrica externa de un país varía considerablemente de un país a otro. Algunas naciones africanas, como Sudán, Malí, Nigeria, Etiopía, Malaui y Chad, prácticamente no tienen huella hídrica externa, simplemente porque importan muy poco agua. Por otro lado, algunos países europeos —como Italia, Alemania, el Reino Unido y los Países Bajos— tienen huellas hídricas externas que representan entre el 50 % y el 80 % de su huella hídrica total. Los productos agrícolas que, en promedio, más contribuyen a la huella hídrica externa de las naciones son: carne bovina, soja, trigo, cacao, arroz, algodón y maíz. ^{[ 1 ]}

Las 10 principales naciones exportadoras de agua virtual bruta, que en conjunto representan más de la mitad de las exportaciones mundiales de agua virtual, son Estados Unidos (314 mil millones de m³ ^/ año), China (143 mil millones de m³ ^/ año), India (125 mil millones de m³ ^/ año), Brasil (112 mil millones de m³ ^/ año), Argentina (98 mil millones de m³ ^/ año), Canadá (91 mil millones de m³ ^/ año), Australia (89 mil millones de m³ ^/ año), Indonesia (72 mil millones de m³ ^/ año), Francia (65 mil millones de m³ ^/ año) y Alemania (64 mil millones de m³ ^/ año). ^{[ 48 ]}

Los 10 países que más importan agua virtual bruta son Estados Unidos (234 mil millones de m³ ^/ año), Japón (127 mil millones de m³ ^/ año), Alemania (125 mil millones de m³ ^/ año), China (121 mil millones de m³ ^/ año), Italia (101 mil millones de m³ ^/ año), México (92 mil millones de m³ ^/ año), Francia (78 mil millones de m³ ^/ año), Reino Unido (77 mil millones de m³ ^/ año) y Países Bajos (71 mil millones de m³ ^/ año). ^{[ 48 ]}

Según Dennis Wichelns del Instituto Internacional de Gestión del Agua : «Si bien uno de los objetivos del análisis del agua virtual es describir las oportunidades para mejorar la seguridad hídrica , casi no se mencionan los posibles impactos de las recomendaciones derivadas de dicho análisis en los hogares agrícolas de los países industrializados o en desarrollo. Es fundamental considerar con mayor detenimiento las deficiencias inherentes a las perspectivas del agua virtual y la huella hídrica, especialmente al buscar orientación en materia de decisiones políticas». ^{[ 52 ]}

La aplicación e interpretación de la huella hídrica a veces se utilizan para promover actividades industriales que dan lugar a críticas superficiales de ciertos productos. Por ejemplo, los 140  litros necesarios para producir una taza de café ^{[ 2 ]} podrían no suponer ningún daño para los recursos hídricos si su cultivo se realiza principalmente en zonas húmedas, pero podrían ser perjudiciales en regiones más áridas. También deben tenerse en cuenta otros factores como la hidrología, el clima, la geología, la topografía, la población y la demografía. No obstante, los cálculos de huella hídrica elevada sugieren que la preocupación ambiental puede estar justificada.

Muchas de las críticas, incluidas las anteriores, comparan la descripción de la huella hídrica de un sistema de agua con los impactos generados, que se refieren a su desempeño. Esta comparación entre factores e indicadores descriptivos y de desempeño es fundamentalmente errónea. ^{[ 53 ]}

En lo que respecta a la huella hídrica gris, el sistema actual tiene dificultades para representar con precisión el efecto de la contaminación y las contribuciones basadas en la dilución a la huella hídrica en comparación con el uso. ^{[ 54 ]} Los efectos de la contaminación no se consideran diferentes de los de la escasez, aunque ambos tienen efectos diferentes tanto en la vida humana como en el medio ambiente.

Es posible que muchos subproductos de desechos diferentes tengan efectos en un ecosistema, y ​​los enfoques comunes de huella hídrica que solo analizan algunos de estos subproductos no capturan el daño total causado al medio ambiente. ^{[ 55 ]} Una forma de degradación ambiental no contabilizada se puede encontrar en la degradación de los ecosistemas marinos. Una de las preocupaciones más consideradas en la degradación de los ecosistemas marinos se refiere a la eutrofización, que se mide por la cantidad de nitrógeno emitido por un cuerpo de agua. ^{[ 56 ] [ 57 ]} Sin embargo, también es posible que los desechos industriales tengan otros contaminantes en el agua, como otros aceites o compuestos, que no se pueden medir de la misma manera que la eutrofización y, por lo tanto, no se tendrán en cuenta en los informes de degradación sin métodos de prueba adecuados propios. ^{[ 57 ]}

Los subproductos de los residuos también afectan la calidad del agua potable de manera similar. En China, los subproductos de los residuos industriales provocan la contaminación del suministro público de agua con metales pesados ​​y sales. ^{[ 56 ]} Si bien los métodos de huella hídrica tienen en cuenta el agua contaminada, no consideran la cantidad de agua necesaria para diluirla y alcanzar niveles aceptables. Un fenómeno similar se observa en un análisis del consumo de agua en California. ^{[ 58 ]} Mientras que los investigadores pudieron rastrear los componentes de agua azul y verde, resultó difícil obtener datos sobre el componente de agua gris. Por lo tanto, debido a la falta de consideración de todos los factores, la huella hídrica no logra capturar la totalidad del impacto de los residuos industriales. Si los efectos de un proceso en el medio ambiente no están claros durante el cálculo de la huella hídrica, disminuye la precisión del informe resultante.

Las huellas hídricas también presentan dificultades al intentar rastrear el impacto ambiental total a escala global, en contraposición al efecto en un área singular. Con la globalización de la economía y la multiplicidad de procesos involucrados en la creación de un producto, diferentes procedimientos pueden tener distintos impactos en el medio ambiente. ^{[ 59 ]} Sin embargo, estos procesos no pueden medirse utilizando métricas generales, ya que los procedimientos que una instalación puede utilizar para completar dicho proceso, ya sea por necesidad o eficiencia, pueden no ser necesariamente los mismos que los de otra instalación encargada del mismo procedimiento. ^{[ 60 ]} Esto introduce la espacialidad —es decir, la ubicación de donde se originan los residuos— como otro eje de consideración en el problema de evaluar las huellas hídricas. ^{[ 57 ]} Estas implicaciones se aplican a las huellas hídricas, ya que los efectos ambientales y la contribución a la escasez tampoco pueden evaluarse mediante generalizaciones. ^{[ 61 ]}

Los efectos espaciales también se pueden observar al analizar los conceptos de huella hídrica directa e indirecta. ^{[ 60 ]} La huella hídrica directa se puede definir como el agua que se utiliza en un sitio específico para generar o mantener las condiciones necesarias para crear un producto determinado. La huella hídrica indirecta se puede definir como el agua que se utiliza para completar los pasos intermedios necesarios para muchos productos, como la cosecha de alimentos o fuentes de combustible. ^{[ 62 ]} Si bien la huella hídrica directa se puede medir tomando informes de una instalación específica sobre la cantidad de agua que usan o diluyen, las huellas hídricas indirectas presentan sus propias complicaciones. Las huellas hídricas indirectas tienden a tener una alta variabilidad debido a factores geográficos. ^{[ 62 ]} Por ejemplo, un defensor de la huella hídrica indirecta es rastrear la cantidad de agua utilizada para extraer el petróleo crudo necesario para transportar una materia prima. Dado que la cantidad de combustible utilizado depende de la distancia que debe recorrer un envío, puede variar mucho entre países, dependiendo de qué tan lejos se deban transportar los recursos. ^{[ 62 ]} La naturaleza multifacética de las fuentes indirectas de la huella hídrica dificulta la evaluación precisa de todos los aspectos separados que contribuyen a un producto, y aún más el impacto total. ^{[ 61 ]}

Aunque estas críticas tienen fundamento, estos problemas se reducen en cierta medida cuando la huella hídrica no se utiliza como un indicador aislado, sino que se interpreta en contexto. ^{[ 63 ]} En cuanto a las aguas grises, una consideración adecuada de todas las posibles consecuencias de los procesos industriales puede contribuir a mitigar estos problemas. ^{[ 64 ] [ 65 ]} Cuando se realiza una medición completa de todos los contaminantes que un tipo de residuo puede introducir en el medio ambiente, se mejora considerablemente la precisión del cálculo. En cuanto a las diferencias espaciales, el uso de la disponibilidad de agua como factor ayuda a determinar la proporción de agua en un área determinada a la que se aplica una huella hídrica específica. Cuando se recopilan datos relevantes para la situación específica, tanto sobre el agua y el proceso utilizados como sobre diferentes factores espaciales, resulta más factible extrapolar los cálculos utilizando el sistema de huella hídrica. ^{[ 66 ]}

El uso del término huella también puede confundir a las personas familiarizadas con la noción de huella de carbono , ya que el concepto de huella hídrica incluye sumas de cantidades de agua sin evaluar necesariamente los impactos relacionados. Esto contrasta con la huella de carbono, donde las emisiones de carbono no se resumen simplemente, sino que se normalizan con respecto a las emisiones de CO₂ _, que son idénticas a nivel global, para tener en cuenta el daño ambiental. La diferencia se debe a la naturaleza algo más compleja del agua; si bien participa en el ciclo hidrológico global, se expresa en condiciones tanto locales como regionales a través de diversas formas, como cuencas fluviales, cuencas hidrográficas, hasta llegar a las aguas subterráneas (como parte de sistemas acuíferos más grandes ). Además, al observar la definición de huella en sí misma y comparar la huella ecológica , la huella de carbono y la huella hídrica, nos damos cuenta de que los tres términos son legítimos. ^{[ 53 ]}

La contabilidad de la huella hídrica ha avanzado sustancialmente en los últimos años; sin embargo, el análisis de la huella hídrica también necesita una evaluación de la sostenibilidad como fase final. ^{[ 13 ]} Uno de los avances es emplear la eficiencia y la equidad sostenibles ("Eficiencia en la Equidad"), que presentan un enfoque integral para evaluar el uso sostenible del agua. ^{[ 53 ] [ 70 ]}