Evaluación de la sostenibilidad hídrica agrícola de 4 cultivos clave integrando concesiones climáticas ajustados y huella hídrica en la Cuenca de Cuitzeo en el 2023

Abstract

Water resource management in the Cuitzeo Basin faces structural challenges arising from the interaction between water concessions, climatic availability, and agricultural demand. This study comprehensively analyzes the relationship between the concessioned and actual water volumes recorded in the Public Registry of Water Rights (REPDA), the quality and adjustment of climatic data, and the water footprint of the main crops, with the aim of evaluating the sustainability of water use in the region. Initially, it was identified that the systems used to grant water concessions do not incorporate hydroclimatic factors, resulting in an excessive allocation of the available water resources. This situation is particularly pronounced in municipalities such as Morelia and Zinapécuaro, where both urban and agricultural water demands are high. Furthermore, a land-use transition toward high-value, water-intensive crops, such as avocado and strawberry, has been observed. These crops are gradually replacing traditional rainfed agricultural systems, thereby increasing pressure on water availability. Secondly, the study addressed the challenge of obtaining reliable climatic data. By comparing data from CONAGUA meteorological stations with the NASA POWER satellite database, adjustment methods based on percentage difference and linear regression were evaluated. The results indicate that, although significant discrepancies exist—particularly in precipitation data—regression models perform better in terms of mean squared error, making them a more robust alternative for completing incomplete climatic records. Finally, through the application of CROPWAT 8.0, the water footprint (green and blue) of representative crops was calculated for more than 36,000 production units. The results reveal a structural water deficit of 218.81 hm³ per year when total crop water demand is compared with the volume of water concessioned. Maize accounts for the largest proportion of the blue water footprint, while crops such as avocado have a disproportionate impact in groundwater recharge areas.

La gestión del recurso hídrico en la cuenca de Cuitzeo enfrenta desafíos estructurales derivados de la interacción entre concesiones de agua, disponibilidad climática y demanda agrícola. Este estudio analiza de manera integral la relación entre los volúmenes concesionados y efectivos registrados en el REPDA, la calidad y ajuste de datos climáticos, y la huella hídrica de los principales cultivos, con el objetivo de evaluar la sostenibilidad del uso del agua en la región. Inicialmente, se detectó que los sistemas para otorgar concesiones hídricas no integran factores hidroclimáticos provocando así una asignación excesiva del agua disponible. Esta situación se agrava en municipios como Morelia y Zinapécuaro, donde la demanda hídrica, tanto urbana como agrícola, es elevada. Asimismo, se observa una transición en el uso del suelo hacia cultivos de alto valor económico y alta demanda hídrica, como el aguacate y la fresa, los cuales desplazan sistemas tradicionales de temporal, intensificando la presión sobre la disponibilidad de agua. En segundo lugar, se abordó la problemática de la disponibilidad de datos climáticos confiables. A través de la comparación entre datos de estaciones de CONAGUA y la base satelital NASA POWER, se evaluaron métodos de ajuste mediante diferencia porcentual y regresión lineal. Los resultados indican que, aunque existen discrepancias significativas (especialmente en precipitación), los modelos de regresión presentan un mejor desempeño en términos de error cuadrático, lo que los posiciona como una alternativa más robusta para completar series incompletas. Finalmente, a partir de la aplicación del CROPWAT 8.0, se calculó la huella hídrica (verde y azul) de cultivos representativos en un total superior a 36,000 unidades productivas. Los resultados evidencian un déficit hídrico estructural de 218.81 hm³ anuales, al comparar la demanda total de los cultivos con el volumen concesionado. El maíz concentra la mayor proporción de la huella hídrica azul, mientras que cultivos como el aguacate presentan un impacto desproporcionado en zonas de recarga.