El sistema endorreico Titicaca - Desaguadero - Poopó - Salar de Coipasa (también conocido como Sistema TDPS) es un conjunto de cuencas y subcuencas hidrográficas de carácter endorreico que están interconectadas y se ubican en la meseta del Collao. Comprende las cuencas hidrográficas del lago Titicaca, el río Desaguadero, el lago Poopó y del lago Salar de Coipasa. Este sistema abarca una parte del sur del Perú (departamentos de Puno y Tacna), el occidente de Bolivia (departamentos de La Paz, Oruro y Potosí) y el norte de Chile (región de Arica y Parinacota).
Hasta 1996 no existía en Perú ni en Bolivia una denominación para todo este conjunto endorreico, es a partir de ese año, con la creación de la «Autoridad binacional autónoma del sistema hídrico del lago Titicaca, río Desaguadero, lago Poopó y Salar de Coipasa (ALT)», entre Perú y Bolivia, que recibe este nombre. Este autoridad se creó para el ordenamiento, manejo, control y protección en la gestión del agua en la zona. En Chile el sistema corresponde al registro "010 Altiplánicas" en el inventario de cuencas de Chile administrado por el Ministerio de Obras Públicas (Chile). Las subsubcuencas chilenas que pertenecen al TDPS son las 01000 (Uchusuma), 01001 (Caquena), 01020 y 01021 (Lauca) 01040 (Todos Santos) 01041 (Sitani), 01042 y 01043 (Cariquima) y 01044 (Cancosa). Las restantes de la 010, 01010 (Chungara), 01030 (Surire), 01050, 01051 (Huasco), 01060, 01070 y 01080 (Copasa) vierten sus aguas en Chile.
Los estudios realizados por la ALT enmarcan al sistema TDPS en 143 900 km² de superficie en donde la mayor altura se alcanza en el nevado Sajama (6542 m s. n. m.), mientras que la altura mínima corresponde al salar de Coipasa (3653 m s. n. m.).
A la cabeza del sistema TDPS, se encuentra el lago Titicaca así como sus afluentes. El lago Titicaca es una masa de agua con una superficie de 8000 km² y un volumen mayor a 900 000 millones de m³.
La Universidad Mayor de San Andrés, durante los años 1965-1989, hizo los siguientes cálculos en el lago Titicaca:
El río Desaguadero es el río que desagua el lago Titicaca desde su extremo sur. Este río, durante su recorrido recibe el aporte de innumerables otros, tanto por su margen oriental como por la occidental. Muchos de estos ríos aportan agua relativamente salobre, que por el proceso de evaporación llega a puntos elevados de salinidad. A su vez el río Desaguadero recibe gran cantidad de sedimentos, lo que sumado a la baja pendiente del terreno termina por formar grandes deltas en su curso inferior cercano al lago Poopó y al lago Uru Uru. Esta sedimentación fue la responsable de que el curso del río Desaguadero se dividiera en dos ramales: el Occidental que sigue rumbo sur hasta su desembocadura con el lago Poopó, y el oriental, de mayor caudal, que forma el lago Uro Uro y que a su vez continúa rumbo sur desaguando al Uro Uro y uniéndolo con el lago Poopó.
El lago Poopó, es un lago salobre en proceso de convertirse en salar ubicado a 3686 m. Su cuenca vertiente alcanza los 24 829 km², con una pluviometría anual en la zona inferior a 300 mm. Sus aguas reciben el aporte del río Desaguadero, pero a su vez recibe el aporte del río Márquez, Poopó, Huanuni, Antequera entre otros, todos estos ríos con altos contenidos minerales y sedimentos salinos, que han convertido las aguas del lago en no aptas para el riego ni para consumo. El desagüe del lago Poopó lo realiza el río Laca Jahuira, que parte desde el extremo sur del lago con rumbo NO hasta el Salar de Coipasa.
El salar de Coipasa termina por recibir el excedente del lago Poopó, pero a su vez recibe el aporte importante del río Lauca. Este río se origina en una zona volcánica, con un contenido mineral elevado, que sumado al aporte del Laca Jahuira forman un lago salado llamado lago Coipasa. El salar de Coipasa es el final del sistema TDPS.
La región está caracterizada por el alto riesgo climático y predominancia de condiciones extremas para los organismos ya sean silvestres o cultivados-criados. En los últimos años han aparecido indicios claros del cambio climático a nivel mundial, a raíz del calentamiento global y mayormente expresado en un incremento de los promedios de temperaturas
En la región, los vientos de superficie son principalmente el resultado de los patrones locales de relieve, los cuales tienden a canalizar los vientos en direcciones específicas. En la zona del Lago Titicaca se genera además una circulación lago-tierra-lago, resultado de las diferencias de temperatura entre la tierra y la superficie acuática. Durante el día, los vientos soplan del lago hacia las riberas, durante la noche se invierte la circulación, debido a que la tierra se enfría más que el lago.
La humedad relativa en general es baja en todo el Sistema. El promedio anual en toda la región es del 54%, si bien ella varía desde 42-47% en el sur hasta 62-65% en las riberas del Lago Titicaca. Durante los meses de junio a octubre la humedad del aire es por lo general igual o inferior al 50% en toda la región, mientras que en la estación de lluvias (diciembre a marzo) puede alcanzar hasta el 70%. A nivel diario, en general, la humedad relativa tiene un comportamiento inverso a la temperatura: baja al comienzo de la tarde y más elevada en la noche.
Los valores de la presión atmosférica media son muy similares en todo el Sistema y varían principalmente con la altitud. A nivel del altiplano, la presión varía entre 645 mb en Juliaca (al norte) y 656 mb al sur (en Uyuni), mientras que en Chacaltaya, en las montañas al norte de La Paz es de 536 mb.
La radiación solar global varía entre 462 cal/cm2. día en Puno, en el norte de la región, y 518 cal/cm2 día en Patacamaya, en el sur. No obstante, ella cambia significativamente en el transcurso del año. Así, en Puno va desde 390 en julio hasta 549 en noviembre, y en Patacamaya desde 457 en junio hasta 596 en noviembre.
En estrecha relación con la radiación, la insolación es de 3.005 horas de sol al año en Puno y 2.752 en Patacamaya, con una distribución en el año igualmente contrastada entre verano e invierno. En Puno el número promedio de horas de sol por día cambia de 9,6 en julio a 6,0 en enero; y en Patacamaya varía entre 8,8 y 5,4 en los mismos meses.
La humedad de la región, registrada por una red de 33 estaciones climatológicas provistas por tanques de evaporación clase "A", se ha estimado en valores muy elevados que fluctúan por año entre un promedio de 1.450 mm, en las cercanías y en el mismo Lago Titicaca, a 1900 mm por el sur del Sistema.
Los balances de cloro y sodio indican que un promedio del 92% del agua que ingresa al Lago Titicaca se evapora, y que el remanente 8% es pierde a través del río desaguadero e infiltración.
La evapotranspiración potencial (ETP), o pérdida de agua que ocurriría si en ningún momento existiera una deficiencia de agua en el suelo para el uso de la vegetación, es una función de la humedad a nivel de dicha superficie y de la energía disponible. Aunque hay Capítulo I. Descripción del medio natural diversos procedimientos para medir y calcular la ETP, en el presente caso se hará referencia a los resultados obtenidos mediante la fórmula de Penman. Los valores obtenidos son relevantes para estimar el uso consuntivo de los cultivos que formen parte de un proyecto de riego. La ETP varía aproximadamente entre 1.000 y 1.500 mm en todo el Sistema TDPS. No parece existir una relación entre la ETP y la altitud. Así, la ETP de Chacaltaya (de 1.315 mm), a 5.220 m de altitud, es muy similar a la de Viacha (1.363 mm), a 3.850 m. El régimen mensual de la ETP es similar en todo el Sistema TDPS. El máximo se presenta en verano (noviembre-marzo) y el mínimo en invierno (mayo-agosto).
La diferenciación de las ecorregiones en el sistema TDPS se puede analizar en sentido altitudinal y latitudinal.
Si bien el rango de diferencia altitudinal es notablemente reducido, se pueden reconocer cuatro pisos ecológicos:
La diferenciación latitudinal de las ecorregiones toma en cuenta la progresiva mayor aridez de Norte a Sur, reconociendo:
El lago Titicaca es el lago navegable más alto del mundo. Está ubicado entre Perú y Bolivia a 3.810 m s. n. m.. El lago Titicaca mide 204 km de largo por 65 km de ancho, ocupando 8562 km², de los que 4772 km² corresponden al Perú y 3790 km² a Bolivia. Su profundidad máxima (-283 m), la alcanza cerca de la isla Soto.
La cuenca del lago Titicaca la demarca por el norte la cordillera Real o Carabaya, el Nudo de Vilcanota por el este, y la cordillera Volcánica por el sur. Esta zona del sistema TDPS es la de mejor irrigación al ser cruzada por una gran cantidad de ríos, de los cuales cinco destacan por el volumen de su caudal.
Se cuenta con registro de los niveles del lago desde 1915. Tradicionalmente se acepta la cota de 3810 m s. n. m. como la cota media del Lago, sin embargo, la media aritmética de los niveles medios anuales es algo más baja, 3809,45 m s. n. m.. El valor máximo histórico (3811,83 m s. n. m.) se ha verificado en el año 1986, y el valor mínimo absoluto (3806,48 m s. n. m.) se verificó en el año 1942. Los niveles del lago también tienen una variación a lo largo del año, durante los meses secos el nivel disminuye, y en el período de lluvias vuelve a incrementarse. El nivel de alerta de sequía es 3807,90 m s. n. m.. De acuerdo a los registros hasta el presente, la serie de valores del nivel del lago se presenta estacionaria.
Este río nace con el nombre de río Carabaya en la laguna de La Rinconada, recorre paralelo a la cordillera de Carabaya con rumbo NO hasta el distrito de Potoni en donde cambia su curso con rumbo al Sur. Recibe el nombre de río Azángaro desde su confluencia con el río Ñuñoa y desde su confluencia con el río Ayaviri pasa tomar el nombre de río Ramis, en el distrito de Achaya, desde donde toma rumbo este y describe una curva hasta su desembocadura en el lago Titicaca en el distrito peruano de Taraco. El río Ramis cuenta con una longitud aproximada de 32 km. Sus aguas se ven incrementadas por los deshielos de Quenamari y Quelcayo. La cuenca del río Ramis abarca 14 700 km² (la cuenca más grande de los afluentes del Titicaca), y transporta aproximadamente 606 miles de toneladas de sedimentos al año hacia el lago, erosionando 41 km² al año.
Este río nace en la cordillera de Carabaya o cordillera Real, en la laguna Suches. Recorre con rumbo Norte-Sur hasta su desembocadura en el lago Titicaca en la localidad boliviana de Escoma. Su principal afluente es el río Grande, con el cual confluye en el distrito de Cojata. La cuenca del río Suches abarca 2825 km², transportando un total de 64 miles de toneladas de sedimentos al año y erosionando 22,5 km² al año.
Este río nace con el nombre de río Huenque y recorre de sur a norte la provincia del El Collao, recibe el aporte importante del río Aguascalientes y pasa a llamarse río Ilave. Desemboca en el lago Titicaca por el lado sur. Su cuenca abarca 7705 km² (la segunda más grande de los afluentes del lago), transporta aproximadamente 143 miles de toneladas de sedimentos al año y erosiona 18,5 km² de terreno al año.
Este río nace de la confluencia de los ríos Lampa y Cabanillas, en el distrito de Juliaca. El río Lampa nace de los deshielos del nevado Jatun Punta, mientras que el río Cabanillas nace de la laguna Lagunillas. Este río desemboca en la bahía de Puno en el distrito de Coata.
También conocido con el nombre de río Putina en su curso superior, sigue una dirección de Norte a Sur, para luego desaguar en el extremo norte del lago Titicaca.
El río Desaguadero es el principal río de la cuenca endorreica del lago Titicaca, donde se origina, descargando las aguas excedentes hasta el lago Poopó, donde se pierden principalmente a través de un fuerte proceso de evaporación.
El lago Titicaca no es la única fuente del río Desaguadero. De hecho, recibe a lo largo de su viaje hasta el lago Poopó una serie de afluentes de la cordillera de los Andes que pertenecen a su cuenca y aumentan el caudal de agua del río, siendo el mayor el río Mauri. Las mediciones de 1960 a 1990 dieron los siguientes caudales:
Teniendo en cuenta el importante caudal utilizado para el riego a lo largo de su curso, se estima que sólo un tercio de las aguas del río Desaguadero que llegan al lago Poopó provienen de lago Titicaca.
El suministro continuo de agua a través de sus propios afluentes permiten al río Desaguadero, a medida que avanza, convertirse en más regular. Así, en su nacimiento, puede tener incluso un caudal nulo o negativo, que significa una inversión del curso superior. En casos de extrema disminución de las aguas del Titicaca (en una excepcional sequía), dado que la pendiente en este primer tramo es igual a cero, el curso se invierte y el río Desaguadero alimenta el lago en lugar de ser alimentado por él.
El río Desaguadero, emisario natural del lago Titicaca, nace en el extremo suroccidental del lago, en la frontera Perú-Bolivia, y desemboca en el lago Poopó. Su cuenca representa el 21 % del área del Sistema TDPS. Aguas abajo de su nacimiento, el río Desaguadero recibe numerosos tributarios, el más importante de los cuales es el río Mauri, el cual atraviesa una vasta zona montañosa de la Cordillera Occidental y una importante meseta volcánica. Otra cuenca importante por su superficie es la del Río Kheto, aunque sus aportes hídricos al Desaguadero son despreciables.
Inmediatamente aguas abajo de su nacimiento en el Titicaca, el río Desaguadero forma la Laguna de Aguallamaya. Luego recibe numerosos ríos hasta su desembocadura en el Poopó, entre los cuales se destacan, además del río Mauri (32% de la cuenca), ya mencionado, el río Kheto (16% de la cuenca), el río Caranguilla, el río Llinqui, el río Khora y el río Kilihuiri.
El lago Poopó es un lago de agua salada, el segundo más grande del sistema TDPS después del lago Titicaca, ambos conectados por el río Desaguadero. Tiene unas dimensiones de 84 km de largo por 55 km de ancho y un área de 2337 km², dependiendo del aporte del río Desaguadero y el río Márquez y se encuentra a una altitud de 3686 m.
Los ríos que aportan al lago Poopò son:
El lago Uru Uru es un lago situado en el departamento de Oruro, Bolivia. Está formado por el desborde del río Desaguadero sobre la extensa planicie sedimentada denominada "Santo Tomás" (pues en ella se encontraba una pequeña ermita y unas cuantas casitas que fueron inundadas por completo). Esta formación data de 1962. Tiene una longitud de 21 km y una anchura de 16 km, y una superficie de 214 km² a una altura de unos 3686 m. Muy cerca de su orilla, se encuentra la ciudad de Oruro, gran centro industrial de minerales.
El salar de Coipasa es un salar localizado en Bolivia, en el departamento de Oruro, a una altura de 3657 m. Tiene alrededor de 70 km de largo por 50 km y una superficie de 2218 km². El salar presenta un espesor máximo de 100 metros en capas superpuestas de 1 a 2 m de grosor. Las rocas que rodean al salar son principalmente volcánicas incluyendo afloramientos esporádicos de rocas sedimentarias al oeste del salar.
Son dos los ríos más importantes que aportan su caudal al Salar:
El río Laca Jahuira (o Lacajahuira) nace del lago Poopó al sur y discurre enteramente por territorio del departamento de Oruro. Discurre en dirección oeste-suroeste. Tiene una longitud de 135 kilómetros hasta su desembocadura en el salar de Coipasa. Sus aguas son salobres.
El río Lauca (aimara: lawqa, 'pasto acuático' ) es un río binacional que se origina en el altiplano andino chileno de la Región de Arica y Parinacota y, luego de cruzar la cordillera de los Andes, desemboca en el salar Coipasa, en Bolivia. Nace en las lagunas de Cotacotani, ubicado en el Parque Nacional Lauca, Provincia de Parinacota. En la zona, se produce una ciénaga o vega conocido como bofedal de Parinacota al que confluyen diversas vertientes. Cruza la frontera con Bolivia a 3892 m en Macaya, con un caudal aproximado de 2,6 m³/s. La superficie de su hoya en suelo chileno es de 2350 km². En el altiplano boliviano, el Lauca recibe aportes de diversos cursos, como el río Sajama y el río Copasa, aumentando su caudal hasta los 8 m³/s antes de girar finalmente al sur para terminar en el salar de Coipasa.
Durante los años 1930, el gobierno chileno comenzó a utilizar los recursos hídricos del río Lauca para el regadío agrícola de la zona del valle de Azapa, lo que motivó el reclamo del gobierno boliviano, asegurando que las autoridades trasandinas estarían desviando un río de aguas internacionales. Chile argumentó que no se realizaban desvíos del cauce natural sino que los trabajos se referían a utilización de aguas en las zonas del bofedal de Parinacota, lo que no afectaba al caudal total del Lauca en su paso a Bolivia. El litigio entre ambos países, iniciado en 1939, provocó momentos de gran tensión diplomática hasta los años 1960.
Los recursos hídricos naturales del sistema TDPS se distribuyen, y evolucionan de la siguiente manera:
La escorrentía global media generada en todo el sistema se estima en unos 8.500 hm³/año correspondiendo 6.300 hm³/año a los afluentes al lago Titicaca, y 1.700 hm³/año a los afluentes del río Desaguadero desde Puente Internacional hasta Chuquina.
La escorrentía que se genera en el sector sur del sistema, aguas abajo de Chuquina, es mal conocida debido a la escasez de datos hidrometeorológicos. Se estima en una primera aproximación que se sitúa en torno a unos 500 hm³/año, muy irregularmente distribuidos en el tiempo.
A esa escorrentía hay que sumar la lluvia caída directamente sobre los espejos de agua y restar la evaporación en los mismos. La lluvia media sobre el espejo del lago Titicaca se ha calculado en 7.800 hm³/año y la evaporación en 13.000 hm³/año. El balance del lago da unas salidas medias por el río Desaguadero en torno a 1.100 hm³/año.
EI caudal medio que fluye por el Desaguadero crece desde 1.100 hm³/año en Puente Internacional hasta 2800 hm³/año en Chuquina.
En los lagos del Sur (Uru Uru, Soledad, Poopo, Salar de Coipasa) se evaporan unos 5.000 hm³/año que constituyen la totalidad de las entradas de agua a esos lagos, tanto per escorrentía superficial (2800 por el río Desaguadero y 500 por cuencas directamente vertientes a los lagos) como por lluvia directa sobre los espejos de agua (1700 hm³/año ).
Las aguas de la cordillera oriental y del nudo Vilcanota son poco mineralizadas, generalmente presentan sedimentos de tipo bicarbonato cálcico. Muy por el contrario la cordillera occidental (de tipo volcánica) presenta un alto grado de cloruro sódico que es traído en sedimentos por los ríos nacidos en esta zona de la cordillera, siendo los ríos Ilave, Mauri y Lauca los más importantes en caudal nacido en zona volcánica. La evolución de las aguas de Norte a Sur muestran un aumento de la mineralización luego del recorrido por planicies y lagos, todo esto ligado a la evaporación. Por esta razón la salinidad del río Desaguadero se acentúa a medida que viaja por la meseta y vierte sus aguas en los lagos Poopó y Uro Uro.
La región del TDPS se caracteriza por una superposición de sistemas culturales y económicos, en que una amplia economía agraria de subsistencia convive con sectores agropecuarios dirigidos hacia los mercados regionales y nacionales y con una minería orientada al sector externo. En este contexto, los recursos naturales han sufrido un impacto diferencial, aunque en todos los casos su consumo y sus pérdidas de productividad no se incorporan a los costos de producción. Los valores ancestrales relacionados con el respeto por la "Pacha Mama" prácticamente se han extinguido y la naturaleza es percibida como fuente inagotable de recursos y receptáculo de todos los desperdicios. La pobreza generalizada y los bajos niveles de educación impiden a la población tomar conciencia sobre los límites de sus recursos y sólo con ocasión de las grandes catástrofes naturales, en este caso sequías e inundaciones, algunos sectores de la sociedad han empezado a pensar en las relaciones de causalidad entre el uso y manejo dado a los recursos naturales y las catástrofes acaecidas.
La salinización del sistema TDPS es uno de los problemas más importantes que se han identificado. Específicamente desde la localidad de Puerto Japonés hacia el sur la cuenca muestra niveles salobres muy elevados, haciéndose más grave en los lagos Uro Uro y Poopó, acelerándose el proceso natural de convertirse en salares, sobre todo cuando el fenómeno de El Niño se manifiesta con sequías. Debido a la salinización, las aguas de los lagos Uro Uro y Poopó no son aptas para el consumo humano, animal ni riego.
La explotación intensiva de este recurso solo ocurre para el abastecimiento de agua para poblaciones e industrias, como es el caso de las ciudades de Puno y Juliaca en el lado peruano; Oruro y el Alto en el lado boliviano. En el caso especial de la ciudad de Oruro, el deficiente sistema de aguas servidas de la ciudad contamina al lago Uro Uro, que además sufre la contaminación directa de deshechos provenientes de la ciudad. La misma situación se vive en la ciudad de Puno, en donde por muchos años se arrojaron las aguas servidas directamente al lago Titicaca, con el consecuente aumento de la “lenteja de agua” en las costas de la bahía interior de Puno. Actualmente se trabaja en el control de la contaminación en el lago Titicaca. Otro factor de contaminación en sistema es la minería informal o artesanal. En el lado peruano, por citar un ejemplo, la mina de la Rinconada se ubica en la naciente del río Carabaya, afluente del río Azángaro, afluente del río Ramis, afluente del lago Titicaca. De igual manera en el departamento de Oruro, la minería informal arroja sus desechos directamente a los ríos que son afluentes del sistema.
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