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Facultad de Economía y Planicación - UNALM
Resumen
De acuerdo con la Comisión Nacional del Agua
mexicana
(CNA), 100 de los 653 acuíferos de
México se encuentran sobreexplotados. Un diag-
nóstico aquí reportado documenta que 64 de
estos acuíferos pertenecen a las cinco regiones
con baja disponibilidad de agua, juntas respon-
sables del 50% del producto interno bruto nacio-
nal (PIB), mientras que los 36 restantes se ubican
en cuatro regiones con disponibilidad media,
donde se genera el 36% del PIB. El objetivo de
este trabajo es aplicar un modelo económico
de comercio interregional basado en la ventaja
comparativa para estudiar mecanismos de ajuste
ante un escenario que limita la extracción sub-
terránea al volumen de recarga anual. Los resul-
tados informan que la sustitución de agricultura
de temporal por irrigación es un mecanismo de
ajuste dominante, mientras que la sustitución de
extracciones superciales por subterráneas, si
bien se observa, es menos importante. El uso
más intensivo de tierra de temporal, en general
menos eciente que la irrigada, se traduce en una
elevación de los precios de los alimentos de 11%
respecto a la situación base. Estos hallazgos
sugieren la importancia de asumir una visión inte-
gral en el manejo de los recursos naturales, pues
la restricción en uno de ellos (agua subterránea)
puede elevar las presiones sobre otros (tierra
agrícola de temporal), como en el experimento
aquí reportado.
Palabras clave: Agua subterránea, agua super-
cial, México, modelo interregional de insumo-
producto, agricultura, programación lineal.
Abstract
According to Mexico’s National Water Commis-
sion, one in six Mexican aquifers is in overdraft.
A diagnosis presented in this paper shows that
64% of these aquifers are located in the ve
regions of low water availability, together respon-
sible for 50% of the national gross domestic prod-
uct (GDP), while the remaining 36% are located in
four regions of medium water availability, where
36% of Mexico’s GDP is generated. The aim of
this paper is to apply an inter-regional economic
trade model based on the theory of comparative
advantage to study mechanisms of adjustment
in a scenario that constrains groundwater use to
annual recharge rates. Results obtained with the
model suggest that there is a dominant adjust-
ment process in which non-irrigated agriculture
substitutes for irrigated agriculture. Another
adjustment mechanism observed, although less
intensively, is one in which surface withdrawals
substitute for groundwater withdrawals. The
more intensive use of non-irrigated land, gener-
ally less efcient relative to irrigated land, trans-
lates into an 11% rise in food prices relative to
the baseline situation. These ndings highlight
the importance of an integrated vision of natural
resources management, for the restriction on
uses of one particular resource (groundwater)
can raise the pressure on other resources (non-
irrigated agricultural land).
JEL classication: Q56, Q57, Q58, Q25
Keywords: Groundwater, surface water, Mexico,
inter-regional input-output model, agriculture,
linear programming.
MECANISMOS DE AJUSTE ANTE RESTRICCIONES EN EL USO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
EN MÉXICO: ANÁLISIS DE ESCENARIOS CON UN MODELO ECONÓMICO INTERREGIONAL
Ph.D. López-Morales, Carlos
1
1
Investigador postdoctoral. Instituto Global para la Sostenibilidad. Instituto Tecnológico de Estudios Superiores
Monterrey. Contacto: [email protected]
12
Revista Natura@economía
1. Introducción
La potencial severidad de una crisis de agua
a escala global ha puesto al recurso hídrico
en la agenda principal de los funcionarios y
de los investigadores de diversas discipli-
nas. La todavía creciente población global
y sus patrones de consumo cada vez más
complejos implican una demanda global por
agua que presiona una oferta que no se dis-
tribuye homogéneamente en el espacio ni en
el tiempo, e intensica la competencia entre
usos alternativos elevando la frecuencia con
la que el agua se convierte en factor limitante
de la actividad económica. Por lo anterior, no
es sorpresa que exista un llamado global a
reconocer y comprender la dimensión eco-
nómica del agua (ver, por ejemplo, ICWE,
1992).
Tal dimensión tiene dos aspectos principales.
El agua es tanto un bien de consumo nal
para los hogares, como un factor de la pro-
ducción esencial para actividades agrícolas
e industriales. A pesar de la atención mayori-
taria al primer aspecto, el uso doméstico del
agua llega a solo el 11% de los 3 800 km3
de la extracción global anual (FAO, 2012); la
agricultura tiene el uso más frecuente, con
el 70% de dicho volumen; mientras que la
industria, principalmente la generación de
energía en termoeléctricas, utiliza lo restante
(FAO, 2012). Esta distribución indica que el
agua es más frecuentemente un factor de la
producción que un bien de consumo nal.
Los factores de la producción tradiciona-
les en economía han sido capital, trabajo y
ocasionalmente un concepto muy amplio de
tierra. Sin embargo, las presiones sobre el
medio ambiente han reclamado en décadas
recientes una representación más elaborada
de los recursos naturales como factores de
la producción con el objetivo de entender
cómo las economías hacen uso de ellos.
La caracterización tecnológica de un sis-
tema económico, por ejemplo a través de
una descripción de la red de transacciones
intersectoriales e interregionales, ayuda a
cuanticar en escenarios de escasez la tasa
con la que el sistema económico demanda
insumos producidos y no producidos en un
período determinado.
Para el caso del agua, a dicha descripción
hay que añadir estudios sobre la disponibi-
lidad existente, aunque la denición de las
dotaciones de agua económicamente rele-
vantes es asunto complejo que requiere el
establecimiento de puentes multidisciplina-
rios con la hidrología y con la geografía, prin-
cipalmente. La complejidad del agua como
factor económico en parte se basa porque
tiene características tanto de un recurso
renovable como de uno no renovable. Por un
lado, la precipitación anual asociada al ciclo
hidrológico puede tener magnitud y tempo-
ralidad relativamente estable, lo que hace del
agua un recurso renovable cuyo uso estará
nalmente limitado por el ujo de precipita-
ción anual (Gleick, 2009; Ehrlich y Holdren,
1977). Sin embargo, el escurrimiento anual
y la recarga de acuíferos derivados de la pre-
cipitación no constituyen medidas realistas
de la disponibilidad económica del recurso,
puesto que la infraestructura de extracción,
ya sea supercial o subterránea, tiene capa-
cidades limitadas (Postel, 1996).
Por otro lado, muchos de los acervos sub-
terráneos de agua dulce exhiben una tasa
de regeneración que puede ser muy baja,
incluso cero, por lo que pueden ser descri-
tos como no renovables. En tales situacio-
nes, el uso del agua se encuentra nalmente
limitada por los acervos existentes o por la
tasas de recarga natural (Gleick, 2009). El
volumen de agua potencialmente disponible
en cualquier parte del mundo, entonces, es
una combinación de los límites impuestos
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Facultad de Economía y Planicación - UNALM
por acervos no renovables, por la magnitud
de los ujos renovables y por la capacidad
de extracción de la infraestructura existente.
El objetivo del presente trabajo es estudiar
los mecanismos económicos de ajuste ante
escenarios de escasez de agua a través de
la aplicación, para el caso de México, de un
modelo económico de comercio interregional
basado en la teoría de la ventaja compara-
tiva que somete la dependencia del sistema
económico a la disponibilidad regional de los
recursos naturales. El modelo aquí presen-
tado está basado en Duchin (2005), quien
formula el caso general, y en López-Morales
y Duchin (2011) quienes lo aplican para el
análisis del uso y disponibilidad de agua en
la economía mexicana. Este trabajo contri-
buye con la distinción entre agua supercial
y agua subterránea, omitida en los estudios
referidos, y simula un escenario en el que las
extracciones de agua subterránea se limitan
a los ujos renovables de recarga de acuí-
feros. Se estudian dos mecanismos econó-
micos de ajuste, que tienen que ver con la
sustitución de agricultura de irrigación por
agricultura de temporal, o de secano, que no
presiona sobre los acervos de agua líquida
o azul, y con la sustitución de extracciones
de fuentes subterráneas por extracciones
de fuentes superciales.
El documento está organizado de la siguiente
manera: sigue a esta sección introductoria
una breve descripción de la situación del
agua en México; la sección 3 presenta los
antecedentes en la literatura atinentes a las
herramientas particulares aquí presentadas;
la sección 4 presenta los métodos analíti-
cos y la estrategia de implementación por
escenarios; la sección 5 presenta algunos
resultados; y la sección 6 concluye.
2. Agua en México
Debido a que el agua se distribuye en el terri-
torio de una forma desigual, la situación en
México se expone mejor usando las 13 regio-
nes hidrológicoadministrativas en las que la
Comisión Nacional del Agua (CNA) mexicana
divide al territorio (gura 1). Para obtener las
fronteras de estas unidades territoriales, la
CNA agrega los límites municipales para
hacer coincidir, tanto como sea posible, los
límites de la división política con los límites
de 37 regiones hidrológicas.
Fuente: CNA (2010).
Figura 1. Regiones hidrológicoadministrativas de México
Región Hidrológicoadministrativa de México
I Península Baja California
II Noroeste
III Pacíco Norte
IV Balsas
V Pacíco Sur
VI Río Bravo
VII Cuencas Centrales del Norte
VIII Lama - Santiago - Pacíco
IX Golfo Norte
X Golfo Centro
XI Frontera Sur
XII Peninsula de Yucatán
XIII Aguas del Valle de México
II
I
III
IX
XIII
VII
VIII
IV
X
XI
XII
V
VI
14
Revista Natura@economía
La distribución del agua renovable, o la suma
del escurrimiento supercial y la recarga de
acuíferos (FAO, 2012), en estas trece regio-
nes se expone en la tabla 1. La distribución
geográca permite crear tres grupos de dis-
ponibilidad (alta, media y baja) con nes de
exposición. Dicho ordenamiento, además,
sigue un patrón en el que la disponibilidad
de agua crece conforme las regiones se van
ubicando al sur del territorio.
Tabla 1. Distribución regional del agua renovable
La gura 2 compara la distribución regional
de agua renovable con las distribuciones
regionales de la población y de la actividad
económica. Las regiones de baja disponibi-
lidad de agua, con 9% del agua renovable
total, albergan a 40% de la población y gene-
ran 51% del producto interno bruto nacional;
mientras que las de disponibilidad media,
Figura 2. Distribución regional del agua renovable, del producto interno
bruto y de la población
Nota. Las barras representan el agua renovable regional (escala izquierda). La línea muestra la distribución acumulada de la población
en cada región (escala derecha). Los números debajo de los numerales romanos de las regiones indican la participación de cada
región en el producto interno bruto. Las regiones están ordenadas por grupos de disponibilidad (Ver Tabla 1).
Fuente: Elaboración propia con datos de CNA (2010).
Fuente: CNA (2010).
Región Agua renovable %
Km
3
/año
I 4.62 1.0
II 8.2 1.8
VI 12.02 2.6
VII 7.78 1.7
XIII 3.51 0.8
III 25.63 5.6
IV 21.66 4.7
VIII 34.04 7.4
IX 25.5 5.6
V 32.79 7.1
XII 29.65 6.5
X 95.46 20.8
XI 157.75 34.4
Nacional 458.61 100.0
0
20
40
60
80
100
Baja
Media
0
I II VI VII XIII III IV VIII IX V XII X XI
20
40
60
80
100
% Total población
(acumulativo)
Km
3
/ año
%PIB 4 3 16 3 25 3 12 14 7 2 4 4 3
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Facultad de Economía y Planicación - UNALM
Es importante notar que estas guras se
reeren a las concesiones de agua por uso
económico tal y como están reportadas en
el Registro Público de Derechos de Agua
de la CNA (CNA, 2010). Son una medida de
aproximación a los retiros que la actividad
económica hace de fuentes superciales
o subterráneas. Ocurre con el agua que, a
diferencia de otros factores de la produc-
ción, los retornos al sistema hidrológico son
de relevancia. El escurrimiento del agua de
riego de los campos agrícolas, por ejemplo,
puede aumentar la disponibilidad para usos
cuenca abajo, mientras que el agua utilizada
para procesos de enfriamiento industrial se
suele regresar a la fuente de donde ha sido
extraída. El dilema entre contabilizar extrac-
ciones o contabilizar el consumo neto de
con 37% del agua renovable, albergan a un
50% de la población y generan el 42% del
producto interno bruto; y las regiones de dis-
ponibilidad alta, con 55% del agua renovable
nacional, albergan al 10% de la población y
generan el 7% del producto interno bruto
nacional.
La gura 3 muestra las extracciones de agua
por región y por sector de actividad econó-
mica. El mayor volumen de extracciones se
realiza en las regiones de disponibilidad baja
y media, donde se concentran población y
actividad económica. En el nivel nacional,
alrededor del 65% de las extracciones se
hace para riego agrícola, que también es
el uso mayoritario en todas las regiones
excepto aquellas con grandes centros
urbanos (como la XIII, que alberga a la zona
metropolitana de la Ciudad de México). El
servicio público, que es una categoría que
abastece a la industria y a los servicios en
centros urbanos, consume el 13% de las
extracciones nacionales de agua; por su
parte, la industria autoabastecida utiliza el
17%; la generación de electricidad (en ter-
moeléctricas) lo hace con poco menos del
5%; y el servicio doméstico utiliza el restante.
La distribución sectorial de los usos del agua
permite ver que en México el agua es más
frecuentemente un factor de la producción
que un bien de consumo nal.
Figura 3. México 2004: Extracciones de agua por sector de actividad y región hidrológica
Fuente: Elaboración propia con datos de CNA (2010).
I II VI VII XIII III IV VIII IX V XII X XI
0
4
8
12
Serv. público Doméstico Termoeléctricas Industrial Agricultura
Km
3
/ año
Baja Media Alta
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Revista Natura@economía
retornos ha recibido atención en la literatura
que busca entender la economía del agua
(ver, para un tratamiento inicial, Seckler,
1996). Actualmente, el estado del arte se
centra en la relación de estas últimas con la
actividad económica regional y agregada,
al no existir una contabilización de los usos
consuntivos y los retornos con el detalle exis-
tente para los datos sobre extracciones.
Finalmente, la tabla 2 muestra para todas
las regiones la partición del agua renovable
entre supercial y subterránea, el volumen
de extracciones por fuente y la distribución
de acuíferos por región hidrológicoadminis-
trativa. El 80% del agua renovable en México
proviene de fuentes superciales y el 20%
restante en subterráneas, en la recarga de
acuíferos; el 60% de las extracciones nacio-
nales son superciales y el 40% restante son
de fuentes subterráneas. De acuerdo con la
CNA, el 15% de los 653 acuíferos del país se
encuentran sobreexplotados y se concen-
tran en las cinco regiones del grupo de baja
disponibilidad y en cuatro regiones del grupo
de disponibilidad media.
En particular, para las regiones Noroeste (II),
Río Bravo (VI), Cuencas Centrales del Norte
(VII), Lerma-Santiago-Pacíco (VIII) y Aguas
del Valle de México (XIII) el porcentaje de acuí-
feros sobreexplotados con relación al total
regional es superior al porcentaje nacional.
64 de los acuíferos sobreexplotados se con-
centran en el grupo de baja disponibilidad,
donde se genera el 51% del PIB nacional
(gura 2), mientras que los 36 restantes se
ubican en cuatro regiones del grupo de dis-
ponibilidad media, donde se genera el 36%
del PIB nacional. En suma, las regiones que
albergan a los acuíferos sobreexplotados son
responsables del 87% del PIB de México, y
albergan a cerca del 75% de la población
nacional.
Tabla 2. Distribución regional del agua renovable y de las extracciones por tipo de fuente
3. Estudios previos
Existen diversos estudios que tienen moti-
vaciones similares a las de este documento.
La literatura relevante incluye aplicaciones
de la economía de insumo-producto para
el caso del agua, y aplicaciones de modelos
de equilibrio general computable (EGC). Las
aplicaciones de la economía de insumo-pro-
ducto se dividen, a su vez, en dos pequeños
grupos. El primero de ellos se conforma con
estudios que cuantican el uso directo e indi-
Baja I 3.37 1.25 1.99 2.06 87 8 9
II 5.07 3.13 4.07 2.77 63 13 21
VI 6.86 5.17 4.64 4.56 100 15 15
VII 5.51 2.27 1.24 2.73 68 24 35
XIII 1.68 1.83 2.59 3.18 14 4 29
Media III 22.36 3.26 9.6 1.49 24 2 8
IV 17.06 4.6 9.04 2.11 46 2 4
VIII 26.35 7.69 7.54 7.02 127 30 24
IX 24.23 1.27 3.79 1.09 40 2 5
V 30.8 1.99 0.96 0.42 35 0 0
XII 4.33 25.32 0.03 1.92 4 0 0
Alta X 91.61 3.85 5.13 0.97 22 0 0
XI 139.74 18.02 1.61 0.65 23 0 0
Nacional 378.97 79.65 52.23 30.97 653 100 15
Disponibilidad
de agua
Región
Agua Renovable Número de acuiferos
Supercial Subterránea
Extracciones
Supercial
Subterránea
Total
Sobre
explotados
% acuiferos
sobre
explotados
por región
Km
3
/ año Km
3
/ año
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Facultad de Economía y Planicación - UNALM
recto del agua por los sectores económicos,
como son los casos de Duarte et al. (2002),
Velázquez (2006) y Llop (2008) para el caso
de España y de algunas de sus regiones;
de Guan y Hubacek (2008) y Hubacek y Sun
(2005), para el caso de China, aunque ellos
también se interesan en estimar los requeri-
mientos hidrológicos de disolución de con-
taminantes, en el primer caso, y los efectos
de un cambio de dietas y de tecnologías en
China, en el segundo; y de Lenzen y Foran
(2001) y de Lenzen (2009) para Australia.
El segundo grupo de estudios con economía
insumo-producto se conforma por estudios
que utilizan técnicas de optimización y por
tanto están más cercanos a la metodolo-
gía aquí presentada. En dos aportaciones
tempranas, Henry y Bowen (1981) y Harris y
Rea (1984) desarrollan modelos similares de
programación lineal para realizar una valora-
ción económica de las dotaciones de agua
para dos economías regionales de Estados
Unidos. Su metodología consiste en estimar
los precios sombra asociados al volumen
de los acervos físicos, en el primer caso: y
al volumen del ujo anual supercial, en el
segundo. También con programación lineal,
Liu et al. (2009) obtienen los precios sombra
del agua para nueve regiones hidrológicas
de China. He et al. (2006) y He et al. (2007)
hacen lo propio pero con un método un tanto
distinto: un modelo dinámico y lineal de equi-
librio general computable.
A diferencia de los estudios arriba referi-
dos, las aplicaciones de modelos en la tra-
dición del equilibrio general computable se
han hecho mayoritariamente en una escala
global. Calzadilla et al. (2008), por ejemplo,
extienden la base de datos del Proyecto de
Análisis del Comercio Mundial (GTAP, por
sus siglas en inglés) para estudiar los efectos
globales de una mejora generalizada en las
técnicas de irrigación. Berritella et al. (2007)
estudian los impactos de varios escenarios
de disponibilidad de agua subterránea en
diversas partes del mundo; y Berrittella et al.
(2005) analizan el impacto en la economía
mundial del establecimiento de políticas de
precios de agua en diferentes regiones del
mundo.
El presente trabajo se distingue de los
dos grupos de estudios ya referidos en lo
siguiente. A diferencia de los estudios de
insumo-producto, este estudio toma en
cuenta las dotaciones de agua regionales de
manera explícita. A diferencia de los estudios
de programación lineal que también toman
en cuenta dichas dotaciones, en este estudio
se consideran las dotaciones de otros recur-
sos naturales (i.e. tierra agrícola) y de otros
factores de la producción (trabajo y capital).
Finalmente, a diferencia de los estudios de
EGC, que utilizan el supuesto de Armington
para determinar ujos regionales de comer-
cio, el modelo utilizado aquí tiene un meca-
nismo explícito de asignación de producto
que se basa en la teoría de la ventaja com-
parativa.
3.1 Antecedentes del modelo de comercio
interregional
El modelo utilizado en el presente estudio
es una adaptación, para un solo país, del
modelo de comercio mundial (WTM, su
acrónimo en inglés) propuesto por Duchin
(2005). El WTM es un modelo multirregio-
nal, multisectorial y multifactorial que toma
características relevantes de la economía
para estudiar las asignaciones de producto
y los patrones de comercio determinados
por la teoría de la ventaja comparativa. El
modelo está diseñado expresamente para el
análisis de comportamientos económicos del
pasado o de diversos escenarios sobre las
posibilidades presentes y futuras del desa-
rrollo sustentable (Duchin, 2005).
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Revista Natura@economía
El modelo es un programa lineal que en su
formulación original minimiza el uso de los
factores de la producción sujeto a i) la gene-
ración de producto suciente para satisfacer
una demanda nal determinada, ii) factibili-
dad en términos del uso y disponibilidad de
los recursos productivos primarios, y iii) la
ocurrencia de ganancias de comercio. La
literatura tiene diversas extensiones y apli-
caciones: Strömman y Duchin (2006) expan-
den el modelo original para incluir costos de
transporte entre los socios comerciales; Juliá
y Duchin (2007) estudian las capacidades del
comercio de alimentos para adaptarse a los
impactos del cambio climático; He y Duchin
(2009) evalúan escenarios sobre desarrollo
de infraestructura para promover el desarro-
llo regional en China; y Strömman et al. (2009)
resuelven el modelo en un marco multiob-
jetivo minimizando alternadamente uso de
recursos y emisiones de CO2 para estudiar
cómo puede el comercio internacional redu-
cir las emisiones de dicho gas.
De modo similar a He y Duchin (2009), el
modelo para este trabajo se aplicará para
un análisis interregional de una economía
nacional, aunque no se tomaran en cuenta
los costos de transporte como en su caso,
por lo que se deja para después el análisis
de los ujos bilaterales de comercio entre
regiones. De modo similar a Juliá y Duchin
(2007), el modelo permite la elección de tec-
nologías alternativas para el sector agrícola
(irrigación o no irrigación) en cada región. El
enfoque particular en dicho tratamiento está
basado, a su vez, en Duchin y Lange (1992).
En Duchin y Levine (2011), se presenta una
generalización de la elección de tecnolo-
gías para todos los sectores; y en Duchin y
López-Morales (2012), se ejemplican sus
ventajas en el contexto de un modelo global
de comercio. El modelo de este estudio se
basa de modo más particular en las aplica-
ciones de López-Morales y Duchin (2011)
para 13 regiones hidrológicoadministrativas
de México, y constituye una extensión de
dichas aplicaciones que distingue fuentes
subterráneas y superciales en la construc-
ción de las dotaciones regionales de agua.
4. Métodos
4.1 Formulación del modelo
El modelo es un programa líneal que minimiza
el uso de los factores para satisfacer una
demanda nal dada sujeta a la disponibili-
dad regional de los factores productivos. El
modelo incluye 13 regiones hidroeconómi-
cas, 15 sectores económicos, listados en la
tabla 3, y seis factores de la producción (dos
clases de tierra: irrigada y de temporal, dos
fuentes de agua: supercial y subterránea,
trabajo y capital). El modelo está nalmente
basado en la economía de insumo-producto,
por lo que el proceso de generación de pro-
ducto está descrito por conjuntos de coe-
cientes sectoriales especícos que muestran
los requerimientos unitarios de los insumos
producidos y de los no producidos. Para
cada sector de actividad y región, este con-
junto describe la tecnología particular que
está en uso. La agrupación de dichos coe-
cientes técnicos para todos los sectores en
matrices de coecientes, Am para los insu-
mos producidos y Fm para los no produci-
dos en la región m, representa la estructura
tecnológica agregada de la economía. Cual-
quier solución factible del modelo determina
de modo implicito un patrón de comercio
entre las regiones que, dado el objetivo de
minimización de costos, seguirá el principio
de ventaja comparativa.
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Facultad de Economía y Planicación - UNALM
Cada región m tiene dos alternativas tecno-
lógicas para generar producto agrícola, irri-
gación o temporal, y dos fuentes alternativas
de agua, supercial o subterránea, determi-
nando tres opciones tecnológicas para el
sector agrícola (irrigación supercial, irriga-
ción subterránea, o agricultura de temporal)
y dos opciones para el resto de los sectores
(extrayendo agua de fuentes superciales
o de fuentes subterráneas). El modelo con-
templa por tanto, incluyendo las 13 regiones
subnacionales, 39 opciones para generar
producto agrícola y 26 opciones para gene-
rar producto no agrícola.
Las opciones tecnológicas para los secto-
res agrícolas y no agrícolas son no exclu-
yentes, en el sentido de que más de una
opción puede estar activa en cada grupo
de sectores. Por ejemplo, la agricultura de
temporal, o de secano, puede coexistir en
alguna región con la de irrigación con agua
supercial, con agua subterránea, o con
ambas. Con nes de implementación y de
exposición, estas opciones tecnológicas se
agrupan en el modelo en cuatro categorías l
no excluyente, expuestas en la gura 4.
En la opción 1, los sectores no agrícolas
extraen agua supercial y el sector agrícola
depende del agua de lluvia. En la opción 2 los
no agrícolas extraen agua supercial y el agrí-
cola irriga con agua supercial. En la opción 3
los no agrícolas extraen agua subterránea y la
agricultura es de temporal, mientras que en
la opción 4 los sectores no agrícolas extraen
agua subterránea y el agrícola irriga con agua
subterránea. Estas opciones están disponi-
bles para cada región y pueden estar activas
con diferentes intensidades al mismo tiempo.
Por último, cada una de estas opciones l se
enfrenta a diferentes condiciones regionales
de disponibilidad de los recursos no produ-
cidos de los que depende.
Tabla 3. Sectores de actividad y asignación de estados a regiones hidroeconómicas
1 Agricultura Baja Baja California I
2 Ganadería, silvicultura y pesca Baja California Norte
3 Petróleo y gas Sonora II
4 Minería no petrolera Coahuila, Chihuahua VI
5 Electricidad Nuevo León
6 Construcción Durango, Zacatecas VII
7 Procesamiento de alimentos San Luis Potosí
8 Manufacturas ligeras Estado de México XIII
9 Plásticos y químicos Distrito Federal
10 Manufacturas pesadas Media Sinaloa III
11 Comercio Guerrero, Michoacán IV
12 Transporte Puebla, Tlaxcala, Morelos
13 Servicios no-nancieros Aguascalientes, Colima VIII
14 Servicios nancieros Guanajuato, Jalisco, Nayarit
15 Otros servicios Hidalgo, Querétaro IX
Tamaulipas
Oaxaca V
Campeche, Yucatán XII
Quintana Roo
Alta Veracrúz X
Chiapas, Tabasco XI
Sectores de actividad
Regiones hidroeconómicas
Disponibilidad
de agua
Estados Región
20
Revista Natura@economía
S
ectore
s
no a
g
rícolas
Su
p
ercial Subterráne
a
A
gr
i
cu
l
tura
T
empora
l
Irrigaci
ó
n
T
empora
l
1
2
3
4
Irrigaci
ó
n
A
gr
i
cu
l
tura
El conjunto de parámetros y de variables exó-
genas que el modelo requiere como datos
consiste en i) matrices de coecientes técni-
cos unitarios de uso de insumos producidos,
A
m
, y no producidos, F
m
, ii) los componentes
exógenos de los precios de los insumos no
producidos, π
m
, iii) las dotaciones regionales
de insumos no producidos, f
m
y iv) la magni-
tud de la demanda nal nacional a satisfacer,
y. La tabla 4 expone la notación y las fuentes
estadísticas para los parámetros y las varia-
bles exógenas. Para atender la ausencia de
matrices regionales de coecientes técnicos,
A
m
, la implementación del modelo asume
que la matriz nacional es representativa para
todas las regiones. Este proceder permite
la implementación del modelo aunque al
costo de generalizar detalles regionales.
Las matrices de requerimientos de bienes
no producidos, F
m
, se construyen a partir
de datos de uso de tierra, agua, mano de
obra y capital, con gran detalle regional, por
lo que estas matrices compensan la pérdida
de información asociada por operar con una
matriz A nacional.
Figura 4. Opciones tecnológicas regionales de acuerdo a acervo de agua
Tabla 4. Notación y bases de datos para los parámetros y las variables del modelo
Fuente: Elaboración propia.
m
S
Notación Descripción Fuente
Parámetros A
m
Matríz insumo-producto INEGI (2012a)
F
m
Matrices de insumos no producidos Tierra: SAGARPA (2011)
Trabajo y capital: INEGI (2012)
Agua: CNA (2010)
Variables exógenas f
m
Vectores de dotaciones de recursos Tierra: SAGARPA (2010),
SEMARNAT (2010)
Trabajo y capital: INEGI (2012a)
Agua: CNA (2010), este estudio
y Vector de demanda nal INEGI (2004)
Vectores de precios de los insumos Tierra: SAGARPA (2011),
Lee Harris (2002)
Trabajo y capital: INEGI (2012a),
INEGI (2012),
Blancas (2006),
Lee Harris (2002),
Agua: CNA (2010)
Variables endógenas x
m
Vectores de producto regional Este estudio
p Vector de precios nacionalel
r
m
Vectores de rentas por escasez
21
Facultad de Economía y Planicación - UNALM
Modelo dual
lm
m
l
ml
ml
t
d
t
¦
¦¦
¦¦
,;
;
:a Sujeto
' Min Z
4
1
13
1
4
1
13
1
4
1
P
0x
fxF
yxAI
xFʌ
l
m
m
l
m
l
m
l
m
l
m
l
m
l
mm
Modelo primal
m
ml
tt
d
¦
,;
,;
:a Sujeto
Max Z
D
0r0p
ʌF'rF'pA'I
fryp'
m
m
r
mm
l
m
l
m
m
13
1m
'
m
Por ser un programa lineal, el modelo consta
de una formulación primal y de una dual ínti-
mamente asociadas. El modelo primal elige
los niveles de actividad para cada una de las
opciones tecnológicas disponibles para cada
sector económico en cada región, por lo que
resuelve un problema de asignación. El pri-
mal tiene el objetivo de minimizar el costo de
uso de los insumos no producidos sujeto a
su disponibilidad regional y la satisfacción de
la demana nal nacional. El modelo dual, en
cambio, elige el nivel de precios de los bienes
producidos, agrupados en el vector nacional
p, y las rentas por escasez (o también, pre-
cios sombra) de los factores no producidos,
agrupadas en vectores regionales r
m
, por
tanto resuelve un problema de valuación. El
dual tiene el objetivo de maximizar el valor del
producto nal neto del valor en precios som-
bra de los recursos escasos, sujeto a que el
precio unitario de cada bien producido debe
cubrir el costo total de uso de los insumos
totales requeridos en su producción.
Formalmente, los modelos son:
Dadas las propiedades de complementa-
riedad del programa lineal, los vectores de
variables de elección del modelo dual, p y
los vectores r
m
, están relacionados con las
restricciones del modelo primal. Si las res-
tricciones del primal
se cumplen con igualdad, entonces p será
estrictamente positivo (excepto en el caso
de un programa lineal degenerado, en el que
algún precio puede ser cero). De igual forma,
si las restricciones del primal
se cumplen con igualdad, las rentas de
escasez en r
m
serán estrictamente positivas
(excepto en el caso degenerado, en el que
alguna renta por escasez puede ser cero).
Las variables p indican los precios de los
bienes producidos cuando los insumos no
producidos se valúan por su valor de mer-
cado, π
m
, y por las rentas de escasez r
m
. En
la medida en que los precios observados
no incluyan a estas últimas, no correspon-
derán necesariamente con los valores de p
obtenidos en el modelo. Por último, las res-
tricciones duales
relacionan las magnitudes entre estas varia-
bles.
Del teorema de dualidad en programación
lineal se tiene que ZP=ZD en la solución
óptima, asegurando entonces que el valor
de la demanda nal de los bienes produci-
dos, p’y, es equivalente al ingreso de los
poseedores de los factores productivos a
precios de mercado,
más la valoración a precios sombra de los
insumos escasos, .
m
l
m
l
m
fxF d
¦
4
1l
¦¦
t
13
1
4
1ml
yxAI
l
m
l
m
m
r
mm
l
m
l
m
ʌF'rF'pA'I d
¦¦
13
1
4
1
'
ml
l
m
l
mm
xFʌ
¦¦
13
1
4
1
'
ml
l
m
l
mm
xFʌ
22
Revista Natura@economía
Dado que el vector de precios p responde
ante la emergencia de rentas de escasez
para recursos que no necesariamente tie-
nen un mercado establecido (por ejemplo,
el agua), no puede ser interpretado como un
vector de precios de mercado de los bienes
nales. Para que p pueda ser interpretado
de esa forma se requieren de supuestos
adicionales sobre arreglos institucionales
que indiquen la apropiación de las rentas de
escases por los poseedores de los factores
de la producción, cuestión que escapa al
alcance de esta implementación.
4.2 Diseño de escenarios
Dada la disponibilidad de la matriz de insumo-
producto, el modelo se implementa y se cali-
bra con datos del año 2004 y se diseña un
escenario base para servir como referencia
con el escenario que limita la extracción de
agua subterránea a las tasas de recarga. El
escenario base, por tanto, resulta de resolver
el modelo ante la ausencia de restricciones
a las extracciones de agua subterránea que
luego se implementan en el segundo esce-
nario, y es una representación estilizada de
la economía que busca aproximar los com-
portamientos observados que son de interés.
Las dotaciones de tierra irrigada y no irri-
gada, de trabajo y de capital se determinan
por las magnitudes observadas en las bases
de datos listadas en la tabla 4, y se mantie-
nen inalteradas en ambos escenarios. Para
el caso del agua, la CNA mexicana ofrece
datos de la oferta renovable de agua por
fuente, mostrados para cada región en la
tabla 2. Esta magnitud, sin embargo, no
puede tomarse como dotación económica-
mente relevante debido a que tácitamente se
asumiría una capacidad de extracción de la
infraestructura existente tal que resulta irreal
para algunas regiones, sobre todo aquellas
ricas en agua.
El escenario base requiere, entonces, de una
estimación de los recursos de agua explo-
tables. Dicha estimación no está disponi-
ble en las bases de datos estudiadas. Por
tal motivo, el escenario base toma como
referencia el volumen de agua concesio-
nado por el organismo operador como una
aproximación y asume que existen porcen-
tajes de capacidad ociosa equivalentes al
10% para la extracción subterránea y al
30% para la extracción supercial. Si bien la
elección de estos porcentajes es arbitraria,
pretende representar el diferencial entre el
caudal de diseño, o de capacidad máxima,
de la infraestructura existente y el caudal que
efectivamente esta tiliza.
El segundo escenario simula el estableci-
miento de restricciones a la extracción de
agua subterránea limitándola para cada
región a la magnitud de la recarga anual esti-
mada por la CNA, y mantiene las dotaciones
de agua supercial, asi como las de los otros
recursos, equivalentes a las del escenario
base. Es decir, que las extracciones de agua
subterránea en cada región no podrán supe-
rar la magnitud de la tasa a la que los acer-
vos subterráneos se renuevan. El análisis de
escenarios estudia la respuesta del sistema
económico enfocándose en dos opciones de
ajuste. Primero, sustituciones de agricultura
de irrigación por agricultura de temporal, que
no compite por el agua azul. Segundo, sus-
titución de extracciones subterráneas con
extracciones superciales, en la medida en
que estas sean factibles.
5. Resultados
5.1 Escenario base
La tabla 5 muestra la comparación del esce-
nario base con los datos observados para
el producto agrícola y para las extracciones
de agua de ambas fuentes. El total nacional
del producto agrícola es el mismo: el modelo
23
Facultad de Economía y Planicación - UNALM
Baja I 0.11 8.43 8.54 0.14 9.69 9.83 1.99 2.06 4.05 2.11 2.37 4.48
II 0.14 12.13 12.27 0.19 13.95 14.14 4.07 2.77 6.84 4.64 3.18 7.82
VI 2.38 13.67 16.05 3.10 15.72 18.82 4.64 4.56 9.20 5.33 4.71 10.04
VII 7.83 8.99 16.82 10.18 10.34 20.52 1.24 2.73 3.97 1.36 3.14 4.50
XIII 7.17 4.75 11.92 7.71 5.46 13.17 2.59 3.18 5.77 1.72 3.29 5.01
Media III 1.41 14.25 15.66 1.84 16.38 18.22 9.60 1.49 11.09 10.26 1.71 11.97
IV 18.06 17.80 35.86 15.43 20.47 35.90 9.04 2.11 11.15 10.40 1.40 11.80
VIII 18.39 18.56 36.95 21.68 21.34 43.02 7.54 7.02 14.56 8.67 7.68 16.35
IX 6.88 7.35 14.23 3.07 7.73 10.80 3.79 1.09 4.88 4.36 1.25 5.61
V 7.05 1.85 8.90 2.50 0.00 2.50 0.96 0.42 1.38 0.39 0.14 0.53
XII 2.22 0.75 2.97 2.22 0.86 3.08 0.03 1.92 1.95 0.03 2.09 2.12
Alta X 13.24 2.89 16.13 7.99 0.00 7.99 5.13 0.97 6.10 3.32 0.00 3.32
XI 13.54 2.24 15.78 14.07 0.00 14.07 1.61 0.65 2.26 0.75 0.00 0.75
Nacional 98.42 113.66 212.08 90.12 121.94 212.06 52.23 30.97 83.20 53.34 30.96 84.30
Disponibilidad
de agua
Región
Producto agrícola (mmdp)
Observado
Temporal Irrigación
Temporal IrrigaciónTotal Total
Modelo
Extracciones de agua (Km
3
/ año)
Observadas
Supercial Subterránea Supercial SubterráneaTotal Total
Modelo
solo modica su distribución regional. Los
totales por tipo de agricultura informan que el
modelo predice mayor intensidad de la agri-
cultura de irrigación, sobre todo en las regio-
nes con baja y media disponibilidad de agua.
En consecuencia, el modelo predice menos
agricultura de temporal en el total nacional,
y no predice agricultura de irrigación en las
regiones V, con disponibilidad media, X y XI,
con disponibilidad alta, al ser estas las que
exhiben el mayor costo unitario de produc-
ción agrícola (ver apartado siguiente).
El escenario base reproduce el patrón de
extracciones de agua observado en el nivel
nacional, así como su distribución regio-
nal. Debido a que el modelo predice mayor
irrigación que en los datos observados, el
Tabla 5. Escenario base y datos observados: distribución regional del producto agrícola
por tipo de tecnología y de las extracciones de agua por tipo de fuente
Fuente: Datos observados: SAGARPA (2011), INEGI (2004) y CNA (2011) para producto agrícola y agua, respectivamente. Datos
del modelo: este estudio.
Nota: mmdp = miles de millones de pesos.
total nacional de extracciones en el modelo
es ligeramente mayor que las extracciones
observadas (84.32 km
3
/año y 83.20 km
3
/año,
respectivamente). La línea oscura sólida de
la gura 5 muestra la ratio de las concesiones
observadas y la recarga natural, mientras que
la línea gris sólida muestra la ratio de las con-
cesiones determinadas por el modelo en el
escenario base con la recarga natural (ambas
con escala en el eje vertical secundario). Como
se ve, el modelo muestra un comportamiento
muy cercano a los datos observados, mante-
niendo por tanto la asociación con el patrón de
sobreexplotación de los acuíferos mostrado
en las barras de la gura 5. Las ratios regiona-
les entre las concesiones y las recargas son
mayores para aquellas regiones que tienen el
mayor porcentaje de acuíferos sobreexplo-
tados sobre el total regional, sobre todo para
los grupos de baja y media disponibilidad de
agua. Con todo, en el escenario base son
siete las regiones con sobreexplotación del
acervo subterráneo o con extracciones en el
límite de la recarga (I, II, VI, VII, VIII, IX y XIII),
que son las mismas que muestran los datos
observados.
24
Revista Natura@economía
Figura 5. Acuíferos sobreexplotados y extracción subterránea
respecto a la recarga natural: Datos observados y modelados
Fuente: Elaboración propia con datos de CNA (2010) y de este estudio.
5.1.1 Ventaja comparativa en la
producción agrícola
Los costos unitarios de producción son cal-
culados en el modelo por la expresión
para cada región m y tecnología l, por lo
que incluyen los insumos intermedios valo-
rados en el nivel de precios determinado por
el modelo, p, y los insumos no producidos
valorados con el vector exógeno r
m
. Gra-
cias a que en el óptimo las restricciones del
modelo dual se cumplen con igualdad, estos
costos se pueden medir alternativamente
con
m
l
m
rF'p , es decir, con los precios uni-
tarios de los bienes nales netos del valor
unitario de los insumos escasos utilizados
en su producción. La tabla 6 muestra los
estructura regional de los costos unitarios
de producción de los dos tipos de actividad
agrícola que resultan de correr el modelo. Los
costos están normalizados a los de la última
tecnología activa en el modelo para generar
producto agrícola, que en el escenario base
es la tecnología de temporal en la región XI.
Como se ve, las mayores ventajas en los cos-
tos de producción agrícola se obtienen con
la agricultura de irrigación en las regiones de
baja disponibilidad de agua, mientras que
las regiones de alta disponibilidad de agua
no exhiben ventajas comparativas en la pro-
ducción de alimentos.
5.2 Escenario de recarga
La tabla 7 muestra los resultados del escena-
rio que limita las extracciones de agua sub-
terránea a la recarga anual y los compara
con el escenario base. En el escenario de
recarga se reduce la producción de agricul-
tura con irrigación, pues el producto nacional
irrigado disminuye 5% respecto al escenario
base. Dicha disminución se localiza en cuatro
regiones de baja disponibilidad de agua (I, II,
VI y XIII). Para compensar por esta pérdida
de producto, se requiere de una expansión
de 6% en el producto agrícola de temporal,
la misma que se localiza en las regiones IV,
VIII y IX del grupo de disponibilidad media de
agua, lo que eleva la presión sobre el uso de
la tierra agrícola de temporal. Por tanto, se
observa que la estrategia de sustitución de
producto agrícola (de temporal por irrigado)
se encuentra presente como mecanismo de
ajuste ante las restricciones subterráneas.
(Ver Tabla 7).
I II VI VII XIII III IV VIII IX V XII X XI
0
10
20
30
40
0
0.5
1
1.5
2
Acuiferos sobre-explotados. (izq)
% del total regional
Concesiones subterráneas / Recarga Natural.
Concesiones / Recarga. Obs (Der) Concesiones / Recarga. Modelo (Der)
Baja Media Alta
A'
1
m
p + F
1
m
r
m
25
Facultad de Economía y Planicación - UNALM
Disponibilidad de agua Región Costos relativos unitarios
Temporal Irrigación
Baja I 0.50 0.21
II 0.54 0.25
VI 0.47 0.26
VII 0.67 0.46
XIII 0.87 0.64
Media III 0.52 0.24
IV 0.52 0.40
VIII 0.55 0.40
IX 0.38 0.38
V 0.87 0.92
XII 0.91 0.83
Alta X 0.83 1.01
XI 1.00 1.40
Al mismo tiempo, las restricciones al uso de
agua subterránea produce una reducción
en las extracciones de esta fuente de 3.1
km
3
/año respecto al escenario base, mien-
tras que requiere un incremento menor, de
1.1 km
3
/año, en las extracciones de agua
supercial. La razón de esta correspondencia
imperfecta es la posibilidad analizada en la
primera estrategia: debido a que se sustituye
producto irrigado con producto de temporal,
no es necesario sustituir la disminución en las
extracciones subterráneas con un aumento
en la misma proporción de las superciales.
La reducción en las extracciones del acervo
subterráneo se localiza en las regiones I, II,
VII, XIII, del grupo de disponibilidad baja de
agua, y en la región IV del grupo de dispo-
nibilidad media. Las expansiones en el uso
de agua supercial también se localizan en
las regiones I, II, VII, y XIII, del grupo de baja
disponibilidad, resultado que se explica por
la alta ventaja relativa en los costos de pro-
ducción agrícola allí localizada.
Tabla 6. Escenario base: costos relativos unitarios de producción agrícola
por región hidrológica
Nota: Los costos están normalizados a los de la tecnología que ja el precio nacional, que en este caso es la agricultura de temporal
en la región XI, en el grupo de alta disponibilidad de agua.
Fuente: Este estudio.
e
Tabla 7. Escenario base y escenario de recarga: distribución regional del producto
agrícola por tecnología agrícola y de las extracciones de agua tipo de fuente
Fuente: Este estudio.
Nota: mmdp, miles de millones de pesos
3
Disponibilidad
de agua
Región
Producto agrícola (mmdp)
Escenario Base
Temporal Irrigación Total Temporal Irrigación Total
Escenario Recarga
Extracciones de agua (Km
3
/ año)
Escenario Base
Supercial Subterránea Total Supercial Subterránea Total
Escenario Recarga
Baja I 0.14 9.69 9.83 0.14 7.13 7.27 2.11 2.37 4.48 2.29 1.25 3.54
II 0.19 13.95 14.14 0.19 13.92 14.11 4.64 3.18 7.82 4.68 3.13 7.81
VI 3.10 15.72 18.82 3.10 15.72 18.82 5.33 4.71 10.04 4.87 5.17 10.04
VII 10.18 10.34 20.52 10.18 8.13 18.31 1.36 3.14 4.50 1.43 2.27 3.70
XIII 7.71 5.46 13.17 7.42 4.99 12.41 1.72 3.29 5.01 2.98 1.83 4.81
Media III 1.84 16.38 18.22 1.84 16.38 18.22 10.26 1.71 11.97 10.26 1.71 11.97
IV 15.43 20.47 35.90 20.19 20.47 40.66 10.40 1.40 11.80 10.40 1.35 11.75
VIII 21.68 21.34 43.02 21.68 21.34 43.02 8.67 7.68 16.35 8.67 7.68 16.35
IX 3.07 7.73 10.80 3.88 7.74 11.62 4.36 1.25 5.61 4.36 1.25 5.61
V 2.50 0.00 2.50 2.50 0.00 2.50 0.39 0.14 0.53 0.39 0.14 0.53
XII 2.22 0.86 3.08 2.22 0.86 3.08 0.03 2.09 2.12 0.03 2.09 2.12
Alta X 7.99 0.00 7.99 7.99 0.00 7.99 3.32 0.00 3.32 3.32 0.00 3.32
XI 14.07 0.00 14.07 14.07 0.00 14.07 0.75 0.00 0.75 0.75 0.00 0.75
Nacional 90.12 121.94 212.06 95.40 116.68 212.08 53.34 30.96 84.30 54.43 27.87 82.30
26
Revista Natura@economía
Sector Precios de los bienes producidos Km /año
Escenario base Escenario recarga
Agricultura 1.20 1.34 1.11
Ganadería 1.77 1.80 1.02
Petróleo y gas 1.15 1.15 1.01
Minería 1.52 1.52 1.00
Electricidad 1.60 1.62 1.01
Construcción 1.29 1.32 1.02
Alimentos procesados 1.24 1.27 1.03
Manufactura ligera 1.22 1.25 1.02
Plásticos y químicos 1.23 1.25 1.01
Manufactura pesada 1.19 1.21 1.02
Comercio 1.27 1.31 1.04
Transporte 1.48 1.54 1.04
Servicios no nancieros 1.42 1.46 1.02
Servicios nancieros 1.46 1.49 1.02
Otros servicios 1.34 1.40 1.04
3
El análisis de los resultados permite vislum-
brar un tercer mecanismo de ajuste, no pre-
visto al iniciar el ejercicio: es posible susti-
tuir el uso de agua subterránea en algunas
regiones con un mayor uso en otras. Esto
sucede con las extracciones de agua sub-
terránea en la región VI, que pasan de 4.71
km
3
/año a 5.17 km
3
/año, de hecho ahora
agotando la magnitud de la recarga natural.
En el escenario de recarga, por construcción,
ninguna región opera sobreexplotando los
acervos subterráneos, pero siguen siendo
siete regiones (I, II, VI, VII, VIII, IX, y XIII) las
que operan en el límite de la recarga.
Finalmente, la tabla 8 examina el compor-
tamiento de los precios de los bienes pro-
ducidos determinados por las soluciones al
modelo dual en los escenarios base y de
recarga. Tradicionalmente, el modelo básico
de precios basado en economía insumo-
producto genera precios de los bienes pro-
ducidos equivalentes a la unidad (ver, para
una aplicación reciente, Perese, 2010). Sin
embargo, el modelo básico de precios de
Leontief no incorpora restricciones en el uso
de los insumos no producidos en la forma
de dotaciones nitas, a la sazón condición
suciente para la emergencia de rentas de
escasez que no están contabilizadas en
las transacciones de mercado representa-
das en las matrices insumo-producto. Por
esta razón, la resolución del modelo dual
con dotaciones nitas no necesariamente
genera precios unitarios, sino que pueden
ser mayores a la unidad. Tal es el caso de
los precios de los bienes no producidos en
el escenario base.
La tabla 8 informa que el escenario de
recarga provoca un incremento en el precio
del producto agrícola de 11% con respecto
al escenario base. Este incremento se explica
por la sustitución de agricultura de irrigación
por agricultura de temporal, que resulta
menos eciente en cuanto a costos de pro-
ducción (ver tabla 6). De igual forma, la tabla
indica que si bien el incremento se concen-
Tabla 8. Precios de los bienes producidos en los escenarios base y de recarga
Fuente: Este estudio.
27
Facultad de Economía y Planicación - UNALM
tra en el precio agrícola, existe un efecto de
contagio, aunque moderado, en el precio del
resto de los sectores económicos. La mag-
nitud de este contagio será mayor en sec-
tores que mantengan mayores vínculos con
el sector agrícola (por ejemplo, sectores de
comercio y de transporte). Como es normal
en la economía insumo-producto, las mag-
nitudes mostradas en la tabla 9 representan
los efectos totales, directos e indirectos, de
imponer restricciones a las concesiones de
uso de agua subterránea.
6. Conclusión
En este documento se presenta un modelo
de comercio interregional aplicado para el
análisis de usos y disponibilidad de agua
en México. Aplicaciones previas del mismo
incluyen el tratamiento diferenciado del sec-
tor agrícola por tipo de tecnología (temporal
o de irrigación) y distinguen las dotaciones
de agua en el nivel regional utilizando las
13 regiones hidrológicoadministrativas en
las que la CNA mexicana divide al territo-
rio. En este documento se expande dicho
tratamiento distinguiendo dos fuentes de
agua renovable, supercial y subterránea,
para estudiar la dependencia de la actividad
económica sobre cada una. En particular,
este estudio se enfocó en el examen de la
sobreexplotación de los acervos subterrá-
neos de agua y se estudian los mecanismos
de ajuste económico ante la implementa-
ción de restricciones a la explotación de los
acuíferos.
A partir de una calibración para datos del
año 2004, que corresponde a la última
tabla insumo-producto publicada ocial-
mente, se formularon dos escenarios con
el modelo referido. Un escenario base sirve
como referencia para la comparación con
los resultados de un escenario que restringe
las extracciones de agua subterránea a la
recarga media anual regional. El análisis de
escenarios permitió identicar tres meca-
nismos de ajuste ante tales restricciones.
Primero, la sustitución de agricultura de
irrigación por agricultura de temporal, que
no implica presiones sobre los acervos de
agua aquí tratados. Segundo, la sustitución
de fuentes superciales por fuentes subte-
rráneas. Y tercero, la sustitución de extrac-
ción subterránea en algunas regiones por
expansiones de la extracción subterránea
en otras regiones.
Los resultados informan que el primer
mecanismo de ajuste es el dominante. En
el escenario que limita las extracciones
subterráneas a la recarga, el producto agrí-
cola de irrigación disminuye en 5%, princi-
palmente en las regiones de disponibilidad
baja de agua y en las que se observa la
mayor sobreexplotación de los acuíferos, y
es compensado por una expansión de 6%
en el producto de agricultura de temporal,
localizada en las regiones de disponibilidad
media de agua. El segundo mecanismo de
ajuste también se encuentra presente, pero
en menor medida: en el escenario de recarga
las extracciones subterráneas caen en 3 km
3
/
año y las superciales aumentan en 1 km
3
/
año. La ausencia de proporcionalidad en
esta sustitución se posibilita por el dominio
del primer mecanismo de ajuste, en el que la
expansión de agricultura de temporal com-
pensa la caída en la agricultura de irrigación.
En el tercer mecanismo de ajuste, que no
estaba no previsto en el diseño del experi-
mento aquí reportado, una menor extracción
subterránea en las regiones de baja disponi-
bilidad obliga a una expansión de las mismas
en la región VI del grupo de disponibilidad
media. Dicha expansión, sin embargo, es
menor que las disminuciones requeridas,
de modo tal que el efecto neto nacional en
las extracciones subterráneas es negativo,
como queda dicho arriba.
28
Revista Natura@economía
El modelo aquí presentado es un marco de
análisis que puede ser utilizado para estudiar
los mecanismos económicos de ajuste ante
escenarios de escasez y de sustentabilidad
en el uso del agua. Las extensiones posibles
incluyen un tratamiento más no del sector
agrícola con el n de distinguir por rama de
producto (por ejemplo, vegetales, granos,
otros) y representar con mayor detalle su
dependencia a las tecnologías agrícolas de
riego y temporal. También es posible ampliar
el análisis de la sustentabilidad al uso del
agua supercial, que implica tomar en cuenta
los requerimientos de agua de los ecosis-
temas. Por último, cabe realizar escenarios
que levanten el supuesto de un comercio
constante con el resto del mundo, implícito
en este tratamiento, con el n de incluir modi-
caciones a las exportaciones netas como
otro de los mecanismos de ajuste ante las
condiciones de sustentabilidad del uso del
agua.
Agradecimientos
El autor agradece los comentarios de dos
revisores anónimos, muchos de los cuales
han sido incorporados. Cualquier error que
pueda aparecer es, por supuesto, plena res-
ponsabilidad del autor.
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Facultad de Economía y Planicación - UNALM
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