Temperature affects the physical, chemical and biological processes involved in the transport of drinking water, conditioning its water quality. Different works have revealed the role of this variable in specific phenomena. At the same time, research has been carried out to characterize temperature behaviour in water supply systems and assess its modelling possibilities. All of them are independent contributions, but there is not a global and joint vision about the role of temperature in the behaviour of a water network, even though this variable is one of those that will be most affected by climate change. The aim of this work is to revise the importance of water temperature in the different processes that occur during water distribution and to compile what is known so far about temperature modelling in water supply systems. This literature review highlights the importance of thermal conditions in the different dynamics within a distribution network, detecting a need to improve knowledge about its behaviour. This is important not only to better understand water quality at present, but also to evaluate the potential complications that may arise in future climate change scenarios. | La temperatura afecta a los procesos físicos, químicos y biológicos involucrados en el transporte del agua potable, por lo que condiciona la calidad del agua suministrada. Diferentes trabajos han puesto de manifiesto el papel de esta variable de modo específico en cada proceso o fenómeno. A su vez, se han desarrollado investigaciones sobre el comportamiento de la temperatura en las redes de agua y las posibilidades para su modelización. Todas ellas son contribuciones independientes, pero no se cuenta con una visión global y conjunta del papel de la temperatura en el comportamiento de una red de distribución, aun cuando esta variable es una de las que más se verá afectada por el cambio climático. El objetivo de este artículo es revisar la importancia de la temperatura en los diferentes procesos a los que se ve sometida el agua a lo largo de la red de distribución y recopilar lo que se conoce hasta el momento sobre modelización de temperatura en redes de abastecimiento. Esta revisión de la literatura resalta la importancia de las condiciones térmicas en las diferentes dinámicas dentro de una red de distribución, detectando la necesidad de mejorar el conocimiento sobre su comportamiento, no solo para caracterizar la calidad del agua suministrada en la actualidad, sino también para evaluar las posibles complicaciones que pueden surgir en futuros escenarios de cambio climático.

La mayor parte de las regiones semiáridas como la Europa Mediterránea, Australia, o el oeste de los EE. UU. se enfrenta actualmente a problemas de escasez de agua en relación con la demanda existente, lo que dificulta la seguridad y la garantía del suministro de recursos hídricos en estas zonas. Además, se prevé que, como consecuencia del cambio climático, tenga lugar una alteración del ciclo hidrológico, dando lugar a sequías estructurales cada vez más severas y episodios de escasez “coyuntural” más intensos, lo que acrecentará aún más los problemas de gestión del agua que estas regiones ya enfrentan en la actualidad. En este contexto de incertidumbre, los mercados de agua han sido sugeridos en las últimas décadas como un instrumento económico capaz de proveer un uso sostenible y eficiente del recurso, demostrando igualmente ser un mecanismo relevante y efectivo a la hora de afrontar los episodios de sequía vividos en algunas regiones de Australia, California, Chile y España, especialmente en aquellas regiones áridas y semiáridas donde el balance de los usos del agua entre las necesidades humanas y medioambientales resulta crucial. En España, los mercados formales de agua fueron introducidos por la Ley de Aguas 46/1999, permitiendo las transferencias temporales de derechos y la creación de bancos de aguas bajo circunstancias excepcionales. Sin embargo, a pesar de que han pasado más de 20 años desde que los mercados fueron permitidos, su desarrollo sigue siendo limitado e inmaduro en comparación con otros contextos en los que los mercados de agua cuentan con una larga trayectoria y un grado avanzado de implementación. Tomando este contexto como punto de partida, la presente investigación surge para intentar dar respuesta a algunas lagunas de conocimiento existentes en relación con la implementación de los mercados de agua y de su funcionamiento. Para ello, el objetivo principal de la tesis es el de evaluar el desempeño y el potencial de los mercados de agua como herramienta de gestión de la escasez de recursos hídricos y de adaptación al cambio climático en España. Así, para abordar este objetivo general, se plantean una serie de objetivos específicos: (i) revisar y analizar el desempeño de los mercados de agua en España desde su implementación, identificando los principales factores que han limitado su desarrollo; (ii) evaluar y cuantificar el funcionamiento ex ante y los impactos socioeconómicos de un mercado de agua local en una cuenca mediterránea ante distintos escenarios de escasez hídrica y de costes de transacción; y (iii) identificar las principales lecciones procedentes de la experiencia de otros mercados de agua en el ámbito internacional que pudieran resultar relevantes para la mejora de la configuración y el desempeño de los mercados de agua en nuestro país. Con la finalidad de dar respuesta a estos objetivos, la presente tesis doctoral se organiza en 7 capítulos centrados en evaluar el desempeño actual y potencial de los mercados de agua en España y en la propuesta de posibles mejoras para su implementación, desarrollo y funcionamiento. En el capítulo 1 se introduce el contexto sobre el que se formulan las preguntas de investigación que definen el marco de trabajo de esta tesis y los objetivos a perseguir, se presenta la estructura del documento y se describe el contexto académico y de investigación en el que ha tenido lugar el desarrollo de la tesis. Tras este capítulo introductorio, el capítulo 2 presenta el marco legal e institucional sobre el que se desarrollan los mercados de agua en España junto a una descripción pormenorizada de las experiencias de mercado que han tenido lugar hasta la fecha. La revisión exhaustiva de estas experiencias pone de manifiesto la limitada actividad de los mercados de agua; la práctica totalidad de los intercambios han tenido lugar en períodos de sequía, durante los que el uso de este instrumento económico ha permitido la reasignación de los escasos recursos hídricos disponibles. Sin embargo, a pesar del escaso número de operaciones de mercado llevadas a cabo y de los pocos operadores que han participado en las mismas, los grandes volúmenes del recurso intercambiados en cada una de estas operaciones permiten deducir la existencia de unos elevados costes de transacción, los cuales suponen una importante reducción de las potenciales ganancias económicas asociadas al comercio de agua, pudiendo llegar incluso a anularlas (haciendo inviables las transferencias) en aquellos casos en los que el volumen intercambiado fuese reducido. El capítulo 3 complementa el análisis descriptivo de las experiencias de mercado llevado a cabo en el capítulo 2, dirigiendo la atención hacia los efectos derivados de la existencia de costes de transacción anteriormente señalados. Así, en este capítulo se examina y analiza la relación existente entre los distintos factores determinantes de estos costes y las barreras que han dificultado el funcionamiento y la actividad del mercado. El análisis llevado a cabo permite diferenciar aquellos factores físicos e institucionales que presentan una mayor predisposición al cambio (p. ej. falta de transparencia en las transacciones), de aquellos que ofrecen una mayor resistencia (p. ej. preferencias y percepciones de los regantes), aportando una estructura detallada y lógica para la evaluación y ordenación de las distintas propuestas para la mejora del funcionamiento de los mercados que se presentan en este capítulo. Seguidamente, con la finalidad de complementar el análisis cualitativo de los mercados de agua en España de los capítulos 2 y 3, en el capítulo 4 se lleva a cabo un análisis empírico en el que, mediante el desarrollo y aplicación empírica de un modelo de programación matemática positiva, se simula el funcionamiento de un mercado de agua local para la reasignación temporal de derechos de agua entre agricultores de regadío en un contexto de escasez y se analizan los impactos económicos y sociales de este instrumento económico en la Zona Regable del Bajo Guadalquivir. Los resultados demuestran que, si bien la implementación de un mercado de agua local supone una mejora en la eficiencia de uso del recurso en el sector agrario en situaciones de escasez hídrica, la presencia de costes de transacción elevados limita las ganancias resultantes y, por tanto, el desempeño potencial de dicho mercado. Una vez evaluada y analizada la experiencia nacional de los mercados de agua, los capítulos 5 y 6 dirigen la atención hacia la experiencia internacional para la búsqueda de lecciones que permitan un mejor desarrollo y una implementación más eficiente de los mercados de agua en España. En este sentido, la revisión histórica y el análisis de los impactos económicos, sociales y medioambientales de los mercados de agua californianos y australianos llevada a cabo en el capítulo 5 pone de manifiesto la idoneidad de la experiencia de los mercados de agua en la Cuenca del Murray-Darling en Australia como referente para la extracción de lecciones inspiradoras en la búsqueda de soluciones para la mejora de la configuración y del desempeño de los mercados de agua en España. Por tanto, de acuerdo con estos resultados, en el Capítulo 6 se realiza una primera aproximación a la extracción de lecciones de la experiencia australiana para la reforma de los mercados de agua en España; es decir, se evalúa bajo qué circunstancias, y hasta qué punto, la transferencia de las características y condiciones de funcionamiento imperantes en los mercados de agua en la Cuenca del Murray-Darling y su adopción por parte de los mercados de agua en España podría resultar exitosa. Como resultado, este capítulo aporta evidencia de que, una vez consideradas las diferencias temporales, institucionales y contextuales existentes entre ambas jurisdicciones, España ciertamente podría beneficiarse y extraer lecciones de la experiencia australiana, especialmente en lo relacionado con la capacidad adaptativa de las distintas políticas que sustentan la gestión de recursos hídricos del país, como es el caso de los mercados de agua. Finalmente, en el capítulo 7 se enumeran las principales conclusiones derivadas de la tesis y se realizan algunas recomendaciones políticas dirigidas a soportar la toma de decisiones en materia de gestión de recursos hídricos. Además, se lleva a cabo una descripción de las principales limitaciones de la investigación junto a la propuesta de futuras líneas de investigación. Mediante esta investigación se ha pretendido dar respuesta a interrogantes relacionados con el desempeño de los mercados de agua, los impactos esperados de su implementación, los problemas y las deficiencias en su funcionamiento que requieren una mayor atención y, sobre todo, con las posibilidades de actuación existentes para mejorar y estimular su potencial como instrumento para la reasignación de recursos hídricos en un contexto de escasez y cambio climático. Así, ha sido posible demostrar que los mercados de agua permiten una reasignación flexible y eficiente los recursos hídricos, contribuyendo a la maximización del bienestar social y permitiendo por tanto una mejor adaptación a las consecuencias del cambio climático, demostrándose igualmente que para que el mercado pueda alcanzar su máximo potencial resulta necesario el desarrollo y la puesta en marcha de medidas dirigidas a eliminar o reducir las barreras administrativas, culturales e institucionales que dan lugar a elevados costes de transacción (prohibición de otorgar nuevas concesiones, promover el funcionamiento conjunto de mercados y centros de intercambio, mayor transparencia en las operaciones del mercado, campañas de divulgación, etc.) así como la mejora de los principios de gobernanza del agua sobre los que se sustenta la gestión del recurso en nuestro país. Puede concluirse, por tanto, que el nuevo conocimiento generado por esta investigación permite dar soporte a la toma de decisiones encaminadas a la adopción de los cambios normativos e institucionales necesarios en España para optimizar el diseño e implementación de los mercados de agua, posibilitando con ello una mejora efectiva de la gestión pública del recurso, y sirviendo también como referencia para otras jurisdicciones a nivel internacional en las que los mercados de agua se encuentren en una fase inicial de desarrollo.

Objetivou-se com esta pesquisa, analisar o perfil vertical da concentração troposférica de vapor de água com a verificação de homogeneidade e identificação de tendência em sua distribuição. Para este fim, foram utilizadas informações do perfil vertical e horizontal da concentração de vapor de água na troposfera, avaliada por meio da razão de mistura (r). A análise foi realizada para os níveis báricos atmosféricos de 700, 500 e 300 hPa, sendo selecionadas informações provenientes de radiossondagens, que apresentaram dados contínuos entre os anos de 1980 a 2010; realizadas em estações localizadas no Ártico, América do Norte, Central e do Sul, com algumas sobre os oceanos Pacífico e Atlântico. Para identificar tendências, as séries temporais de vapor de água foram submetidas ao teste estatístico não paramétrico de Mann-Kendall, juntamente com a análise de regressão linear simples, testada por meio do teste t de Student, para o coeficiente angular da reta. A homogeneidade das séries temporais foi constatada por meio do teste estatístico não paramétrico de Pettitt, o qual detecta mudança abrupta existente em séries temporais. Para ambos os testes, foi adotado nível de significância estatística de α = 0,05% de probabilidade. Os resultados mostram que a concentração de vapor de água troposférica, para os níveis analisados, apresentou características distintas em sua distribuição espacial e temporal. Para regiões como o Ártico, América do Norte, Caribe e norte da América do Sul foi possível identificar a predominância de tendência positiva na concentração de vapor de água no nível de 700 hPa, sendo em várias análises, observada significância estatística. Tendências negativas neste nível foram identificadas no sudoeste dos EUA, México e sul da América do Sul. Para os níveis de 500 hPa, foi observado uma aumento do número de estações que apresentaram tendência positiva estatisticamente significativa sobre a América do Norte e Ártico. Em 300 hPa, a preeminência das estações com tendência positiva (negativa), com significância estatística, foi observada sobre o região do Caribe (sul dos EUA). A verificação da homogeneidade do vapor de água atmosférico mostrou em algumas estações de medição, a existência de mudança abrupta em sua distribuição, com a predominância de aumento na concentração de vapor de água após o ano indicado como sendo o de mudança, em todos os níveis em análise. | This thesis analyse the vertical profile of the tropospheric water vapor with verification of homogeneity and identification trends in its distribution. For this purpose, has been applying vertical and horizontal profile of water vapor in the troposphere analyzed, by the mixing ratio (r). The analysis was realized to atmospheric pressure levels of 700, 500 and 300 hPa, selected from radiosondes information at stations located in the Arctic, North America, Central and South America, in the Pacific and Atlantic oceans. To identify trends, series of water vapor time were subjected to statistical non parametric Mann-Kendall test, along with analysis of simple linear regression, tested using the Student t test for the slope of the regression. The homogeneity of the time series was calculated using the non parametric statistical test Pettitt which detects existing abrupt change in time series. For all tests, was adopting a statistical significance level of α = 0.05% probability. The results have shows that the concentration of tropospheric water vapor, to atmospheric pressure levels, showed different characteristics in its spatial and temporal distribution. For regions such as the Arctic, North America, the Caribbean and northern South America the predominance of positive trends in the concentration of water vapor in the level of 700 hPa, have been founal. Negative trends at this level were identified in the southwestern U.S., Mexico, and southern South America. For the level of 500 hPa, et has observed been an increases in number of stations with statistically significant positive trends over North America and the Arctic. At 300 hPa, the preeminence of stations with positive (negative) trends, with statistical significance was observed over the Caribbean (southern U.S.) region. The verification of the homogeneity the water vapor showed a few measuring stations the existence of abrupt change in their distribution, with predominant increase in the concentration of water vapor after the year indicated. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

RESUMEN El agua es un compuesto que gracias a sus propiedades ha posibilitado la vida, ha conformado el paisaje y ha moldeado las civilizaciones en la faz de la tierra. No todas las regiones poseen la misma disponibilidad y su escasez relativa; junto con el cambio climático está generando conflictos entre pueblos y actividades económicas y medioambientales, pero siendo un conflicto global, se debe enfrentar en la esfera local, para lo cual se deben fortalecer las capacidades locales en todos aquellos ámbitos en que el agua participa. | ABSTRACT Thanks to the properties of water life is possible; it has shaped the landscape and molded the civilizations on the face of the earth. Not all regions have adequate availability of water; its relative scarcity together with climate change is generating conflicts between nations and between economic activity and environmental concerns. Although this is a global conflict, it must be faced in local spheres, thus it is necessary to strengthen local capacities in all areas in which water is a factor.

[Resumo] “Água por um fio” e “Dar a volta ao lixo”, realizados em Cabo Verde e em Maputo, Moçambique, respetivamente, são dois documentários filmados em 2012 e emitidos na RTP África em 2014. ‘Água por um Fio’ mostra, pela voz de especialistas, governantes e agricultores, como Cabo Verde tenta caminhar para uma gestão sustentável da água nas esferas do consumo público, agricultura e indústria. Os efeitos das alterações climáticas, associados a uma maior pressão sobre os recursos naturais devido ao aumento da procura turística, obrigam o país a novas soluções de modo a garantir a preservação deste recurso essencial para as gerações futuras. ‘Dar a volta ao lixo’ oferece o testemunho de vários intervenientes em todo o ciclo da gestão de resíduos na cidade de Maputo, Moçambique. A lixeira de Hulene, praticamente rodeada pela malha urbana, é a principal fonte de rendimento para centenas de catadores, que, num ambiente de queima a céu aberto, resgatam os resíduos com potencial de reciclagem. A solução poderá passar por reajustar a sua posição no ciclo, tornando-os intermediários dos processos de recolha seletiva. | [Abstract] “A trickle of water” in Cape Verde and “Turn around the trash” in Maputo, Mozambique, are two documentaries flmed in 2012 and presented in RTP Africa in 2014. Through the voice of experts, government leaders, and farmers, “A trickle of water” shows the attempts by Cape Verde to move towards a sustainable water management in public consumption, agriculture and industry. The efects of climate change associated with increased pressure on natural resources due to increased tourist demand have forced the country to new solutions to ensure the preservation of this essential resource for future generations. “Turn around the trash” ofers the testimony of various stakeholders across the waste management cycle in Maputo, Mozambique. The Hulene dump is almost entirely surrounded by an urban area. It is the main source of income for hundreds of collectors who, in an open-burning environment, recover waste with recycling potential. A future solution could readjust the position of people in the waste cycle, making them intermediates of a separate waste collection process.

La presión demográfica, la urbanización, el cambio climático y la mala gestión están ejerciendo una presión sin precedentes sobre la principal fuente de vida del Planeta. Si a esto le añadimos la transformación de las dietas, -consumimos más proteínas animales, que requieren diez veces más agua para su producción- el resultado es uno: la escasez. ¿Cómo lograremos que haya agua para todo y para todos? Este libro busca la respuesta.

Endotherms dissipate heat to the environment to maintain a stable body temperature at high ambient temperatures, which requires them to maintain a balance between heat dissipation and water conservation. Birds are relatively small, contain a large amount of metabolically expensive tissue, and are mostly diurnal, making them susceptible to physiological challenges related to water balance and heat dissipation. We compiled total evaporative water loss (TEWL) measurements for 174 species of birds exposed to different temperatures and used comparative methods to examine their relationships with body size, ambient temperature, precipitation, diet, and diel activity cycle. TEWL in the thermoneutral zone (TNZ) was associated primarily with body mass and activity phase. Larger and more active-phase birds, with their higher metabolic rates, lost more water through evaporation than smaller, resting-phase birds, particularly at higher thermal exposures. However, maximum temperature of the natural habitat became an important determinant of TEWL when birds were exposed to temperatures exceeding the TNZ. Species from hotter climates exhibited higher TEWL. Adaptation to arid climates did not restrict evaporative water loss at thermal conditions within the TNZ, but promoted evaporative water loss at exposures above the TNZ. The TEWL of granivores, which ingest food with low water content, differed little from species with other food habitats under all thermal conditions. The effects of environmental covariates of TEWL were dissimilar across thermal exposures, suggesting no evidence for a tradeoff between water conservation in the TNZ and heat dissipation at exposure to higher temperatures. Thus, birds may be able to acclimate when climate change results in the need to increase heat dissipation due to warming, except perhaps in hot, arid environments where species will need to depend heavily upon evaporative cooling to maintain homeothermy.

RESUMEN La futura disponibilidad hídrica es un reto al que los núcleos urbanos han de hacer frente. Los escenarios de cambio climático plantean una importante reducción de los recursos hídricos debido al aumento de las temperaturas y descenso de las precipitaciones. No obstante, la situación se agrava aún más, si tenemos en cuenta que se espera un incremento de la demanda urbana, al producirse una mayor concentración de la población en estas áreas. Teniendo en cuenta este contexto, se analiza cómo estos factores van a afectar (o están afectando ya) a la cuenca del río Pas, la principal zona de suministro de agua a la ciudad de Santander, y a su desembocadura, también vulnerable debido al ascenso del nivel del mar. Finalmente, se valora si las políticas de gestión de los recursos hídricos están teniendo en cuenta esta realidad y cómo se plantean las decisiones de inversión en infraestructuras. | ABSTRACT The future water availability is a challenge that cities have to face. Climate change scenes pose an important water reduction due to temperature rise and rainfall decline. Although, the situation is getting worse, taking into account that urban demand of water is expected to rise, since cities are assembling a greater population. Given this situation, this report analyzes how these factors are going to affect (or have already affected) the basin of river Pas, the main area of water supply to the city of Santander, and its mouth, also vulnerable due to sea rise. Finally, this report is going to assess, if water management policies are taking into consideration these realities and how infrastructure investment decisions are made. | Grado en Geografía y Ordenación del Territorio

El cambio climático y el aumento de la demanda del recurso hídrico a través de los años ha generado una crisis de escasez en varias regiones del mundo, por consiguiente, la implementación de los Sistemas de Capitación de Agua Lluvia (SCALL), en las últimas dos décadas se ha constituido como una estrategia de desarrollo sostenible. El presente artículo identificó el proceso de desarrollo de los sistemas de captación y aprovechamiento de agua lluvias en diferentes actividades industriales. Los resultados obtenidos determinaron que los SCALL se han desarrollado en la agroindustria, industria piscícola, ganadera, en la salud (sector terciario), aeroportuaria e instituciones educativas y centros comerciales y así de identificar el proceso de desarrollo como también la viabilidad de implementación de esta medida. Sin embargo, no en todos los sectores industriales evidenciaron casos de éxito, algunos presentaron condiciones precarias de tratamiento y viabilidad técnica y económica, las cuales deben ser abordas ampliamente para investigaciones futuras en el desarrollo de los SCALL. | Climate change and the increase in demand for water resources over the years has generated a scarcity crisis in several regions of the world, consequently, the implementation of Rainwater Capture Systems (SCALL), in the last two decades it has been constituted as a sustainable development strategy. This article identified the development process of rainwater catchment and use systems in different industrial activities. The results obtained determined that the SCALLs have been developed in the agribusiness, fish industry, livestock, in health (tertiary sector), airports and educational institutions and shopping centers and thus identify the development process as well as the feasibility of implementing this measure. However, not all industrial sectors showed success cases, some presented precarious treatment conditions and technical and economic viability, which should be broadly addressed for future research in the development of SCALLs. | Ingeniero Ambiental | http://www.ustavillavicencio.edu.co/home/index.php/unidades/extension-y-proyeccion/investigacion | Pregrado