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Construcción de modelo de simulación de sistemas agro-productivos mediante cuantificación hídrica al año 2030 en el Canal de Riego Cayambe Pedro Moncayo
Los avisos y alertas meteorológicas constituyen pronósticos diseñados para identificar las áreas susceptibles a la ocurrencia de eventos hidrometeorológicos adversos y extremos. Su propósito principal es minimizar los impactos asociados a dichos fenómenos mediante la provisión de información oportuna que permita a las autoridades y a la población implementar medidas de protección adecuadas. Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [IPCC, por sus siglas en inglés], un evento meteorológico extremo suele ubicarse por debajo del percentil 10 o por encima del 90 de la función de densidad de probabilidad observada. La actualización de los valores umbrales se realizó utilizando el método de percentiles, siguiendo los procedimientos establecidos por los servicios meteorológicos de Perú y Argentina, y en conformidad con los criterios de cálculo definidos por la Organización Meteorológica Mundial [WMO, por sus siglas en inglés]. El análisis partió de una base de datos de precipitación diaria, previamente homogeneizada y rellenada, que abarca registros desde 1966 hasta 2018. Se evaluaron los percentiles 75, 90, 95 y 99, aplicándolos al período histórico 1981-2010, utilizando información de 757 puntos de monitoreo distribuidos en el territorio ecuatoriano. Asimismo, se emplearon datos sobre regiones de precipitación homogénea para agrupar las estaciones meteorológicas. Durante el análisis, se evaluó cómo varían los valores umbrales al excluir información de años con la presencia del fenómeno El Niño (1981-2010), y al segmentar los datos en períodos anteriores y posteriores al año 2000. Además, se compararon los percentiles derivados de dos productos satelitales correspondientes al período 1981-2018. Los resultados evidenciaron que los valores umbrales presentan variaciones significativas entre las regiones del Ecuador (Costa, Sierra y Oriente), lo que impide su generalización a grandes extensiones de terreno. Asimismo, se identificaron limitaciones para describir con precisión la precipitación y los umbrales en el sur de la región Interandina, las estribaciones de la Cordillera Oriental y la región Amazónica. Estos hallazgos sugieren la necesidad de desarrollar estudios adicionales para mejorar la caracterización de estas áreas
Estudio de la normal climatológica de radiación solar en Ecuador para el periodo 1985 - 2015 y su impacto en el sector floricultor
Esta investigación analiza cómo la radiación solar afecta la productividad agrícola en Ecuador, centrándose en las variaciones mensuales y anuales de radiación en diferentes regiones y, en el desarrollo de modelos de pronóstico para cultivos de ciclo corto y un cultivo perenne. Los resultados sobre la radiación solar mensual revelaron diferencias significativas entre la Costa, la Sierra y la Amazonía. En la Costa, estaciones como Babahoyo y Pichilingue registraron los valores más altos en marzo, vinculados a una menor nubosidad antes de la estación seca, con radiaciones que superaron los 15,000 MJ m-2. Por otro lado, la Sierra, representada por estaciones como Inguincho y Tomalón, mostró su pico máximo en agosto, el cuál empieza a incrementar en junio lo que concuerda con el inicio del solsticio de verano. En la Amazonía, estaciones como Nuevo Rocafuerte y Puyo presentaron máximos en septiembre y octubre, relacionados con la disminución de nubosidad en los cambios estacionales. Estas diferencias reflejan cómo el clima y la geografía moldean la disponibilidad de radiación solar en el país. Para el pronóstico de la producción, se emplearon modelos matemáticos basados en la Transformada de Fourier, permitiendo captar los ciclos naturales de radiación solar y proyectar el rendimiento futuro. En el cultivo de ciclo corto, como la papa, se observó que el rendimiento sigue de cerca las fluctuaciones en la radiación solar, con proyecciones que apuntan a un incremento en la productividad en los próximos cinco años. Por su parte, en un cultivo perenne, como las rosas, se identificó una estrecha relación entre la radiación y la producción de biomasa. Sin embargo, se proyecta una ligera disminución en la biomasa hacia 2025, asociada a la reducción en la actividad solar. En conclusión, los resultados destacan la importancia de integrar datos climáticos en la planificación agrícola para mejorar la sostenibilidad y de esta manera fortalecer los sistemas de monitoreo de radiación solar y fomentar la investigación para adaptar los sistemas productivos a los cambios climáticos, asegurando un manejo eficiente de los recursos y mejorando la competitividad del sector agrícola y florícola
Biorremediación de cuerpos de agua agrícolas con Eichhornia crassipes: Un estudio en cultivos de pitahaya
El cultivo de pitahaya en Palora, provincia de Morona Santiago, ha crecido significativamente, aumentando el uso de pesticidas para el control de plagas y enfermedades, lo que genera preocupación ambiental por la contaminación de cuerpos de agua debido a la escorrentía y la infiltración. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la eficiencia de Eichhornia crassipes en la remoción de contaminantes presentes en el agua de sistemas agrícolas. Se realizó análisis de pesticidas en muestras de agua, identificando la presencia de insecticidas, fungicidas y herbicidas en concentraciones variables, destacándose el metalaxil y el tebuconazol en niveles preocupantes, lo que sugiere su persistencia en el ambiente. Para mitigar estos impactos, se diseñó un experimento bajo condiciones controladas de temperatura (24 °C) y fotoperiodo (12/12), con tratamientos expuestos a contaminantes en concentraciones conocidas, además de un control y un blanco con nutrientes. Se realizaron muestreos de agua cada seis días para análisis de pesticidas y monitoreo fisicoquímico cada 48 horas. Los resultados preliminares mostraron un aumento en el pH, volviéndose más básico, y un incremento en la conductividad del agua. Además, el oxígeno disuelto se mantuvo por debajo de 1 mg L-1 en presencia de contaminantes, lo que sugiere un efecto de la contaminación en la disponibilidad de oxígeno. Estos hallazgos indican que E. crassipes puede influir en la calidad del agua y presenta potencial para su uso en estrategias de biorremediación en entornos agrícolas con alto uso de pesticidas, contribuyendo a la reducción de su impacto ambiental
Rendimiento a la canal en la cabra manejada a campo abierto en el Sur del Ecuador
More than 70% of Ecuador’s goat population is found in the south of the country, where they are managed in open fields, with little technological application and support. The objective was to determine the performance of these animals at hot and cold carcasses and the degree of runoff. A total of 457 goats of different ages, genetic groups, and biotypes, slaughtered at the Municipal Slaughter Center of Zapotillo, were included in the study. Information on ante-mortem weights, and hot and cold carcasses was collected, and factors such as sex, age, breed group, and biotype were included in the analysis using an ANOVA with a randomized linear model. The results show a hot and cold carcass yield of 41.8± 2.6% and 41.1± 2.7% respectively, with no statistical difference in the factors analyzed. It is highlighted that carcass yield decreases minimally with increasing age; males present a slightly higher carcass yield (41.9%) compared to females (41.7%); regarding the breed, there were also slight differences with Chuscos Criollos, Mestizos and Anglo Nubian, presenting 41.8%, 42.1% and 41% of the hot carcass yield respectively; analyzing the biotype, presence and absence of horns, the yield was 41.8% and 41.9 % respectively. It is important to note that there was a minimal level of runoff in this population (1.23%). We conclude that these goats have a low carcass yield compared to other populations, possibly due to the type of management and feeding, where water scarcity predominates. It is worth noting the slight superiority of the Mestizo breed, which could be a good option for improving these variables.En el sur del Ecuador se encuentra más del 70% de la población de cabras del país, manejadas a campo abierto y con escasa aplicación y asistencia tecnológica. Conocer el rendimiento a la canal caliente y fría, y el grado de escurrimiento de estos animales, fue el objetivo de la investigación. 457 cabras de diferentes edades, sexo, grupos genéticos y biotipo, que se sacrificaron en el Centro de faenamiento Municipal del cantón Zapotillo, fueron consideradas en el estudio. La información de pesos ante-morten, canal caliente y fría fue recopilada y factores como sexo, edad, grupo racial y biotipo fueron considerados en el análisis mediante ANOVA, con un modelo lineal aleatorizado. Los resultados muestran un rendimiento a la canal caliente y fría de 41,8±2,6% y 41,1±2,7% respectivamente, no existiendo diferencia estadística en los factores analizados. Destacando que el rendimiento a la canal disminuye mínimamente conforme la edad aumenta; los machos presentan ligera superioridad (41,9%) en relación con las hembras (41,7%); en los grupos raciales los Chuscos criollos, Mestizos y Anglo Nubian, presentaron 41,8%, 42,1% y 41% de rendimiento a la canal caliente, respectivamente. Analizando el biotipo, presencia y ausencia de cuernos, el rendimiento fue de 41,8% y 41,9%; destacando en toda esta población su grado de escurrimiento mínimo (1,23%). Se concluye que, estas cabras presentan un rendimiento bajo en comparación con otras poblaciones, posiblemente por el tipo de manejo y alimentación que disponen, en donde predomina la escasez de agua. Hay que destacar la ligera superioridad del grupo de mestizas, demostrando ser una opción para mejorar estas variables
Evaluación de la solución nutritiva Steiner aplicada al cultivo de cáñamo medicinal (Cannabis sativa L.) var. Cherry Oregon, bajo invernadero
Proper nutritional management is crucial for the development and production of cannabinoids in the cultivation of Cannabis sativa var. Cherry Oregon. The objective of this research was to evaluate the effect of five concentrations of Steiner nutrient solution on the phenology of medicinal hemp, and to determine the optimal dosage of the nutrient solution for cannabinoid content (cannabidiol [CBD] and tetrahydrocannabinol [THC]). Research was conducted at the Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias [INIAP], Estación Experimental Santa Catalina [EESC], in Ecuador, under greenhouse conditions. Five concentrations of Steiner nutrient solution (50, 75, 100, 125 and 150%). Agronomic variables such as plant height, diameter at collar height, yield, and cannabinoid content in flowers were evaluated. Significant effects (p < 0.05) were used. Agronomic variables such as plant height, diameter at neck height, yield, and cannabinoid content in flowers were evaluated. Significant effects (p < 0.05) were observed in plant height and diameter at neck height. Tetrahydrocannabinol (THC) remained at concentrations lower than 1%. Concentrations at 75% and 100% of the nutrient solution showed higher levels of cannabidiol (CBD) with 15.3% and 15.15%, respectively. The nutrient solution at 125% and 100% concentrations promoted greater growth in plant height and diameter. The 125% concentration also produced the highest dry biomass yield with 810 g m-2 or 8.1 t ha-1, surpassing the other concentrations. It is concluded that the optimal concentration of Steiner solution was 125% for accumulation of dry biomass, and 75 and 100% for cannabinoid production in flowers (CBD), complying with current regulations (< 1% THC).El adecuado manejo nutricional es crucial para el desarrollo y producción de cannabinoides en el cultivo de Cannabis sativa var. Cherry Oregon. Esta investigación tuvo por objetivo evaluar el efecto de cinco concentraciones de solución nutritiva Steiner en la fenología del cáñamo medicinal, y determinar la dosis óptima de la solución nutritiva para el contenido de cannabinoides (cannabidiol [CBD] y tetrahidrocannabinol [THC]). La investigación fue realizada en el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias [INIAP], Estación Experimental Santa Catalina [EESC], en Ecuador, en condiciones de invernadero. Se emplearon cinco concentraciones de solución nutritiva de Steiner (50, 75, 100, 125 y 150%). Se evaluaron variables agronómicas como altura de planta, diámetro a la altura del cuello, rendimiento y contenido de cannabinoides en las flores. Se observó efecto significativo (p > 0,05) en altura de planta y diámetro del cuello. El THC se mantuvo < 1%. Concentraciones al 75% y 100% de la solución nutritiva mostraron niveles superiores de CBD con 15,3 y 15,15%, respectivamente. La solución nutritiva al 125 y 100% promovieron un mayor crecimiento en altura y diámetro a la altura del cuello. La concentración al 125% también produjo mayor rendimiento de biomasa seca con 810 g m-2 o 8,10 t ha-1, superando al resto de concentraciones. Se concluye que la concentración óptima de solución Steiner fue de 125% para acumulación de biomasa seca, y del 75 y 100% para la producción de cannabinoides en flores (CBD), cumpliendo con las regulaciones vigentes (< 1% de THC)
Extracto de ajo macho (Allium sativum L.) estabilizado en nanoemulsión: alternativa para la resistencia microbiana
Introducción
La resistencia a los antimicrobianos es una amenaza para la salud pública a nivel mundial, por lo que es necesaria la búsqueda de nuevos compuestos con actividad antimicrobiana (Murray et al., 2019). El ajo macho (Allium sativum L.) contiene S- allyl cysteine [SAC], un compuesto azufrado con efecto antibacteriano pero que es inestable (Elfiyani et al., 2021). El objetivo de este estudio es estabilizar a SAC incluyéndola en la fase dispersa de una nanoemulsión O/W y evaluar su eficacia frente a bacterias de importancia clínica como Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae.
Materiales y métodos
Se trató el ajo por extracción en frío con aceite de oliva y con él, se preparó la nanoemulsión mediante sonicación con la fase acuosa y los emulsificantes. La evaluación antibacteriana frente a Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae se realizó por microdilución en caldo, ensayando diferentes volúmenes y concentraciones aproximadas de SAC en emulsión: 26,7ug/20ul y 66,7ug/50ul y en nanoemulsión: 3,5µg/20ul y 8,7µg/50ul.
Resultados
No hay efecto antibacterial frente a Klebsiella pneumoniae al usar 20ul tanto de la emulsión como de la nanoemulsión, mientras que a 50ul, la nanoemulsión parece tener efecto antibacteriano con reducción logarítmica del crecimiento en el rango de 0,4 a 0,9; la emulsión al mismo volumen, pero mayor masa, no tuvo actividad. Adicionalmente, la emulsión mostró efecto en la reducción logarítmica para Staphylococcus aureus en ambos volúmenes en el rango de 2 a 4 logs. Por otro lado, la nanoemulsión exhibió una reducción logarítmica del crecimiento de Staphylococcus aureus de entre 0,6 a 1. Únicamente, el efecto antibacterial observado para Klebsiella pneumoniae por la nanoemulsion, parecer ser dosis dependiente (Figura 1).
Figura 1. Efecto del extracto de ajo estabilizado en el crecimiento de Klebsiella pneumoniae y Staphylococcus aureus.
Conclusiones
La nanoemulsión tuvo efecto antibacterial aún cuando SAC se encontró en menor cantidad que en la emulsión, pero se necesita aumentar la cantidad de SAC en la nanoemulsión y ensayar si esto mejora el efecto antibacteriano. El uso de estas moléculas, basadas en productos naturales, podría representar una alternativa novedosa como antimicrobiano frente a microorganismos patógenos y oportunistas de importancia, principalmente en el ámbito hospitalari
Efecto inhibitorio de aceites esenciales frente a Prototheca bovis
Introducción
La mastitis bovina provocada por microalgas patógenas, como Prototheca bovis, ha sido poco estudiada y ha exhibido resistencia a antimicrobianos. Esta representa un desafío en el sector ganadero por su impacto en la salud animal y en la economía agropecuaria, reflejando la necesidad de alternativas terapéuticas. Por tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto inhibitorio in vitro de cinco aceites esenciales [AE] sobre el desarrollo de Prototheca bovis.
Materiales y métodos
Una suspensión de P. bovis en caldo BHI (McFarland 2) fue inoculada sobre la superficie de PDA con pocillos en los que se añadieron alícuotas de diferentes AE (guaviduca, árbol de té, romero, lavanda, albahaca), previamente obtenidos por destilación por arrastre de vapor. Luego de 48 horas de incubación (37 ºC), se midió el diámetro de los halos de inhibición. Posteriormente, se determinó la concentración mínima inhibitoria [CMI] de los AE en un rango de concentración de 40 – 280 mg mL-1 en placas de 96 micropocillos conteniendo 100 µL de TSB.
Resultados
El desarrollo de P. bovis fue inhibido por todos los AE. Sin embargo, el diámetro de inhibición de los aceites de té y guaviduca fue significativamente superior (p<0,05) al de los demás. Adicionalmente, la CMI del aceite de té correspondió a 40mg/ml, seguido por el aceite de guaviduca y albahaca (80 mg mL-1). Asimismo, los aceites de lavanda y romero exhibieron CMIs potencialmente superiores a las concentraciones evaluadas. Estos hallazgos podrían fundamentarse en que las concentraciones específicas de los compuestos contenidos en los AE son determinantes sobre su efecto. Por ejemplo, una concentración de piperitona (40,35%) y terpinen-4-ol (40%) en los AE de guaviduca y árbol de té, respectivamente, así como de linalol (37,39 %) y eugenol (21,61%,) en AE de albahaca, reflejarían sus resultados comparativos.
Conclusiones
Este estudio demuestra un potencial prometedor de los AE de té, guaviduca y albahaca como agentes antimicrobianos contra Prototheca bovis. En contraste, el aceite de romero y lavanda no mostraron efectos significativos, sugiriendo la necesidad de explorar otros AE con diferentes perfiles químicos y considerar otras especies de Prototheca para futuras investigaciones, subrayando la importancia de explorar alternativas naturales para el tratamiento de esta enfermedad
Biodegradación de pesticidas por microorganismos aislados de compost
Soil degradation and low agricultural productivity have often been linked to the indiscriminate use of pesticides. In recent years, to restore soil fertility, farmers have increasingly turned to organic fertilizers, which supply both macronutrients and micronutrients to enhance crop production. However, the microbial load of these fertilizers can significantly impact soil biological populations, their diversity, and their activity. In this context, the objectives of this study were to assess the microbiological quality of compost samples and to conduct pesticide degradation tests. Microbiological analyses revealed that the compost’s microbial load was primarily composed of phytopathogenic fungi, such as Fusarium spp. and Cladosporium spp., as well as phytopathogenic bacteria, including Pseudomonas spp. and Enterobacteriaceae, which are pathogenic to humans and animals. The population and diversity of actinomycetes were notably low. Previous analyses identified the persistence of pesticides such as glyphosate, chlorfenapyr, and difenoconazole in the samples. The most abundant bacteria and actinomycetes, identified as Pseudomonas spp. and Streptomyces spp. (ACP1 and ACP2), were effective in degrading these pesticides under in vitro conditions. Specifically, difenoconazole was degraded by up to 70%, chlorfenapyr by 44%, and glyphosate by 30%, both individually and in mixtures. These results demonstrate the potential of these microorganisms for use in decontamination and bioremediation processes by reducing pesticide concentrations in soil.La degradación del suelo y la baja productividad agrícola a menudo se han relacionado con el uso indiscriminado de pesticidas. En los últimos años, con el objetivo de restaurar la fertilidad del suelo, los agricultores han recurrido al uso de fertilizantes orgánicos, los cuales aportan tanto macronutrientes como micronutrientes para mejorar la producción agrícola. Sin embargo, la carga microbiana de estos fertilizantes también puede afectar a las poblaciones biológicas del suelo, su diversidad y su actividad. En este contexto, los objetivos de este estudio fueron evaluar la calidad microbiológica de muestras de compost y realizar pruebas de degradación de pesticidas. Los análisis microbiológicos revelaron que la carga microbiana del compost estaba compuesta principalmente por hongos fitopatógenos, como Fusarium spp. y Cladosporium spp., así como por bacterias fitopatógenas, incluidas Pseudomonas spp. y enterobacterias, las cuales pueden ser patógenas para humanos y animales. La población y diversidad de actinomicetos fue notablemente baja. Análisis previos identificaron la persistencia de pesticidas como glifosato, clorfenapir y difenoconazol en las muestras. Las bacterias y actinomicetos más abundantes, caracterizados como Pseudomonas spp. y Streptomyces spp. (ACP1 y ACP2), fueron eficaces en la degradación de estos plaguicidas en condiciones in vitro. Específicamente, el difenoconazol se degradó hasta en un 70 %, el clorfenapir en un 44 % y el glifosato en un 30 %, tanto de forma individual como en mezclas, reduciendo así la concentración de estos contaminantes y demostrando el potencial de estos microorganismos en procesos de descontaminación y biorremediación
Sostenibilidad en sistemas agroforestales: Casos de estudio del Cantón Santo Domingo
The study focuses on proposing agroforestry associations to characterize and evaluate the sustainability of farms in the Santo Domingo canton. This approach could promote the farm’s long-term viability and contribute to the region’s sustainable rural development, as agriculture and livestock are vital to the local economy. The non-experimental methodology employed included direct observation, documentary analysis, and surveys, that addressed the economic, environmental, and social dimensions of sustainability. The results showed that only 20% of the farms are fully sustainable, meeting all three sustainability indicators and achieving an overall index of at least two. Four farms were classified as sustainable: three in the Puerto Limón parish and one in Valle Hermoso. The remaining farms in the canton reflect a limited proportion of integral sustainability. In terms of income, farms primarily rely on the sale of cocoa and plantains. Expenditures are allocated to inputs, tools, transportation, and occasional labor. The most significant socioeconomic limitations identified were low education levels and economic risk, while the main challenges identified at the production level were limited crop diversity and soil nutrient depletion. These findings underscore the urgent need for strategies that strengthen the sustainability of agricultural and livestock production and enhance community resilience and social cohesion. Proposed agroforestry associations could optimize resource use, foster biodiversity, and ensure a more viable future for these rural communities.El estudio se centra en proponer asociaciones agroforestales mediante la caracterización y evaluación de la sostenibilidad de fincas en el cantón Santo Domingo, que promuevan su viabilidad a largo plazo y contribuyan al desarrollo rural sostenible de la región, donde la agricultura y ganadería son vitales para la economía local. La metodología no experimental utilizada incluyó observación directa, análisis documental y encuestas, considerando las dimensiones económica, ambiental y social de la sostenibilidad. Los resultados indicaron que solo el 20% de las fincas son completamente sostenibles, cumpliendo con los tres indicadores de sostenibilidad y alcanzando un índice general igual o superior a dos. Cuatro fincas se clasificaron como sostenibles: tres en la parroquia Puerto Limón y una en Valle Hermoso, mientras que el resto del cantón refleja una proporción limitada de sostenibilidad integral en sus fincas. En términos de ingresos, las fincas dependen principalmente de la venta de cacao y plátano, mientras que los egresos se destinan a insumos, herramientas, transporte y capital humano ocasional. Entre las limitaciones socioeconómicas más destacadas se encuentran la baja escolaridad y el riesgo económico; a nivel productivo, los desafíos incluyen una diversidad limitada de cultivos y la pérdida de nutrientes del suelo. Estos hallazgos subrayan la necesidad urgente de estrategias que fortalezcan la sostenibilidad de la producción agrícola y ganadera, mejorando la resiliencia y la cohesión social en la comunidad. Las asociaciones agroforestales propuestas tienen el potencial de optimizar el uso de recursos, fomentar la biodiversidad y asegurar un futuro más viable para estas comunidades rurales
Efecto del cambio en usos del suelo sobre la respuesta hidrológica en la cuenca Puyango-Tumbes, Ecuador-Perú
El cambio de uso del suelo es uno de los principales factores impulsores del cambio hidrológico de las cuencas hidrográficas. Por tanto, las respuestas hidrológicas a los cambios en el uso del suelo requieren evaluaciones detalladas para garantizar una gestión sostenible tanto de los recursos hídricos como de los ecosistemas naturales. El objetivo de este estudio fue simular el impacto de diferentes escenarios de cambio de uso del suelo (LULC: 1985, 1995, 2005 y 2015) en el balance hídrico, a través del modelado de la Herramienta de Evaluación de Suelos y Aguas [SWAT], en la cuenca del río Puyango Tumbes perteneciente a Ecuador y Perú durante un período de 35 años (1981– 2015). El análisis de LULC muestra que hubo un aumento del porcentaje de área de la cuenca cubierta por pastizales en un 18% mientras que hubo una disminución de las sábanas del 38%. Además, las características del caudal cambiaron desde 1985 al 2015 en las tres estaciones hidrométricas analizadas. La estación Pindo (Ecuador) presentó una disminución de 4,05 m3 s-1, la estación Puyango (Ecuador) 33,38 m3 s-1 y la estación El Tigre (Perú) con 21,82 m3 s-1. La dinámica del ciclo hidrológico presentó una tendencia creciente en la evapotranspiración con 2,14% y por el contrario una disminución del caudal superficial del 20,72%, percolación del 29,19% y flujo lateral del 0,93%. La evidencia de estos cambios y la evaluación de sus efectos son particularmente relevantes para la gestión sostenible a largo plazo de los recursos hídricos y más aún al ser una cuenca binacional