El 97% del agua en México es agua subterránea y sólo 3 % agua superficial. A pesar de ello, las decisiones en torno al agua están basadas en la división del territorio en cuencas hidrográficas, es decir en delimitación del funcionamiento del agua superficial y sin considerar el agua subterránea. El manejo de acuíferos se hace por delimitaciones administrativas y no naturales. La cuenca hidrológica si incorpora el funcionamiento del agua superficial y subterránea. Aún más, es fundamental incorporar el concepto de sistemas de flujo, donde el análisis del ciclo del agua incorpora, adicionalmente, la interacción del clima y los ecosistemas. Por lo que la administración del territorio en cuencas hidrográficas pone a México con un atraso de varias décadas en la investigación y manejo integral del ciclo del agua.

Un ejemplo claro de ello es el daño causado a las cuencas y acuíferos del país, donde destaca la cuenca Lerma-Chapala y la Región Lagunera. En ésta última, ubicada en el norte de México, se han documentado altas concentraciones de arsénico en el agua subterránea, donde el envenenamiento por arsénico es crónico y endémico que al presente ha alcanzado la totalidad del acuífero que abastece a las ciudades de Torreón, Gómez Palacio y Ciudad Lerdo. En esta región existió un debate acalorado sobre el origen del arsénico que continuó por décadas, y al no entenderse el funcionamiento de los sistemas de flujo de agua subterránea se incurrió en una serie de errores de manejo del agua superficial y subterráneo que están llevando, a esa fértil cuenca en el pasado, a su colapso actual; principalmente por la producción lechera.

La Región Lagunera consistía en una serie de antiguos lagos conectados que se desarrollaron al final de una depresión topográfica en condiciones de cuenca cerrada. Investigaciones recientes abordaron la composición química e isotópica del agua subterránea y se aplicó un modelado geoquímico en el extremo sureste de La Región Lagunera para determinar el origen del arsénico. Las muestras de agua subterránea se obtuvieron de un acuífero carbonatado y granular y de materiales lacustres arcilloso (denominado acuitardo) en el lago terminal de Viesca. Los resultados muestran que el agua subterránea se originó como agua meteórica que llegó a los lagos principalmente a través de manantiales abundantes en el acuífero carbonatado y por las inundaciones perennes de los ríos Nazas y Aguanaval.

El agua del Paleo-lago sufrió una evaporación progresiva, como lo demuestra el comportamiento de isótopos ambientales de oxígeno y deuterio y los patrones geoquímicos característicos en el acuífero granular y acuitardo, que resultaron en agua subterránea altamente salina, rica en arsénico -hasta 5000 microgramos por litro, cuando el límite para consumo humano en México es 25  microgramos por litro y el internacional de 10 microgramos por litro-. La edad de ésta agua subterránea es superior 30 000 años. La concentración de arsénico en el agua subterránea estuvo limitada por diversos procesos 1) adsorción o coprecipitación sobre los óxidos de hierro que se formaron, 2) en las superficies de arcilla mineral y 3) el carbono orgánico.

Durante décadas de explotación del acuífero, el agua subterránea rica en arsénico y otros elementos químicos avanzaron progresivamente desde los márgenes lacustres hacia el acuífero granular principal, debido a la inversión de los gradientes hidráulicos causados por la explotación intensiva de aguas subterráneas y la reducción del escurrimiento de agua dulce provocado por la construcción de presas en los principales ríos. La desorción del arsénico incorporará concentraciones adicionales de arsénico en las aguas subterráneas y continuará teniendo efectos negativos significativos sobre la salud humana y el medio ambiente. Se estima que en la actualidad cerca de 4 millones de personas están consumiendo agua con altos niveles de arsénico. Las autoridades desde luego no se han hecho responsables de este problema; mientras que las empresas responsables, ya migraron al sur.