ANEXOS LA GESTIÓN DE PASTIZALES DESDE EL ENFOQUE DE LA ECONOMÍA ECOLÓGICA Estudio de caso: Marinilla

Investigadora

CLAUDIA ELENA ÁLVAREZ CANO Programa curricular

MAESTRÍA EN MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO Director

SERGIO HERNANDO LOPERA CASTRO Escuela

PROCESOS Y ENERGÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN 2010

LISTA DE ANEXOS 1. PASO A PASO DE LA METODOLOGÍA CRITINC .............................................. 5 2. ESTUDIOS DE CASO DE LA METODOLOGÍA CRITINC ................................ 10 3. PASO A PASO DE LA METODOLOGÍA IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DEL CNC CON SIG .............................................................................................. 15 4. APTITUD DE LAS TIERRAS PARA USOS POTENCIALES GENERALES......... 26 5. FOTOS RECUPERACIÓN DE TALUDES ......................................................... 32 6. FOTOS RECUPERACIÓN DE LA LLANURA DE INUNDACIÓN DE LA QUEBRADA LA MARINILLA ................................................................................. 33 7. CLASIFICACIÓN DE LAS FUNCIONES DE LOS ECOSISTEMAS .................. 33 8. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CAMBIO EN UNA CAPA TEMÁTICA PARA DOS AÑOS DE REFERENCIA ................................................ 37 10. METODOLOGÍA MESMIS............................................................................... 50 11. MÉTODO AGROECOLÓGICO RÁPIDO PARA LA EVALUACIÓN DE LA SOSTENIBILIDAD................................................................................................. 51 12. ZONIFICACIÓN DE MARINILLA. PBOT DE 2000 .......................................... 55 13. CUENCAS HIDROGRÁFICAS DEL MUNICIPIO. PBOT DE 2000 .................. 56 15. APTITUD DE USO DEL SUELO. PBOT DE 2000 ........................................... 58 16. MODELO CARTOGRAFICO PROCEDIMIENTOS EN SIG ............................ 59 17. GRAFÍCOS ESTADÍSTICOS COBERTURAS VEGETALES .......................... 60 18. GRÁFICOS ESTADÍSTICOS CONFLICTOS POR USO DEL SUELO ............ 61 19. GRÁFICOS ESTADÍSTICOS INFORMACIÓN SOCIAL .................................. 62 20. FOTOS DE LOS PASTIZALES POR VEREDAS ............................................ 63 21. FOTOS DE LAS FUNCIONES DEL ECOSISTEMA ........................................ 68 22. ESTADÍSTICAS PECUARIAS DE MARINILLA 2005 Y 2008 .......................... 70

23. REGISTRO FOTOGRÁFICO FERIA DE GANADO ........................................ 72 24. REGISTRO FOTOGRÁFICO ESTADO DE VÍAS VEREDALES25. FOTOS PARQUE LINEAL .................................................................................................. 73 25. FOTOS PARQUE LINEAL............................................................................... 74 26. GANADO EN LA LLANURA DE INUNDACIÓN DE LA QUEBRADA LA MARINILLA ........................................................................................................... 75 27. PASTIZALES DEGRADADOS ........................................................................ 76

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LISTA DE MAPAS MAPA 1. CLASES SUELO CON AC016 MAPA 1 A. PENDIENTES MAPA 2. APTITUD DE USO DEL SUELO MAPA 3. ZONAS AGROECOLÓGICAS MAPA 4. USO POTENCIAL DEL SUELO MAPA 5. COBERTURA VEGETAL 1992 MAPA 6. COBERTURA VEGETAL 2001 MAPA 7. COBERTURA VEGETAL 2007 MAPA 8. CONFLICTO CON CLASE DE SUELO 1992 MAPA 9. CONFLICTO CON CLASE DE SUELO 2001 MAPA 10. CONFLICTO CON CLASE DE SUELO 2007 MAPA 11. PUNTOS DE REGISTRO FOTOGRÁFICO DE PASTIZALES 2009.

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1. PASO A PASO DE LA METODOLOGÍA CRITINC La fila superior del nivel 1 son las nueve características del ecosistema listadas previamente que dan lugar a las funciones ambientales emergidas del capital natural, incluyendo el capital natural cultivado. Debajo de estas características del ecosistema (y sobre el derecho, ver la figura 1) están las características de los ambientes no vivos hechos por el hombre (por ej, rasgos del paisaje, como paredes de piedra, o rasgos de los ambientes construidos), que también dan lugar a funciones ambientales. Las funciones emanadas de estas características ambientales son clasificadas en cuatro categorías: fuente (la capacidad para suministrar recursos), sumidero (la capacidad para neutralizar desechos, sin incurrir en cambios o daños en el ecosistema) soporte de vida (relacionada con la salud y el funcionamiento del ecosistema) y las funciones para el bienestar y la salud humana. De esta manera, las primeras tres series de funciones son puramente ambientales en su formulación, mientras que la cuarta categoría de función está específicamente interesada en los impactos sobre la gente. Las matrices en el nivel 1 muestran cuáles características dan lugar a cuáles funciones. La entrada en las matrices puede ser descriptiva y/o cuantitativa. Ellas probablemente contienen los indicadores de estado de la reserva de capital natural desde el que emanan las funciones relevantes. Las funciones derivadas de los ambientes no vivos hechos por el hombre están probablemente para ser en gran parte funciones en la cuarta categoría conectada con la historia, cultura, amenidad y apreciación estética. Moviéndose hacia el nivel 2, la sostenibilidad se preocupa por si las funciones fuente están disminuyendo. Esto puede ser que los indicadores de estado específicos de las matrices del nivel 1 resumen el suministro de recursos de funciones específicas (por ej, reservas de peces), en cuál caso estos indicadores pueden ser reproducidos aquí para dar una matriz de indicadores de estado para las funciones fuente. Matrices similares de indicadores de estado pueden producirse para las funciones sumidero (por ej, concentración de contaminantes en un lago), soporte de vida (por ej, diversidad de especies en un ecosistema, heterogeneidad espacial/mosaico, número de reservas o elementos similares en el paisaje que puedan proveer memoria ecológica para áreas turbadas, el número de corredores para aves, plantas, vida silvestre, etc) y las de bienestar y salud para los humanos ( por ej, rasgos de los paisajes hechos por el hombre existentes). El agotamiento es ocasionado por las actividades económicas de producción y consumo. En la parte izquierda del nivel 2 está una tabla con los ingresos(I) y salidas (S) físicos económicos. Las filas de la tabla I-S son los recursos agotados y, después abajo, de emisiones contaminantes. Las columnas de la tabla I-S son los sectores económicos usuales y las categorías de demanda final (incluyendo hogares). La fila de recursos muestra las entradas de varios recursos en los diferentes sectores económicos y la demanda final, dando entrada para el agotamiento de las funciones fuente por las actividades económicas específicas y los totales alimentados a través de las funciones fuente, para formar la Matriz de 5

Impacto A. Las actividades de agotamiento pueden afectar también las funciones sumidero (Matriz de Impacto B). El ejemplo clásico es la disminución de recursos agua. Por ejemplo, reducir el flujo de agua en un río puede reducir enormemente la capacidad del río para neutralizar la contaminación. Las actividades de agotamiento también pueden tener un impacto sobre las funciones soporte de vida (cuando, por ejemplo, se reduce la biodiversidad) y las funciones de salud y bienestar humano (por ej, cuando se seca el agua de los ríos, o se construyen proyectos que destruyen paisajes valiosos) y estas son representadas en las Matrices de Impacto C y D, (ver Ekins y Simon para una discusión más detallada de la aplicación de la estructura CRITINC al agua). La relación de las cuentas económicas con los flujos ambientales en esta forma fue recomendada por la Oficina Estadística de la UN, desde entonces se han desarrollado considerables tablas físicas de I-S (PIOT) para combinarlas con las tablas monetarias I-S que son unos rasgos estándares de contabilidad económica nacional. De esta manera, Vaze 1998, presenta la tabla ambiental I-S para el Reino Unido, en la que las emisiones están desagregadas por sector económico y se presentan como se muestra en la sección izquierda, ver la figura 1. La PIOT alemana descrita por Stahmer construye un flujo total de materiales para la economía alemana El flujo de recursos (medidos en toneladas) aparece debajo de la fila económica usual de la tabla monetaria I-S y se alimenta a través de los sectores económicos como en la figura 2. Pedersen 1994, muestra cómo en una estructura estadística similar para Dinamarca se pueden mostrar los ingresos de 25 tipos diferentes de energía dentro de 117 sectores diferentes de producción, con las emisiones al aire resultantes. La figura 1 por tanto es más un desarrollo de, que un punto de partida desde, la práctica contable económico ambiental actual, en la que estos flujos están relacionados no solamente con los sectores económicos de los que provienen, sino también con las funciones ambientales que impactan. Además de causar el agotamiento de los recursos y su impacto resultante sobre las funciones ambientales, las actividades económicas también emiten contaminantes que se muestran en la Figura 2 como la matriz “Contaminantes por sector”, donde las filas son diferentes contaminantes y las columnas son los sectores económicos alimentados abajo desde aquellos de la tabla I-S. En la parte derecha de la matriz de “Contaminantes por sector” está una columna totalizando todos los contaminantes (incluyendo la exportación e importación neta de contaminantes). Los diferentes contaminantes que están en las filas de la matriz “Contaminantes por sector” son entonces alimentados a través de diferentes funciones ambientales. Ellos pueden tener un impacto sobre las funciones fuente (por ej, la contaminación con ácido puede matar árboles, la contaminación del agua puede matar peces) y estos impactos son registrados en la Matriz de Impacto A´. El agotamiento total de las funciones fuente, registrado abajo en la Matriz de Impacto A´, está por tanto compuesta del agotamiento registrado en las matrices A y A´.

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Los contaminantes serán recibidos por diferentes medios ambientales y esto está registrado en la Matriz de Impacto B´, según las funciones sumidero. Las columnas de contaminantes en esta matriz, adecuadamente ponderadas, añadirán para dar el total de contaminantes por tema ambiental. Los contaminantes pueden tener también un impacto sobre las funciones soporte de vida (por ej, el dióxido de carbono sobre la regulación del clima) y estos son registrados en la Matriz de Impacto C´. La contaminación puede también tener impactos sobre las funciones de salud y bienestar humano (por ej, la calidad del aire y los disturbios respiratorios, hacen que los sitios sean insostenibles para la recreación o que reduzcan la visibilidad paisajística). Estos impactos son registrados en la Matriz de Impacto D´. Hasta el momento el sistema de información descrito ha simplemente registrado los impactos de las actividades de agotamiento y contaminación sobre las diferentes funciones ambientales. El nivel 3 de la figura 1 introduce el concepto de sostenibilidad. Como se dijo al principio de este artículo, la sostenibilidad con referencia a las situaciones humanas es ampliamente reconocida por tener dimensiones económica, social y ambiental. Sin embargo, el centro de este artículo es la sostenibilidad ambiental y las dimensiones económica y social son consideradas solamente donde ellas estén afectadas por el uso del capital natural. De esta manera, la sostenibilidad económica, en la parte izquierda de la figura 12, solamente es relevante aquí en la medida en que es afectada por los impactos negativos de las actividades humanas sobre las funciones ambientales. Similarmente, en la parte derecha de la figura 1, la sostenibilidad social solamente es relevante aquí en la medida en que afectada por los impactos negativos de las actividades humanas sobre las funciones ambientales para la salud y el bienestar humano (por ejm, la pérdida de oportunidades de recreación en el ambiente natural puede conducir al vandalismo u otros comportamientos antisociales). En la línea con los principios de sostenibilidad ambiental presentados antes, esto es posible para obtener estándares de sostenibilidad para el uso de las funciones fuente y sumidero y algunas veces para las funciones de salud y bienestar humano. Algunos de estos estándares serán específicos localmente (por ejm, las cargas críticas de ecosistemas específicos) algunos serían formulados en términos nacionales (por ejm, estándares de calidad del aire para la salud humana); algunos pueden estar relacionados con impactos globales (por ejm, las emisiones del carbono concordantes con la estabilidad del clima). Estos estándares pueden ser expresados en términos de indicadores de estado y presión, donde el primero muestra el umbral mínimo de reserva de capital natural necesario para que la función se mantenga y el último muestra la máxima presión que la reserva de capital natural puede resistir, mientras mantiene la función. La diferencia entre la situación actual, el estado de la reserva de capital natural o la presión ejercida sobre él y el estándar de sostenibilidad, pueden ser descrita como la “brecha de la sostenibilidad” SGAP para la función. Las SGAP serán 7

expresadas en términos físicos y pueden ser interpretadas como la distancia física a la sostenibilidad ambiental con relación a la situación y práctica actuales. Esto es esas “distancias” físicas que indican que el capital natural crítico está siendo agotado1. La propuesta de la estructura de la figura 1 es permitir identificar la reserva actual de capital natural crítico CNC que está siendo disminuida, rastreando las funciones para las características ambientales de las que ellas provienen La estructura también permite identificar la actividad agotadora y así la política puede ser focalizada donde se desee. Suponiendo que la SGAP no representa un efecto irreversible, esto será posible a través de la reducción o evasión de actividades (por presiones ambientales) o actividades de restauración (por estados ambientales) para reducir la SGAP hasta que el estándar de sostenibilidad sea alcanzado. Estas actividades pueden tener un costo. Para cada SGAP (no irreversible), por tanto, habrá, en principio, una suma del dinero correspondiente al mínimo costo, usando las tecnologías disponibles actualmente, de reducción de la SGAP física a cero. Este costo, para cada función puede ser llamado monetario SGAP o M-SGAP. El propósito de tales indicadores sería sugerir objetivos para políticas públicas, el éxito que indicaría una situación consistente con la sostenibilidad ambiental y para indicar los costos de ese éxito, sobre la base de las tecnologías actuales, que es claramente de interés para los que diseñan políticas. Debido a que las M-SGAP para funciones diferentes son expresadas en la misma unidad, pueden ser agregadas para calcular un total del SGAP bruto o G-SGAP, para la economía como un todo. Esto se puede usar para calcular la distancia a la sostenibilidad ambiental con relación a la situación y práctica actuales. Puede notarse que la G-SGAP disminuirá tanto por las mejoras tecnológicas (reduciendo la brecha de sostenibilidad física) como por las tecnologías de reducción, evasión o la restauración sea más barata. Expresado como una tasa, la G-SGAP/GDP puede indicar la “intensidad de insostenibilidad ambiental” comparable con el ampliamente usado cálculo de intensidad de energética. Esto permitiría comparar los impactos de diferentes economías en general. Cuando una política ambiental reduzca la SGAP, el ambiente cambiará, proveyendo nueva información para la política en el próximo período. Las comparaciones intertemporales de los indicadores SGAP entre períodos darán entendimientos sobre cómo están relacionadas entre sí las cuatro categorías (Ekins et al para una discusión posterior sobre el pensamiento subyacente en el concepto de SGAP y para detallar cómo se puede obtener el indicador). 1

Otra vez, es necesario ser enfáticos en que la sostenibilidad ambiental es un concepto dinámico. Los ecosistemas que generan bienes y servicios o desarrollan funciones, evolucionan, a través de los ciclos de desarrollo, deterioro y reorganización. De ahí, la distancia física indicada por SGAP puede variar tanto en el tiempo como en el espacio. Las políticas necesitan monitorear y entender la dinámica de los ecosistemas que generan el flujo de bienes y servicios e interpretar las figuras SGAP adecuadamente.

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Para alguna de las funciones de soporte a la vida (por ejm, con relación a la población de ciertas especies en un ecosistema o para la incidencia de enfermedades humanas), o de bienestar y salud humana (por ejm, con relación a la preservación del paisaje o la existencia de oportunidades para la recreación ambiental) puede ser imposible identificar un estándar de sostenibilidad. Puede ser que, para alguna de estas funciones, su pérdida representaría un costo económico sostenible (significando esto que representa una pérdida de bienestar, que fue presumiblemente mayor por los beneficios de la actividad que los causaron) más que un indicativo de insostenibilidad (que sería el caso si la pérdida fuera irreversible y se corriera un riesgo de pérdida excesiva en el futuro). En lugar de estándares de sostenibilidad, en la figura 1 se registrarían para estas funciones tendencias (tendencias en salud o enfermedad). Una tendencia negativa preocuparía y si continúa por mucho tiempo se podría considerar como conducente a una situación insostenible, sin un umbral de insostenibilidad específico identificable

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2. ESTUDIOS DE CASO DE LA METODOLOGÍA CRITINC A continuación se analizan los resultados de cada estudio, excepto el realizado en Alemania porque no aparece disponible en el sitio web referenciado. 1. CALIDAD DEL AIRE EN MILÁN: Un estudio de caso para proteger el capital natural crítico en Italia. Autores: Paola Doria, Davide Migliavacca, Davide Pettenella and Roberto Roson Fondazione ENI Enrico Mattei, Milano. El aire es considerado parte de la reserva de CNC porque no es sustituible por capital manufacturado, humano u otro tipo de capital natural. Además es un elemento vital por ser irremplazable, irreversible y único. La calidad del aire permite la generación de un flujo de bienes y servicios para el sistema no humano (función de) así como bienes y servicios para directa o indirectamente darle bienestar a los humanos (función para). De ahí que el incremento en las emisiones de gases y partículas perniciosas a la atmósfera esté dañando los recursos necesarios para el desarrollo sostenible del planeta a largo plazo. Con base en la clasificación de Pearce y Turner (1990), Ekins y Simon (1998), los autores consideran que el aire cumple las siguientes funciones y las analizan de acuerdo a la legislación existente para limitar por sectores económicos las emisiones de diferentes contaminantes: Funciones sumidero Se analiza la legislación vigente para limitar las emisiones del sector transporte, las plantas industriales, las plantas térmicas y el sistema de calefacción. Funciones soporte de vida Se analiza la legislación para controlar la emisión de gases efecto invernadero y los gases clorofluorcarbonados. Funciones para la salud y el bienestar humano Se analiza la legislación relacionada con el control de dióxido de sulfuro, el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno y un rango amplio de componentes orgánicos volátiles. Estos gases son descritos como contaminantes primarios porque son producidos directamente en procesos de combustión. También analizan los llamados contaminantes secundarios que son producto de reacciones térmicas, químicas o fotoquímicas. Luego de esta identificación los autores describen los contaminantes (CO, O3, material particulado, óxido nitroso, dióxido de sulfuro, plomo y benceno –C6H6-), las fuentes que los producen y los efectos que tienen sobre la salud humana. Para 10

ellos los factores que afectan la concentración de los contaminantes del aire son: el tiempo meteorológico; la velocidad y dirección del viento; la estabilidad atmosférica; la turbulencia, la inversión de temperatura. La zona de estudio se describe con base en la manera como está construida Milán (tiene una forma típicamente radial producto del crecimiento progresivo de grandes coronas concéntricas alrededor del centro de la ciudad), las características poblacionales fueron analizadas desde 1987 a 1998 (densidad por km2, distribución de los sitos de trabajo, número de familias de una sola persona, número total de familias, número de ciclo rutas, número de firmas operando, hombres desempleados, ingreso familiar, pasajeros del transporte público, número de accidentes en la carretera, tráfico de ida y venida en las carreteras de las afueras, muerte por accidente en la carretera), características del sector transporte (número de carros particulares por número de habitantes, número de vehículos para transporte público, costos por rodamiento) y características del sistema de calefacción (comparan los precios y las emisiones producidas por tres combustibles utilizados para hacer funcionar el sistema más común que es el de calderas, ya sea de manera individual o colectiva). Estos dos últimos son considerados como las dos principales fuentes de contaminación atmosférica junto con las plantas térmicas y la industria. Los autores afirman que la situación de contaminación atmosférica de Milán es particularmente seria debido a las condiciones geográficas y topográficas que influyen sobre las características meteorológicas locales. Por estar situada en la parte central del Valle Padana el clima es típicamente continental, mitigado por el mar Adriático y los Alpes. Los autores proponen soluciones tecnológicas (introducción de cinco tecnologías de bajo impacto, cambio de combustibles menos contaminantes o modificaciones en los motores para mejorar la combustión, etc), que deben plantearse a escala nacional o supranacional, o socioeconómicas (restricción vehicular, pago de impuestos por rodamiento, instrumentos de comando y control, instrumentos basados en incentivos económicos, etc), que deben plantearse a escala de municipio, provincia o región. Para disminuir la contaminación por el tráfico vehicular privado (que representa aproximadamente el 81% del total de km diarios cubiertos en Milán) diseñan un modelo que permite elegir la mejor opción entre un rango de alternativas tecnológicas y socioeconómicas, con base en un algoritmo que minimiza los costos. Los autores concluyen de la aplicación del modelo que su efectividad depende de los supuestos y los datos utilizados. 2. REPESANDO LA CONSERVACIÓN: El uso de una metodología de valoración multicriterio en la conservación de un río Autor: Sandrine Simon. Keele University, School of Politics, International Relations and the Environment 11

Se parte de que hacer operativa la sostenibilidad fuerte requiere que se mantengan las funciones ambientales, porque ellas son las que permiten conservar la biodiversidad y la resiliencia de los ecosistemas. Ella considera que es un problema que el entendimiento y la implantación de la conservación estén centrados casi exclusivamente en lo científico. Por eso el proyecto CRITINC consideró que poner en práctica la sostenibilidad fuerte requiere también considerar elementos socioeconómicos, aunque teniendo siempre presente que la sostenibilidad ambiental es prerrequisito de la sostenibilidad socioeconómica. Se eligieron los ríos Blythe y Trent, ubicados en el occidente del área central del Reino Unido. El primer río fue declarado como un sitio de especial interés científico (de acuerdo a su sigla en inglés, SSSI) por lo que la estrategia de conservación implementada en él es puramente científica. A pesar de encontrarse en un área relativamente asilada el desarrollo urbano lo está afectando y lo efectos de la estrategia de conservación son limitados porque no involucraron en su diseño a las personas directamente afectadas por la situación del río. Como el segundo río no es SSSI la estrategia de conservación es motivada por una preocupación de planificación urbana y por una motivación socioeconómica que busca indirectamente estimular esfuerzos científicos y ecológicos para restaurar el ecosistema del río. En ambos ríos se hace una descripción detallada, analizando las formas que tienen a lo largo de su recorrido y su estrecha relación con la diversidad biológica y los hábitats que se crean en cada una de ellas, la calidad del agua y las actividades que más están afectando su sostenibilidad. Teniendo en cuenta la diferencia en las estrategias de conservación de los dos ríos y la propuesta por el proyecto CRITINC, la investigación confronta la efectividad de las tres opciones de conservación a través de una evaluación multicriterio en la que tres grupos de expertos evalaron cada una de las opciones con base en las temáticas y criterios utilizados para valorar el cumplimiento de las cuatro funciones ambientales (producción, sumidero, soporte de vida e información), la escala en la que se hace la evaluación y si ofrecen otras alternativas de conservación. Esta comparación concluyó en que la gran diferencia entre las dos estrategias utilizadas en cada río es la brecha social porque la estrategia implantada en el río Blythe es puramente científica, ya que hace énfasis en el sitio o en la especie en peligro sin considerar que los procesos ecológicos están integrados a los procesos económicos. La investigación concluye que esta visión de la conservación puede limitar sus efectos a largo plazo. 3. La dependencia humana del funcionamiento del capital natural: el caso del condado de Estocolomo Autores: Åsa Jansson y Peter Nohrstedt. Department of Systems Ecology, Natural Resources Management, Stockholm University.

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En este artículo se evalúa el papel que juegan los ecosistemas en la vida y desarrollo de la ciudad de Estocolmo, así como la dependencia de agua fresca que tienen los ciudadanos. De esta manera estiman la acumulación potencial de carbono de los ecosistemas, cuantifican los bosques, pantanos y lagos necesarios para asimilar las emisiones de CO2 del transporte, los combustibles fósiles de las plantas eléctricas y otras formas de combustión en la ciudad, para saber si el capital natural con que cuentan es suficiente. De igual manera se cuantifica: la apropiación directa de la población de agua dulce, la apropiación de los ecosistemas de agua renovable, la cantidad de agua dulce que los habitantes apropiarían indirectamente si los ecosistemas pudieran acumular a totalidad de emisiones antropogénicas de CO2 El estudio concluye que los bosques, pantanos y cuerpos de agua internos cumplen un papel muy importante como sumideros de carbono, asimilando cerca del 14% de las emisiones de CO2. Debido a su papel multifuncional, también proveen de bienestar a los habitantes de la ciudad, por lo cual deberían ser considerados como parte del capital natural crítico que estimule políticas de manejo adecuadas para protegerlos. Por otro lado, se indica que los ecosistemas no pueden funcionar o generar servicios aisladamente. Funcionan a través de flujos hidrológicos y biogeofísicos conectados. 4. Pantanos costeros: el mar Wadden holandés Autor: Johan van der Perk & Rudolf de Groot. Environmental System Analysis Group. Wageningen University & Research Center El mar Wadden holandés (un ecosistema templado, pantanoso y con régimen de marea, que por ser una interfase entre la tierra y el agua, es uno de los ecosistemas más productivos del mundo)) es estudiado para identificar las funciones ambientales que cumple, las principales actividades humanas que se realizan en él (cosechas de materia orgánica e inorgánica, la industria, la protección costera, el uso como medio de transporte y comunicación, el uso para recreación, actividades culturales y protección natural y desarrollo) y las consecuencias de las siguientes actividades: La disminución de su área por la expansión de la agricultura, la industria y las áreas urbanas; la contaminación que ocasionan los ríos en los estuarios ubicados en la divisoria de aguas la explotación de recursos naturales como el gas las actividades militares la agricultura la caza de aves la pesca las pestes y enfermedades la recreación y el turismo 13

el aumento del nivel del mar Para lograrlo eligen una serie de criterios y las unidades de medición para identificar el capital natural crítico. De estos criterios seleccionaron la amenaza, la fragilidad ecológica (capacidad de carga) y el valor de soporte de vida para relacionar su efecto en el cumplimiento de las funciones ambientales del ecosistema. Asimismo, analizan la posible sustitución desde criterios de sostenibilidad débiles y fuertes. 5. Agricultura sostenible y control de la calidad del agua: una aproximación estructural aplicada a la región británica de Francia para evaluar las políticas públicas ambientales Autor: Jean-Marc Douguet y Patrick Schembri C3ED, France. En este estudio se evalúa el impacto de las actividades agrícolas sobre la calidad del agua y el suelo de la región británica de Francia. Para ello se valieron de la construcción y aplicación de herramientas analíticas que permitieran evaluar el desarrollo ambiental y los costos económicos de adaptación de la implantación de medidas sostenibles. De esta manera, los autores identifican primero las funciones ambientales importantes del agua y analizan el recurso desde las perspectivas económica y ecológica. Después, analizan algunos indicadores económicos del sector agrícola y ubican las prácticas de manejo en cuatro escenarios: Agricultura de productividad intensiva Agricultura razonable Agricultura económica Agricultura biológica Esta categorización permite identificar la escala de impacto y las prioridades que se deben hacer. Posteriormente, formulan indicadores de presión de las actividades agrícolas, concluyendo que el principal problema de contaminación del agua lo ocasionan los nitratos. Finalmente, formulan un modelo que analiza la costo efectividad de las alternativas de solución al problema de contaminación con nitratos, en los cuatro escenarios de manejo agrícola. Para con base en los resultados obtenidos tomar la decisión más acertada para cada escenario. Los autores concluyen que cualquier medida dinámica del desarrollo ambiental debe necesariamente integrar la incertidumbre de los impactos generados por las actividades humanas, ya que la variabilidad espacial y temporal dificulta estimar el impacto relacionado con el uso de los fertilizantes que contaminan el agua. Por último, los autores aclaran que la formulación de escenarios para explorar la posible evolución de las actividades agrícolas en el área de estudio es provisional y que se están refinando los parámetros bajo los cuales se hizo. la simulación y los resultados obtenidos.

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3. PASO A PASO DE LA METODOLOGÍA IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DEL CNC CON SIG IMPLEMENTACION DE LA METODOLOGIA SOBRE EL SIG En la instrumentación de la metodología se utilizará software ArcGIS por dos razones prácticas: 1) Es el software con el que se contaba y 2) es el SIG de más amplio uso en el sistema ambiental colombiano. Las fases directamente asociadas con la construcción del sistema consisten en: Fase 1. Preparación de fuentes de información. Incluye todas las actividades relacionadas con la documentación y recopilación de información, con especial énfasis en la estructuración de la información del área piloto y la selección de métodos y modelos para la cuantificación y valoración de las variables. Recopilación de información. La obtención de información geográfica digital constituye un elemento crítico en la construcción de un SIG, ya que se debe tener la máxima precaución con incluir datos erróneos que puedan desfigurar los resultados esperados, sin embargo es una constante en los proyectos SIG la ausencia de datos que reflejen la realidad del territorio bajo estudio, por tanto debe hacerse una pesquisa profunda de la información disponible en la zona y sus alrededores, cumpliendo las siguiente actividades: 1. La primera actividad a abordar consiste en la obtención del área de estudio, entendida esta como el polígono que delimita físicamente la región de influencia del proyecto. Fuente: Esta información puede ser obtenida de mapas analógicos (en papel), de archivos digitales que contengan la información del registro de los vértices de los linderos que habitualmente se encuentran en los estudios y/o licencias ambientales de cualquier proyecto. 2. La siguiente actividad consistirá en la identificación de la cartografía básica disponible en formato digital o analógico en las cercanías de la zona de estudio. Se entiende por cartografía básica a la cartografía oficial producida por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) y que contiene como mínimo los elementos temáticos correspondientes a curvas de nivel, drenajes, vías, limites políticos, cascos urbanos y centros poblados, en escalas 1:25.000, 1:100.000 y 1:500.000. Fuente: Esta identificación debe hacerse superponiendo la zona de estudio con el índice cartográfico nacional con el objetivo de encontrar las planchas que contienen la información de referencia. Una vez identificadas las planchas, la información puede ser comprada al IGAC o solicitada a las Corporaciones Ambientales con jurisdicción sobre el área de estudio, las cuales en algunos casos poseen la cartografía digital.

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Limitantes: La cartografía básica es un buen ejemplo de los problemas asociados a la escala, a mayor nivel de aproximación (mayor escala) mayor es las escasez de información, la escala recomendada para trabajos de este tipo es la 1:25.000, sin embargo en ciertas regiones esta es limitada o desactualizada, especialmente en aquellas regiones alejadas de los centros urbanos o vías principales y en regiones de alta nubosidad donde su levantamiento ha sido obstaculizado por este fenómeno. Adicionalmente, es habitual encontrar problemas de disponibilidad debido a circunstancias de “seguridad nacional” relacionados con la presencia de bases militares, aeropuertos, áreas de explotación de hidrocarburos o trazado de oleoductos. 3. A continuación debe explorarse la información temática disponible, es decir las fuentes que aporten datos espaciales acerca de coberturas vegetales, cuencas, amenazas, estudios socio-económicos, riqueza arqueológica, etc. Fuente: Estas fuentes de información suelen encontrarse en los estudios asociados a la licencia ambiental, entre ellos son de particular importancia los mapas de coberturas vegetales, usos del suelo, suelos, hidrología, geología, geomorfología y procesos erosivos. Si estas fuentes no están disponibles por algún tipo de restricción, debe recurrirse a mapas de más fácil acceso aunque de escala menor, los cuales pueden encontrarse en Corporaciones Ambientales e institutos tales como Ingeominas e IDEAM. Adicionalmente, puede recurrirse a fuentes de información procedentes de imágenes satelitales las cuales están disponibles para su uso en la WEB. Limitantes: La información temática suele presentar algunos problemas asociados a la escala y actualidad de la información, habitualmente los mapas de suelos y geología se encuentran en escalas pequeñas (>1:200.000), en algunos casos, como por ejemplo en operaciones petroleras y mineras, pueden encontrarse fuentes de datos en escalas mayores, sin embargo estas son de difícil acceso ya que hacen parte de la información reservada de las compañías que las desarrollan. Con respecto a los mapas de coberturas y usos debe tenerse precaución respecto a su fecha de creación ya que estos suelen estar desactualizados. Fase 2. Identificación de la(s) función(es) bajo amenaza y ubicación en la categoría a que corresponden. Esta fase incluye la identificación, espacialización y/o modelamiento de los elementos y variables que permitan representar la región bajo estudio a través de capas temáticas de acuerdo a la lista de chequeo presentada por Ekins y otros, la cual se simplificó para reducir la introducción de información redundante, irrelevante o inexistente. Retomando la Tabla 1, puede hacer una evaluación de las diferentes funciones de acuerdo a las fuentes de información existentes, indicando su procedencia y pertinencia para el caso de estudio.

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Funciones de regulación Función Fuente 1. Regulación de gases 2. Regulación del clima 3. Prevención de desastres 4. Regulación del agua 5. Retención de suelos 6. Regulación de Nutrientes 7. Polinización 8. Control Biológico

Proceso de análisis

Coberturas Esta fuente puede ser vegetales obtenida de un mapa de coberturas actualizado o a partir de imágenes de satélite, utilizando: Clasificación de coberturas Índices de vegetación (GVI2) Índice Tasselled Cap de humedad

Resultados esperados Fuentes de datos entre el estado de referencia y el estado modificado para una posterior comparación cuantitativa

Suposiciones: Se parte de considerar que las coberturas vegetales son un buen indicador entre dos estados, y que será la variación cuantitativa en el área la que permitirá definir la pérdida o ganancia en las funciones: Regulación de Gases asociadas al efecto invernadero, si la cobertura disminuye se supone que la cobertura anterior fue deteriorada que por lo tanto el CO2 entrapado en ellas pudo ser liberado. Esto no es necesariamente cierto, ya que procesos de explotación racional de los bosques pueden permitir su uso en construcción o insumos humanos sin liberación de carbón, y la cobertura de reemplazo puede cumplir una función más activa en la captura de CO2, ya que un bosque en crecimiento consume mas carbono que uno maduro. En la determinación de esta función es de gran ayuda, cuando no existen estudios profundos de captura de CO2, el índice de valor verde (GVI de su sigla en inglés) el cual puede ser obtenido del análisis de imágenes de satélite multiespectrales, como por ejemplo: Landsat, Ikonos y Spot (Ver Anexo II) Regulación del clima, se supone que la disminución de la cobertura vegetal afecta negativamente la regulación del clima, por lo tanto la obtención de un indicador de esta cobertura puede ser un buen indicador de esta variable, en este caso se utilizo el índice verdor obtenido de una imagen Landsat . Prevención de desastres, retención de suelos y regulación del agua, se supone que la disminución en área de las coberturas vegetales más robustas (Bosques y rastrojos) afectan negativamente el área de análisis, esto guarda relación con los procesos que suceden en una cuenca ya que las masas vegetales cumplen un papel fundamental en la reducción del arrastre provocado por las aguas y 2

El índice de vegetación corresponde a un algoritmo que a través de la combinación de los registros entre el infrarrojo y el rojo permite obtener una medida cuantitativa de la vegetación presente (Ver Anexo II)

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en la regulación del tiempo de transito de las escorrentías superficiales y subsuperficiales. Regulación de nutrientes, polinización y control biológico, se parte de la suposición que las diferentes coberturas vegetales presentes en el estado de referencia se encuentran en equilibrio y que ya existe una dinámica consolidada de los flujos de energía, masa e información entre ellas, luego cualquier modificación inducirá un desbalance en esta dinámica. Se omitieron las funciones formación de suelos y tratamiento de desechos, suponiendo su efecto despreciable ya que ellas se desarrollan en periodos muy largos, adicional a esto la información requerida para su obtención escapa a la mayoría de los estudios ambientales. Funciones de hábitat Función

Fuente

Proceso de análisis

11. Funciones de Refugio 12. Funciones de Criadero

Coberturas vegetales

Esta fuente puede ser obtenida de un mapa de coberturas actualizado o a partir de imágenes de satélite, utilizando: Clasificación de coberturas, Índices de vegetación (GVI), e Índice Tasselled Cap de Verdor

Resultados esperados Fuentes de datos entre el estado de referencia y el estado modificado para una posterior comparación cuantitativa

Suposiciones: en ambas se parte de la suposición que a coberturas vegetales más densas y robustas, aumentará la prestación de servicios de refugio y criadero para especies silvestres. Funciones de Producción Función

Fuente

Proceso de análisis

13. Alimento 14. Materias primas

Usos del suelo Inventarios de fauna y flora Redes hídricas

Estas fuentes puede ser obtenida de un mapa de coberturas actualizado e inventarios y zonificaciones apoyadas en trabajo de campo, las magnitudes zonales serán procesadas en relación a las áreas, mientras que las lineales (ríos) serán procesadas con relación a su densidad.

Resultados esperados Fuentes de datos entre el estado de referencia y el estado modificado para una posterior comparación cuantitativa

Suposiciones: Se supone que la obtención de materiales crudos y alimentos están ligados a formas tradicionales de explotación como la caza, la pesca y la utilización de maderas y forrajes, por lo tanto ellas se asocian a las coberturas existentes. Los recursos genéticos, médicos y ornamentales, se omiten ya que no existen inventarios adecuados ni profundos en nuestro país que permitan introducir información objetiva en la evaluación de estas variables. 18

Funciones de Información Función 15. Recreación 16. Información espiritual e histórica

Fuente Uso potencial del suelo Coberturas Vegetales Redes hídricas Inventarios antropológicos

Proceso de análisis A partir de las fuentes de información se “aíslan” aquellas zonas en las cuales se identifican potenciales turísticos, históricos ó antropológicos, utilizando operaciones de conjuntos y lógica booleana

Resultados esperados Fuentes de datos entre el estado de referencia y el estado modificado para una posterior comparación cuantitativa

Suposiciones: Se omiten las funciones estéticas, de información cultural y artística y de ciencia y educación, dado que su valoración puede exigir estudios que superan los alcances de cualquier evaluación de impactos ambientales. Funciones de Transporte/Hábitat Función

Fuente

Proceso de análisis

17. Habitación 18. Cultivos

Uso potencial del suelo Uso actual del suelo Uso actual del suelo Coberturas Vegetales Geología Geología Uso Potencial Información de Suelos Vías Uso potencial del suelo Coberturas Vegetales

A partir de las fuentes de información se Aplican procesos de análisis utilizando álgebra de mapas

19. Conversión de Energía 20. Minería 21. Disposición de residuos 22. Transporte 23. Turismo

Resultados esperados Fuentes de datos entre el estado de referencia y el estado modificado para una posterior comparación cuantitativa

Fase 3. Establecimiento de las funciones asociadas al capital natural del cual ellas surgen. Se busca aquí desarrollar un modelo espacial integrado de las diferentes capas de información obtenidas en la Fase 2 como preámbulo al análisis e identificación del CNC. Las actividades involucradas son: 1. Diseño de las redes de impactos producidas por un proyecto de desarrollo y/o cambio de uso. 2. Determinación de la dimensión espacio-temporal de cada impacto a través de la valoración de los factores de tensión sobre el ecosistema. 19

3. Desarrollo de un esquema de superficies de costo para las variables y elementos bajo análisis. Estos procesos se desarrollan a través de técnicas de análisis espacial donde se combinan las fuentes de información a través de análisis basados en operaciones de conjuntos (intersección y unión) y álgebra de mapas (operaciones aritméticas y booleanas con matrices). Este análisis es ilustrado en la Figura 8, en ella las relaciones son mostradas a través de líneas que indican las operaciones espaciales ejecutadas sobre las diferentes fuentes de información (Ver números que acompañan los cuadros resultados). En esta tarea se utilizó la aplicación Model Builder del software SIG ArcGis 9.0, los resultados obtenidos agrupados por funciones fueron:

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(2) (1)

(3) (4)

(5) (6)

(7)

(9)

(8)

(10)

(11) (12) (13) (14) (15) (16) Modelo para el cálculo de las funciones de asociadas al CNC (1) El Potencial de Hábitats toma como fuente de datos las función verdor calculada a partir de un modelo Taselled Cap obtenido de imágenes Lansat, considerando que la densidad y el estado de salud de la vegetación aportan a las especies silvestres las condiciones de protección, alimento y refugio requeridas 21

para su normal desarrollo, a partir de allí se reclasifica esta fuente en dos funciones principales (refugio y criadero), ambas en una escala cualitativa de 1-9, otorgando un menor valor a las coberturas descubiertas y poco densas y un mayor valor al caso contrario. (2) El Potencial de Nutrientes toma como fuente de datos la misma función verdor considerando que los ciclos de nutrientes están en equilibrio en la región de estudio, en este caso el clasificador en la escala 1-9 se realiza para intervalos iguales de la función original, ya que por ejemplo una zona de pastos, que puede no ser un buen refugio para especies silvestres, puede contribuir en mayor medida a la fijación de nutrientes como por ejemplo el nitrógeno. (3) El Potencial de Regulación de aguas toma como fuente de datos la función humedad calculada a partir de un modelo Taselled Cap, ya que este indicador tiene una alta correlación con el agua retenida por la vegetación y los suelos en la zona radicular. La escala de clasificación se establece entre 1y 9 de acuerdo a los valores originales de la fuente de datos. (4) El Potencial de Regulación de Gases toma como fuente de datos el índice de vegetación normalizado (NDVI), el cuál tiene como ventaja, e inconveniente, que no responde a ninguna variable concreta sino a una amalgama de factores (cobertura, estado fenológico, estado fitosanitario) sin embargo para comparaciones temporales de una misma zona permite obtener estimaciones de variables tales como el índice de área foliar, flujo neto de CO 2, radiación fotosintéticamente activa absorbida por la planta y productividad neta de la vegetación, etc, por tal motivo es posible inferir que a mayor valor mayor uso de CO2, lo cual se refleja en el clasificador el cual asume una escala de 1 a 9. (5), (6), (7) los potenciales de polinización, regulación del clima y control biológico usan como fuente de información la coberturas existentes en el estado de referencia suponiendo que ellos están en equilibrio, la asignación de las valores del clasificador debe hacerse teniendo en cuenta el role de la cobertura en: la atracción y flujo de polinizadores naturales y el mantenimiento de las cadenas tróficas (asignación de pesos por biólogos, entomólogos, agrónomos conocedores del tema) y el role de ellas en el mantenimiento del clima (asignación de pesos subjetiva de acuerdo a la continuidad del estado actual). (8) El potencial de retención de suelos asume una relación sencilla y inversa entre el papel de las coberturas en la retención de suelos de acuerdo a la pendiente, así a mayor pendiente y menor cobertura vegetal mayor será la perdida de suelos. (9) El potencial de materias primas toma como fuente las coberturas vegetales otorgando una ponderación a los subfactores de acuerdo al potencial de éstas en la provisión de materiales para la construcción y forrajes para las especies domésticas.

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(10) El potencial para vivienda se realiza con un razonamiento similar al potencial de retención de suelos, pero en este caso la regla de decisión involucra la declaración a menores pendientes y coberturas vegetales de menor valor, mayor será el potencial de vivienda, se asume que áreas boscosas y de altas pendientes (>20°) el área está restringida para ese uso. (11), (12) y (13) Los potenciales de producción de energía, cultivos y turismo toman como fuente de datos el mapa de coberturas otorgando mayores valores a aquellos que muestren mayor potencial en cuanto a la producción en los ítems respectivos, es de aclarar que la fuente de datos ideal será el mapa de usos potenciales, asociado a los planes de ordenamiento y desarrollo regionales. (14) El Potencial minero toma como fuente de datos la geología y la caracterización de los contenidos minerales de los sustratos, clasificándolos de acuerdo a su interés económico. (15) El potencial de transporte toma como fuente de datos las vías existentes en el instante de referencia, realizando una operación de densidad vial para la zona de estudio, así a mayor densidad mayor valor del clasificador. (16) El potencial de residuos se desarrolla utilizando una relación entre la distancia a centros poblados, características del sustrato y coberturas, de tal forma que a distancias mayores de 300 m de los centros poblados, sustrato arcilloso (permeabilidades bajas) y coberturas sin valor ecológico o económico, mayor será este potencial. Es de aclarar que ya este aspecto esta reglamentado y un modelo de mayor complejidad requeriría calcular otros factores como la pendiente, la distancia a aeropuertos, la distancia a centros productores y el espesor del horizonte de suelos, entre otros. Fase 4. Preparación de las matrices de impacto. En esta fase se busca determinar los resultados intermedios que permitirán desarrollar una evaluación de las funciones ambientales críticas, requiere determinar las diferencias entre el estado actual y el estado de referencia. Dado que el estado actual fue determinado en la Fase 3 (en t=0), es necesario determinar claramente la ubicación temporal del estado de referencia teniendo en cuenta:

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Determinación de los estados de referencia para la determinación de impactos Estado Anterior conocido (t=t0 –tx)

Características Pertenece a un estado de referencia del pasado el cual se reconoce como mejor y/o aceptable por parte de los actores

Fuente Mapas de uso y cobertura en tx Inventarios de biológicos y de características socioeconómicas Imágenes de satélite y fotografías aéreas en tx

Anterior desconocido (t=t0 –tx)

Pertenece a un estado de referencia que no fue identificado o caracterizado, pero que se supone a partir del deterioro de las condiciones actuales.

Mapas de uso potencial Caracterización de condiciones biofísicas y ecológicas de escenarios similares. Caracterización de factores de deterioro ambiental.

Futuro Desconocido (t=t0 + tx)

Pertenece a un estado futuro que se generará a partir de la introducción de un proyecto de desarrollo o explotación de cualquier tipo

Mapas de evaluación de impactos ambientales Zonificación del Plan de Manejo Ambiental Fuentes de datos de condiciones actuales

Futuro Conocido (t= t0 + tx)

Pertenece a un estado futuro que se generará a partir de un plan concertado de ordenamiento ambiental territorial, en él los escenarios estarán mapificados de acuerdo a la aspiración colectiva y desarrollo de las fases y los planes parciales

Zonificación del Plan de ordenamiento ambiental territorial Fuentes de datos de condiciones actuales

Ejemplo Desarrollo petrolero en Arauca, las condiciones anteriores bióticas, económicas y sociales son conocidas y se encuentran mapificadas Desarrollo cafetero en Colombia, las condiciones bióticas, económicas y sociales son poco conocidas y no se encuentran mapificadas Cambios de uso en cualquier región con la introducción de nuevos proyectos, por ejemplo explotaciones petroleras Caso Falkirk

Una vez determinado el estado de referencia se procede al calculo de las funciones asociadas al CNC, usando el mismo modelo representado en la Figura 8, teniendo en cuenta que las fuentes de datos corresponderán a aquellas medidas o diseñadas para t= tx. Posteriormente, y dado que cada uno de los resultados de las funciones agregadas es representado por una matriz en la cual cada celda tiene una ubicación específica en el espacio geográfico, se realizan operaciones aritméticas para encontrar donde se presenta pérdida, mantenimiento o ganancia, así se obtendrán resultados representados por mapas con las siguientes características:

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Operación Resta

División

Estado en Tiempo t0 tx Mayor Menor Igual Igual Menor Mayor Mayor Menor Igual Igual Menor Mayor

Resultado

Estado CNC

>0 0 1 1