Category: Soluciones Basadas en la Naturaleza

Análisis multicriterio geo-espacial de medidas de adaptación al cambio climático basadas en ecosistemas ACC-AbE en Manabí, Ecuador

¿Cómo citar este estudio?

Ochoa-Tocachi, Eric; Galeas, Raúl; Ávila, Daniela; Ochoa-Tocachi, Diego; Ochoa-Tocachi, Boris F.; (2023). Análisis multicriterio geo-espacial de medidas de adaptación al cambio climático basadas en ecosistemas ACC-AbE en Manabí, Ecuador. ATUK Consultoría Estratégica, Programa EbA-LAC, Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, Portoviejo, Ecuador.

Enlace a Programa EbA-LAC:

Programa Escalando Medidas de Adaptación basada en Ecosistemas (AbE) en la América Latina rural: https://www.ebalac.com/es/

Resumen ejecutivo

El Programa “Escalando Medidas de Adaptación basada en Ecosistemas (AbE) en áreas rurales de América Latina” (EbA LAC: https://ebalac.com/es/) es financiado por la Iniciativa Internacional del Clima (IKI) del Ministerio Federal Alemán de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU), y es implementado (2021-2025) por la Agencia de Cooperación Alemana para el Desarrollo (GIZ como líder del consorcio), el Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) y la UICN, en estrecha coordinación con los ministerios de ambiente de Ecuador, Costa Rica y Guatemala (países de implementación). En Ecuador, la contraparte política del Programa es el Ministerio de Ambiente, Agua y Transición Ecológica (MAATE).

El Programa EbA-LAC contrató a ATUK Consultoría Estratégica para brindar servicios especializados de consultoría para: 1) caracterizar 10 medidas de adaptación al cambio climático basada en ecosistemas (medidas ACC-AbE) relacionadas a cambios en las características biofísicas y técnicas de los sistemas productivos / ecosistemas naturales; 2) aplicar un análisis costo-beneficio y de modelación con la herramienta InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs, o Valoración integrada de servicios ecosistémicos y compensaciones) (https://naturalcapitalproject.stanford.edu/software/invest); y, 3) aportar a la priorización de las medidas ACC-AbE mediante un análisis multi-criterio que incluye dimensiones financieras, sociales y ecosistémicas e información geoespacial complementaria. Los sitios prioritarios son las áreas de escalamiento del Programa EbA-LAC en Manabí, Ecuador.

El estudio se dividió en cuatro componentes de trabajo: caracterización, modelación biofísica, modelación económica y análisis multicriterio. La caracterización permitió definir plenamente el alcance geográfico e identificar las características de los usos de suelo y de las medidas de ACC-AbE. La modelación biofísica correspondió a la aplicación de la herramienta InVEST (módulos de rendimiento hídrico estacional SWY, y tasa de producción de sedimentos SDR), mediante la comparación del desempeño de los usos de suelo actuales versus las medidas ACC-AbE y considerando las condiciones climáticas actuales y las condiciones climáticas futuras. La modelación económica correspondió al análisis del desempeño financiero de los usos de suelo actuales versus el de las medidas ACC-AbE y, posteriormente, la generación de indicadores de costo-beneficio de cada uno. Finalmente, se combinaron todos estos resultados mediante un análisis multicriterio geoespacial, el cual es el foco del presente producto, para generar mapas de impacto para cada indicador y beneficiario, y mapas de priorización de las medidas espacialmente.

Para esto, se utilizó un conjunto de modelaciones e indicadores para considerar las diferencias de desempeño en términos ecosistémicos, financieros y sociales. Esto incluyó comparar: 1) en términos ecosistémicos: diferencias en caudal base, escorrentía, recarga hídrica subterránea, erosión de suelo, transporte de sedimentos, conectividad ecosistémica; 2) en términos financieros: productividad, costo-beneficio; 3) en términos sociales: generación de empleo, diversificación de la producción de alimentos. Los resultados obtenidos muestran 5 niveles: muy baja, baja, moderada, alta y muy alta prioridad para la implementación de medidas ACC-AbE.

Los resultados muestran que las áreas de muy baja, baja y media prioridad son las más extensas abarcando en conjunto el 81,29 % de la extensión (114 247 ha). Las áreas de prioridad alta comprenden el 10,17 % (14 292 ha)) y las áreas de muy alta prioridad representan el 8,54 % (12 001 ha). Se observa que Chirijos y Honorato Vásquez tienen, en términos relativos, el mayor porcentaje su superficie con áreas de alta y muy alta prioridad (sumando 60,55 % y 55,04 %, respectivamente). Le siguen Quiroga y San Plácido con 37,56 % y 31,07 %, respectivamente, de su superficie categorizada como de alta y muy alta prioridad. Luego, Membrillal (17,60 %) y Junín (11,48 %) con menor extensión áreas de alta y muy alta prioridad. Y, finalmente, Chone (2,46 % de áreas de alta y muy alta prioridad), Bachilero (1,21 %) y Ángel Pedro Giler (apenas 0,79 % de áreas de alta y muy alta prioridad).

En términos relativos, la medida ACC-AbE más favorable es la de manejo forestal sostenible, donde el 86,01 % de su extensión se sitúa en zonas de alta y muy alta prioridad. Le sigue la Conservación ACU – APH (71,27 %). Las demás medidas están situadas en áreas de significativamente menor prioridad: los sistemas agroforestales (SAF de uso diversificado, 33,34 %); el manejo sostenible de la balsa (15,67 %); la producción sostenible de cacao (11,16 %); y la restauración con especies nativas, conservación de suelo y SAF mixtos (11,07 %), la producción sostenible de maíz (9,03 %), el manejo sostenible de caña guadúa/bambú (5,48 %), los sistemas silvopastoriles adaptados a sequía e inundaciones (4,37 %), y la producción sostenible de mandarina (0,25 %).

El análisis multicriterio permitió identificar las zonas en donde se esperan los impactos potenciales más importantes vinculados con los mapas de beneficiarios específicos, produciendo mapas de prioridad para cada indicador identificado. Adicionalmente, el gran valor de incorporar y combinar aspectos socioeconómicos con los resultados del modelamiento biofísico genera resultados robustos para la planificación e implementación de medidas AbE en territorio que no están limitadas o sesgadas solamente hacia el componente humano, el componente económico o el componente ambiental de forma separada.

Estos resultados constituyen una herramienta de planificación que podría ser utilizada para definir con mayor detalle las áreas donde se quiere o se debe implementar las medidas ACC-AbE. De esta manera, se pueden focalizar recursos y tener una intervención operativa en territorio. Es importante considerar que los resultados parten del uso de información secundaria y de la generación de modelos. Debido a esto, se espera que el Programa EbA-LAC inicie un proceso en campo que tome en cuenta realidades en términos ambientales y socioeconómicos para la validación de las medidas ACC-AbE en territorio. Esperamos que esta información sea útil para guiar el Plan de Implementación de Medidas ACC-AbE en campo y permita su éxito y la optimización de recursos.

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Retorno sobre la inversión en soluciones basadas en la naturaleza para el Agua

Autores y afiliaciones:

Ing. Boris F. Ochoa-Tocachi, PhD: ATUK Consultoría Estratégica
Eco. Eric Ochoa-Tocachi, MSc: ATUK Consultoría Estratégica

Artículo:

Los enfoques tradicionales para la seguridad hídrica basados en infraestructura “gris” (p.ej., presas, reservorios, canales) son costosos e inflexibles, lo que ha incrementado el interés en aplicar soluciones basadas en la naturaleza (SBN) para el agua. Las SBN son definidas por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) como “acciones para proteger gestionar y restaurar de manera sostenible los ecosistemas naturales o modificados para hacer frente a los desafíos sociales de manera efectiva y adaptativa, proporcionando simultáneamente beneficios para el bienestar humano y la biodiversidad” (UICN, 2016). Entonces, las SBN para el agua no necesariamente se refieren a los ecosistemas “naturales” prístinos, sino al manejo proactivo de los procesos naturales para resolver un problema relacionado con el agua –de ahí el término “solución”– o, ante la ausencia de un problema crítico, para producir co-beneficios (UNESCO, 2018). El paraguas de SBN incluye conceptos como soluciones naturales, adaptación basada en ecosistemas (AbE), reducción de riesgo de desastres basada en ecosistemas (Eco-RRD), infraestructura verde, natural y ecológica, protección de fuentes hídricas, entre otras (UICN, 2020).

Sin embargo, la adopción de SBN está aún limitada por la falta de evidencia publicada sobre su efectividad y viabilidad económica. ATUK Consultoría Estratégica (2020) desarrolló una metodología para calcular el retorno sobre la inversión (ROI por sus siglas en inglés) en SBN para la conservación de cuencas hídricas y la aplicó para calcular el ROI del Fondo para la Protección del Agua (FONAG) de Quito (ver Figuras a, b, c, d). Esta metodología es aplicable también a otros fondos de agua u otras iniciativas, proyectos, programas o instituciones que implementan SBN para el agua o intervenciones sobre la infraestructura natural. El objetivo es calcular cuáles son los beneficios hidrológicos (o además ecológicos, sociales y ecosistémicos) de las intervenciones de conservación hídrica implementadas, y cómo esos beneficios hidrológicos pueden reflejarse en beneficios económicos.

¿Qué es el ROI?

El retorno sobre la inversión (ROI) es un indicador que mide la rentabilidad de una inversión, es decir, la relación que existe entre los beneficios producidos y la inversión necesaria para alcanzar dichos beneficios. En términos simples, el ROI nos indica cuántos dólares ganamos por cada dólar que invertimos en un negocio. Desde un enfoque ambiental, tal como el de los fondos de agua, utilizamos un marco analítico de tres etapas: 1) definición del portafolio de intervenciones de SBN; 2) modelación hidrológica o biofísica de los ecosistemas y fuentes de agua; y, 3) análisis económico basado en un entendimiento del uso y valor de los servicios ecosistémicos.

  • En la primera etapa, identificamos dónde, cuándo y qué se implementa en el “portafolio de SBN” para contribuir a la protección, conservación, manejo y recuperación de las fuentes hídricas, así como su mantenimiento, operación y sostenibilidad en el largo plazo. Es necesario considerar que los costos de las SBN no se limitan a la implementación inicial de las acciones, sino un fuerte componente involucra la inversión en el mantenimiento de estas acciones en el tiempo (Figura b, barras amarillas).
  • En la segunda etapa, relacionamos este portafolio con información, datos y entendimiento del sistema biofísico para modelar computacionalmente el potencial impacto de las intervenciones sobre las fuentes hídricas (Figura a). A este impacto lo llamamos “beneficios hidrológicos”, los cuales resultan de mantener y mejorar la provisión de servicios ecosistémicos, tales como mayor disponibilidad de agua y mejor calidad o temporalidad. La temporalidad es conocida como el servicio de regulación hidrológica, por ejemplo, contar con agua en los periodos de escasez es beneficioso, mientras que el exceso de agua en los periodos de abundancia podría no ser aprovechado y más bien producir problemas como inundaciones.
  • En la tercera etapa, estos beneficios hidrológicos se traducen en beneficios económicos, mediante su “monetización”, es decir, asignándoles un valor económico (Figura b). Para esto, los resultados hidrológicos son conducidos por las diferentes fases del proceso de producción de agua potable y estimando los costos, ingresos, inversiones y beneficios resultantes de la utilización comercial del agua. Así, relacionamos la cantidad, calidad y temporalidad del agua en cada fase y sistema de producción con el costo asociado y el ingreso producido. El resultado es un flujo financiero en el tiempo (Figura c).

¿Cómo estimamos las ganancias y las pérdidas?

Para poder estimar los beneficios producidos por el portafolio de SBN, y para diferenciarlos de lo que sucedería si no se implementa dicho portafolio, utilizamos escenarios de modelación. Los escenarios considerados aquí son tres: BASE, BAU y SBN (Figura a). El escenario BASE es el estado actual del ecosistema y se utiliza para calibrar el modelo de simulación hidrológica y como “estándar” de comparación entre los escenarios. El escenario BAU (siglas en inglés de “Business as Usual”) es aquel que representa lo que sucedería si no implementamos acciones de conservación, manejo o recuperación de las fuentes hídricas. El escenario SBN es aquel que representa la implementación de las intervenciones definidas en el portafolio de SBN para las fuentes hídricas.

¿Cómo simulamos los impactos a futuro?

Para la modelación hidrológica, ATUK Consultoría Estratégica desarrolló un modelo computacional ajustado a las necesidades, requerimientos, recursos y capacidades del FONAG. El FONAG ha venido produciendo información climática e hidrológica desde su creación en el año 2000, y ha sido un impulsor de la generación de nuevo conocimiento y entendimiento de los procesos en los ecosistemas fuentes de agua. El modelo hidrológico FONAG 2.1 by ATUK asimila datos climáticos de precipitación, temperatura y evapotranspiración, así como mapas de elevación, usos y cobertura de suelos, abstracciones y retornos de caudal para simular el funcionamiento de las cuencas hidrográficas del FONAG. Los resultados obtenidos son caudales mensuales y cargas de compuestos transportados en el agua. En este estudio, los resultados muestran que en el escenario BAU, si no se implementasen acciones de conservación, manejo y restauración de las fuentes hídricas, los servicios ecosistémicos decaerían en el tiempo (Figura a, línea naranja). En contraste, el portafolio de SBN ayuda a mejorar el desempeño de las fuentes de agua, aún si en el futuro las condiciones decaen, manteniéndose al menos en un estado mejor que en el escenario BAU (Figura a, línea verde).

¿Cómo evaluamos los beneficios económicos?

En la evaluación económica de los resultados hidrológicos aplicamos además un análisis financiero detallado. Para analizar los beneficios futuros de las inversiones presentes se descuenta el valor del dinero futuro para “traerlo” a su valor actual neto (VAN) equivalente (Figura b y c). ¿Por qué? Porque en términos financieros, es mejor disponer de beneficios en el presente que en el futuro, es decir, el dinero vale más hoy que mañana. Para esto, aplicamos una tasa de descuento (r) al flujo financiero igual a 3.46%, la cual es utilizada por la Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Alcantarillado de Quito (EPMAPS) para evaluar proyectos de infraestructura gris convencional. Los beneficios brutos son la suma entre las ganancias esperadas en el escenario SBN y las pérdidas evitadas del escenario BAU (Figura b, barras verdes y naranjas). Es decir, el beneficio no solamente se da por mejorar el estado de las fuentes hídricas mediante las SBN, sino además por evitar el daño y la degradación futura que podría darse por la deforestación, la degradación del suelo, la expansión de la frontera agrícola, las quemas, entre otras posibilidades del escenario BAU. En este estudio, los beneficios económicos brutos obtenidos por la implementación del portafolio de SBN (Figura c, línea azul) superan a las inversiones realizadas (Figura c, línea amarilla), es decir, se obtienen beneficios netos positivos en el largo plazo (Figura c, línea morada).

¿Cómo calculamos el retorno sobre la inversión?

Finalmente, tenemos los insumos necesarios para estimar el ROI a través de su fórmula: beneficios netos divididos para la inversión (Figura d). Cuando el resultado es positivo, ganamos; cuando es negativo, perdemos. En este estudio, consideramos una inversión aproximada que el FONAG ha realizado entre 2016 a 2020 de USD 11.05 millones en SBN para las fuentes de agua, sumada a una inversión adicional estimada de USD 29.12 millones en mantenimiento de estas SBN desde 2021 a 2080. Estas inversiones producirían un beneficio bruto de USD 92.67 millones solamente en la producción de agua potable para Quito (Figura c). El año de recuperación es alrededor de 2031, a partir del cual se comienzan a obtener ganancias netas (Figura d). El VAN resultante del beneficio neto es de USD 52.50 millones, y el ROI estimado es 131% para el 2080. Es decir, por cada 1 dólar que el FONAG invierte en SBN para las fuentes hídricas de Quito, se recupera dicho dólar y se producen ganancias adicionales de 1 dólar y 31 centavos más, solamente como resultado de implementar el portafolio de SBN. Incluso si considerásemos que el dinero futuro vale menos (tasa de descuento r=9%), el ROI es positivo y las inversiones se recuperan desde el año 2036. En contraste, si la degradación de ecosistemas se profundiza en los siguientes años, las inversiones en la conservación, manejo y recuperación de cuencas fuentes de agua se vuelve mucho más relevante y podría representar un ROI de hasta 204% (Figura d, rango de resultados en sombra morada). Aquí no consideramos acciones adicionales de SBN que el FONAG seguirá realizando durante su vida institucional hasta el 2080, así como los beneficios extra que esto puede representar frente a los impactos negativos del cambio climático. Estas acciones podrían incrementar aún más el valor y los beneficios netos de invertir en SBN para la seguridad hídrica.

La metodología desarrollada por ATUK Consultoría Estratégica para el FONAG es flexible y replicable en otros estudios, y puede además utilizarse para considerar co-beneficios que pueden incluir elementos como carbono, biodiversidad, impactos sociales u otros servicios ecosistémicos que pueden ser valorizados. Un portafolio de intervenciones en los ecosistemas genera muchos más beneficios que solo los hídricos, es decir, genera también un “portafolio de beneficios”. Estos diferentes beneficios son relevantes de acuerdo con el actor del ecosistema o la institución enfocada. Definir los beneficios biofísicos relevantes y su posterior traducción en beneficios económicos es una tarea fundamental que guía todo el ejercicio de evaluación. Este proceso solamente puede ser exitoso si se cuenta con datos, información y un entendimiento profundo, tanto de los ecosistemas cuanto del “giro de negocio” evaluado. Nuestra metodología es transparente y robusta, y demuestra que es posible cuantificar los impactos, tanto positivos como negativos, de las acciones humanas sobre los ecosistemas y de las soluciones basadas en la naturaleza. Además, demuestra que la cooperación interinstitucional y la diversificación de soluciones grises y verdes puede ser más efectiva, rentable y sostenible en el largo plazo que las soluciones unidimensionales. Los fondos de agua, como el FONAG, son el ejemplo perfecto de que esto es posible.

ROI Agua - ATUK
Figura 1. Fotografía de un bofedal de puna en la región de Chalhuanca, Arequipa, Perú.

Referencias:

  • ATUK Consultoría Estratégica, 2020. Impacto del FONAG sobre las fuentes de agua para Quito (Fondo para la Protección del Agua: Quito, Ecuador).
  • UICN, 2016. Cohen-Shacham, E., Walters, G., Janzen, C. & Maginnis, S. Nature-Based Solutions to Address Global Societal Challenges (International Union for Conservation of Nature: Gland, Switzerland).
  • UICN, 2020. Guidance for using the IUCN Global Standard for Nature-based Solutions. A user friendly framework for the verification, design and scaling up of Nature-based Solutions (International Union for Conservation of Nature: Gland, Switzerland).
  • UNESCO, 2020. The United Nations World Water Development Report 2018: Nature-Based Solutions for Water (UN-Water UNESCO World Water Assessment Programme: Paris, France).

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