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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.

Boris F. Ochoa-Tocachi, PhD: ATUK Consultoría Estratégica

Ana Elizabeth Ochoa-Sánchez, PhD: Universidad del Azuay

Las personas tienen una relación especial con la naturaleza. No es extraño ver que, incluso en ciudades muy densas y modernas, los espacios verdes sean oasis de descanso y entretenimiento y que muchas casas y departamentos tengan al menos una o dos masetas sembradas. En busca de maximizar la fertilidad del suelo, es posible adquirir tierra negra en varios viveros y mercados de la ciudad. Sin embargo, lo que varias personas ignoran, es que mucha de esa tierra negra es explotada y traída desde las turbas en los humedales de alta montaña.

Los humedales de alta montaña (punas, jalcas, Patagonia, bofedales, oconales, páramos y turberas) son sistemas ecohidrológicos que tienen una gran capacidad de almacenamiento de agua. Estos reservorios naturales pueden ser alimentados por fuentes superficiales de agua, como la escorrentía generada por eventos de lluvia, o por agua subterránea, como afloramientos o flujos de agua subsuperficiales. El agua recibida se puede almacenar sobre el suelo, debido a depresiones topográficas, y dentro del suelo, gracias a su alta porosidad. Los humedales pueden almacenar cantidades de agua tan altas como 2000 mm (es decir, una columna de 2 metros de altura de agua por cada metro cuadrado de superficie), las cuales pueden ser comparables con el caudal anual e incluso superiores a la precipitación anual de la cuenca a la que pertenece. El agua almacenada en el suelo es retenida durante el año por la presencia de capas con baja conductividad hidráulica vertical, tales como las arcillas. Posteriormente, el agua puede ser devuelta a quebradas y ríos aguas abajo por flujos laterales subsuperficiales. La capacidad de devolver el agua almacenada a la cuenca dependerá de la conectividad hidrogeológica del humedal. Un humedal hidrogeológicamente desconectado podrá tener flujos subterráneos poco profundos de respuesta rápida en el orden de semanas, mientras que un humedal conectado al acuífero podría presentar recarga profunda y tener un impacto sostenido a lo largo del año, incluyendo las temporadas secas.

La ubicación de las islas Galápagos las exponen a condiciones oceanográficas y climatológicas variadas que afecta la distribución de las especies marinas y hábitats a través del archipiélago. La zona de convergencia intertropical (ITCZ por sus siglas en inglés) y la oscilación del sur de El Niño (ENSO por sus siglas en inglés), en conjunto con un complejo sistema de corrientes oceánicas y vientos, gobiernan la dinámica climática regional (Trueman & D’Ozouville, 2010).

Los cambios climáticos en el océano también tienen repercusiones socioeconómicas. Oscilaciones en la temperatura superficial marina usualmente están ligadas a variaciones en la abundancia y distribución de peces (Edgar, 2010). Estos cambios afectan la pesca artesanal dentro de las islas, de la cuales dependen el consumo local y las exportaciones internacionales.

Finalmente, existen graves implicaciones en la seguridad alimenticia y de acceso al agua potable ante un evento de cambio climático en el archipiélago. La población de las islas es de aproximadamente 25 000 habitantes, sin embargo, la cantidad de turistas que pueden llegar anualmente es de 270 000 (Dirección del Parque Nacional Galápagos, 2019). Condiciones de sequía o un atraso de la época de lluvias, dificultaría el acceso al suministro de agua para consumo o riego, declarando estados de emergencia.

Teniendo en cuenta estas condiciones, investigadores de la Universidad San Francisco de Quito (USFQ), Galapagos Science Center (GSC), Universidad de Oxford y de la Universidad de Las Américas (UDLA) describieron las tendencias entre 1981-2017 de precipitación y temperatura en Santa Cruz y San Cristóbal; analizaron las tendencias históricas de la temperatura superficial del océano para la Reserva Marina Galápagos y finalmente, generaron proyecciones de las variables climáticas terrestres (Paltán et al., 2021).    

Para identificar y mapear las áreas prioritarias para la conservación y restauración, se busca optimizar las zonas de intervención que puedan traer el mayor beneficio para los actores locales de un territorio determinado. Para este proceso se utiliza la Herramienta de Identificación Rápida de Oportunidades para la Infraestructura Natural (HIRO) (CONDESAN 2020a) desarrollada por el Consorcio para el Desarrollo Sostenible de la Ecorregión Andina (CONDESAN). HIRO combina datos geoespaciales oficiales disponibles y aplica principios ecológicos e hidrológicos. Esta herramienta permite realizar una aproximación estratégica a la ubicación de áreas en las cuencas que deberían ser priorizadas para el diseño e implementación de intervenciones de infraestructura natural  (CONDESAN 2020a).

Para la priorización de las áreas de conservación y restauración se contemplan tres fases metodológicas (Figura 1): (1) La primera fase comprende la recopilación y sistematización de la información geográfica, la misma que se trabaja en base a la información generada del área de estudio, así como información secundaria a nivel nacional que se disponga para esta zona. (2) La segunda fase comprende el análisis espacial para las áreas prioritarias para conservación y restauración. (3) Finalmente, la tercera fase analiza las áreas prioritarias para conservación y restauración en función de la regulación hídrica y el control de la erosión, con el objetivo de identificar áreas de trabajo e intervenciones que pueden ser aplicadas en los territorios priorizados.

Desde el 6 de diciembre de 2020 Wall Street protagonizó titulares alrededor del mundo porque, como describieron algunos medios especializados, “El agua se unió al oro, el petróleo y otras materias primas negociadas en Wall Street”. En efecto el 7 de diciembre de 2020 CME Group Inc., una firma especializada en contratos de futuros, lanzó las primeras opciones para adquirir este tipo de contratos con base en el índice NQH20. El ‘Nasdaq Veles California Water Index (NQH2O)’, desarrollado en 2018 por Nasdaq en alianza con Veles Water y WestWater Research, es un índice que compara el precio al contado de los cinco mercados más grandes de agua del estado de California, Estados Unidos, para obtener un valor promedio semanal que se expresa en dólares estadounidenses por acre-pie. Un acre-pie es una medida volumétrica equivalente a 1 233 metros cúbicos (imaginemos que estamos en un estadio de fútbol americano y que las tres cuartas partes de este estadio están llenas de agua hasta nuestra canilla -1 pie o 30 cm de altura- o imaginemos 2,5 millones de botellas de agua personales).

     En estas primeras opciones de compra de futuros, el NQH2O cotizó en US$ 486,53 por acre-pie; mas lo que efectivamente cotiza no es el precio -mucho menos el valor- del agua sino los derechos de su uso, en California, en un período de tiempo (futuro) definido. ¿Qué significa esto? Pues para entenderlo veamos que es el mercado de futuros.

El mercado de futuros o ‘fordwards’ consiste en la negociación de contratos de compra y venta de bienes -o uso de esos bienes- a una fecha futura mediante un acuerdo de precio, cantidad y tiempo de vencimiento entre el comprador y vendedor. Se originaron en Chicago, Estados Unidos, hace aproximadamente 173 años como un sistema de protección, regulación y estabilización de precios de productos agrícolas. Así, un productor vende a un determinado precio su futura cosecha y quién compra se arriesga a perder -si al momento de recibir la cosecha el precio en el mercado es menor al pactado- o a ganar -si el precio de la cosecha que recibe es mayor al pactado

Cuantificación de mitigación de Cambio Climático (CC) por la implementación de prácticas de Manejo Sostenible de la Tierra (MST) y Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN)

La mitigación en términos de cambio climático representa las intervenciones humanas que han sido encaminadas a reducir las fuentes o potenciar los sumideros de GEI (IPCC 2018). Para el caso de las actividades de manejo y gestión sostenible implementadas en territorio, este potencial de reducción de emisiones de GEI viene dado por la capacidad de disminuir las presiones existentes en las áreas naturales debido principalmente al establecimiento de estrategias para la reducir la deforestación y degradación de los ecosistemas naturales, así como la implementación de prácticas de Manejo sostenible de la Tierra (MST) y Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN).

Los cálculos del potencial de mitigación de GEI, dados por las actividades de MST y SbN se relacionan con el sector Uso de la Tierra, Cambio de Usos de la Tierra y Silvicultura (UTCUTS), y aportan a las metas planteadas en el Acuerdo de París, donde se busca evitar que la temperatura media global del planeta supere los 2°C respecto a os niveles preindustriales. De igual manera, este aporte a la mitigación del CC, contribuye a los reportes nacionales de los compromisos adquiridos por los países en lo que respecta a la Contribución Determinada a nivel Nacional (NDC por sus siglas en inglés). Es de esta manera, que la cuantificación de los beneficios en términos de remociones de GEI de la atmosfera, contribuyen en términos prácticos en la cuantificación del potencial de mitigación en las metas nacionales y globales.

El procedimiento para estimar el potencial de mitigación por las actividades de MST y SbN, puede aplicar diferentes caminos metodológicos, pero para una compresión más clara del proceso podemos mencionar 3 pasos clave citados en la guía elaborada por la UICN para la estimación del potencial de mitigación en la Restauración del Paisaje Forestal (König et al. 2019).