Servicios Ecosistémicos

1. Modelación de Servicios Ecosistémicos:

Para las cuencas de los Ríos Frío y Sevilla se implementaron los modelos hidrológicos conocidos como “Producción Hídrica y Producción-Retención de Sedimentos” a través del software INVEST 3.3.1 (Sharp & et al, 2015). Con esta información es posible generar resultados tabulares y productos espaciales (vector y raster) que permitan identificar para cada subcuenca, dónde y cuánta agua se produce, dónde están las fuentes y cantidad de los sedimentos generados, y en qué lugar se están reteniendo.

Los escenarios considerados fueron los siguientes:

 

  • Escenario 0: Condición actual del territorio, basado en la clasificación de coberturas y usos del suelo 2010-2012 CORINE LANDCOVER (IDEAM, 2014; IDEAM, PNUD, MADS, DNP, & CANCILLERÍA, 2015; IDEAM, 2014).
  • Escenario 1: Condición futura con la implementación de las actividades asociadas a la restauración de las coberturas vegetales naturales en el territorio. Modelos RIOS Plan de inversión para tres momentos en el tiempo (5, 10 y 20 años)
  • Escenario 2: Condición futura sin la implementación de actividades de restauración y bajo el pronóstico de cambio climático desfavorable, con una reducción en la precipitación en un 18,65% entre los años (2011-2040), (IDEAM, PNUD, MADS, DNP, & CANCILLERÍA, 2015).

 

En la construcción de los modelos espaciales se utilizaron insumos cartográficos y documentales de fuentes oficiales, que permitieron la generación de geodatos y archivos necesarios en la consolidación de los parámetros utilizados para la modelación. En el Software INVEST se construyeron los modelos que cuantifican los servicios ecosistémicos de “Producción de Agua” y la capacidad del territorio de “Retener y Producir sedimentos”. Además, se utilizó el software RIOS[1] para modelar en el territorio actividades restaurativas para mejorar las condiciones en torno a los servicios ecosistémicos de interés. Esta herramienta es de uso libre y está diseñada para priorizar las inversiones en el territorio y mejorar las condiciones e indicadores en los servicios ecosistémicos, específicamente como una herramienta que genera resultados espacialmente explícitos, útiles para la toma de decisiones en la gestión del territorio (Vogl et al., 2015). El modelo RIOS identifica las áreas en el territorio con las mayores potencialidades para mejorar los atributos naturales. Las áreas prioritarias corresponden a zonas con intervención antrópica cuya conversión mejorarían la oferta de los bienes y servicios modelados.

El modelo genera una serie de capas o geodatos (raster) y tablas con los resultados del plan de inversión, que muestran en qué lugar, para que momento y cuánto dinero, debe ser asignado a cada actividad planeada en la zona de estudio.  Basado en estos resultados, es posible la construcción y diseño de nuevos escenarios que puedan reflejar el estado futuro de la cuenca y los beneficios si se implementa el portafolio.

 

2. Áreas prioritarias para la restauración

Se identificaron cuatro actividades que se pueden desarrollar para la conservación, considerando los modelos de producción de agua y producción/retención de sedimentos. Estas actividades son: reforestación, sistemas silvopastoriles, sistemas agroforestales y recuperación de vegetación riparia.

En el análisis de usos del suelo se identificaron coberturas consideradas apropiadas para cada actividad como se presenta a continuación:

  • Reforestación: Se considera apropiado generar actividades de reforestación en mosaicos de pastos y cultivos con espacios naturales (Categorías 2.4.3. 2.4.4 y 2.4.5 de Corine Landcover), ya que son coberturas con áreas agrícolas menores a 25 ha (según metodología Corine Land Cover) y están dentro de una matriz con espacios naturales, lo cual puede representar frontera agrícola.
  • Sistemas Silvopastoriles: Los pastos limpios (Categorías 2.3.1 de Corine Land Cover) se consideran apropiados para generar sistemas silvopastoriles. Adicionalmente, las zonas de recarga de acuíferos en sabanas (usos del suelo en pastizales o potreros) no propician la infiltración, mientras que las coberturas que propician mayor infiltración para la recarga son precisamente sistemas del tipo sabanas arboladas como podría ser el caso de los sistemas silvopastoriles. Es por esto último que se priorizan estos sistemas en zonas de recarga.
  • Agroforestería: Normalmente esta actividad se recomienda en combinación con producción de café (2.2.2. Cultivos permanentes arbustivos), pues es un cultivo que puede combinarse con árboles. Analizando la zona de estudio, esta actividad se descartó porque no se encuentran áreas muy extensas para su implementación y/o porque ya es una práctica extendida en la zona.
  • Buffer de Rivera (recuperación de vegetación riparia): Considera toda el área con coberturas distintas a vegetación natural en un buffer de 30 metros a cada lado del cauce del río, ya que, por normatividad nacional, dicha área debe reservarse para recuperación. En este caso se consideró el área total identificada con potencial de intervención pues los dueños de predios deben cumplir la normatividad vigente.

Con estas actividades se desarrolla un portafolio de conservación, que responde a las acciones asociadas a cambios positivos de usos del suelo, modelados en el portafolio de inversiones RIOS en la cuenca y bajo la hipótesis optima de costo beneficio asociada a un presupuesto asignado de implementación. En este caso se trabajó con un presupuesto total potencial de inversión de 15 millones USD a 20 años, que impactarían un total aproximado en restauración de 9.625 has en las dos cuencas, las cuales han sido priorizadas por su potencial en prestación de servicios ecosistémicos.

 

3. Resultados de provisión de servicios ecosistémicos en el escenario actual

Con base en la información más actual recopilada se obtienen resultados asociados a lo que se considera escenario 0 o línea base, contra los cuales se comparan los resultados de los escenarios de restauración y cambio climático, permitiendo estimar los beneficios ambientales obtenidos, que serán uno de los principales argumentos a la inversión.

Son de resaltar los resultados de rendimiento hídrico en las subcuencas altas de los ríos Frio y Sevilla, al igual que las cuencas del río Sevillita y Venado, todas ellas con un valor de rendimiento hídrico que supera los 35 l/s/km2.  En términos de sedimentos exportados sobresalen la quebrada La Aguja y la cuenca del río Frio.

 

4. Resultados de provisión de servicios ecosistémicos en el escenario 1: Cambio Positivo (restauración a 5, 10 y 20 años)

Este escenario hace referencia a un cambio positivo generado en el uso del suelo, por lo que se basa en un incremento en la cobertura vegetal, cambios de uso de suelo asociados a restauración, bajo las hipótesis de cálculo y resultados del modelo RIOS. Para este escenario de restauración se evalúan los tres escenarios temporales de corto (5 años), medio (10 años) y largo plazo (20 años) de inversión, y se obtienen resultados que permiten estimar un aumento en regulación en el corto plazo de 8,9 Hm3/año, equivalente a una mejora en regulación del 1%, en el medio plazo se estima un aumento en regulación de 18,6 Hm3/año, equivalente a una mejora en regulación del 1,7% y por último, se estima un aumento en regulación en el largo plazo de 37,6 Hm3/año, equivalente a una mejora en regulación de casi 4% . 

Los resultados en términos de sedimentos para los tres escenarios temporales, corto, medio y largo plazo, arrojan resultados que permiten estimar un aumento en retención de sedimento en el corto plazo de 2.369 t/año, en el medio plazo se estima un aumento en retención de sedimento de 4.453 t/año, y se estima un aumento en retención de sedimento en el largo plazo de 6.687 t/año.  Por otra parte, los resultados permiten estimar una reducción en exportación de sedimento en el corto plazo de 3.172 t/año, en el medio plazo de 4.921 t/año, y en el largo plazo de 7.103 t/año. 

 

5. Resultados de provisión de servicios ecosistémicos en el escenario 2: Cambio Climático

La construcción del Escenario Climático fue obtenida a partir del cambio porcentual en la capa de Precipitación actual sobre la capa de Coberturas y Uso del suelo del Escenario Cero. Para esto fue necesario realizar un análisis espacial por superposición de los diferentes escenarios de cambio de precipitación (A1B y A2: IDEAM) para los periodos de tiempo (2011-2040; 2040-2070; 2070-2100).

Con base en el análisis se evidenció que, para el territorio de estudio y bajo los modelos de análisis, existe una alta probabilidad de una drástica reducción en la precipitación de cerca de 20% en el horizonte 2040, que se mantendrá con un leve incremento hasta una reducción de cerca de 23% en el horizonte 2100. Con esta información de pronostico se generó el modelo de producción de Agua y su posterior comparación frente al escenario 0 ajustado.

Para este escenario crítico de cambio climático, se evalúa el horizonte temporal de situación pésima, en este cao 2040, y se obtienen resultados que permiten estimar una reducción en la oferta de 369,9 hm3/año, equivalente a una pérdida del 34% de la oferta actual, lo cual hace este escenario el más crítico a analizar.

Para este escenario resulta irrelevante el análisis de sedimentos puesto que su reducción en exportación y aumento en retención no se debe a una mejora ambiental, sino a una reducción drástica de recurso hídrico derivada del cambio climático.

 

6. Recomendaciones

  • Se identifican áreas equivalentes con potencial de restauración siguiendo las tres líneas propuestas, no obstante, su distribución temporal prioriza la vegetación riparia, dejando en segunda línea la reforestación y los esquemas silvopastoriles, dado que este orden de intervención ofrece lógica temporal de protección del cuerpo de agua.
  • Dado el tamaño de las cuencas y las condiciones climatológicas de la zona, el escenario más crítico es el escenario de Cambio Climático, por lo que se recomienda orientar las acciones de restauración y conservación, como acciones de Adaptación al Cambio Climático, esperando que no solo ayuden a mejorar las condiciones de regulación de las cuencas, sino que ayuden a regular el clima de la zona bajo principios de conservación, restauración y buen manejo.
  • Se mantiene vigente la hipótesis de que Conservar es mucho más eficiente, económico y sostenible, que Restaurar, por lo cual el escenario 1 presentado no solo considera que se Restauran las áreas degradadas e intervenidas con potencial, posibilidad y prioridad de cambio, adicionalmente considera que se han implementado eficazmente todas las medidas  asociadas a la conservación de las áreas naturales, de forma que efectivamente en diferentes horizontes se evidencie una mejora en la situación ambiental de las cuencas.

[1] El software RIOS (sigla en inglés: Sistema de optimización de inversión de recursos), fue desarrollado por Natural Capital Project (NatCap), en estrecha colaboración con The Nature Conservancy (TNC) y la Alianza Latinoamericana de Fondos de Agua (una sociedad entre The Nature Conservancy, el Banco Interamericano de Desarrollo, el FMAM y FEMSA).



Cambios en usos del suelo



  • IDEAM, 2013.  Zonificación y codificación de unidades hidrográficas e hidrogeológicas de Colombia, Bogotá, D. C., Colombia. Publicación aprobada por el Comité de Comunicaciones y Publicaciones del IDEAM, noviembre , Bogotá, D. C., Colombia. Mapa digital,  Consultado en 01-10-2016

  • IDEAM, 2014.  Cobertura de la Tierra Metodología CORINE Land Cover adaptada para Colombia durante el periodo 2010-2012. Subdirección de Ecosistemas e Información Ambiental-Grupo de suelos y Tierras. República de Colombia.  Sistema de Información Ambiental de Colombia. Disponible en línea,  Consultado en 01-10-2016

  • IDEAM, 2015. Evaporación Total Mensual Promedio Multianual 1981-2010. Subdirección de Meteorología- Grupo de Climatología y Agrometeorología. Catálogo de símbolos del IDEAM, Ficha de Representación Simbólica. Disponible en línea  Consultado en 01-10-2016

  • IDEAM, 2015. Precipitación Media Total Anual Promedio Multianual 1981_2010. Subdirección de Meteorología- Grupo de Climatología y Agrometeorología. Catálogo de símbolos del IDEAM, Ficha de Representación Simbólica. Disponible en línea  Consultado en 01-10-2016

  • IGAC, 2005. Cartografía Básica escala 1:500.000 (Cubrimiento Nacional). Mapas de Colombia. Listado de Servicios Web Geográficos IGAC. Mapa digital, Consultado en 01-10-2016

  • IGAC, 2008. Geopedología por Departamento. Escala 1:500000. República de Colombia. Subdirección de Geografía y Cartografía. Mapa digital,  Consultado en 01-10-2016

  • Pérez, A.J.D. y S.O.J. Mesa. 2002. Estimación del factor de erosividad de la lluvia en Colombia. En: Memorias I Simposio Latinoamericano de Control de Erosión. Bucaramanga.

  • Vogl, A., Tallis, H., Douglass, J., Sharp, R., Wolny, S., Veiga, F., ... & Guimeraes, J. (2015). Resource Investment Optimization System: Introduction & theoretical documentation. Natural Capital Project.