Programa de Investigación en Cambio Climático

Métodos de Integración y Evaluación de Impactos del Cambio Climático

Seminario Permanente de Cambio ClimáticoAgosto 28 De 2012

Dr. Jesús Efren Ospina N.Dr. Carlos Gay GarcíaJosé Clemente Rueda.

Alejandro Iván Paz.

Evaluación de Impacto Ambiental

Gestión Ambiental

Ambiente: Se define como el complejo de factores físicos, biológicos, sociales, culturales, económicos y estéticos que afectan a los individuos y comunidades y que determinan su forma, carácter, relaciones y supervivencia sobre un espacio y tiempo (Rau and Wooten 1980).

Según Guhl et al (2000), la gestión ambiental se define como el manejo participativo de los aspectos ambientales en una región, por los diversos actores sociales, mediante el uso de la aplicación de instrumentos jurídicos, de planeación, tecnológicos, económicos, financieros y administrativos, para lograr el funcionamiento adecuado de los ecosistemas y el mejoramiento de la calidad de vida de la población dentro de un marco de sostenibilidad.

Evaluación de Impacto Ambiental

La gestión ambiental contempla de manera integrada las interacciones entre el medio natural y humano.

La identificación, evaluación, prevención, mitigación o compensación de modificaciones al ambiente o impactos ambientales, constituyen el objeto de la gestión ambiental (Ángel et al 1996).

EIA: Proceso para el mejoramiento de la toma de decisiones, asegurar que los proyectos o programas sean ambiental, socialmente seguros y duraderos, busca eliminar o minimizar los impactos negativos y optimizar los positivos.

Etapas de la evaluación de impacto Ambiental.

Identificación, dimensionamiento, evaluación, valoración

Identificación: Reconocer la existencia del impacto y darle un lugar dentro de los problemas que merecen ser estudiados.

Dificultades: la identificación de impactos de baja probabilidad de ocurrencia y que pueden pasar inadvertidos por largos periodos de tiempo y manejar fuentes de información sumamente precarias.

Incertidumbre

Cambios en las propiedades fisicoquímicas de los suelos

Es el caso de los ECC

Dimensionamiento: Determinar la extensión, en el espacio y en el tiempo, del impacto, es decir, atribuirle una magnitud.

Dificultades: Escasez de la información histórica para determinar tanto su extensión como la probabilidad de ocurrencia, en el tiempo algunos procesos que se desencadenen pueden ser de tipo caótico.

Evaluación: Determinar que tan grave consideran el impacto, los organismos del Estado encargados del tema en cuestión y la sociedad.

Dificultad: Necesaria "politización” (instancia en la cual se toman decisiones que afectan a la sociedad, de manera discriminada pues muy probablemente no atañe a todos por igual y por tanto se convierte en un escenario de ejercicio de poder) de la evaluación, una segunda dificultad es la necesidad de priorizar, es decir, dedicar recursos necesarios escasos a la atención de uno u otro programa y decidir entre diferentes alternativas de desarrollo de un proyecto

Ejemplo, conflictos por el agua

Cultivos prioritarios para la economía, producción de subsistencia, agro-ecosistemas

Valoración: Traducir los resultados anteriores a términos monetarios.

Dificultad: Para la mayoría de impactos ambientales no existen precios de mercado.

Características de los Impactos AmbientalesCarácter del impacto: hace referencia a su consideración positiva o negativa respecto al estado previo a la acción; indica si, en lo que se refiere a la faceta de la vulnerabilidad que se esté teniendo en cuenta, ésta es benéfica o perjudicial.

Magnitud del impacto: informa de su extensión y representa la “cantidad e intensidad del impacto”: ¿Cuántas hectáreas se ven afectadas? ¿qué número de especies se amenaza? ¿cuáles son los volúmenes de contaminantes, o porcentaje de superación de una norma, etc.?

Significado del impacto: alude a su importancia relativa (se asimila a la “calidad del impacto”). Por ejemplo: importancia ecológica de las especies eliminadas, o intensidad de la toxicidad del vertido, o el valor ambiental de un territorio.

Tipo de impacto: describe el modo en que se produce; por ejemplo, el impacto es directo, indirecto, o sinérgico (se acumula con otros y se aumenta ya que la presencia conjunta de varios de ellos supera a las sumas de los valores individuales).

Escenario base, Aptitud, oferta natural de recursos

Duración del impacto: Se refiere al comportamiento en el tiempo de los impactos ambientales previstos: si es a corto plazo y luego cesa; si aparece rápidamente; si su culminación es a largo plazo; si es intermitente, etc.

Reversibilidad del impacto: Tiene en cuenta la posibilidad, dificultad o imposibilidad de retornar a la situación anterior a la acción. Se habla de impactos reversibles y de impactos terminales o irreversibles.

El riesgo del impacto: Estima su probabilidad de ocurrencia.

Área espacial o de influencia: Es el territorio que contiene el impacto ambiental y que no necesariamente coincide con la localización de la acción o programa en cuestión.

Cambio climático generará efectos irreversibles cambiantes?

En la agricultura, por ejemplo, Centros de acopio, industria transformadora, canales de comercialización, además de tener que ser analizados como impactos secundarios, terciarios…

Principales métodos para la evaluación de impactos ambientales

Por lo general son complementarios

Reuniones de expertos: Solamente a considerar cuando se trata de estudiar un impacto muy concreto y circunscrito, que no requiere profundos análisis y cruces interdisciplinarios.

Listas de Chequeo: Listas exhaustivas que permiten identificar rápidamente los impactos. Existen las puramente “indicativas”, y las “cuantitativas”, que utilizan estándares para la definición de los principales impactos (por ejemplo contaminación del aire según el número de viviendas).

Matrices simples de causa-efecto. Son matrices limitadas a relacionar la variable ambiental afectada y la acción humana que la provoca.

Grafos y diagramas de flujo. Tratan de determinar las cadenas de impactos primarios y secundarios con todas las interacciones existentes y sirven para definir tipos de impactos esperados.

Cartografía ambiental o superposición de mapas (overlay): Se construyen a partir de una serie de mapas que representan las características ambientales consideradas influyentes. Los mapas de síntesis permiten definir las aptitudes o capacidades del suelo ante los distintos usos, los niveles de protección y las restricciones al desarrollo de cada zona.

Redes: Son diagramas de flujo ampliados a los impactos primarios, secundarios y terciarios (ejemplo, diagrama de Sorensen).

Sistemas de Información Geográficos (SIG): Paquetes computacionales muy elaborados, no permiten la identificación de impactos, que necesariamente deben estar integrados en el modelo, sino que tratan de evaluar la importancia de ellos.

Modelo PER: Implica elaborar de manera general una progresión causal de las acciones humanas que ocasionan presión sobre los recursos naturales, y que a su vez conllevan un cambio en el estado del medio ambiente, al cual la sociedad responde con medidas o acciones, para reducir o prevenir impactos ambientales significativos (OCDE).

Modelo matricial del análisis por dimensiones

DIMENSION FÍSICAi BIÓTICAi CULTURALi ECONÓMICAi POLÍTICAi

FÍSICAj XXXXX

BIÓTICAj XXXXX aij

CULTURALj XXXXXX

ECONÓMICAj XXXXXXXX

POLÍTICAj XXXXXX

La lógica de la presentación de los impactos corresponde a un arreglo donde la posición aij de la matriz esta ocupada por aquellos impactos que se dan en la dimensión j y su efecto se manifiesta sobre la dimensión i.

Cuando i = j, se tiene la información básica necesaria sobre cada dimensión, la línea base de los efectos ambientales, lo cual es el punto de partida para iniciar el análisis por dimensiones y corresponde al contenido no interdisciplinario de un estudio ambiental.

En este análisis se tiene en cuenta que cada componente afectará de alguna forma a los demás componentes ambientales y son estas afectaciones específicas las que completarán la información de la matriz e implican la necesidad del trabajo interdisciplinario.

Propuesta Metodológica para la Integración, Análisis y Evaluación de Estudios sobre los Efectos del Cambio Climático.

Las metodologías orientadas a sistemas complejos utilizadas en diferentes áreas del conocimiento para la recolección, organización y análisis de información, pueden ser aplicadas exitosamente en el análisis integral de los efectos del cambio climático.

Objetivo general.

Generar una metodología para integrar y analizar los resultados de diferentes estudios y variables relacionados con los efectos del cambio climático, de tal forma que permita obtener una visión integral lo más completa posible de las consecuencias del cambio climático sobre los diferentes recursos y dimensiones de análisis. Lo anterior con el propósito de brindar a su vez elementos de juicio a los tomadores de decisiones para diseñar y poner en marcha políticas, estrategias y planes relacionados con los cambios esperados.

Objetivos específicos.

Explorar diferentes metodologías elaboradas para la Gestión Ambiental, donde se considera, se enmarcan los análisis y evaluaciones de los efectos del calentamiento global para la recolección, organización y análisis de la información

Identificar metodologías excluyentes y metodologías complementarias

Determinar la aplicabilidad de una metodología, varias o combinación de ellas a los aspectos relacionados con los estudios de los efectos del cambio climático

Detectar causas y efectos claves de cambio climático sobre sectores, elementos o recursos dentro de una red o matriz de efectos

Brindar una herramienta de fácil aplicación a usuarios de la información y tomadores de decisiones

Generar mecanismos que permitan transitar de las evaluaciones cualitativas a evaluaciones cuantitativas (indicadores)

Desarrollar metodología para apoyar la toma de decisiones

Resultados

943%

1257%12

57%

Estudios Realizados en el CVCCCM

Estudios que identificam impactosEstudios que no identifican impactos

De 9 estudios que identifican impactos: 66,7 % (6) se refieren al aumento en la temperatura, 55,6 % (5) a cambios en la precipitación, 44,4 % a la disminución en la disponibilidad del agua, 33,3 % a la afectación de la salud, el resto de los impactos sólo son abordados por uno o dos estudios.Lo anterior manifiesta el interés por analizar impactos sobre los aspectos físicos y la falta o incapacidad de exploración y análisis integrales que permita identificar las diferentes relaciones y sinergias entre impactos en las diferentes dimensiones, sectores, actividades o componentes del medio ambiente.

Resultados: Impactos Identificados por Dimensión

De acuerdo a los estudios realizados en el CVCCCM, sometidos a juicios de expertos

Resultados: Impactos por Dimensión

47%

22%

11%

11%

9%

FísicaEconómicaBióticaPolíticaCultural

Los impactos relacionados con el entorno natural (58.4 %) relacionan principalmente los rasgos físicos del ambiente alcanzando un 47.2 % de los impactos identificados, seguidos de los bióticos sólo con un 11.1 %, mientras que los impactos observados en los aspectos sociales representan un 41.6 %, siendo los impactos en la dimensión económica los mas reportados con un 22.2 % seguido de los políticos y culturales con 11.1 % y 8.3 % respectivamente.

Resultados: Función de Impactos por Dimensión

Dada por la integración de los impactos individuales, así:

IF = f(AT, DP, DDNA, ANMIC, ALLIE, ARE, DL, DAN, AEE, DIH, DCA, AE, AP, AI, ARA, RSU, AGEI, ACO)

IB = f(CV, AS, CF, ACPA)

IE = f(APP, APob, MMPPob, MI, DNV, MAA, DPIB, APPob)

IC = f(AUEE, ADA, MPA)

IP = f(AICS, APSAA, DSEA, RA)

Es importante tener en cuenta que cada impacto identificado anteriormente, debe tener un indicador que pueda ser medido o cualificado directa, indirectamente o como resultado de la integración de varios indicadores (variadas)

Resultados: Índices de Impactos por Dimensión

Índice de Impacto en la Dimensión Cultural

IC = (A1*AUEE + A2*ADA + A3*MPA)/

n

i

Ai1

Índice de Impacto en la Dimensión Política

IP = (A1*AICS + A2*APSAA + A3*DSEA + A4*RA)/

n

i

Ai1

Ai: factores ponderantes de los efectos de los impactos de cambio climático observados sobre un área o proyecto de interés.

Dentro de cada dimensión se puede considerar una ponderación que bien podría ser una calificación directamente proporcional al porcentaje de participación de los impactos sobre el grado de afectación de magnitud alta que estos muestren tener de acuerdo al análisis estadístico realizado a partir de estudios diagnósticos o bien podrían ser propuestos por un grupo de expertos.

Es importante tener en cuenta que en un área específica o proyecto particular podrían existir otros impactos y en algunos otros no necesariamente existan todos los impactos que aquí se presentan, haciéndose necesario la actualización, reducción o ajuste de la lista de cheque según los análisis a realizar, intereses y particularidades de los estudios, igualmente dos o varios impactos podrían tener el mismo factor ponderante.

La metodología propuesta hasta aquí permite tener el análisis dimensional (diagonal de la matriz) no interdisciplinario de los efectos del cambio climático en el modelo matricial del análisis por dimensiones.

DIMENSION FÍSICAi BIÓTICAi CULTURALi ECONÓMICAi POLÍTICAi

FÍSICAj IFBIÓTICAj IB aij

CULTURALj ICECONÓMICAj IE

POLÍTICAj IP

Variable Temperatura °C (Tmed) Tmedr

Influencia Bajo (1) Medio (2) Alto (3) Muy Alto (4)

Criterio 0-0.5 0.6-1.0 1.1-2.0 2.1≥ Proyecto o región de estudio 0 0 1 0 (0*1+0*2+1*3+0*4)/ 10=0.3

Variables y variadas explicativas de los impactos identificados en la dimensión física

Tabla 1. Cálculo de Tmedr

Variable Disminución de Precipitación (%)

Zona/Factor

Zona Seca Zona húmeda

Influencia Bajo Medio Alto Muy alto Lig. bajo Bajo Medio Alto Muy alto

Criterio 0 -3 3.1-5 5.1-10 >10 0 -5 5.1 - 10 10.1 - 15 15.1 - 20 > 20

Ponderador 1 2 3 4 1 2 3 4 5

Tabla 2. Criterios para la elaboración del índice DP

Dimensión Impacto Imp Imp. Rel

Física

AT 4 0.093 DP 4 0.093

DDNA 4 0.093 DIH 4 0.093 ARA 4 0.093 AGEI 4 0.093

AI 3 0.070 AEE 3 0.070 DCA 2 0.047 ACO 2 0.047

ANMIC 2 0.047 ALLIE 2 0.047

DL 2 0.047 AP 2 0.047

DAN 1 0.023 Total 43

Biótica CV 3 0.500 AS 2 0.333

ACPA 1 0.167 Total 6

Económica

APP 3 0.333 MI 2 0.222

DNV 2 0.222 CAAS 1 0.111 DPIB 1 0.111

Total 9

Cultural AUEE 1 0.333 ADA 1 0.333 MPA 1 0.333

Total 3

Política AICS 1 0.5

APSAA 1 0.5 Total 2

Tabla 3. Importancia de los impactos dentro de cada dimensión.

Presencia de Impacto en P1 o A1*

Presencia de Impacto en P2 o A2*

Grado de membrecía (P1 o A1)

Grado de membrecía (P2 o A2)

“Y” min

“O” max

0 1 0.000 0.333 0.000 0.333 1 0 0.222 0.000 0.000 0.222 1 1 0.222 0.222 0.222 0.222 1 0 0.111 0.000 0.000 0.111 0 1 0.000 0.111 0.000 0.111

0.556 0.667

Tabla 4. Ejemplo del grado de membrecía, conjunción y disyunción en la dimensión económica.

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

1 2 3 4 5

P1 o A1P2 o A2

IE

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

1 2 3 4 5

P1 o A2 "Y" P2 o A2

IE

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

1 2 3 4 5

P1 o A1 "O" P2 o A2

IE

Resultados de suponer que todos los componentes del impacto en lo físico (IF) tienen un impacto alto igual a 1 (F1), medio igual a 0.5 (F0.5) y bajo a 0.2 (F0.2)

Impacto F1 F0.5 F0.2

AT 0.0930 0.0465 0.0186

DP 0.0930 0.0465 0.0186

DDNA 0.0930 0.0465 0.0186

DIH 0.0930 0.0465 0.0186

ARA 0.0930 0.0465 0.0186

AGEI 0.0930 0.0465 0.0186

AI 0.0698 0.0349 0.0140

AEE 0.0698 0.0349 0.0140

DCA 0.0465 0.0233 0.0093

ACO 0.0465 0.0233 0.0093

ANMIC 0.0465 0.0233 0.0093

ALLIE 0.0465 0.0233 0.0093

DL 0.0465 0.0233 0.0093

AP 0.0465 0.0233 0.0093

DAN 0.0233 0.0116 0.0047

Total 1.0000 0.5000 0.2000

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.080

0.090

0.100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

F1F0.5F0.2

IF

Ejemplos usando el MATLAB.

Funciones de membrecía para los índices de Temp y PCP propuestos en las tablas 1 y 2 (zona seca), asumiendo que son las únicas variables que influyen en el impacto sobre la dimensión física, reglas y operadores.

Cuando el aumento de la temperatura alcance un valor aproximado de 0.7°C y la PCP una disminución de 7.57 %, el impacto sobre la dimensión física (IT_F) sería de 0.488 el cual se encuentra en el rango considerado medio, pero muy cerca de su límite superior

Se asoció una importancia de 0.8 a la temperatura y de 0.2 a la PCP. La influencia de los cambios en los pesos de las variables provocó una ligera disminución en el IT_F el cual fue de 0.433 y continúa siendo medio.

Al asociar una importancia de 0.8 a la PCP y de 0.2 a la temperatura, en este caso los cambios en los pesos de las variables provocó un aumento en el IT_F llegando a 0.538 pasando al rango considerado de impacto alto.

Como resultado de la aplicación del operador “And”, se encuentra que un aumento aproximado de la temperatura en 0.7°C y una disminución de 7.57% en la PCP, causarían un impacto en lo físico alrededor de 0.111

En este caso, al aplicar el operador “Or”, se encuentra que un aumento aproximado de la temperatura en 0.7°C y una disminución de 7.57% en la PCP, causarían un impacto en lo físico alrededor de 0.368

GRACIAS