Apéndice técnico

Los resultados cuantitativos presentados en este capítulo se elaboraron para ilustrar las hipótesis narrativas y brindar una pauta de sus probables efectos ambientales. Dichos resultados se obtuvieron mediante la utilización de una gama de instrumentos analíticos, en consulta con expertos regionales. Realzan las tendencias y diferencias generales entre las hipótesis antes que los niveles precisos de impacto. El presente apéndice técnico esboza el proceso de elaboración de hipótesis que se siguió para el GEO-3, y presenta descripciones resumidas de los instrumentos analíticos empleados y los indicadores presentados en este capítulo. Se presenta información más amplia, con la inclusión de figuras y cuadros con datos más detallados, en Raskin y Kemp-Benedict (2002) y en un informe técnico separado (RIVM y UNEP en prensa).

El proceso de elaboración de hipótesis

Un equipo principal de hipótesis integrado por expertos regionales y mundiales diseñó cuatro argumentos mundiales, basándose en el trabajo anterior realizado por el Global Scenario Group (véase Raskin y Kemp-Benedict 2002). Se preparó una cuantificación inicial para un conjunto pequeño de indicadores a nivel de las subregiones GEO. Los equipos de cada una de las siete regiones GEO principales elaboraron luego los argumentos a nivel regional y participaron en la elaboración de los análisis cuantitativos, especialmente con respecto a las fuerzas motrices clave. Se utilizaron los resultados de los esfuerzos regionales para mejorar las descripciones mundiales y emprender los análisis cuantitativos subsiguientes asociados con las descripciones de las hipótesis. Se logró pulir aún más las descripciones y los análisis cuantitativos mediante un proceso iterativo con la participación del equipo principal de hipótesis y los grupos de elaboración de modelos. Durante la etapa de desarrollo, el trabajo estuvo sometido a dos ruedas formales de examen y se lo estudió minuciosamente en un taller especial al que asistió un grupo de expertos en hipótesis provenientes de todo el mundo.

Instrumentos analíticos cuantitativos

AIM (Modelo Integrado de Asia-Pacífico) es un modelo integrado para el medio ambiente y la economía elaborado por el Instituto Nacional de Estudios Ambientales (NIES) y la Universidad de Kioto, Japón, para evaluar hipótesis futuras del desarrollo socioeconómico y el cambio ambiental tanto en Asia y el Pacífico como a nivel mundial. El conjunto de módulos AIM se desarrolló principalmente para evaluar los efectos de las políticas y repercusiones del cambio climático, pero puede también aplicarse a otros campos ambientales tales como la contaminación atmosférica, los recursos hídricos, el cambio en el uso de la tierra y la evaluación de ecosistemas. Con datos socio-económicos provenientes de fuentes externas a modo de aporte, el modelo calcula las condiciones ambientales futuras de 42 países en Asia y el Pacífico. El módulo de ecosistemas utiliza una cuadrícula de latitud y longitud con una resolución espacial de 2,5 x 2,5 minutos a fin de facilitar los análisis de políticas. El IPCC ha examinado el modelo exhaustivamente y lo ha utilizado con frecuencia. Puede obtenerse más información sobre el AIM en http://www-cger.nies.go.jp/ipcc/aim/

GLOBIO (metodología global para el mapeo del efecto de las actividades humanas en la biosfera) es un modelo general, sencillo y transparente, elaborado bajo los auspicios del proyecto GLOBIO, coordinado por el Instituto Noruego para la Investigación sobre la Naturaleza (NINA), PNUMA-GRID-Arendal, PNUMA-WCMC y PNUMA/DEAT. Se lo utiliza para visualizar, a una escala de 1 x 1 km, los efectos acumulativos que el crecimiento de la demanda de recursos humanos y el desarrollo de infraestructuras que trae aparejado tienen en la diversidad biológica y la función de los ecosistemas. El modelo proporciona una evaluación estadística de riesgos de la probabilidad de los efectos de las actividades humanas utilizando zonas amortiguadoras a partir de infraestructura que varían con el tipo de actividad humana y densidad de la infraestructura, región, vegetación, clima y sensibilidad de las especies y los ecosistemas. Se utilizan imágenes satelitales para obtener descripciones generales de los efectos acumulativos del desarrollo en curso. Las situaciones hipotéticas futuras proceden de datos sobre infraestructura existente, tasas históricas de crecimiento de infraestructura, disponibilidad de petróleo y reservas minerales, cubierta vegetal, densidad de población, distancia hasta la costa y desarrollo previsto. Se puede obtener más información sobre GLOBIO en http://www.globio.info y en UNEP 2001.

IMAGE 2.2 (modelo integrado para evaluar el medio ambiente mundial) es un dinámico modelo integrado de evaluación para el cambio climático elaborado por el Instituto Nacional de Salud Pública y Protección del Medio Ambiente de los Países Bajos (RIVM). IMAGE cuantifica las consecuencias de los diferentes cambios futuros para una amplia gama de cuestiones ambientales. Se modelan las fuerzas motrices para 17 regiones del mundo, en parte por medio del modelo de equilibrio general WorldScan. Los efectos se calculan durante largos plazos (normalmente de 200 años), y con una cuadrícula de alta resolución espacial (0,5 x 0,5 grados de latitud y longitud). Se utilizan series históricas largas para calibrar el modelo y poner los cambios futuros en perspectiva. El IPCC ha examinado el modelo exhaustivamente y lo ha utilizado con frecuencia. Se puede obtener mayor información sobre IMAGE en http://www.rivm.nl/image/ y en Alcamo y otros (1998) e IMAGE-team (2001a y 2001b).

PoleStar es un software integral y flexible para estudios de sostenibilidad elaborado por la sede en Boston, Estados Unidos, del Instituto Ambiental de Estocolmo (SEI). El software no es un modelo rígido sino que proporciona un marco contable adaptable y un entorno de elaboración de modelos para montar información económica, ambiental y de recursos y para examinar hipótesis alternativas de desarrollo. Se ha utilizado PoleStar en numerosas evaluaciones internacionales, con la inclusión de la cuantificación de las hipótesis del Global Scenario Group (GSG). Se pueden consultar en línea documentación técnica sobre PoleStar y detalles de las hipótesis del GSG en http://www.seib.org/polestar y http://www.gsg.org

Modelo WaterGAP 2.1 (Evaluación y pronóstico global sobre el agua) es el primer modelo global que computa tanto la hidraulicidad como el aprovechamiento del agua a escala de cuenca fluvial. WaterGAP, desarrollado por el Centro para la Investigación de Sistemas Ambientales (CESR), Universidad de Kassel, Alemania, consta de dos componentes principales, un Modelo Global de Hidrología y un Modelo Global de Aprovechamiento del Agua. El Modelo Global de Hidrología simula el comportamiento característico a gran escala del ciclo hidrológico terrestre para calcular la hidraulicidad. El Modelo Global de Aprovechamiento del Agua consiste en tres submodelos principales que computan el aprovechamiento del agua en el sector doméstico, industrial y agrícola. Todos los cálculos abarcan la totalidad de la superficie terrestre del planeta en una cuadrícula de latitud y longitud de 0,5 x 0,5 grados. Un mapa mundial de dirección de drenaje permite entonces el análisis de la situación de los recursos hídricos en todas las grandes cuencas fluviales del planeta. Para obtener una descripción más detallada del modelo véase Alcamo y otros (2000) y Center for Environmental Systems Research (2002).

Nota: Cualquier discrepancia entre las regiones y subregiones del GEO-3 y las regiones representadas en los conjuntos de datos utilizados para generar diagramas y otras figuras están señaladas en cada gráfico.

Variables

Las variables trazadas o mapeadas en la sección de Perspectivas del GEO-3 son las siguientes (en orden alfabético).

Aumento potencial de la cantidad de nitrógeno en los ecosistemas costeros, 2002-2032. En el nivel de agregación subregional utilizado en GEO, puede considerarse la cantidad de nitrógeno como una aproximación para una gama más amplia de contaminación procedente de la tierra en los ecosistemas costeros. El crecimiento potencial de la cantidad de nitrógeno subregional para cada una de las hipótesis se ha calculado al clasificar el cambio en factores determinantes tales como los aportes de las aguas residuales y el nivel de tratamiento, el uso de fertilizantes y las emisiones transportadas por el aire, en una escala de diez puntos.

Fuente: IMAGE 2.2; van Drecht y otros (en prensa)

Bosques naturales (con exclusión del rebrote). Es la zona de bosques maduros (sin contar las plantaciones) que no ha sido talada mediante la tala rasa desde 1972.

Fuente: IMAGE 2.2

Cambio en determinadas presiones ejercidas sobre ecosistemas naturales 2002-32. Con respecto al componente de calidad del ecosistema, véase la explicación del Índice de Capital Natural. Los valores de las presiones acumulativas se obtuvieron tal como se lo explica en el Índice de Capital Natural. Los mapas muestran el aumento o descenso relativo de las presiones entre 2002 y 2032. «Sin cambios» significa un cambio de menos del 10 por ciento de presión durante el período de la hipótesis; un pequeño aumento o descenso significa un cambio del 10 al 50 por ciento; un aumento o descenso considerable representa un cambio entre el 50 y el 100 por ciento; un aumento marcado significa que la presión fue de más del doble. Las zonas que cambian entre usos de la tierra domésticos y naturales están registradas en forma separada.

Fuente: IMAGE 2.2

Cambio en la temperatura mundial. Es el aumento promedio de la temperatura mundial expresado en grados cada diez años. El índice de cambio de temperatura es importante ya que es posible que los ecosistemas sensibles no sean capaces de adaptarse a índices elevados. La investigación ha revelado que, a índices más altos que 0,1° C cada diez años, es probable que se dañe a los ecosistemas en gran medida (Vellinga y Swart 1991).

Fuente: IMAGE 2.2

Cambio en la temperatura polar media, 2002-32. Dada la incertidumbre existente en la distribución regional del aumento de la temperatura, el gráfico se basa en los resultados procedentes de cuatro modelos de circulación general diferentes combinados con IMAGE 2.2. Para cada uno de esos modelos, se tomó la configuración espacialmente diferenciada del cambio de temperatura para una hipótesis de referencia (uno por ciento del crecimiento por año en una concentración de gases de efecto invernadero equivalente desde 1990 en adelante), al norte de de 66° N de latitud y al sur de 66° S de latitud. Esa configuración se puso luego a escala basándose en los cambios mundiales de la temperatura media para cada una de las hipótesis tal como las calculara IMAGE 2.2. Finalmente, se calculó el cambio de temperatura media para el Ártico y la Antártida. Los modelos utilizados son Hadcm2, ECHAM4, CSIRO Mk2 y CGCM1. Los resultados de los modelos fueron extraídos del Centro de distribución de datos del IPCC para el cambio climático e hipótesis relacionadas para la evaluación de los efectos (CD-ROM, Versión 1.0, abril de 1999).

Fuente: cuatro modelos de circulación general e IMAGE 2.2

Concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono. Presenta la concentración mundial de CO2 en la atmósfera como el balance neto entre las emisiones de CO2 provenientes de la combustión de combustibles fósiles, la producción industrial, la deforestación y la absorción de CO2 por parte de vegetación adulta y en regeneración, y por los océanos.

Fuente: AIM para Asia y el Pacífico; IMAGE 2.2 para otras regiones y el diagrama mundial; De Vries y otros 2001.

Ecosistemas afectados por la expansión de la infraestructura. Esta variable refleja la probabilidad de los efectos de las actividades humanas en la diversidad biológica basada en las distancias hasta los diferentes tipos de infraestructura, tales como carreteras, represas y otros servicios públicos. Las zonas afectadas varían de acuerdo con el clima, la vegetación y la región política.

Fuente: GLOBIO

Emisiones de dióxido de azufre relacionadas con la energía. Son el total de emisiones de SO2 procedentes de todas las formas de aprovechamiento de la energía.

Fuente: AIM para Asia y el Pacífico; IMAGE 2.2 para otras regiones y el diagrama mundial; De Vries y otros 2001.

Emisiones de dióxido de carbono. Abarcan las emisiones procedentes del aprovechamiento de la tierra, la producción industrial y el aprovechamiento de energía. Las emisiones provenientes de fuentes industriales incluyen las emisiones del uso no energético de combustibles fósiles (principalmente materias primas) y actividades industriales. Las fuentes de dióxido de carbono relativas al aprovechamiento de la tierra incluyen la quema de la biomasa forestal (después de la deforestación) y leña, y las descargas resultantes del procesamiento de desechos después de la eliminación de bienes de consumo tales como papel, muebles y materiales de construcción.

Fuente: AIM para Asia y el Pacífico; IMAGE 2.2 para otras regiones y el diagrama mundial; De Vries y otros 2001.

Emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía. Son el total de las emisiones de CO2 provenientes de todas las formas de aprovechamiento de la energía.

Fuente: AIM para Asia y el Pacífico; IMAGE 2.2 para otras regiones y el diagrama mundial; De Vries y otros 2001.

Emisiones de óxido de nitrógeno relacionadas con la energía. Representan el total de las emisiones de óxido de nitrógeno procedentes de todas las formas de aprovechamiento de la energía.

Fuente: AIM para Asia y el Pacífico; IMAGE 2.2 para otras regiones y el diagrama mundial; De Vries y otros 2001.

Extensión de las zonas edificadas. Incluye la tierra desmontada y alterada para edificios comerciales, residencias, carreteras, aparcamientos, parques, vertederos, cementerios y otros usos similares. Se utilizó una combinación de diferentes fuentes con el fin de obtener los cálculos regionales para las zonas edificadas.

Fuente: PoleStar

Generación de desechos sólidos municipales. Índice de generación de desechos sólidos procedentes de fuentes domésticas y comerciales. Se asignó un valor índice de 1 a la generación total de desechos sólidos de la región de Asia y el Pacífico en 1995. Los valores índices para 2032 correspondientes a cada una de las hipótesis se relacionan con el índice del año base.

Fuente: AIM

Índice de Capital Natural. Es una medida para la diversidad biológica terrestre y acuática de los ecosistemas naturales y las tierras agrícolas. El índice se calcula como el producto de la superficie del hábitat multiplicada por la calidad del ecosistema, expresado como un porcentaje. La superficie del hábitat se toma como el porcentaje de la superficie restante de los ecosistemas naturales. La calidad del ecosistema se aproxima a partir de cuatro factores de presión, los cuales se considera que tienen una gran influencia en la diversidad biológica y para los cuales se dispone de datos mundiales. Basándose en la documentación al respecto, se define un rango para cada factor de presión que va desde no tener ningún efecto hasta el deterioro completo de los hábitat si se supera el valor máximo durante un tiempo prolongado. Los factores de presión son la densidad de población (mín-máx: 10-150 personas por km2), el aprovechamiento de la energía primaria (mín-máx: 0.5-100 Peta Joules por km2), índice de cambio de temperatura (mín-máx: 0,2-2.0° C en un período de 20 años) y el tiempo de restablecimiento de las tierras agrícolas agotadas, superficie donde se cría ganado y zonas deforestadas en reconversión hacia ecosistemas naturales y poco afectados (mín-máx: 100-0 tiempo de restablecimiento). El cálculo por aproximación de la calidad del ecosistema es una función invertida de esas presiones, calculada como el porcentaje de la condición poco afectada de referencia. Cuanto más alta la presión, menor la calidad. Finalmente, los porcentajes por superficie de hábitat y calidad se multiplican y dan como resultado un Índice de Capital Natural basado en las presiones. Los cálculos se realizaron en una cuadrícula detallada de latitud y longitud antes de la agregación a las subregiones y regiones.

Fuente: IMAGE 2.2; ten Brink 2000 y 2001, ten Brink y otros 2000

Población que habita en zonas con un grave estrés hídrico. El estrés hídrico se mide por el coeficiente de extracción sobre disponibilidad. Esa relación captura cuánto se extrae del promedio anual de los recursos hídricos renovables de una cuenca fluvial para destinarlos a actividades humanas en el sector doméstico, industrial y agrícola. En principio, cuanto más alto sea el coeficiente, más intensamente se usa el agua de río, ello reduce ya sea la cantidad o la calidad del agua o incluso ambas para los usuarios aguas abajo. Comúnmente, se supone que cuando el coeficiente de extracción sobre disponibilidad de una cuenca fluvial supera 0,4, o el 40 por ciento, esa cuenca sufre de un grave estrés hídrico.

Fuente: WaterGAP 2.1

Población que vive con hambre. Se refiere al índice de desnutrición crónica en las regiones en desarrollo y de transición (uso de datos de 1995 basados en estimaciones de la FAO), al índice de inseguridad alimentaria en Estados Unidos y a los cálculos correspondientes a otros países basados en la distribución del ingreso. La configuración del hambre se determina en las hipótesis por medio de los cambios en los ingresos, la distribución del ingreso y la población.

Fuente: PoleStar

Porcentaje de las tierras de cultivo de 2002 que estarán severamente degradadas para 2032. Representa las tierras de cultivo tan degradadas que valen muy poco para la producción. La superficie degradada se expresa como un porcentaje de la tierra que estaba cultivada en 2002.

Fuente: PoleStar

Superficie con alto riesgo de degradación del suelo causada por el agua. Indica la superficie de tierra que corre un alto riesgo de sufrir erosión hídrica bajo una forma específica de aprovechamiento de la tierra. La sensibilidad a la erosión hídrica se calcula a partir de las características del suelo y el terreno, la erosividad de las precipitaciones y la cubierta vegetal. En términos mundiales, la erosión hídrica es la forma más grave de degradación de la tierra y además, es irreversible. El hecho de que realmente se produzca la erosión depende de la implementación de las medidas de conservación del suelo a nivel de explotación agrícola y paisaje.

Fuente: IMAGE 2.2; Hootsmans y otros 2001. Para obtener la definición de riesgo de erosión véase Oldeman y otros 1991.

Superficie de tierra afectada por la expansión de la infraestructura. Véase la nota en Ecosistemas afectados por la expansión de la infraestructura.

Fuente: GLOBIO