Apéndice técnico |
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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. Superficie de tierra afectada por la expansión de la infraestructura. Véase la nota en Ecosistemas afectados por la expansión de la infraestructura. Fuente: GLOBIO |
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