Línea: Modelamiento ambiental y escenarios dinámicos

Importancia de la línea de modelación

La Amazonía y el planeta está viviendo las consecuencias de una sobreutilización de los recursos naturales producida durante los últimos 200 años. En este sentido el alcance de los cambios ambientales, como los cambios en las coberturas naturales hacia áreas transformadas y el cambio climático, producen pérdida de biodiversidad y servicios ecosistémicos, con consecuencias que requieren de análisis a distintas escalas espaciales y temporales. Así la línea de modelación tiene como objetivo aportar a la compresión de los factores de cambio global y predecir el futuro de la biodiversidad, agua, económica y servicios ecosistémicos en distintos escenarios ambientales de la Amazonía colombiana.

Análisis de logros y lecciones aprendidas

Los procesos de investigación desarrollados en el periodo 2019-2022 aportan a la compresión de tres temas fundamentales de la línea: 1) se crea una línea base sólida para la compresión de los factores asociados en los cambios de las coberturas, especialmente sobre la cobertura bosque 2) se generó un conjunto de escenario con alto poder predictivo y análisis prospectivo que aportan a la compresión futura de distintas acciones de manejo y que actúan como herramienta de planificación territorial, y 3) Se abordan temas de relevancia sobre la distribución de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos, así como los potenciales efectos en escenarios de cambio climático.

Análisis de logros y lecciones aprendidas

Se construyeron 3 narrativas para 3 estados potenciales (escenarios) de las coberturas en la Amazonia al 2040. Los escenarios fueron: Tendencial, Sostenible y Extractivista. Se analizó las transformaciones en las coberturas del suelo y los factores de cambio para 14 transiciones entre los años 2002-2016 usando lo mapas producidos por el SIMCOBA y un conjunto de variables. Los análisis de cambio, la elaboración de los modelos explicativos y la predicción espacial para cada escenario se desarrolló en el módulo Land Change Modeller (LCM) del software TerrSet ®.

Los resultados indican que: en un escenario de desarrollo sostenible se podría evitar la deforestación de al menos 3.5 millones de hectáreas al 2040 si se reduce la ganadería, para evitar que nuevas áreas de bosque sean convertidas a pastos, e incentivar los acuerdos de conservación promoviendo los sistemas agroforestales de producción, así como a la reducción de la violencia y fortalecimiento del liderazgo ambiental local.

Los demás escenarios mostraron que la Amazonía colombiana perderá ~ 2 millones de hectáreas de bosques en el escenario tendencial y ~ 4,3 millones de hectáreas en el escenario extractivista, con base en el año de referencia (2016). En el escenario tendencial, los pastos y cultivos podrían aumentar en un 48%; y, en el escenario extractivista, estos aumentarían en un 117%, pasando de ~ 3,9 a ~ 8,6 millones de hectáreas.

Evidencias

Esta investigación cuenta con un artículo publicado en la revista Scientific Reports https://doi.org/10.1038/s41598-023-29243-2

Ruta ubicación del modelo: D:/LCM_MLP_2021.

Análisis de logros y lecciones aprendidas

Escenarios de proyecciones de deforestación 2030 y 2040: Conpes 4021 y Sentencia 4360

Los bosques de la Amazonia en el año 2002 tenían un área de 41,4 millones de hectáreas y en un periodo de 18 años (2002-2020) disminuyeron su área en 2,0 millones de hectáreas (SIATAC, 2022), para tener un panorama de la dinámica de cambios potenciales en las coberturas hacia los años 2030 y 2040, se modelaron diferentes escenarios a partir de distintas hipótesis de políticas de intervención, utilizando la información derivada del monitoreo de la cobertura de la tierra (SIMCOBA, 2022).

Se evaluó la política CONPES 4021 y la Sentencia 4360 como escenarios alternativos sobre el futuro del bosque amazónico en Colombia al 2030. Se generó un documento técnico, proyecciones matemáticas de la deforestación en 4 escenarios alternativos en dos horizontes temporales (2030-2040) y los respectivos mapas de condiciones futuras del bosque en los años analizados en cada escenario producidos en el software TerrSet ®. Se encontró que la política Conpes 4021 permitiría la pérdida de al menos 491 mil hectáreas de bosques al 2030. Sin embargo, si además se implementa la orden de deforestación cero al 2030 por efecto de la Sentencia 4360 se podría evitar la deforestación de al menos 1 millón de hectáreas. Sin embargo, este dato es conservador, debido a la incertidumbre que genera la definición de “deforestación cero neta” citada en el documento de la política CONPES.

Las proyecciones indican que al 2030 se podrían perder entre 141 mil y 1,5 millones de hectáreas de bosques, dependiendo de la política de intervención analizada. Al 2040 las pérdidas podrían ascender entre 299 mil y 3,53 millones de hectáreas. En el horizonte temporal al 2040, la proyección óptima para la conservación de los bosques es SINCHI 80 al 2040, que implica una reducción del 80 % de la tasa media anual de pérdida de bosques en el 2022 y una reducción gradual hasta llegar a una tasa de 0% en el 2040, evitando a pérdida de 3,23 millones de hectáreas de bosques (Fig. 5). Cualquier política, que tenga como “presupuesto” la pérdida de bosques, basándose en los cambios de la dinámica de la tasa de pérdida, tiene más perjuicio que beneficio, debido, a que la tasa es acumulativa y suma nuevas áreas a las coberturas transformadas a partir de la pérdida de los bosques de la amazonia.

Evidencias

Ruta ubicación modelos: Z:8 Otros Proyectos20221 BPIN 20223 Documentos1 Informes1 Contratistas1 Profesionales9 William Agudelo_Cto_71_222 Informe 2 WA

Análisis de logros y lecciones aprendidas

Se trabajó en dos servicios ecosistémicos: oferta de recurso hídrico y biodiversidad.

i) Se planteó como objetivo para realizar la modelación del escenario tendencial de servicio ecosistémico como oferta hídrica en los municipios priorizados con riesgo en la disponibilidad del recurso bajo escenarios de cambio determinados por escenarios de cambio climático y dinámicas socioeconómicas de la región

Para el recurso hídrico como servicio ecosistémico de provisión, se hizo un análisis de riesgo y vulnerabilidad al déficit para municipios priorizados de la Amazonia colombiana. Para el departamento de Caquetá (Montañita, Milán, El Paujil, Solano, Curillo, Morelia y San José del Fragua), y del departamento de Putumayo (Puerto Caicedo, Puerto Asís y San Miguel).

Se hizo una caracterización de los agentes y factores que determinan la demanda del recurso (población, sectores productivos, componente biótico); de igual manera, se generó un modelo de estimación de la oferta y demanda hídrica de los municipios priorizados por su vulnerabilidad de acuerdo a dinámicas de crecimiento poblacional, cambio climático o dinámicas de transformación del territorio; y finalmente se propusieron acciones de corto plazo a nivel municipal para evitar el déficit del recurso hídrico de acuerdo al escenario futuro planteado (Anexo 3).

ii) Biodiversidad (sp) La biodiversidad ofrece servicios ecosistémicos como: protección contra el cambio climático, seguridad alimentaria y beneficios económicos a las comunidades locales. En este sentido, se modeló la distribución potencial bajo un escenario de cambio climático de altas emisiones (RCP 8.5) al 2100 de 5 especies de interés económico y cultural para las poblaciones humanas de la amazonia colombiana: 4 especies de palmas (Palma mil pesos, Asaí, Canangucho y Chiqui chiqui), y una especie maderable (ahumado). Las proyecciones indican que la pérdida del área climática idónea para las especies podría estar entre el 78 % – 100 %. Para la especie Asaí ( precatoria) el escenario evaluado podría reducir el área de distribución entre el 78 % – 90 %, afectado a las poblaciones ubicadas en las tierras bajas, principalmente. Las áreas estables climáticas estarían restringidas al piedemonte y colina arriba del sistema montañoso andino de Colombia y Ecuador; y cordillera central de Panamá.

Para la palma Chiqui chiqui (Leopoldinia piassaba) se proyecta la potencial de toda el área de distribución de la especie (100 % de pérdida) (Fig. 3), con una ganancia probable de áreas adecuadas hacia la región del escudo guyanés venezolano, que podría alcanzar un 35 % de nuevas áreas disponibles al 2100. Para la especie Canangucho (Mauritia fleuxosa) el área idónea de distribución climática de la especie podría reducirse considerablemente, entre 89 % – 99 %. Afectado las poblaciones de las tierras bajas de la cuenca amazónica, mostrado solamente áreas climáticamente estables a lo largo del piedemonte amazona-andes y en la región de Mato Groso del Sour en Brasil.

Para la palma Mil pesos (Oenocarpus bataua) el área de distribución podría reducirse del 83 % – 94 %. La mayor área estable climática se presenta en el piedemonte de las cordilleras de Colombia y Ecuador, así como en la región escarpada de la frontera entre Venezuela y Brasil. La región de altitud de las cordilleras andinas seria potencialmente habitable para esta especie.

Para la especie de maderable Ahumado (Minquartia guianensis) el cambio climático podría reducir entre un 84 % – 93% el área de distribución. Las áreas estables (7 % – 15 %) estarían concentradas en la región de piedemonte de las cordilleras andinas en Colombia y Ecuador. De otra parte, nuevas áreas climáticas podrían estar potencialmente disponibles para esta especie, específicamente en la cordillera andina de Perú y Bolivia.

Recomendaciones para un próximo PICIA

• Generar modelos explicativos de las causas directas e indirectas de la pérdida de los bosques utilizando estadística de aprendizaje automática y Big data.
• Crear modelos combinados de los efectos del cambio climático y cambio de uso del suelo, sobre el futuro de los ecosistemas naturales de la Amazonia en cooperación con alguno de los centros de investigación de otros países de la Amazonia.
• Fortalecer la línea de modelación como eje transversal para el análisis de biodiversidad y servicios ecosistémicos a partir de la información presente en las colecciones biológicas del Instituto.
• Explorar los distintos efectos sobre la biodiversidad, agua y servicios ecosistémicos a partir de los escenarios de cambio de uso del suelo generado.

Con recursaos del proyecto GEF Corazón de la Amazonia, se formuló una metodología para realizar estudios de conectividad, fragmentación y motores de fragmentación, en tres distintos ámbitos geográficos, lo regional, subregional y local; con escalas espaciales correspondientes 1:100.000, 1:25.000 y 1:10.000 respectivamente. El documento con la metodología se adjunta en el Anexo 4.

La metodología se aplicó en lo regional y se priorizaron 9 corredores macro, y se hizo una caracterización de cada uno (Fig. 6) y en el Anexo 5, se presentan los detalles de los resultados alcanzados en la caracterización en lo regional.

Recomendaciones para un próximo PICIA

• Priorizar la caracterización en los ámbitos subregional y local de los corredores previamente priorizados.
• Modelar escenarios para proponer nuevas estructuras del paisaje con elementos de conectividad con parches y corredores en las áreas totalmente transformadas.

Línea: Restauración ecológica

Como parte del proceso de reactivación económica, en el marco de la siembra de 180 millones de árboles (sembratón), en la Amazonia durante el año 2021, el Instituto Sinchi adelantó un proceso que permitió incluir en procesos de restauración ecológica 1809 hectáreas, en las cuales se sembraron 595.457 plántulas de especies amazónicas, las cuales fueron reportadas al contador de árboles del Ministerio de Ambiente.

El total reportado al contador de arboles hasta diciembre de 2022 es de 1.322.946 plántulas; la distribución de siembra denota que en el 2018 fueron 170.726 arboles sembrados, en 2019 se reportaron 391.431, en el año 2020 la cantidad fue 127.109, en el 2021fueron 595.457 y en el año 2022 fueron 38.223.

De igual manera se hizo un desarrollo informático[1] para gestionar esta información para los usuarios a través del SIATAC (Fig. 6).