Sistemas agroecológicos e hidrológicos: Una aproximación a los modelos acoplados para la GIRH basados en Agentes.

El incremento exponencial de la población humana ha generado una constante presión sobre diferentes recursos para poder cubrir las necesidades tales como las energéticas y las del consumo humano. Uno de los recursos que han sido afectados por esa dinámica ha sido el agua. Siendo esta una presión constante, el mundo enfrentará una escasez del 40% del recurso hídrico (Sordo-Ward et al., 2019) impulsando posibles conflictos localizados y conducirá a tomar decisiones difíciles con respecto al uso del agua. En Colombia, esta gestión del agua se hace mediante una asignación entre diferentes usuarios a través de concesiones, siendo esta, el derecho a un uso limitado del agua, otorgado para desarrollar una actividad productiva y debe estar relacionada con la disponibilidad del recurso para asegurar la conservación y el uso eficiente del agua. Dado lo anterior, este proyecto pretende apropiar un nuevo enfoque de sistemas adaptativos complejos para modelar las interacciones dinámicas entre escenarios de cambio climático y el cambio en el uso del suelo, a partir de un modelo de agentes que representa a los usuarios y autoridades ambientales (AA) que toman decisiones sobre el uso de la tierra y el agua. Por lo anterior, se plantea como objetivo general diseñar un modelo de agentes que permita integrar los procesos para analizar el comportamiento que muestra un área de estudio bajo distintos escenarios de Cambio Climático. Así, el objetivo general se desarrollará en tres etapas metodológicas. (i) realización del diagrama causal del área de estudio. Es aquí donde se establecerá el área de estudio y se buscará entender las variables más importantes de la zona y que generan más presión en el sistema. (ii) definición de las proyecciones de escenarios de cambio climático a nivel local, lo que permitirá tener diferentes eventos a los cuales las personas deberá adaptarse y, (iii) representar dinámicamente como las personas y el ambiente se enfrentan a diversas condiciones generadas por el cambio climático. La primera etapa buscará establecer el sistema socio-ecológico, el área de estudio y sus variables más influyentes. Para esto, se utilizará información secundaria: informes, artículos y demás bibliografía relevante. De esta revisión bibliográfica se espera obtener un panorama del sistema, de donde es posible abstraer las variables con mayor peso entendiendo los procesos que más influencian y/o que más son influenciados. Posteriormente, se espera obtener como resultado de este proceso una representación de dichas influencias en forma de un diagrama causal desarrollado en la aplicación Vensim, estableciendo fuerzas y polaridades, y describiendo ciclos de refuerzo o balances, que serán de gran utilidad en la tercera etapa. La segunda etapa buscará proponer escenarios de cambio climático basado en datos mundiales del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático y datos históricos nacionales. Teniendo como base modelos mundiales, se espera consolidar una proyección de los cambios futuros a nivel local, basados en temperatura y precipitación. Para realizar este modelo se necesitará de un Modelo de Circulación General y un Regional Climate Model con corrección de sesgo. Se utilizará la herramienta estadística RStudio y sofware de análisis espacial como ArcGis y/o QGIS. Como resultado se espera un mapa con los cambios espaciales y temporales de las variables de temperatura y precipitación. Finalmente, la última etapa buscará acoplar los dos resultados anteriores en el tiempo y el espacio. Para hacer esto se usará la herramienta Netlogo, plataforma dedicada al modelamiento dinámico, y donde será posible programar las decisiones y variables cruciales del modelo causal junto con un ráster del área de estudio y los posibles valores que estarán en el futuro. Adicionalmente, se crean agentes que encarnan personas, por lo que será posible observar como a medida que se enfrentan al cambio climático se modifican sus dinámicas. Con lo anterior, se obtendrán como resultados dos (2) trabajos de grado de pregrado que visibilizarán la unión entre procesos sociales y ambientales. Adicionalmente, se espera tener una (1) tesis de maestría para la FEAR, y una (1) tesis de maestría para Ingeniería. Estos resultados generarán un impacto académico en la Facultad de Estudios Ambientales y Rurales de la Pontificia Universidad Javeriana, mejorando las competencias de sus estudiantes y profesores en el entendimiento de las dinámicas hidrológicas y ecológicas del sistema. Así mismo este ejercicio podrá ser usado como ejemplo en clase, como modelo e insumo para que futuros estudiantes se involucren más a fondo en los procesos agroecológicos e hidrológicos.