Modelado prospectivo de los servicios ecosistémicos provistos por los flujos biofísicos de las componentes aérea y acuática de las cuencas de la Región del Maule, Chile

Resumen

Los ecosistemas de la Región del Maule de Chile proveen importantes servicios, como la provisión de agua y de captura de carbono de sus bosques, la alta productividad del gran ecosistema marino influenciado por la corriente de Humboldt, la relevancia de los ecosistemas mediterráneos para la agricultura, el valor turístico de las áreas protegidas. Sin embargo, los procesos históricos de transformación territorial han implicado degradación ambiental, específicamente el valle central – ubicado en la depresión intermedia – ha sido utilizado históricamente de forma intensiva por poblaciones humanas. De la revisión de antecedentes, se puede señalar que la región se encuentra afectada por problemas socioambientales asociados a modificación del suelo, alteración ambiental del aire y del agua cuya extensión espacial no ha sido cuantificada; no se ha estudiado la relación entre la modificación del paisaje y la afectación en los flujos biofísicos de las componentes aérea y acuática de las cuencas; se encuentran registros de estudios de modelación que analicen los servicios ecosistémicos, procesos y funciones de los flujos biofísicos de masas de aire y flujos hídricos superficiales relacionados con el abastecimiento de agua, regulación del clima, dispersión y secuestro de contaminantes; y, existen importantes beneficios proporcionados por los ecosistemas del área de estudio, pero no se encuentran cuantificados sus beneficios, estado de conservación y variación espaciotemporal producto de los cambios en el paisaje y en el clima. En consecuencia, es necesario determinar la relación espaciotemporal de las modificaciones del paisaje y del clima, y su efecto sobre los servicios ecosistémicos provistos por los flujos biofísicos de masas de aire y flujos hídricos superficiales en un contexto de cambio climático en las cuencas de la Región del Maule. Por ello, el objetivo general de la investigación es prospectar escenarios de riesgos ambientales asociados al efecto espaciotemporal de las modificaciones del paisaje y del clima sobre los servicios ecosistémicos provistos por los flujos biofísicos de masas de aire y flujos hídricos superficiales en las cuencas de la Región del Maule, en un contexto de cambio climático.

El método de trabajo considera: (1) revisión del estado del arte (2) caracterización del área de estudio y levantamiento de la información; 3) modelación de patrones espaciotemporales y consecuencias socioambientales; y, (4) Pronóstico de escenarios de riesgos ambientales. En cuanto a las herramientas para el desarrollo de cada etapa se ha considerado lo siguiente: (1) para la revisión bibliográfica de servicios ecosistémicos Scopus y Atlasti; (2) en el análisis de variabilidad climática, hídrica y de usos de suelo técnicas de análisis estadístico en R y geotecnologías aplicadas al medioambiente en QGIS y GEE; (3) respecto al análisis de sistemas ambientales para descubrir los patrones y procesos que expliquen las consecuencias socioambientales producto de las modificaciones territoriales y climáticas en las componentes de aire, agua y usos de suelo WRF, CALMET, SWAT, InVEST, QGIS y GEE; y (4) respecto a la modelación de escenario de riesgo considerando proyecciones de cambio climático y usos de suelo, en la reducción de escala de los modelos globales del cambio climático R, en las proyecciones usos de suelo QGIS y en la proyección de población R.

El desarrollo de esta investigación generará nuevos conocimientos en el área de los servicios ecosistémicos, específicamente aportará en la modelación de las relaciones, procesos y funciones de los flujos biofísicos de masas de aire y flujo hídrico superficial, y su relación con las modificaciones del paisaje y del clima. Metodológicamente se aportará en la integración de metodologías, métodos y herramientas como sistemas complejos, geo-tecnología, geoestadística, modelos numéricos, modelos climáticos globales y transiciones de usos de suelo. Asimismo, se generará un esquema metodológico que sea replicable y aplicable en diferentes latitudes.

Palabras clave: Servicios ecosistémicos; Variabilidad Climática; Clasificación de Servicios Ecosistémicos; Región del Maule.