Water governance in the Ebro River Basin: Construction of a multiregional and multisectoral hidro-economic model
El cambio climático y la seguridad alimentaria representan retos inminentes para el desarrollo humano y económico a muy distintas escalas. A nivel mundial, se estima que el impacto del cambio climático sobre la disponibilidad y calidad de los recursos hídricos, la producción agraria, la productivida...
| Autores: | , , |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Zaragoza |
| Repositorio: | Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza |
| OAI Identifier: | oai:zaguan.unizar.es:124478 |
| Acceso en línea: | http://zaguan.unizar.es/record/124478 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | input-output geografia de actividades economicas desarrollo regional economia de recursos naturales y analisis territorial |
| Sumario: | El cambio climático y la seguridad alimentaria representan retos inminentes para el desarrollo humano y económico a muy distintas escalas. A nivel mundial, se estima que el impacto del cambio climático sobre la disponibilidad y calidad de los recursos hídricos, la producción agraria, la productividad de la tierra y los distintos ecosistemas puede llevar a reducciones de entre el 5% y el 20% del Producto interior bruto (Stern, 2008). En la misma línea, el panel intergubernamental sobre el cambio climático (IPCC, 2014) advierte del incremento de la temperatura media mundial, hecho asociado al incremento del nivel del mar, inundaciones y reducciones de la producción alimenticia. Por otra parte, la globalización y dependencia internacional de las economías, y particularmente, la creciente internacionalización de la cadena de producción agroalimentaria hace que el logro de la seguridad alimentaria se sitúe como uno de los principales retos locales, nacionales y mundiales, logro que depende en buena medida de los recursos hídricos de que disponga cada país o región, así como de la gestión que haga de ellos. La relevancia de todos estos temas queda patente con su inclusión como objetivos del milenio por parte de las Naciones Unidas (United Nations, 2015), el logro de la seguridad alimentaria (objetivo 2), la reducción del cambio climático y su impacto (objetivo 13) y el logro de patrones de consumo y producción sostenibles (objetivo 12).<br />En esta misma línea, si pensamos en la cantidad y calidad del agua, vemos que está viendo afectada por numerosas variables. Por ejemplo el incremento en los usos y el cambio climático están conduciendo a una disminución de la disponibilidad de agua dulce (Alcamo et al., 2007; Gerten et al., 2008), pero también lo hacen los procesos de la revegetación en cabecera (Bielsa and Cazcarro, 2014); y a la vez que esto ocurre, los usos actuales y la gestión que se realiza del agua llevan a la generación de diversos tipos de contaminación, lo que también supone una reducción de su disponibilidad. La Directiva Marco del Agua (DMA) de la Unión Europea fue, en buena medida, promulgada por estos motivos (European Communities, 2000). En concreto, la DMA requiere que los Estados miembros de la Unión Europea alcancen un buen estado ecológico en todas sus masas de agua y establezcan requerimientos hídricos medioambientales sobre ellas. En otras palabras, se deben establecer caudales medioambientales en todos los ríos europeos que fijen volúmenes y la distribución de estos en el tiempo, así como estándares de calidad de las aguas (Acreman and Dunbar, 2004; Acreman and Ferguson, 2010). Y es que, se está considerando, por parte de la Unión Europea (UE), que la gobernanza del agua es un factor clave para hacer frente a las consecuencias del cambio climático y trazar las sendas que nos conduzcan a la consecución de los objetivos del milenio.<br />Sin embargo, la gobernanza del agua resulta un reto arduo para todas las sociedades, dado los diferentes tipos de bienes y servicios que hacen uso del agua y de los diferentes tipos de usos. Los más evidentes, los usos consuntivos (agua de boca, regadío, …) compiten no sólo entre ellos, sino también en ocasiones con los usos no consuntivos (producción hidroeléctrica, refrigeración de centrales, …), que exigen una disponibilidad del agua en momentos y espacios del tiempo determinados y que condicionan el resto de los usos; esto ocurre frecuentemente con la industria hidroeléctrica y los regadíos asociados a embalses. Por su parte, los usos recreativos (pesca, por ejemplo) y/o los medioambientales, requieren unos mínimos de cantidad y calidad en puntos o tramos específicos, condicionando también a otros usos consuntivos y no consuntivos.<br />El agua dulce es un recurso natural imprescindible para la vida y para el desarrollo de cualquier actividad y su valor depende del lugar y del tiempo (Hanemann, 2006). Por ello es conveniente estudiar todo lo relativo al agua y su gestión siempre en un contexto de variabilidad en tiempo y espacio. Es más, la adaptación al cambio climático y el crecimiento económico en esta época, en la que los sistemas productivos son claramente interdependientes a distintas escalas (intersectorialmente e interregionalmente) y que a su vez son influidos por las condiciones ambientales y por sus impactos, requieren también del estudio en profundidad de aspectos centrales tales como el papel del cambio tecnológico, la mejora de los sistemas de gobernanza, las responsabilidades del productor y del consumidor, en un contexto de cadena global de producción, y la vinculación de los aspectos locales y globales de la producción.<br />Finalmente, no debemos olvidar que el transporte del agua resulta caro en infraestructuras y mantenimiento, además de suponer grandes pérdidas del recurso. Según Gupta y van der Zaag (2008), asumir los costes por trasvases que supongan transporte del agua a grandes distancias sólo estaría justificado para asegurar necesidades vitales. Por todo ello es necesario y lógico asumir, como haremos en esta tesis, que las cuencas hidrográficas son las unidades básicas de planificación y de gestión hídrica, asumiendo para ésta los límites físicos de las cuencas como límites de planificación. Fronteras físicas que poco o nada tienen que ver frecuentemente con las fronteras administrativas. De hecho, existen ríos que conforman fronteras o ríos que atraviesan distintos países o regiones, obligando a gobiernos y agentes con distintos intereses, a participar unidos en la gobernanza; lo que puede derivar en la aparición de conflictos.<br />Dada esta realidad, es clave para la gestión del agua el desarrollo de modelos multisectoriales y multirregionales que permitan estudiar las dependencias espaciales y temporales entre los agentes económicos de las diferentes regiones de una cuenca. Si bien la metodología que desarrollamos es aplicable a cualquier cuenca hidrográfica, el área de estudio de la tesis será la cuenca del Ebro, una de las más representativas de las cuencas semiáridas mediterráneas (Milano et al., 2013a), obteniendo en este marco los parámetros y relaciones productivas principales. La cuenca del Ebro es un entorno altamente representativo a nivel europeo tanto de presión ambiental (la cuenca está caracterizada por una desigual distribución de los recursos hídricos; las demandas son crecientes; el delta del Ebro está considerada como una de las más importantes zonas vulnerables en Europa), como por su productividad agraria y agroalimentaria, y por las experiencias exitosas de gestión de los recursos hídricos. Más datos sobre la cuenca del Ebro y su caracterización socioeconómica pueden verse en el capítulo 1, que dedicamos exclusivamente al área de estudio.<br />Sobre los objetivos, las fuentes de datos y las metodologías:<br />De acuerdo con todo lo anterior, esta tesis avanza en el análisis económico y ambiental del valle del Ebro tanto desde un punto de vista global como local. Estudiaremos las consecuencias de la sucesión de usos del agua en el valle y algunos conflictos entre usuarios. Además, con el objeto de diseñar medidas de mitigación de impacto ambiental y de crecimiento regional sostenible, integraremos las actividades económicas y los flujos hídricos en un mismo modelo. Esto implica tener en cuenta, de forma integrada geográfica y sectorialmente, elementos que tradicionalmente se han estudiado de forma aislada y local (o regional), tales como el impacto ambiental de las actividades económicas, la especialización productiva, las dependencias sectoriales y multirregionales de la producción y de los usos del agua, el papel del cambio tecnológico (en las técnicas de producción y en los patrones de consumo), las posibilidades de cooperación (local y regional) entre agentes implicados en el uso del agua, y como marco general la gobernanza y gestión de los recursos hídricos asociados a la cuenca del Ebro.<br />La elaboración de la presente tesis ha exigido un esfuerzo considerable en lo que a la búsqueda y tratamiento de datos se refiere. Este esfuerzo nos ha llevado a tres resultados empíricos importantes; el primero es la construcción de una base de datos a nivel municipal de la cuenca del Ebro y cuyas características principales pueden consultarse en el Anexo del capítulo 1. El segundo, que es una contribución central de la presente tesis, es la construcción de la tabla multirregional de la cuenca del Ebro, que hasta dónde llega nuestro conocimiento es la primera tabla input-output multirregional elaborada para una cuenca hidrográfica. El tercero es la construcción de un modelo hidroeconómico para la cuenca del Ebro que integra flujos de agua y estructura input-output y que tampoco se ha hecho anteriormente. <br />Las metodologías principales que usaremos en esta tesis son: el marco input-output, la teoría de juegos, los modelos hidroeconómicos y los sistemas de información geográfica. Estas metodologías nos permitirán, desde el marco multirregional que caracteriza la cuenca, simular alternativas a la gestión y evaluar impactos socioeconómicos y medioambientales. <br />El marco input-output nos permite conocer la interrelación entre sectores y regiones a la vez que nos permite evaluar los impactos directos e indirectos frente a un posible shock, por estos motivos, ha sido ampliamente utilizado en Economía y es una herramienta muy útil en la economía del medioambiente. La teoría de juegos también ha sido ampliamente utilizada en economía, y en particular en la Economía del agua, al permitir analizar los conflictos entre los jugadores bajo muy diferentes enfoques. El enfoque del juego puede asociarse con las condiciones institucionales en que se desarrolla la actividad económica; en ese sentido, la necesidad de cooperar y de competir en los procesos de gestión del agua son muy adecuados para la teoría de juegos. Esta permite determinar óptimos de reparto atendiendo a distintos criterios y poderes de negociación, o determinar coaliciones óptimas y los repartos óptimos dentro de estas coaliciones. Los modelos hidroeconómicos tienen en cuenta el espacio y el tiempo, tanto para su parte hidrológica, como para su parte socioeconómica; por ello, se convierten en una herramienta muy útil para estudiar y/o evaluar las capacidades y alternativas o escenarios de gestión hídrica. Por su parte, los sistemas de información geográfica son fuentes de información que combinaremos con los datos y resultados que vayamos obteniendo; además, nos apoyaremos en los sistemas de información geográfica para realizar análisis espaciales de los distintos usos del agua y de los impactos de los diferentes escenarios que propongamos. Más adelante, en el segundo capítulo, aportamos un mayor detalle sobre las metodologías y herramientas usadas.<br />Sobre la estructura de la tesis:<br />Los objetivos antes señalados y los instrumentos metodológicos nos definen en buena medida los diferentes apartados de esta tesis. El siguiente capítulo (capítulo 1), lo dedicamos a la caracterización socioeconómica y medioambiental del área de estudio, la cuenca del Ebro, fijándonos especialmente en los flujos hídricos que discurren por esta cuenca. En el capítulo 2 revisaremos inicialmente otras aportaciones que se han hecho en economía y gestión del agua y que nos servirán de guía en nuestro trabajo. En este tercer capítulo veremos las principales características de cada una de nuestras metodologías base: los modelos input-output en la sección 2.1, la teoría de juegos en la 2.2, los modelos hidroeconómicos en la 2.3 y los sistemas de información geográfica en la 2.4.<br />Tras la revisión metodológica, el capítulo 3 analiza un caso concreto de gestión, el conflicto existente entre los usos del agua en el tramo bajo del Ebro y los requerimientos medioambientales del Delta. Este capítulo sirve de introducción y justificación en parte de los siguientes. El Ebro es el río más caudaloso de España y conduce al Delta sedimentos procedentes del Pirineo y del Sistema Ibérico entre otros. Estos aportes de sedimentos conforman y mantienen el Delta y permiten combatir la cuña salina actual, problema que se ha agravado con la regulación aguas arriba (especialmente en Mequinenza) y con el cambio climático que provoca incrementos en el nivel del mar.<br />La Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE) es la encargada de elaborar los planes hidrológicos para la cuenca del Ebro (CHE, 2014). Tras la elaboración de dicho plan, los distintos agentes interesados pueden expresar su opinión y plantear cambios. En los últimos años en estas rondas de consultas los caudales mínimos medioambientales fijados para el Delta han sido tildados de insuficientes en varias ocasiones por algunos agentes; hecho que se ve reflejado en la memoria de dichos planes. Agentes representativos de estas demandas son la agencia catalana del agua (ACA) y la comisión de sostenibilidad de las tierras del Ebro (CSTE). Estos dos agentes han planteado sendas propuestas de caudales mínimos (ACA, 2007; CSTE, 2015). Por este motivo, el capítulo 3 lo dedicamos a analizar las posibilidades de incrementar los caudales ecológicos del Delta acorde a dichas propuestas y planteando diversas alternativas de gestión del tramo bajo del Ebro. En la actualidad, la gestión del cumplimiento de los caudales medioambientales del Delta recae en exclusiva sobre el embalse de Mequinenza, solución que ha llevado en ocasiones a este embalse a niveles de agua embalsada preocupantes medioambientalmente y a ojos de los regantes y usuarios que de él se abastecen. Las alternativas de gestión que proponemos tienen en cuenta el uso de otros embalses para este objetivo. Para nuestro análisis hemos construido un modelo de flujos hídricos simplificado en el que hemos simulado con datos mensuales reales de 50 años distintas alternativas de gestión. Los resultados del modelo los analizamos haciendo uso de la teoría de juegos.<br />El análisis interregional e intersectorial es clave para entender las dependencias socioeconómicas y también en términos medioambientales de la cuenca del Ebro, por este motivo en el capítulo 4 lo dedicamos a explicar la construcción de una tabla input-output que atienda a sus fronteras físicas, así como a analizar interregional e intersectorialmente sus flujos comerciales, lo que conlleva el estudio de los flujos virtuales de valor añadido, empleo y agua implícitos asociados con la cuenca. Describiremos, por tanto, las fuentes usadas y los pasos principales del proceso seguido para la construcción de la tabla multirregional de la cuenca del Ebro. En este sentido, debemos destacar que aproximaremos la cuenca del Ebro por las partes que recaen dentro de la cuenca de las 5 regiones más representativas que la componen, que son Aragón, Cataluña, País Vasco, La Rioja y Navarra; por lo que la tabla input-output multirregional de la cuenca del Ebro contempla estas regiones, así como el resto de España, el resto de la UE y el resto del Mundo.<br />Para la elaboración de la tabla multirregional input-output nuestras fuentes principales son las tablas proporcionadas por los institutos de estadística de las regiones consideradas, así como el Instituto Nacional de Estadística, y la base WIOD de datos de tablas input-output mundial (Timmer et al., 2015) y. De cara a extender el modelo medioambientalmente, nos apoyaremos en las cuentas satélite existentes en WIOD (Genty et al., 2012), en los datos de (Chapagain and Hoekstra, 2004) y en los datos de un modelo multirregional previo desarrollado para toda España (Cazcarro et al., 2014). Dado nuestro interés en la gobernanza del agua, la tabla tiene un elevado nivel de desagregación en lo que respecta al sector primario, principal usuario consuntivo de agua. Más concretamente, el sector primario, para las regiones de la cuenca del Ebro, lo dividimos en 3: producción vegetal, producción animal y resto del sector primario. Hecha esta primera división, dividimos la producción vegetal en 18 grupos de cultivos y estos cultivos a su vez los dividimos entre regadío y secano. La producción animal se divide también en 6 grupos.<br />Este nivel de desagregación, además de permitirnos caracterizar la cuenca con mayor detalle, nos da pie a utilizar esta tabla como base para la construcción de un modelo hidroeconómico de la cuenca del Ebro. Una vez construida la tabla, utilizamos ésta y los sistemas de información geográfica (GIS) para profundizar en la caracterización de la cuenca, analizando las interdependencias regionales y sectoriales asociadas a diversas variables.<br />Dando continuación a los capítulos 3 y 4, dónde usamos la modelización de flujos hídricos simplificada y construimos la tabla multirregional input-output de la cuenca del Ebro, el capítulo 5 lo dedicamos a vincular ambas metodologías, siendo esto una contribución científica importante porque, hasta donde conocemos, esta integración no se ha realizado previamente.<br />Vinculando estas metodologías dotamos a nuestro modelo multirregional (capítulo 4) de un conjunto de restricciones en la disponibilidad de agua sujeta a los flujos que caracterizan la cuenca mes a mes, los usos previos y las necesidades medioambientales. Los modelos hidroeconómicos tienen una de sus bases en la modelización de flujos hídricos respetando los principios del balance de masas de agua y la continuidad del caudal del río, que determinan el volumen de disponibilidad de agua en los diferentes tramos fluviales. Para ello, determinaremos nodos que contabilizan el agua disponible y formularemos ecuaciones que determinan la relación entre los distintos nodos (las direcciones que toma el agua). Es decir, su componente hidrológico identifica el agua disponible para su uso en cada zona, sus usos y también el destino del agua no usada.<br />La otra base de los modelos hidroeconómicos, son las ecuaciones de comportamiento de los agentes. El uso de agua que hagan los agentes estará asociado a un determinado nodo, quiere decir, las extracciones de agua que cada agente realice serán mermas asociadas a un nodo concreto, por lo que el agua disponible para cada agente está determinada por el uso de los agentes ubicados aguas arriba y por la hidrología. Aquí toma relevancia la tabla multirregional input-output de la cuenca del Ebro, pues las ecuaciones de comportamiento las basaremos en las relaciones intersectoriales e interregionales que subyacen en esta tabla y en las condiciones de equilibrio del marco input-output.<br />Este modelo hidroeconómico multisectorial y multirregional, permitirá analizar de una forma conjunta e integrada las actividades económicas de producción y consumo y la realidad fluyente de las aguas en el Valle y sus usos sucesivos. Este modelo nos permite plantear la maximización del beneficio de las actividades asociadas a los usos del agua, pero sin simplificar, como es usual, el componente económico. Restricciones de uso del recurso hídrico, cambio tecnológico, comercio regional, importaciones y exportaciones, cambios en las demandas, etc., son temas que pueden abordarse con este modelo y que haremos en cierta medida. Por otra parte, los impactos medioambientales (nos focalizaremos en la temática del agua) de las distintas producciones y consumos, pueden ser cuantificadas de forma detallada, viendo los pesos de cada actividad y de cada lugar o región. El uso de diferentes escenarios es de gran utilidad para ello, así como la utilización de sistemas de información geográfica. Por ello, tras la construcción del modelo hidroeconómico de la cuenca del Ebro nos disponemos a mostrar la potencialidad de éste proponiendo diversos escenarios y analizando los resultados. En este análisis de resultados, cobra protagonismo el uso de los sistemas de información geográfica, pues nos ayudarán a localizar las áreas afectadas e identificar las posibles vías de mejora.<br />Finaliza la tesis con un resumen final, en él se recogen los principales resultados obtenidos, se comentan algunas de las conclusiones prácticas y políticas que se han alcanzado y se describen las futuras direcciones de investigación surgidas de la tesis.<br /> |
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