La Herramienta de Modelización Socio-Ecológica del Agua, la Energía, los Alimentos y los Ecosistemas (herramienta WEFE-SEM) es un marco metodológico innovador que garantiza un enfoque de gestión del paisaje integrador (es decir, multifuncional, multinivel, multisectorial y con participación de múltiples actores), con el fin de acelerar la transformación de las Reservas de la Biosfera del Mediterráneo hacia territorios más resilientes y adaptados al cambio climático.
La herramienta WEFE-SEM consta de cinco etapas fundamentales para su desarrollo
Paso 1: Recopilación de Datos y Caracterización Avanzada de la Reserva de la Biosfera
Un componente central de la Herramienta WEFE-SEM consiste en la obtención de datos relevantes de cada Reserva de la Biosfera (RB). Este proceso de recopilación de datos se diseñó cuidadosamente para estar alineado con los valores fundamentales del proyecto RES-MAB, entre ellos la transparencia, la inclusión y la colaboración.
La recopilación de datos comenzó con reuniones bilaterales (octubre – diciembre de 2024) con los gestores de las reservas, con el objetivo de comprender las características únicas de cada RB. Estas reuniones incluyeron discusiones abiertas sobre los posibles desafíos y oportunidades en el contexto WEFE, así como programas específicos, testimonios y perspectivas aportadas por los propios gestores. Cada reunión bilateral incluyó además una revisión de la lista de indicadores socioecológicos, con el fin de resolver dudas y coordinar los esfuerzos necesarios para completar los datos faltantes. Esta recopilación inicial de información proporcionó la base para una síntesis concisa y detallada de las principales características socioecológicas de cada RB, dando como resultado las Fichas de Caracterización incluidas en el Entregable D2.1 del WP2.
En el marco de la herramienta WEFE-SEM, la recopilación de datos debe ser un proceso iterativo que permita la retroalimentación continua por parte de las RB, con el fin de asegurar que las simulaciones sean precisas y reflejen fielmente la realidad local. Para confirmar que los componentes del paisaje relevantes estaban descritos con exactitud y que las vocaciones territoriales eran tenidas en cuenta, dicho proceso iterativo continuó desarrollándose.
Las vocaciones son las necesidades biofísicas y la voluntad socioecológica para el uso del paisaje, expresadas por aquellos que tienen una implicación directa, incluidos los actores locales y las partes interesadas. Estas vocaciones se operacionalizan a través de mapas y están asociadas a las posibles transformaciones de la cobertura del suelo.
Se tienen en cuenta en el Paso 5 de la Herramienta WEFE-SEM, donde las visiones de desarrollo y las prioridades para los servicios ecosistémicos (SE) definidas por los gestores de las Reservas de la Biosfera se traducen en estados alternativos viables del paisaje
Desarrollamos un ejercicio de cartografía participativa en línea para obtener las vocaciones por parte de los gestores de las Reservas de la Biosfera, el cual se llevó a cabo durante siete sesiones en junio de 2025, con una duración aproximada de dos horas cada una. Los ejercicios de cartografía participativa han sido identificados como herramientas fundamentales para identificar eficazmente las vocaciones y explorar los desafíos del Enfoque Nexus en los paisajes mediterráneos (Baratella, V. et al., 2023).
Actualmente, las respuestas están siendo evaluadas para su incorporación en los escenarios alternativos del paisaje. Un informe detallado sobre el ejercicio de cartografía será presentado en el Entregable D2.2 del WP2
Paso 2: Elaboración de un Mapa Base de Usos y Coberturas del Suelo (LULC) para cada Reserva de la Biosfera
Tras completar la etapa de caracterización para la herramienta WEFE, utilizamos el Mapa de Cobertura Mundial 2021 de la Agencia Espacial Europea (ESA) para desarrollar un mapa base de Usos y Coberturas del Suelo (LULC, por sus siglas en inglés) para cada Reserva de la Biosfera (RB).
El mapa LULC de la ESA es un producto global de cobertura terrestre de libre acceso, con una resolución espacial de 10 metros, que ofrece ocho categorías de uso del suelo: bosque, matorral, pastizales, agricultura, zonas urbanas, suelo desnudo, cuerpos de agua y humedales herbáceos..
Si bien el mapa LULC de la ESA presenta una precisión global del 76,7 % (Zanaga, D., et al., 2021), el enfoque WEFE requiere un mayor nivel de detalle en las categorías para modelizar paisajes alternativos bajo diferentes condiciones climáticas y para estimar los servicios ecosistémicos. Por tanto, se mejoró el mapa base aplicando diversos conjuntos de datos globales al mapa LULC de la ESA, incluidos los datos del proyecto Global Forest Change, el Índice Mundial de Aridez y el proyecto Land Use Harmonization 2 (Hurtt, G. C. et al., 2020).
La incorporación de estos datos permite distinguir entre bosques y matorrales primarios y no primarios, pastos, tierras de pastoreo y tipos de cultivos, manteniendo al mismo tiempo las categorías existentes como cuerpos de agua, suelos desnudos o con vegetación escasa, y humedales herbáceos. El resultado es un mapa de usos y coberturas del suelo más detallado y preciso, que sirve como base de referencia para cada reserva de la biosfera.
Paso 3: Simulación de Escenarios Climáticos: Una Combinación de RCP y SSP
Estas líneas base buscan replicar las categorías LULC del proyecto Land Use Harmonization 2 (Hurtt, G. et al., 2020), con el fin de proyectar las condiciones climáticas utilizando las cuatro Trayectorias Representativas de Concentración (RCP, por sus siglas en inglés) definidas en los niveles 2.6, 4.5 y 8.5, tal como se describe en van Vuuren, D.P. et al. (2011), en combinación con las Trayectorias Socioeconómicas Compartidas (SSP, por sus siglas en inglés) desarrolladas por Kriegler, E. et al. (2012), para simular los cambios en el paisaje bajo estos escenarios combinados.
Un proceso metodológico detallado será presentado en el Entregable D2.3 del WP2
Paso 4: Aplicación del Software InVEST para Modelizar la Estimación de los Servicios Ecosistémicos (SE)
El software InVEST fue seleccionado como metodología para la estimación de los servicios ecosistémicos (SE) en el marco de la Herramienta WEFE-SEM por tres razones principales:
Primero, la cantidad de SE que pueden ser modelizados mediante InVEST permite a la herramienta WEFE-SEM construir proyecciones futuras del paisaje con mayor precisión y una gama más amplia de servicios, lo que facilita una visualización más profunda de los cambios en la estructura y la función de los SE y su impacto en el paisaje. Cuantos más SE pueda modelizar la herramienta, más sólidos serán los análisis de compromiso (trade-offs) sobre el uso y la cobertura del suelo realizados entre los distintos actores, lo cual favorece una mejor toma de decisiones orientada a lograr objetivos de resiliencia del paisaje.
Segundo, la resolución espacial del software permite el uso de bases de datos disponibles a escala global, regional y local. Esto representa una ventaja para la Herramienta WEFE-SEM, ya que no todas las Reservas de la Biosfera (RB) cuentan con conjuntos de datos igualmente robustos. Aprovechar fuentes de datos globales favorece la coherencia entre las áreas de estudio, facilitando una comparación y evaluación significativa de los distintos escenarios paisajísticos.
Tercero, esta flexibilidad también permite personalizar los paisajes, ya que es posible incorporar al modelo datos más específicos procedentes de escalas regionales o locales.
Actualmente, la Herramienta WEFE-SEM se encuentra en esta etapa de desarrollo. Se están preparando los datos para su incorporación en el software InVEST. El resultado será una serie de mapas para cada RB que ilustrarán los cambios en diversos servicios ecosistémicos, simulados a partir de la combinación de las Trayectorias Representativas de Concentración (RCP) y las Trayectorias Socioeconómicas Compartidas (SSP).
El proceso completo y los pasos metodológicos serán descritos en el Entregable D2.4 del WP2.
Paso 5: Optimización
En esta fase de la Herramienta WEFE-SEM, se dispone de una serie de mapas que representan el estado de cambio de la cobertura del suelo a nivel de unidad del polígono, basándose en el mapa base LULC de cada Reserva de la Biosfera (RB). Se establecen los posibles estados en los que puede encontrarse cada unidad del paisaje (es decir, cada polígono), a partir de las categorías de cobertura del suelo del mapa base LULC 2021 de la ESA, modelizadas para producir alternativas de cambio para cada polígono de la RB. Una alternativa se define como la combinación entre el estado actual y un posible estado futuro. Con base en la lista de alternativas, se construye un espacio de decisión preliminar que especifica todas las opciones posibles para cada polígono (Aquilúe et al., 2025).
Durante la fase de optimización, se considera la vocación de cada sitio (es decir, el uso del suelo para el que está mejor adaptado) con el fin de identificar los conjuntos (bundles) de servicios ecosistémicos (SE) que se generan cuando se maximizan o minimizan determinados objetivos mediante estrategias de gestión específicas. Este paso traduce las visiones de desarrollo y las prioridades de SE definidas por los gestores de las RB en estados alternativos viables del paisaje. Al filtrar las opciones a través de las vocaciones, se reduce el universo de posibilidades a un conjunto refinado de estados factibles para cada RB. Para cada estado alternativo, los SE seleccionados se cuantifican y se integran en una matriz (espacio de decisión), que sirve de insumo para la rutina de optimización. El resultado es un portafolio de configuraciones de paisaje resiliente. Como cada configuración varía en cuanto a la priorización de las vocaciones y la definición de los objetivos, cada una proporciona un conjunto específico y distinto de servicios ecosistémicos.
Herramienta de apoyo a la toma de decisiones para un paisaje resiliente
El resultado es una propuesta optimizada del paisaje de la Reserva de la Biosfera (RB). En la fase final del proceso de optimización, la herramienta se perfecciona y se lleva a cabo una ronda adicional del proceso iterativo con los actores implicados, con el fin de validar los resultados del enfoque WEFE-SEM y el paisaje resiliente derivado del mismo. La propuesta refinada del paisaje resiliente final tiene como objetivo respaldar a los responsables de la toma de decisiones en la gestión del territorio, garantizando que dichas decisiones estén alineadas con los principios de resiliencia del enfoque WEFE. Asimismo, permite seleccionar alternativas de paisaje que fomenten tanto la sostenibilidad ambiental como el bienestar humano.
Trabajo citado
Aquilúe, N., Zaldo-Aubanell, Q., Salgado, J. Capizzi, G., Camps, J., Moreno, J., Pukkala, T., Trasobares, A. FORMES: Un sistema de proyección para la planificación forestal multiobjetivo. IX Congreso Forestal Español. Junio de 2025. Baratella, V., Pirelli, T., Giordano, R., Pagano, A., Portoghese, I., Bea, M., López-Moya, E., Di Fonzo, A., Fabiani, S., Vanino, S., Análisis y participación de las partes interesadas para abordar los desafíos del nexo agua-ecosistema-alimentos en entornos mediterráneos: un estudio de caso en Italia, Revista Italiana de Agronomía, Volumen 18, Número 4, 2023, 2200, ISSN 1125-4718, https://doi.org/10.4081/ija.2023.2200. Hurtt, G. C., L. Chini, R. Sahajpal, S. Frolking, B. L. Bodirsky, K. Calvin, J. C. Doelman, J. Fisk, S. Fujimori, K. K. Goldewijk, T. Hasegawa, P. Havlik, A. Heinimann, F. Humpenöder, J. Jungclaus, Jed Kaplan, J. Kennedy, T. Kristzin, D. Lawrence, P. Lawrence, L. Ma, O. Mertz, J. Pongratz, A. Popp, B. Poulter, K. Riahi, E. Shevliakova, E. Stehfest, P. Thornton, F. N. Tubiello, D. P. van Vuuren, X. Zhang (2020). Armonización del Cambio y Gestión Global del Uso de la Tierra para el Período 850-2100 (LUH2) para CMIP6. Debates sobre el desarrollo de modelos geocientíficos. https://doi.org/10.5194/gmd2019-360
Kriegler, E., O’Neill, B.C., Hallegatte, S., Kram, T., Lempert, R.J., Moss, R.H., Wilbanks, T., La necesidad y el uso de escenarios socioeconómicos para el análisis del cambio climático: Un nuevo enfoque basado en vías socioeconómicas compartidas, Cambio Ambiental Global, Volumen 22, Número 4, 2012, Páginas 807-822, ISSN 0959-3780, https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2012.05.005
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Monfreda, C., N. Ramankutty y J. A. Foley (2008), Cultivando el planeta: 2. Distribución geográfica de las áreas de cultivo, rendimientos, tipos fisiológicos y producción primaria neta en el año 2000, Global Biogeochem. Cycles, 22, GB1022, doi: 10.1029/2007GB002947.
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Zanaga, D., Van De Kerchove, R., Daems, D., De Keersmaecker, W., Brockmann, C., Kirches, G., Wevers, J., Cartus, O., Santoro, M., Fritz, S., Lesiv, M., Herold, M., Tsendbazar, N.E., Xu, P., Ramoino, F., Arino, O., 2022. ESA WorldCover 10m 2021 v200. https://doi.org/10.5281/zenodo.7254221