3.2.3. Balances y desajustes entre oferta y demanda

3.2.3. Balances y desajustes entre oferta y demanda

El Radio Ecológico de Oferta-Demanda (Ecological Supply-Demand Ratio –ESDR) (Li et al., 2016) es un indicador que permite vincular la oferta con la demanda humana de S.E., a partir del cual es posible establecer desajustes y balances del servicio ecosistémico en la zona de estudio. En este sentido, se utiliza este indicador para establecer si existe superávit o déficit del servicio evaluado. Se estima de acuerdo con la ecuación 16, Donde S se refiere a la oferta, D, se refiere a la demanda, SMax se refiere a

la oferta máxima y DMax se refiere a la demanda máxima del servicio evaluado.

(��������+��������)∕�� (Eq. 16)

Este indicador se estableció para los S.E. de provisión de agua y control de erosión del suelo.

Con respecto al control de erosión del Suelo cabe mencionar que los valores de ESDR resultantes se invirtieron; esto, dado que los mapas de oferta y demanda de control de erosión corresponden a datos cuyo proceso requiere de realizar inversión. Así, el indicador ESDR para control de erosión del suelo fue multiplicado por (-1).

Valores positivos de ESDR indican superávit, mientras que valores negativos indican déficit. Valores cercanos o iguales a 0 indican una relación de balance.

A partir de la determinación del indicador ESDR, se estableció si la oferta del servicio ecosistémico estudiado suplía la demanda de dicho servicio en cada una de las cuencas. Para esto, y dado que los datos no tenían un comportamiento estadístico normal, se determinó la mediana de los valores ESDR de cada servicio ecosistémico para cada cuenca hidrográfica. El comportamiento del ESDR fue representado gráficamente mediante estadística descriptiva, mostrando la relación oferta-demanda en cada cuenca. Un comportamiento positivo indica que la oferta satisface la demanda del servicio ecosistémico, mientras que un comportamiento negativo indica que la oferta no satisface dicha demanda.

Para comprobar la hipótesis propuesta, se realizó la prueba de Wilcoxon, que establece la significancia estadística de datos de mediana. Esta prueba se realizó en el software Past versión 3.

CAPITULO 4 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Resultados

4.1.1. Oferta de provisión de agua

La oferta del servicio ecosistémico provisión de agua, fue clasificada en cuatro categorías utilizando el método de cuartiles de acuerdo con la tabla 7. Así, para cada cuenca, la oferta de provisión de agua se clasificó en muy alta, alta, baja y muy baja. Las figuras 9 y 10 muestran la representación gráfica de la oferta de provisión de agua en cada una de las cuencas estudiadas, de acuerdo con la clasificación asignada en la tabla 7.

Tabla 7. Categorías de Oferta del servicio ecosistémico provisión de agua, para las cuencas hidrográficas estudiadas.

Oferta de agua (mm/año) Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Muy Alta

664,938.66 – 229.74 405,398.47 – 1635.19 2,730,027.97 – 2002.57 27,824.83 – 227.11 Alta 229.75 – 86.77 1635.20 – 575.17 2002.58 – 713.33 227.12 – 54.88 Baja 86.78 – 0.000001 575.18 – 0.000001 713.34 – 0.000001 54.89 – 0.000001 Muy Baja 0 0 0 0

TOTAL 794,753.46 3,906,607.90 11,033,385.68 194,204.60

La cuenca hidrográfica del río Dagua dentro del ACB San Antonio/Km 18, oferta mayor cantidad de agua equivalente a 11,033,385.68 mm/año; mientras que la cuenca del río Yumbo es aquella que oferta menor cantidad de agua, equivalente a 194,204.60 mm/año (Tabla 7).

Como se mencionó previamente, las coberturas establecidas como claves para la oferta de provisión de agua fueron los bosques y áreas seminaturales, así como los cuerpos de agua artificiales. En este sentido, se han establecido los porcentajes de oferta del servicio provisión de agua discriminados por cobertura, evidenciándose diferencias (Tabla 8). Así, en las cuencas de los ríos Arroyohondo, Cali, Dagua y Yumbo, el porcentaje de oferta de agua está repartido entre las diferentes coberturas, siendo las que más ofertan, el “Bosque denso alto de tierra firme” para la cuenca del río Arroyohondo (47.80%), para la cuenca del río Cali (36.70%) y para la cuenca del río Yumbo (22.47%); así como el “Bosque abierto alto de tierra firme” para la cuenca del río Dagua (53.13%).

Dado que la cuenca del río Dagua posee algunos cuerpos de agua artificiales, esta cobertura también oferta un porcentaje de la provisión de agua total; sin embargo, este porcentaje es bastante pequeño (3.14%) comparado con el porcentaje ofertado por las coberturas boscosas y de vegetación natural. En este contexto, las coberturas boscosas ofertaron, en conjunto, el 100% de la provisión de agua total en las cuencas de los ríos Arroyohondo, Cali y Yumbo; mientras que en la cuenca del río Dagua los bosques y áreas seminaturales ofertaron el 98.86% de la provisión de agua total.

La cobertura “Bosque fragmentado con vegetación secundaria” oferta menor porcentaje de agua en las cuencas de los ríos Arroyohondo (0.04%) y Cali (0.26%). Para la cuenca del río Dagua, la cobertura “Bosque fragmentado con pastos y cultivos” es la que oferta menor porcentaje de agua (0.05%), mientras que en la cuenca del río Yumbo el menor porcentaje (0.12%) lo oferta la cobertura “Herbazal denso de tierra firme no arbolado” .

Tabla 8. Porcentaje de la oferta de provisión de agua discriminada por cobertura para cada una de las cuencas estudiadas.

Oferta de agua (%)

COBERTURA

Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Bosques y áreas seminaturales 100% 100% 96.86% 100% Arbustal abierto 0.54% 6.29% 0.06% 2.31% Arbustal denso 11.63% 1.20% 4,48% 17.73% Bosque abierto alto de tierra firme 21.39% 27.54% 53.13% 13.79% Bosque abierto bajo de tierra firme 4.44% 7.34% 2.92% 15.73% Bosque denso alto de tierra firme 47.80% 36.70% 14.23% 22.47% Bosque denso bajo de tierra firme 6.61% 12.74% 20.99% 0.49% Bosque fragmentado con pastos y cultivos 2.22% 1.76% 0.05% 1.56% Bosque fragmentado con vegetación secundaria 0.28% 0.26% 0.31% 0.45% Herbazal abierto 1.75% Herbazal denso de tierra firme con arbustos 0.89% 3.61% Herbazal denso de tierra firme no arbolado 1.88% 0.12% Vegetación secundaria alta 2.23% 2.92% 3.73% 3.72% vegetación secundaria baja 2.86% 0.47% 0.10% 16.27%

Cuerpos de agua

3.14%

A B

Figura 9. Oferta de provisión de agua para las cuencas Arroyohondo (A) y Cali (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

55

A B

Figura 10. Oferta de provisión de agua para las cuencas Dagua (A) y Yumbo (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

56

4.1.2. Demanda de provisión de agua

La demanda de la provisión de agua fue clasificada en cuatro categorías utilizando el método de cuartiles de acuerdo con la tabla 9. Así, para cada cuenca, la demandade provisión de agua se clasificó en muy alta, alta, baja y muy baja. Las figuras 11 y 12 representan gráficamente la demanda de provisión de agua en cada una de las cuencas estudiadas, de acuerdo con la clasificación asignada en la tabla 9.

Tabla 9. Categorías de demanda del servicio ecosistémico provisión de agua, para las cuencas hidrográficas estudiadas.

Demanda de agua (mm/año) Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Muy Alta 88,966.82 – 420.96 259,958.93 – 465.48 268,873.52 – 282.00 189,252.10 – 1,039.20 Alta 420.97 – 114.13 465.49 – 206.37 282.01 – 80.67 1,039.10 – 451.20 Baja 114.14- 0.000001 206.38 – 0.000001 80.68 – 0.000001 451.10 – 0.10 Muy Baja 0 0 0 0

TOTAL 235,169.85 114,2357.04 689,577.44 683,429.14

La cuenca del río Dagua dentro del ACB San Antonio/Km 18, presenta mayor demanda de agua local comparada con el resto de las cuencas. Así, en esta cuenca se demanda 685,577.44 mm de agua por año.

Las coberturas de “Territorios agrícolas” ,

“Zonas industriales” y “Zonas urbanizadas” se utilizaron para establecer la demanda de provisión de agua en las cuencas hidrográficas estudiadas (Tabla 10). Así, los “Territorios agrícolas” son las coberturas que más demandan agua en las cuencas de los ríos Arroyohondo (97.52%), Dagua (88.05%) y Yumbo (99.11%); mientras que en la cuenca del río Cali, se demanda mayor cantidad de agua por cuenta de las “Zonas urbanizadas” (99.02%). La cuenca del río Yumbo presenta, además, coberturas de “Zonas industriales”, inclusive en su parte alta. En este contexto, la cobertura de “Zonas industriales” también demanda un porcentaje de agua en la zona de la cuenca del río Yumbo correspondiente al ACB San Antonio/Km 18; sin embargo, este porcentaje de agua demandado es muy bajo en comparación con el resto de las coberturas (0.30%).

Tabla 10. Porcentaje de la demanda de provisión de agua discriminada por cobertura para cada una de las cuencas estudiadas.

Demanda de agua (%) Cobertura Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Territorios agrícolas 97.52% 0.98% 88.05% 99.11% Zonas industriales 0.30% Zonas urbanizadas 2.48% 99.02% 11.95% 0.59%

4.1.3. Balances y desajustes entre oferta-demanda de provisión de agua

La relación entre la oferta y la demanda del servicio ecosistémico provisión de agua, se representa gráficamente en las figuras 14 y 16, que muestran las áreas en las que ocurre superávit, déficit, o balance de la provisión de agua en cada cuenca estudiada dentro del ACB San Antonio/Km 18.

Esta relación, se evidencia, de igual manera en la tabla 11 y en la figura 13. Así, se muestran los valores de mediana del índice ESDR establecido para el servicio ecosistémico provisión de agua; a partir de este índice se establece el comportamiento ecológico entre oferta y demanda. Cabe anotar que a partir del ESDR puede estimarse el superávit, el déficit y el balance del servicio ecosistémico en las cuencas estudiadas; por tanto, puede decirse si la oferta satisface o no la demanda.

En sentido amplio, la cuenca del río Arroyohondo presenta déficit de agua; lo que quiere decir que la oferta de agua no suple la demanda; esto, de acuerdo con la estimación del índice ESDR. Las cuencas de los ríos Cali, Dagua y Yumbo presentan superávit, por lo que la oferta de agua sí suple la demanda del servicio ecosistémico (Tabla 11 y Figura 13).

Tabla 11. Estadísticas del índice ESDR, provisión de agua, para cada una de las cuencas hidrográficas estudiadas.

Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Mediana -0.000132902 0.00037331 0.000149511 0.000275978 percentil 25 -0.000731726 0.00015753 -6.87E-05 -0.004497266 percentil 75 0.000318636 0.00086014 0.000903702 0.001582768 Rango intercuartil 0.001050362 0.00070262 0.000972367 0.006080034

A B

Figura 11. Demanda de provisión de agua para las cuencas Arroyohondo (A) y Cali (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

59

A B

Figura 12. Demanda de provisión de agua para las cuencas Dagua (A) y Yumbo (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

60

De las cuatro cuencas estudiadas, la cuenca del río Cali cuenta con un mayor superávit; le sigue la cuenca del río Yumbo, y, por último, la cuenca del río Dagua (Figura 13).

Figura 13. Comportamiento del índice ESDR, provisión de agua, para cada una de las cuencas estudiadas.

Mediante el test de Wilcoxon se comprueba estadísticamente la significancia de los datos de mediana de ESDR, a partir de los resultados de los p-valor (Tabla 12). De esta manera, se establece que las medianas del valor ESDR correspondientes a las cuencas Arroyohondo, Cali y Dagua son estadísticamente significativas. Así, dado que se tiene un ESDR negativo para la cuenca del río Arroyohondo en el ACB San Antonio/Km 18, se confirma que la oferta no satisface la demanda de agua.

Para las cuencas de los ríos Cali y Dagua dentro del ACB San Antonio/Km 18, se tiene que la oferta de agua satisface a la demanda y se comprueba la hipótesis propuesta.

Los resultados del p-valor para la mediana correspondiente a la cuenca del río Yumbo no son significativos estadísticamente; por lo que no puede confirmarse estadísticamente la hipótesis, a pesar de que el resultado de la mediana indique que la oferta de agua sí satisface la demanda.

Tabla 12. Test de Wilcoxon y prueba de hipótesis para el servicio ecosistémico provisión de agua.

Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Mediana -0.000132902 0.00037331 0.00014951 0.00027598 W(Wilcoxon) 44,279 14,028 67,093 12,559 p valor 0.00053099 3.72E-29 2.02E-15 0.42891

A B

Figura 14. Índice ESDR, provisión de agua para las cuencas Arroyohondo (A) y Cali (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

63

A B

Figura 15. Índice ESDR, provisión de agua para las cuencas Dagua (A) y Yumbo (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

64

4.1.4. Oferta de control de erosión del suelo

La oferta del servicio ecosistémico control de erosión del suelo, fue clasificada en cuatro categorías utilizando el método de cuartiles de acuerdo con la tabla 13. Así, para cada cuenca, la oferta se clasificó en muy alta, alta, baja y muy baja. Las figuras 16 y 17 muestran la representación gráfica de la oferta de control de erosión del suelo en cada una de las cuencas estudiadas dentro del ACB San Antonio/Km 18. La oferta de control de erosión

“muy alta” y “alta” corresponde respectivamente con las coberturas de “Bosques y áreas seminaturales”, y “Territorios agrícolas”, mientras que las ofertas de control de erosión “baja” y “muy baja” se corresponden principalmente con las coberturas de “Zonas urbanizadas”.

Tabla 13. Categorías de oferta del servicio ecosistémico control de erosión del suelo, para las cuencas hidrográficas estudiadas.

Oferta control de erosión (tons/ha/año) Arroyohondo Cali Dagua

Yumbo

Muy Alta 0.001171 0.0003 0 0.0019 Alta 0.0012 – 4.4992 0.0004 – 5.5586 0.000001 – 10.4980 0.0020 – 9.0284 Baja 4.4993 – 31.4878 5.5587 – 38.9076 10.4981 – 31.4940 9.0285 – 18.0549 Muy Baja 31.4879 – 1,147.0151 38.9077 – 1,417.3346 31.4941 – 669.2468 18.0550 – 1,150.8752

TOTAL 357,696.1626 332,942.5624 480,932.21325 68,301.1054

La cuenca del río Dagua presenta una mayor oferta de control de erosión del suelo, correspondiente a 480,932.21 tons/ha/año, mientras que la cuenca del río Yumbo presenta una menor oferta de control de erosión (68,301.11 tons/ha/año); todos estos valores dados dentro del ACB San Antonio/Km 18.

De acuerdo con las categorías establecidas para la representación gráfica de la oferta de control de erosión, se determinó el porcentaje del valor de oferta total estimado para cada cuenca hidrográfica, discriminando este porcentaje por categoría (Tabla 14). En este sentido, la categoría de oferta “alta” presentó los porcentajes más altos comparada con el resto de las categorías en las cuatro cuencas hidrográficas estudiadas. Así, En la cuenca del río Arroyohondo, la oferta de control de erosión corresponde al 59.02% del total de la oferta; en la cuenca del río Cali, el control de erosión corresponde al 66.65% del total; en la cuenca del río Dagua corresponde al 74.88% y en la cuenca del río Yumbo corresponde al 82.52% del total de la oferta de control de erosión. Estos datos contrastan con lo encontrado para las

categorías de oferta “muy alta” y “muy baja”; dado que, para estas categorías, los porcentajes de control de erosión son bastante bajos.

Tabla 14. Porcentaje de la oferta de control de erosión del suelo discriminada por categorías.

Oferta control de erosión (%) Arroyohondo Cali Dagua Yumbo

Muy Alta 0.0065% 0.0046% 0.0000% 0.0098% Alta 59.0193% 66.6528% 74.8797% 82.5202% Baja 27.1360% 22.3810% 12.6008% 10.8007% Muy Baja 13.8382% 10.9616% 12.5194% 6.6693%

4.1.5. Demanda de control de erosión del suelo

Para el cálculo de la demanda de control de erosión, se realizó una regresión lineal como se detalló en el capítulo 3. La tabla 15 muestra los resultados de la regresión realizada al comparar la oferta de control de erosión con el ítem cobertura del suelo y con el ítem densidad de población. Estos datos se utilizaron para estimar la demanda de control de erosión de acuerdo con la ecuación 15.

Tabla 15.Valores R2 obtenidos a partir de regresión lineal entre oferta de control de erosión, cobertura del suelo, y densidad de población.

Oferta de control de erosión vs. Cobertura del suelo Oferta de control de erosión vs. Densidad de población

R2

Arroyohondo 0.101309

Cali

0.092501

Dagua Yumbo

0.346215 0.101991

R2

0.000196 0.001731 0.072366 0.002234

La demanda del control de erosión del suelo fue clasificada en cuatro categorías utilizando el método de cuartiles de acuerdo con la tabla 16. Así, para cada cuenca, la demanda se clasificó en muy alta, alta, baja y muy baja. Las figuras 18 y 19 muestran la representación gráfica de la demanda del control de erosión del suelo en cada una de las cuencas estudiadas dentro del ACB San Antonio/Km 18, de acuerdo con la clasificación asignada.

A B

Figura 16. Oferta de control de erosión del suelo para las cuencas Arroyohondo (A) y Cali (B), dentro del ACB San Antonio/Km 18.

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