Integrar la configuración del paisaje refina los modelos predictivos de servicios ecosistémicos hídricos

En la Unión Europea, las autoridades locales y regionales desarrollan planes de gestión del agua con el objetivo de garantizar la sostenibilidad de este recurso esencial. Estos planes consideran una variedad de factores, incluyendo el clima, el paisaje y las actividades humanas, para evaluar y proteger los servicios ecosistémicos relacionados con el agua: funciones naturales que benefician al ser humano al influir en la calidad, el caudal y la disponibilidad del agua. Como ejemplo, bosques y humedales actúan como amortiguadores naturales que reducen la escorrentía y mejoran la recarga de aguas subterráneas.

Más allá del uso del suelo: la configuración importa

Tradicionalmente, estos planes se han basado en los usos del suelo, pero frecuentemente omiten la configuración del paisaje —es decir, el tamaño, la forma y la conectividad de las parcelas—, pese a que estudios recientes demuestran su relevancia. Investigadores alertan sobre la falta de directrices claras para integrar esta dimensión en las decisiones de política y gestión.

Con el fin de abordar esta brecha, el estudio se propuso evaluar el valor añadido de las métricas de configuración del paisaje en la modelización de los servicios ecosistémicos relacionados con el agua. El trabajo se centró en una zona de aproximadamente 8.000 km² en la cuenca del río Arno (Toscana, Italia).

Puedes encontrar el estudio en este enlace

Evaluación de métricas espaciales y servicios ecosistémicos

Los científicos utilizaron datos entre los años 2000 y 2020 para aplicar modelos predictivos sobre tres servicios ecosistémicos:

• rendimiento hídrico (suministro de agua disponible);

• escorrentía (agua que fluye sobre la superficie del suelo);

• recarga de aguas subterráneas (agua que se infiltra y abastece acuíferos).

Para ello, consideraron nueve métricas de configuración del paisaje, que evaluaron en relación con la variación temporal y espacial de dichos indicadores. Compararon la precisión de los modelos con datos reales frente a versiones modificadas aleatoriamente, lo que permitió cuantificar la importancia de cada factor.

Dos modelos, una misma conclusión

Se utilizaron dos herramientas de modelización:

• BIGBANG, desarrollado por el Instituto Italiano de Investigación y Protección Ambiental, diseñado para análisis a escala nacional y regional;

• SWAT (Soil and Water Assessment Tool), detallado en Ecohydrology en 2023, adecuado para análisis de alta resolución de cuencas hidrográficas complejas.

Ambos modelos coincidieron en que la configuración del paisaje mejora la capacidad predictiva. En el caso de SWAT, la configuración explicó hasta el 43 % de la variación temporal del rendimiento hídrico, mientras que en BIGBANG su influencia alcanzó hasta un 13 % en la variación espacial de la recarga de aguas subterráneas.

Efectos específicos del tipo de cobertura vegetal

Ciertos tipos de cobertura vegetal demostraron tener efectos específicos:

• En la escorrentía, los bosques de coníferas ayudaron a reducir su variabilidad al aumentar su extensión.

• En la recarga de aguas subterráneas, los bosques latifoliados mostraron una influencia estabilizadora significativa.

• Para el rendimiento hídrico, se observó que cuanto más fragmentado estaba el bosque, menor era su capacidad para estabilizar el suministro de agua.

Más que superficie, estructura

Entre las métricas más destacadas figura el índice de área central, que mide la proporción del área que se encuentra en el interior de una parcela (lejos del borde). Según el modelo SWAT, este índice fue especialmente relevante para explicar la variación espacial y temporal de la escorrentía, y según BIGBANG, influyó en la variación espacial del rendimiento hídrico.

Implicaciones para la gestión y la política

Los hallazgos del estudio sugieren que incorporar la configuración del paisaje en los modelos puede guiar decisiones estratégicas como:

• fomentar la forestación que incremente la conectividad forestal, lo que ayuda a reducir la escorrentía y la erosión;

• promover la agroforestería en terrenos con geometrías complejas para mejorar la recarga y la confiabilidad del agua subterránea;

• planificar el uso del suelo buscando maximizar la proporción de área central, lo que puede aumentar la estabilidad del rendimiento hídrico.

Hacia modelos más precisos y útiles

A pesar de sus aportes, el estudio reconoce limitaciones, como la resolución espacial del análisis, e invita a continuar investigando en la definición de métricas óptimas y su impacto en la predicción de servicios ecosistémicos hídricos.

En definitiva, los investigadores concluyen que las métricas de configuración del paisaje representan una herramienta valiosa para fundamentar políticas eficaces en el ámbito de la gestión del agua. Como afirman, “estos resultados demuestran el valor potencial de incorporar métricas de configuración del uso del suelo en los modelos de servicios ecosistémicos relacionados con el agua”.