Análisis de las interacciones ecológicas y sociales que intervienen en el flujo de servicios de los ecosistemas: propuestas para la gestión de la llanura de inundación del río Piedra
- Autores: María Felipe Lucía
- Directores de la Tesis: Francisco A. Comín Sebastián (dir. tes.), Javier Escalera Reyes (tut. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pablo de Olavide ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Berta Martín López (presid.), Miguel Ángel Gual Font (secret.), Tobías Plieninger (voc.)
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- Resumen
(Castellano) La evaluación de los servicios de los ecosistemas (los beneficios directos e indirectos que los seres humanos obtenemos de los ecosistemas) se ha convertido en una herramienta común y útil para la gestión de los ecosistemas por su conexión directa con las diferentes dimensiones del bienestar humano. Los servicios de los ecosistemas pueden valorarse desde el punto de vista económico (estimando el valor de uso y no-uso de los ecosistemas en términos monetarios), ecológico (midiendo funciones ecológicas o propiedades del ecosistema) o social (basado en los valores que la sociedad atribuye a cada servicio de los ecosistemas). La mayor parte de los estudios que utilizan esta herramienta han utilizado el enfoque económico, mientras que los enfoques ecológico y social han recibido menor atención, por lo que se dispone de métodos menos generalizados para su aplicación. Esta tesis doctoral contribuye a interpretar la relación entre los aspectos ecológicos y sociales que influyen en el flujo de servicios de los ecosistemas y a aplicar el análisis de estas interacciones a la gestión de los ecosistemas, tomando como área de estudio la llanura de inundación del río Piedra (cuenca del Ebro, NE España). Las llanuras de inundación de los ríos suelen estar compuestas por un mosaico de usos del suelo que incluye desde bosques de ribera y praderas a cultivos y zonas urbanas o industriales. Encontrar un modelo de gestión sostenible para las llanuras de inundación es especialmente crítico ya que éstas constituyen uno de los hábitats más amenazados y uno de los principales focos de biodiversidad terrestre; mientras que por otra parte, están mayoritariamente dedicadas a la producción agrícola y son el segundo lugar a nivel mundial con mayor interés para el desarrollo urbanístico. Por ello, comprender y evaluar los servicios de las llanuras de inundación, así como incluir estos aspectos en las políticas territoriales y ambientales es fundamental para lograr una provisión equilibrada de servicios a largo plazo. Respecto a la valoración ecológica de los servicios de las llanuras de inundación, esta tesis doctoral profundiza en el valor que aporta cada uno de los principales usos del suelo identificados en la llanura de inundación del río Piedra. Para ello, se han estimado los servicios que proporcionan cada uso del suelo y la diversidad vegetal asociada a ellos a partir de datos obtenidos mediante muestreos en campo y de datos públicos. Además, se ha estimado la provisión de servicios a tres escalas espaciales: parcela, municipio y paisaje (la llanura de inundación en conjunto). Los datos han sido analizados mediante modelos lineales generalizados y mixtos, tests multi-comparativos y análisis de correlaciones. De esta manera se han identificado, por una parte, los servicios asociados a cada uso del suelo y el efecto del tipo de uso de suelo en la relación servicios-biodiversidad. Por ejemplo, los hábitats naturales y semi-naturales proporcionaron más servicios y albergaron más diversidad que los usos de suelo cultivados. Además, la mayoría de los índices de diversidad vegetal se correlacionaron positivamente con los servicios de provisión de hábitat y educación ambiental y negativamente con la provisión de alimentos. Por otra parte, se han identificado las sinergias y antagonismos entre servicios de los ecosistemas en los diferentes usos del suelo y escalas espaciales, observando que la escala espacial de análisis determina la estimación de los servicios. Por ejemplo, a escala de parcela, nuestros resultados demuestran que los bosques de ribera proporcionan mayor cantidad de servicios de los ecosistemas, mientras que a escala municipal y de paisaje son los cultivos de cereal los que mayor cantidad de servicios proporcionan debido a que ocupan la mayor extensión de terreno. Además, se propone una clasificación de las interacciones entre servicios de los ecosistemas, según sean de origen biofísico o social (es decir, derivadas de los valores sociales que rigen las decisiones de gestión), para identificar las causas de los antagonismos entre servicios de los ecosistemas. Respecto a la valoración social de los servicios de los ecosistemas, se ha revisado la literatura científica considerando la escala espacio-temporal utilizada, los tipos de participantes involucrados y los métodos empleados. Esta revisión ha constatado que la mayoría de los estudios se llevan a cabo a escala municipal o supra local, los residentes locales sólo están incluidos en un tercio de las evaluaciones, y que los métodos más utilizados son la identificación de servicios de los ecosistemas y el orden de preferencias. En base a estos resultados se han desarrollado unas directrices en las que se establecen los puntos fundamentales a incluir en la valoración social de los servicios de los ecosistemas para que los resultados puedan ser comparables y transferibles, y se ha aplicado el modelo propuesto en la valoración social de los servicios de los ecosistemas del valle del Piedra. Además, se han explorado las interacciones tanto ecológicas como sociales que intervienen en el flujo de servicios de los ecosistemas al bienestar humano. En la esfera ecológica, se ha identificado mediante un modelo de ecuaciones estructurales que los servicios de soporte y regulación son clave para mantener el flujo de servicios de los ecosistemas a los diferentes agentes sociales de interés. En la esfera social, se han identificado las asimetrías de poder entre agentes de interés que determinan el acceso y la gestión de los servicios de los ecosistemas, mostrando cómo la capacidad de estos agentes para gestionar los servicios de soporte y regulación determina las relaciones de poder entre ellos. La tesis finaliza con un análisis comparativo de la provisión de servicios de los ecosistemas de la llanura de inundación del río Piedra en cinco escenarios alternativos de gestión. La elaboración de escenarios se basó en la combinación de un gradiente de intensidad del uso del suelo y un gradiente de restauración del bosque de ribera. Los resultados señalan que el escenario de conservación del bosque de ribera en combinación con un uso agrario no intensivo proporciona una combinación más equilibrada de servicios. Las aportaciones de esta tesis doctoral son útiles para integrar el conjunto de servicios que proporcionan los ecosistemas en políticas ambientales y territoriales. De esta manera se pretende fomentar la evaluación de los servicios de los ecosistemas desde múltiples perspectivas, promocionar los paisajes multifuncionales que suministren un conjunto equilibrado de servicios, incluir la participación pública en la toma de decisiones y lograr un acceso más igualitario a los servicios de los ecosistemas (English) The assessment of ecosystem services (the direct and indirect benefits humans receive from ecosystems) has become a common and useful tool in ecosystems management, due to its direct connection to the various dimensions of human well-being. Ecosystem services can be assessed from an ecological, economic, or social approach. The ecological approach focuses on measuring ecological functions or ecosystem properties; the economic approach estimates the use and non-use values of ecosystems in monetary terms; and the social approach is based on the values society attributes to each ecosystem service. Most studies assessing ecosystem services use the economic approach; whereas the ecological and social approaches have received less attention and their methods are still ill-defined. This PhD thesis contributes to understanding the relationships between the ecological and the social aspects that influence the flow of ecosystem services and to applying the analyses of such interactions to ecosystems management through the River Piedra floodplain case study (River Ebro basin, NE Spain). Floodplains are usually a land use mosaic of riparian forests, meadows, agricultural, urban, and industrial areas. Understanding how floodplains can be sustainably managed is especially important given that floodplains are one of the most endangered habitats and biodiversity hotspot, while they are mostly used for agricultural production and are still the second highest worldwide attraction for housing developers. Thus, including the assessment of floodplain ecosystem services in land and environmental policies is key to reaching a balanced supply of ecosystem services in the long term. Regarding the ecological valuation of ecosystem services in floodplains, this PhD thesis deepens on the value supplied by each land use type identified in the River Piedra floodplain. For this, we assessed ecosystem services supply and estimated plant diversity associated to each land use type. In addition, we estimated ecosystem services supply at three spatial scales: patch, municipality, and landscape (the whole floodplain) using field and public data. Data were analysed using general and mixed lineal models, multi-comparative tests, and correlation analyses. On the one hand, we identified ecosystem services associated to each land use type and the effect of the land use type in ecosystem services-biodiversity interactions. For instance, natural and semi-natural habitats supplied more number of ecosystem services and hosted greater diversity than cultivated land use types. In addition, most plant diversity indexes were positively correlated to habitat provision and environmental education, but negatively correlated to food provision. On the other hand, we identified synergies and trade-offs between ecosystem services across land use types and spatial scales. We found that the spatial scale at which measurements were taken affected the composition of services. For instance, at patch scale, riparian forest supplied the most service of any land use type, but dry cereal croplands provided the most services across the municipality and landscape because of their large area. Additionally, we propose a classification of ecosystem services interactions that incorporates societal values (as drivers of management decisions) along with biophysical factors as likely causes of ecosystem services trade-offs. Regarding the social valuation of ecosystem services, we reviewed current trends in literature on spatial-temporal scales, type of participants, and methodology used. We found that most studies are addressed at the municipality or supra-local scale, local residents are included just in a third of the valuations, and the methods most commonly used are both ecosystem services identification and ranking. Based on the agreements which emerged from this review, we proposed a set of guidelines that should be explicit in such assessments to enable comparisons across studies. In addition, we illustrated the proposed framework through the social valuation of ecosystem services in the River Piedra floodplain. Next, we explored both ecological and social interactions that mediate ecosystem services flow to human well-being. On the ecological side, we identified that regulating and supporting services were key to maintaining the ecosystem services flow to stakeholders using a structural equation model. On the social side, we identified power asymmetries between stakeholders that mediate access and management to ecosystem services. These analyses revealed that the ability of stakeholders to manage supporting and regulating services determine power relationships among them. This PhD thesis concludes with a comparative analysis of ecosystem services supply in the River Piedra floodplain across four alternative management scenarios. Scenarios were based on the combination of a land use intensity gradient and a riparian forest restoration gradient. We found that the scenario fostering riparian forest enhancement and no intensive agricultural use supplied a more balanced set of ecosystem services. This PhD thesis contributes to provide tools for integrating the assessment of ecosystem services in environmental and land management policies. In doing so, we aim to foster the assessment of ecosystem services from multiple approaches, promote multifunctional landscapes that provide a balanced set of ecosystem services, include public participation in decision-making, and achieve a more equal access to ecosystem services.
