Doctorados de la Facultad de Ingeniería · 2022
Aproximación bayesiana para predecir los riesgos del cambio climático en el municipio de Pasto
RESUMEN : El clima es un elemento que influye en la estructura social de las comunidades agrupadas en pueblos y ciudades. Sin embargo, a nivel global experimenta cambios significativos asociados al incremento de los gases de efecto invernadero, que impactan a nivel local, generando nuevas dinámicas territoriales, que agudizan las ya existentes (economía, medios de producción, salud, recursos naturales, entre otros). Si bien estos fenómenos son estudiados ampliamente en grandes ciudades, a nivel de ciudades o comunidades intermedias y pequeñas, su estudio aún no es relevante. Por lo tanto, en esta investigación, pretendemos describir los impactos y los riesgos del cambio climático mediante un estudio de caso de la región Andina aplicado en el municipio de Pasto (Colombia), con una ciudad intermedia que alberga a más del 80% de su población, ubicada en el nodo de los Pastos de la Cordillera de las Andes, con una morfología de montaña y altas pendientes, que lo hace susceptible frente al cambio climático. La metodología propuesta consistió en utilizar el método de análisis estructural para reconocer y establecer las relaciones causales de los elementos que describen sistémicamente el desarrollo del municipio. Posteriormente, con la prueba de estabilidad, identificamos que las series de tiempo de temperatura y precipitación del periodo 2006-2019, cambiaron significativamente respecto al periodo 1976-2005, lo que permite inferior que se está gestando un cambio en el clima local. De ahí que, con la información disponible, las relaciones causales identificadas, y el método correlacional, definimos matemáticamente las relaciones entre las variables climáticas y las urbanas en el periodo 2004-2019, con el fin reconocer las trayectorias que siguen las variables urbanas impactadas por la variabilidad del clima. Las trayectorias identificadas siguen modelos cuadráticos, es decir, que pequeños cambios en las variables de temperatura y precipitación producen alteraciones significativas en las variables urbanas (el impacto crece exponencialmente). Finalmente, con base en los modelos correlaciones, y los escenarios de cambio climático, diseñamos un modelo estocástico con redes bayesianas que nos permitió predecir los riesgos de las variables urbanas a corto (2011-2040), mediano (2041-2070) y largo plazo (2071-2100), donde los elementos más comprometidos son los relacionados con disponibilidad de agua, producción agrícola, seguridad alimentaria, desastres (inundaciones, deslizamientos de tierra e incendios forestales) y salud pública.
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- p. 63frijol y café, se espera que el rendimiento disminuya drásticamente debido a la variación de la precipitación y del incremento de la temperatura asociado al cambio climático. Lo cual
- p. 76medida en que el cambio climático evolucione. La variabilidad climática en el contexto local tiene la capacidad de generar cambios significativos en los elementos que conforman el sistema urbano
Contenido
- Planteamiento del problemap. 13
- Objetivosp. 14
- Publicacionesp. 15
- Selección del enfoque sistémicop. 20
- Identificación de elementos urbanosp. 21
- Relaciones sistémicas con el método Micmacp. 25
- Construcción del diagrama causalp. 25
- Elementos urbanos que conforman el municipio de Pastop. 26
- Relaciones entre elementosp. 26
- 1.3.2.1 Elementos explicativos o de poder del sistema urbanop. 28
- 1.3.2.1.1 Climap. 26
- 1.3.2.1.2 Energíap. 24
- 1.3.2.1.3 Culturap. 26
- 1.3.2.2 Elementos de enlace del sistema urbanop. 31
- 1.3.2.2.1 Gobernabilidadp. 24
- 1.3.2.2.2 Educaciónp. 23
- 1.3.2.2.3 Demografíap. 26
- 1.3.2.2.4 Ambientep. 23
- 1.3.2.2.5 Economíap. 24
- 1.3.2.3 Elementos dependientes o de resultados del sistema urbanop. 37
- 1.3.2.3.1 Riesgos de desastresp. 37
- 1.3.2.3.2 Funcionalidadp. 26
- 1.3.2.3.3 Salud públicap. 39
- 1.3.2.4 Elementos autónomos del sistema urbanop. 40
- Modelo conceptual del sistema urbanop. 41
- Identificación de variablesp. 50
- Periodo de evaluaciónp. 51
- Cálculo de variablesp. 52
- Impactos del cambio climáticop. 53
- Identificación de posibles efectos locales del cambio climáticop. 54
- Clima localp. 42
- Impactos de la variabilidad climática en las variables urbanasp. 58
- 2.3.4.1 Influencia del clima en la disponibilidad de agua superficialp. 58
- 2.3.4.2 Influencia del clima en el rendimiento de los cultivosp. 60
- 2.3.4.3 Influencia del clima en la producción pecuariap. 63
- 2.3.4.4 Influencia del clima en la seguridad alimentariap. 65
- 2.3.4.5 Influencia del clima en los riesgos de desastresp. 67
- 2.3.4.5.1 Efecto del clima en las inundacionesp. 68
- 2.3.4.5.2 Efecto del clima en los deslizamientos de tierrap. 69
- 2.3.4.5.3 Efecto del clima en los incendios forestalesp. 71
- 2.3.4.6 Influencia del clima en la salud humanap. 72
- Caso de estudiop. 81
- Selección del tipo de modelaciónp. 82
- Componentes de la red bayesianap. 83
- 3.2.3.1 Componente cualitativa de la red bayesiana urbanap. 84
- 3.2.3.2 Componente cuantitativa de la red bayesianap. 86
- Definición del riesgop. 89
- Escala temporal del modelop. 90
- Construcción de la red bayesianap. 91
- Configuración de la red hibrida bayesianap. 91
- Evolución del clima según los escenarios RCPp. 92
- Estimación de riesgos urbanosp. 93
- 3.3.2.1 Riesgos en la disponibilidad de aguap. 93
- 3.3.2.2 Riesgos del sector agrícolap. 95
- 3.3.2.3 Riesgos del sector pecuariop. 97
- 3.3.2.4 Riesgos para la seguridad alimentariap. 99
- 3.3.2.5 Riesgos de desastresp. 37
- 3.3.2.6 Riesgos para la salud públicap. 103
- Validez de los riesgos previstos e implicaciones para la gestión de la ciudadp. 106
- Tabla 1.1. Elementos de las metodologías de planificación territorial para describir el territoriop. 23
- Tabla 1.2 Descripción de los elementos urbanos seleccionados para describir el territoriop. 26
- Tabla 1.3. Matriz de relaciones directasp. 27
- Tabla 1.4. Bucles del sistema urbanop. 42
- Tabla 2.1. Estadísticas climáticas de los periodos climáticos de referencia y evidenciasp. 58
- climáticasp. 58
- Tabla 3.1. Ajuste de series de temperatura y precipitación con distribuciones paramétricasp. 87
- Tabla 3.2. Ajuste de series de población con distribuciones paramétricasp. 87
- Tabla 3.3. Parámetros de la red bayesiana (base numérica)p. 88
- Tabla 3.4. Variables auxiliares del modelop. 88
- Tabla 3.5. Temperatura y precipitación media de los escenarios RCP para el periodo 3p. 92
- Tabla 3.6. Riesgos en la disponibilidad de aguap. 94
- Tabla 3.7. Rango y dominio del rendimiento de los cultivosp. 95
- Tabla 3.8. Riesgos en la producción agrícolap. 97
- Tabla 3.9. Riesgos en la producción ganaderap. 98
- Tabla 3.10. Riesgos en la producción ganaderap. 100
- Tabla 3.11. Rango y dominio de los riesgos de desastresp. 101
- Tabla 3.12. Riesgos de desastresp. 103
- Tabla 3.13 Rango y dominio del riesgo de incidencia de las EDA y las IRAp. 104
- Tabla 3.14 Riesgos en salud públicap. 106