Modelización de los recursos hídricos, herramientas de apoyo a la decisión e información (HADIs) en condiciones de incertidumbre

Programa de Doctorado en Estudios MedioambientalesIdentificación del problema La gestión de los recursos hídricos es la gestión de los conflictos asociados a la competencia por el recurso. Los diferentes paradigmas de gestión tienen como principal objetivo alcanzar la resolución de estos conflictos. Sin embargo, la gestión hídrica actual resulta ser ineficiente e insuficiente. Ineficiente porque a pesar de disponer de marcos conceptuales más elaborados y hacer uso de la mejor tecnología disponible como los modelos informáticos, no consigue cubrir todas las necesidades de manera satisfactoria, e insuficiente porque, particularmente en el uso de las herramientas de apoyo a la toma de decisión, es poco ambiciosa y no hace uso de todo el potencial que estas herramientas pueden ofrecer. El marco conceptual predomínate en la gestión hidrológica es la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (GIRH). Este paradigma surge como respuesta al agotamiento del modelo anterior, la misión hidráulica, que fue incapaz de dar respuesta a las necesidades ambientales y sociales del panorama hidro-social emergente. La GIRH aporta una visión holística e integrada de la gestión en la que los elementos sociales y ambientales tienen el mismo peso que los económicos. Sin embargo, a pesar de que el modelo ha sido ampliamente aceptado por multitud de organismos y países (a través de su legislación), no está exento de críticas, la principal de ellas que es un discurso político articulado alrededor de una serie de promesas tan deseables como difíciles de alcanzar, para las que no se aporta ni documenta la metodología para progresar hasta ellas. Más allá de las críticas, lo cierto es que tras la aplicación de la GIRH en los últimos 20 años ha resultado en cambios beneficiosos en la gestión, pero se ha quedado corta en la consecución de los objetivos prometidos, incluso si como objetivo marcamos la simple resolución de los conflictos, que no han desaparecido. Como resultado, nuevos paradigmas de gestión han surgido desde el mundo científico, por ejemplo, el WEF-Nexus y la Gestión Adaptativa del Agua. Ambos presentan aspectos interesantes, como el WEF indicando el área de influencia de la gestión a los parámetros energéticos y de seguridad alimentaria, y la importancia de gestionar a partir de bucles de aprendizaje por parte de la gestión adaptativa. Sin embargo, en ninguno de los dos paradigmas se dan las condiciones para iniciar una revolución científica que sustituya a la GIRH. En cualquiera de los tres paradigmas coinciden 2 elementos que influyen en los resultados de la gestión: el conflicto y la incertidumbre. El conflicto en la gestión del agua se ha considerado tradicionalmente como un elemento contextual, y por lo tanto, cualquier intento de solución de dicho conflicto se ha basado en la modificación de ese contexto. Si el conflicto es la escasez de recurso, se aumenta la oferta construyendo más embalses; si el conflicto es la inundabilidad de una zona urbana, se construyen defensas. Sin embargo, el conflicto también puede entenderse como un elemento conductual, resultante de la interacción entre dos agentes al diferir en los objetivos de gestión y percibir una amenaza de su status quo. La codificación de estos conflictos como reglas de relación entre agentes puede facilitar la integración de las variables sociales en la modelización. Respecto a la incertidumbre, se reconoce como un elemento limitador de la gestión, que necesita ser abordado de manera efectiva. La incertidumbre tiene lugar en tres sistemas: el natural (el ámbito de estudio), el técnico (las herramientas utilizadas) y el social (el factor humano, con diversidad de enfoques) y puede ser de naturaleza ontológica (cómo entendemos el sistema), epistemológica (qué sabemos del sistema) o ambigua (cuál de las opciones válidas de gestionar se elige). De nuestra certeza sobre lo que conocemos y desconocemos, y de la confianza que tengamos de esa certeza, dependerán nuestras estrategias de gestión. La falta de protocolos de modelización diseñados para abordar de una manera adaptativa el conflicto y la incertidumbre en la gestión de los recursos hídricos contribuye en gran medida a que los modelos utilizados en la toma de decisiones sean insuficientes para dar respuesta a los objetivos de gestión marcados. Igualmente, el uso de modelos diseñados para la predicción o la exploración, pero no para la comunicación y el aprendizaje, las denominadas Herramientas de Apoyo a la Decisión e Información (HADIs), hacen que la toma de decisiones pueda ser efectiva a corto plazo pero se demuestre insuficiente en ventanas temporales de más largo recorrido. Solución al problema Definir un protocolo de modelización que permita dar respuesta de manera adaptativa al conflicto y la incertidumbre en la gestión de los recursos hídricos e identificar los mecanismos para potenciar el uso de los 4 tipos de modelización (y no sólo dos como hasta el momento) para un proceso de toma de decisiones eficiente, transparente y capaz lidiar de manera efectiva con la incertidumbre. Procedimientos Tras realizar un análisis de las herramientas de modelización más utilizadas en el campo de la gestión de los recursos hídricos, y evaluar los protocolos de desarrollo de cada uno de ellos, su adaptabilidad a nuevos objetivos de modelización y capacidad para abordar los diferentes tipos de incertidumbre, se realizará la construcción de un modelo conceptual de tipo parental del cual poder desarrollar los cuatro modelos tipo: predicción, exploración, comunicación y aprendizaje. En el proceso de construcción se identificarán los puntos de entrada de incertidumbre en cada uno de los modelos, de los que se derivará el protocolo de modelización, y la caracterización de los obstáculos que limitan el uso de las HADIs. Resultados esperados - Protocolo de modelización adaptado a las HADIs en condiciones de incertidumbre. - Identificación de líneas de investigación relacionadas con las limitaciones que provocan la infrautilización de los HADIs.Universidad Pablo de Olavide. Departamento de Geografía, Historia y Filosofí

Entornos virtuales de investigación para la toma de decisiones en el ámbito del medio ambiente urbano

Since the beginning of the European program for research and innovation “Horizon 2020”, the EU has promoted the development and use of so-called virtual research environments beyond the usual academic boundaries. Such systems allow todemocratize decisions, investigate and validate results and transfer more quickly technological advances towards citizenship. In this communication we share the recent experience on developing a virtual research laboratory on water management (https://swirlvre.es) whose conceptual design and technology architecture can fit into the latent philosophy behind the concept of shared Greencities.Desde los inicios del programa europeo para la investigación e innovación “Horizonte 2020”, la Unión Europea ha promovido el desarrollo y el uso de los denominados entornos virtuales de investigación más allá de los límites académicos habituales. Este tipo de sistemas permiten democratizar las decisiones, investigar y validar resultados y, transferir con mayor celeridad los avances tecnológicos a la ciudadanía. En la presente comunicación se comparte la experiencia reciente del desarrollo de un laboratorio virtual de investigación en materia de gestión de aguas (https://swirlvre.es) cuyo diseño conceptual y arquitectura tecnológica pueden encajar en la filosofía latente tras el concepto de Greencities

Water resources management in southern Europe : clues for a research and innovation based regional hypercluster

European countries are facing increasing pressures on their water resources despite stringent regulations and systematic efforts on environmental protection. In this context, research and innovation play a strategic role reinforcing the efficiency of water policies. The present study provides a multilevel assessment of research and innovation practices in the field of water resource management in southern European countries and regions (more specifically; Cyprus, Albania, Poitou-Charentes in France, Andalusia in Spain and the North of Portugal). The analysis was based on a strategic framework aimed at gaining an insight of the current constraints, as well as of the existing and future technological solutions for a better water resource management. The triple helix model proved to be a useful analytical framework for assessing the efforts of different groups towards a common goal. The analysis proved the existence of a significant evolution in the use of technological tools to assist decision-making processes in integrated river basin management in all regions. Nevertheless, the absence of formal channels for knowledge and data exchange between researchers and water resource managers complicates the formers involvement in the decision-making process regarding water allocation. Both researchers and consultants emphasize the low availability of data, together with the need to advance on water resource economics as relevant constraints in the field. The SWOT analysis showed similar concerns among the participating regions and provided a battery of effective projects that resulted in the preparation of a Joint Action Plan.The authors are grateful to all stakeholders that contributed, either by completing the online survey, either by personal interview, as well as to the external evaluators, who contributed to the methodological validation. The authors are also indebted to Alexandrina Rodrigues, Daniel Ribeiro and Teresa Tavares for the manuscript revision. The authors acknowledge NOVIWAM project partners for their valuable comments and contributions, as well as the funding provided by the European Union under the 7th Framework Programme for Research and Technological Development (Grant Agreement no 245460)

NOVIWAM : Five European countries together for improving water quality and water use efficiency

The European NOVIWAM (NOvel Integrated Water Management Systems for Southern European Regions, www.noviwam.eu) program aims to promote interregional co-operation in the field of water management tools and methods. One of its originality is to analyze in depth the relations between decision makers, stakeholders and researchers in order to disseminate know-how and technologies, and to tackle the compelling water management problems faced in the Euro-Mediterranean climate regions. In a first period, aiming at a good ecological and chemical state of waters and at a sustainable and efficient resource management, five European countries/regions (Albania, Cyprus, Poitou-Charentes in France, Northern Region in Portugal and Andalusia in Spain) are working together. The program will thus contribute to the objectives of the European Water Framework Directive. But additionally, the NOVIWAM program will establish a schedule for the implementation of a « Join action plan », trying to involve other countries into it, and generalize the conclusions of this three year work at a regional and international level.NOVIWAM (Grant Agreement nº 245460

Novos sistemas de gestão integrada de recursos hídricos para a região mediterrânica: perspectivas e desafios

A maioria dos países da União Europeia enfrenta problemas relacionados com a quantidade e qualidade das suas massas de água. Para fazer face a esses problemas e cumprir as obrigações deles decorrentes é necessário utilizar ferramentas e métodos de gestão integrada. O projeto NOVIWAM (Novel Integrated Water Management Systems for Southern European Regions), financiado pelo 7.º Programa-Quadro de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico - “Regions of Knowledge” é centrado no conceito da “tripla hélice” (autoridade regional, centro de investigação, empresa) e tem como objectivo a promoção da cooperação internacional, a diferentes níveis, no âmbito das ferramentas e métodos para uma adequada gestão da água. Neste contexto, o objectivo do presente trabalho centrou-se numa das componentes estruturantes desse projeto: a análise SWOT (forças, fraquezas, oportunidades e ameaças) à gestão integrada dos recursos hídricos na região mediterrânica, tendo em conta o seu contexto ambiental e socioeconómico, a governança e gestão e o desenvolvimento científico e tecnológico. A realidade de cada região (Andaluzia - Espanha, Poitou-Charentes - França, Regiões Hidrográficas do Norte - Portugal, Chipre e Albânia) foi caracterizada segundo o quadro sociopolítico e legal, os desafios e temas-chave para a Diretiva Quadro da Água (DQA), a produção tecnológica e de conhecimento e as necessidades das empresas (PME) e de outros utilizadores finais. A abordagem metodológica para a recolha de informação consistiu na pesquisa bibliográfica, realização de questionários às partes interessadas e entrevistas a peritos. Por fim, e tendo por base toda a informação recolhida para as cinco regiões, foi realizada a análise SWOT global. Em conclusão, a análise SWOT demonstrou existirem problemáticas similares entre regiões. O distanciamento entre os atores da “tripla hélice” é ainda significativo e a tendência não parece ser de diminuição no curto prazo. A análise SWOT permitiu ainda a identificação de um conjunto de projetos (necessidades) efetivos, que deverão resultar num Plano de Ação Conjunta