Marco, J., Ramírez, M., Martínez, W., Lizarazo, I., Montero-Mestre, J., Forero, J., Kharrazi, A., Combariza, N., & Correa, A. (2025). Network-based assessment of multi-scale resilience in the water-energy-land-food nexus: A case study in the Colombian Caribbean. Total Environment Advances, 15, 200131. https://doi.org/10.1016/j.teadva.2025.200131
La producción alimentaria refuerza la resiliencia territorial frente a los cambios de uso del suelo
Este estudio desarrolla un marco analítico para entender cómo los cambios de uso y cubierta del suelo afectan a la composición y la resiliencia de los sistemas socioecológicos. Para ello, amplía el enfoque tradicional del nexo agua-energía-alimentación (WEF) incorporando explícitamente el factor tierra, configurando el nexo Agua-Energía-Tierra-Alimentación (WELF).
Los objetivos principales del estudio son:
- Analizar cómo evolucionan los elementos del nexo WELF y sus interacciones a lo largo del tiempo.
- Evaluar cómo estos cambios modifican la composición del sistema en diferentes escalas territoriales.
- Determinar qué elementos e interacciones contribuyen más a la resiliencia del sistema.
Desarrollar una metodología que permita identificar intervenciones de gestión capaces de mejorar la resiliencia territorial frente a procesos de transformación socioeconómica y ambiental.
Área de estudio: Subcuenca hidrográfica de María La Baja (Caribe colombiano)
Esta región ha sido sometida en las últimas décadas a una intensa expansión agrícola, procesos de deforestación, abandono de tierras agrarias, conflictos sociales y variabilidad climática.
Resumen de la metodología:
- Análisis de cambios de uso y cubierta del suelo (LULC) mediante cartografía oficial de los años 2002, 2009, 2012 y 2018.
- Clasificación de los usos del suelo en 7 elementos del nexo WELF: Agua, Energía, Alimentación, Urbano, Otros usos, Transición antrópica y Transición natural.
- Construcción de una matriz de cambios, identificando las transferencias de superficie entre estos elementos a lo largo del tiempo.
- Aplicación de un enfoque de redes, en el que cada elemento del nexo se representa como un nodo y los cambios de uso del suelo como conexiones entre nodos.
- Cálculo de indicadores de resiliencia, definidos como el equilibrio entre: eficiencia (capacidad del sistema para concentrar recursos y generar rendimiento económico) y redundancia (capacidad de mantener opciones y alternativas frente a perturbaciones).
- Análisis multiescala, desde la escala regional hasta municipios y veredas (unidades rurales locales).
- Análisis de escenarios, simulando incrementos y reducciones del 30% en las transferencias de uso del suelo entre los distintos elementos del nexo.
Transformación profunda del sistema territorial
Entre 2002 y 2018 se produjo una transformación muy significativa de la composición del nexo WELF: el elemento Agua perdió aproximadamente un 32% de su superficie, el elemento Alimentación disminuyó un 8,9%, las superficies asociadas a Transición natural aumentaron un 1.681% y las superficies vinculadas a Energía (principalmente plantaciones de aceite de palma) creció un 1.269%.
Estos cambios reflejan procesos simultáneos de expansión agrícola, expansión energética basada en aceite de palma, abandono de tierras agrícolas y pérdida de cubiertas forestales y ecosistemas reguladores.
Las principales transferencias de uso del suelo
Las transferencias más importantes identificadas fueron:
- Agua → Alimentación.
- Alimentación → Energía.
- Transición Natural → Alimentación.
- Alimentación → Transición Natural.
La expansión energética se alimentó principalmente de suelos destinados a la producción alimentaria (93% de las ganancias del elemento Energía), mientras que las pérdidas directas de Agua hacia Energía fueron mucho menores.
La importancia de la escala territorial
Los resultados muestran que la composición y resiliencia del sistema varían según la escala analizada. A nivel regional, Agua y Alimentación dominan el sistema y éste último aparece como el elemento más influyente para mantener el funcionamiento global del nexo.
A nivel local, en cambio, las contribuciones de Agua y Energía cambian sustancialmente. Se detectan zonas especialmente sensibles ("hotspots") donde la expansión energética y la deforestación tienen impactos muy superiores a la media regional.
La alimentación es el elemento más importante para la resiliencia
El análisis de redes muestra que:
- Alimentación ocupa sistemáticamente la primera posición en su contribución tanto a la eficiencia como a la redundancia del sistema.
- Agua desempeña un papel relevante pero muy dependiente de la escala espacial.
- Energía, a pesar de ocupar una superficie relativamente reducida, puede ejercer una importante influencia sobre la dinámica territorial porque actúa como receptor de numerosas transferencias de suelo.
- Las áreas de Transición Natural se convierten en elementos clave en procesos de abandono agrario y regeneración ecológica.
Incrementar las transferencias no siempre mejora la resiliencia
Uno de los resultados más relevantes del estudio es que aumentar las transferencias entre usos del suelo no garantiza necesariamente una mejora de la resiliencia. Los efectos dependen de qué elementos interactúan, la intensidad de las transferencias, las retroalimentaciones existentes dentro del sistema y la escala territorial considerada. Por ejemplo, aumentar las transferencias de Transición Natural hacia Agua o Alimentación tiende a incrementar la resiliencia. Por el contrario, incrementar las transferencias de Alimentación hacia Agua puede reducir significativamente la resiliencia en algunos contextos.
Esta conclusión cuestiona la idea, habitual en la literatura, de que una mayor conectividad o mayor número de transferencias conduce automáticamente a sistemas más resilientes.
Este estudio demuestra que la resiliencia de los sistemas socioecológicos está fuertemente condicionada por los cambios de uso del suelo y las relaciones que se establecen entre los diferentes usos del territorio.
Los resultados indican que la producción alimentaria actúa como elemento estructurador del sistema y constituye un componente esencial para mantener su capacidad de adaptación ante cambios ambientales, económicos o sociales.
Desde una perspectiva de gestión territorial, la investigación pone de manifiesto que las políticas basadas únicamente en objetivos generales de eficiencia económica o conservación pueden generar efectos no deseados. Las intervenciones más efectivas son aquellas que identifican las interacciones clave entre usos del suelo y actúan sobre los puntos del territorio donde estas relaciones tienen mayor impacto.
Para la planificación ambiental, este trabajo aporta una metodología útil para anticipar los efectos de los cambios de uso del suelo, identificar áreas prioritarias de actuación y diseñar estrategias adaptativas capaces de compatibilizar la producción, conservación y desarrollo territorial en contextos de cambio global.