Sergio Alonso Orrego Grupo de Investigación en Bosques y Cambio Climático Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín

Transcripción

1 Modelación Económica de la Deforestación Tropical en Antioquia (Colombia), : Análisis a una Escala Semi- Fina con Información Espacialmente Explícita Sergio Alonso Orrego Grupo de Investigación en Bosques y Cambio Climático Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín 53 Congreso ACODAL Septiembre 15-17, 2010 Medellín

2 Contenido Contexto - cambios en coberturas terrestres - deforestación tropical Modelación económica de la deforestación tropical Análisis económico de la deforestación en Colombia - deforestación en Antioquia, deforestación en Urabá, Conclusiones Agradecimientos

3 Contexto: cambios en coberturas terrestres Foley et al. (2005) Worldwide extent of human land-use and land-cover change. These maps illustrate the geographic distribution of "potential vegetation" (top), vegetation that would most likely exist in the absence of human land use, and the extent of agricultural land cover (including croplands and pastures) (middle and bottom) across the world during the 1990s.

4 Contexto: deforestación tropical ~ 5,8 millones de ha de bosques húmedos tropicales se deforestaron anualmente, (Achard et al. 2002) ~ 4,5 millones de ha se deforestaron anualmente, (Hansen et al. 2008)

5 Contexto: deforestación y cambio climático van der Werf et al. (2009)

6 Contexto: determinantes de la deforestación tropical

7 Modelación económica de la deforestación tropical Los economistas estudian decisiones de conversión de bosques al asumir que los propietarios de la tierra maximizan su beneficio o utilidad - se selecciona el uso de la tierra que provea el máximo retorno

8 D C Modelación económica de la deforestación tropical Mercado por tierra sin cobertura forestal Problema de maximización del dueño de la tierra max ( l, k, L C ( p t) y( l, k, L, Q, s) A C ) wl rk p C L C ingreso total costo total Demanda agregada por tierra sin cobertura forestal (C D )

9 Modelación económica de la deforestación tropical Costo marginal de conversión de tierras forestales S M M( C, s, R, w, p ) L Cantidad de tierra forestal que se convierte en el equilibrio (C D =C S ) Ecuación de forma reducida para el equilibrio de tierra forestal que se convierte a otro uso: C C( N, t, Q, p, w, r, R, p, s) A L

10 Pregunta de investigación Cuáles son los principales determinantes de la deforestación y cuál es su importancia relativa?

11 Análisis económico de la deforestación en Colombia: Antioquia, Area: km 2 (Costa Rica: km 2 )

12 Análisis económico de la deforestación en Colombia: Antioquia, (escala 1:25.000) Coberturas terrestres 1980 (~500 mapas digitalizados) Coberturas terrestres 2000 (Secretaría de Agricultura- Departamento Administrativo de Planeación)

13 Antioquia:determinantes de deforestación Distancia a vías y ríos (digitalización) Pendiente (Calculada de un DEM, 30 m, NASA) Índice de Gini (calculado)

14 Antioquia:determinantes de deforestación Fertilidad del suelo (Secretaría de Agricultura) Tierras legalmente protegidas, Parques Nacionales Densidad poblacional (Gridded Population of the World, V 3.0)

15 Modelo econométrico Un modelo logit se empleó en la modelación de la probabilidad de deforestación como una función de variables explicadoras relacionadas con accesibilidad a mercados y aptitud agrícola La probabilidad de deforestación se predice para cada pixel i con la siguiente fórmula: P i 1 exp( x 1 x i 2 2i n ni x ) Función de densidad acumulada de la distribución logística

16 Muestras aleatorias Muestras en las cuales no se incluyeron observaciones con vecinos próximos se seleccionaron aleatoriamente - muestreo para controlar por posibles efectos espaciales Muestras para distintos tamaños de pixel se generaron - para evaluar que tan robusta es la estimación econométrica al tamaño de pixel o unidad de análisis Se generaron muestras para tamaño de pixel de 30, 50, 100, 200, and 300 m

17 Antioquia: modelación econométrica de la deforestación Variable Tamaño de pixel (m) Parámetro Elasticidad Parámetro Elasticidad Parámetro Elasticidad Distancia a vías -6.3E-05*** E-05*** E-05*** Distancia a ríos 9.80E E E Pendiente *** *** *** Índice de Gini ** * Fertilidad suelo 0.644*** ** ** Área protegida *** *** *** Densidad poblacional ** *** ** Constante 3.623*** 1.727* 2.410*** Notas: fertilidad del suelo es una dummy = 1 si la fertilidad es pobre o baja; * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001

18 Antioquia: modelación econométrica de la deforestation Estadístico Tamaño de pixel (m) Likelihood ratio N Log-likelihood AIC ROC 0,812 0,802 0,799 0,764 0,744 R 2 -McFadden 0,224 0,206 0,198 0,152 0,136

19 Antioquia: curva ROC Modelo tamaño de pixel 30 m Tasa de positivos ciertos Area under ROC: Tasa de falsos positivos

20 Antioquia: efectos de variables explicadoras Probabilidad de deforestación Índice de Gini

21 Antioquia: efectos de variables explicadoras Probabilidad de deforestación Distancia a vías (km)

22 Antioquia Superficie de probabilidad de deforestación

23 Antioquia: deforestación observada y estimada Deforestación observada Deforestación estimada Pr > 0,7

24 Análisis económico de la deforestación en Colombia: Urabá, Área: km 2

25 Análisis económico de la deforestación en Colombia: Urabá,

26 Urabá: determinantes de deforestación Distancia ponderada por la impedancia Distancia a ríos Pendiente (Calculada de un DEM,30 m, NASA)

27 Urabá: determinantes de deforestación Aptitud agrícola Tasa de crecimiento de la población rural Densidad poblacional 1990

28 Urabá: determinantes de deforestación Especialización en banano Especialización en maíz Especialización en pasto

29 Urabá: modelación econométrica de la deforestación Variable Parámetro Elasticidad Distancia a centros regionales -8,92E-06 *** -2,18E-06 Distancia a ríos (m) 3,64E-05 ** 8,91E-06 Pendiente (grados) -0,071 *** -0,017 Aptitud agrícola 1,044 * 0,227 Especialización banano 0,527 0,129 Especialización maíz 2,756 *** 0,674 Especialización pasto 3,078 ** 0,753 Tasa de crecimiento rural, ,690 ** 0,169 Densidad poblacional, 1990 (No/Km 2 ) 0,023 * 0,006 Constante -5,047 ** p < 0,10; * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001 ROC: 0,89; R 2 McFadden: 0,41

30 Urabá Superficie de probabilidad de deforestación

31 Conclusiones Modelos econométricos que incorporan variables basadas en teoría de la renta de la tierra rural permiten identificar la importancia relativa de los determinantes de la deforestación tropical Los resultados de la deforestación en Antioquia sugieren que un modelo econométrico con un tamaño de pixel de 30 m es el más apropiado desde una perspectiva estadística (valores altos de R 2 y área bajo la curva ROC)

32 Conclusiones Los valores de elasticidad indican que el índice de Gini, la pendiente, y la distancia a vías fueron los principales determinantes de la deforestación observada en Antioquia, El modelo estimado de deforestación en Urabá parece explicar satisfactoriamente la compleja interacción en la región, caracterizada por la consolidación de cultivos agrícolas comerciales (aptitud agrícola), la expansión de la ganadería (especialización en pasto) y procesos de colonización campesina (especialización en maíz)

33 Agradecimientos Darius Adams, Oregon State University Gloria Mejía, Juan Guillermo Tirado, Ingrid Mazo y Cristian Ramírez Dirección de Investigación, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín

34 Muchas gracias Sergio Alonso Orrego