Modeling social-ecological systems : influence of governance structure on land cover and land use trajectories

Abstract

En esta tesis se muestra una ruta metodológica para analizar el efecto de la gobernanza multinivel en la trayectoria espacio-temporal de los usos y coberturas del suelo (LUC). Para esto se utilizó un caso de estudio en una zona de una cuenca hidrográfica estratégica en los Andes Colombianos: cuenca de los ríos Grande y Chico. El primer estudio subraya la importancia de considerar diversas extensiones espaciales y características de gobernanza a la hora de analizar los patrones de cambio LUC en la cuenca. Allí se desafía el enfoque convencional de utilizar unidades de análisis genéricas como una cuenca, destacando el atractivo de la ganadería lechera en una zona que se convierte en el centro de la tesis. A partir de este punto, el análisis se basa en la estructura del modelo de causas de cambio de LUC: fuerza subyacente, agente mediador y causa inmediata. La fuerza subyacente de los cambios de LUC se describe en el segundo estudio, donde se definen la estructura de gobernanza según tres funciones, y se analiza su coherencia para lograr objetivos. Mediante el análisis de redes sociales geo-localizadas, se revelan ciclos de realimentación inconexos con objetivos de producción y conservación, y aboga por una gobernanza impulsada por la comunidad para fomentar la participación activa y mitigar los conflictos. El agente mediador de los cambios de LUC es el centro del tercer estudio, que explora el impacto de la estructura de gobernanza en las decisiones de los campesinos sobre el LUC. Se definen las variables de cada función de gobernanza y se evalúa su efecto en la decisión mediante la estimación de un modelo de Regresión Aparentemente No Relacionada. En el estudio se encuentra que los actores que promueven proyectos de producción los que ejercen un mayor impacto en el campesino, y se propone explorar diversas configuraciones de gobernanza para comprender sus implicaciones en las trayectorias de LUC. El cuarto estudio se enfoca en la causa inmediata de los cambios de LUC, introduciendo un modelo de simulación del sistema socio-ecológico (SSE) a nivel de finca con el lenguaje y ambiente de simulación Ocelet, y haciendo hincapié en la necesidad de una medición robusta y la integración de variables sociales. Los resultados revelan el reto que supone romper la dinámica de equilibrio en el SES en términos de los LUC y el control de la erosión hídrica, haciendo énfasis en la importancia de adaptar las políticas en función de los tipos de campesinos y sus fincas para abordar la sensibilidad a los cambios en la gobernanza. Esta tesis, mediante la aplicación de diversas metodologías, disminuye brechas de conceptualización y operacionalización del SES. Las contribuciones desde el punto de vista académico y de planeación territorial, mejoran la comprensión de estos sistemas altamente complejos y aportan en el diseño de políticas más efectivas para un territorio sostenible. (Tomado de la fuente)

This thesis shows a methodological route to analyze the effect of multilevel governance on the spatio-temporal trajectory of land use and land cover (LUC). For this purpose, a case study was used in a strategic basin area in the Colombian Andes: the Grande and Chico River basin. The first study highlights the importance of considering diverse spatial extents and governance characteristics when analyzing LUC change patterns. There, the conventional approach of using generic units of analysis such as a basin is challenged, highlighting the attractiveness of dairy farming in an area that becomes the focus of the thesis. From this point, the analysis is based on the structure of the LUC model of causes of change: underlying driver, mediating agent, and proximate cause. The underlying driver of LUC change is described in the second study, which defines the governance structure according to three functions, and analyzes their coherence to achieve objectives. Geo-located social network analysis reveals disconnected feedback loops with production and conservation objectives and argues for community-driven governance to foster active participation and mitigate conflict. The mediating agent of LUC change is the focus of the third study, which explores the impact of governance structure on farmers' LUC decisions. The variables of each governance function are defined and their effect on the decision is evaluated by estimating a Seemingly Unrelated Regression model. The study finds that actors promoting production projects have the greatest impact on the farmer and proposes to explore various governance configurations to understand their implications on LUC trajectories. The fourth study focuses on the proximate cause of LUC change, introducing a simulation model of the social-ecological system (SES) at the farm level with the Ocelet simulation language and environment, and emphasizing the need for robust measurement and integration of social variables. The results reveal the challenge of breaking the equilibrium dynamics in the SES in terms of LUCs and water erosion control, emphasizing the importance of tailoring policies according to the types of farmers and their farms to address sensitivity to changes in governance. Through the application of diverse methodologies, this thesis reduces gaps in the conceptualization and operationalization of the SES. The contributions from the academic and territorial planning perspectives improve the understanding of these highly complex systems and contribute to the design of more effective policies for a sustainable territory.