Assessment of the Water, Environmental, Economic and Social Vulnerability of a Watershed to the Potential Effects of Climate Change and Land Use Change

Abstract

In semi-arid regions, where hydrological resources are very vulnerable and where there are water shortages in many regions of the world, it is of great importance to assess the vulnerability that a system is facing or will face to the potential impacts of climatic changes and changes on the use of land. For that reason, this research focuses on evaluating the global vulnerability of a hydrological basin, taking into consideration these changes. Being different from the existing methodologies that assess the vulnerability, our methodology interconnects through a new interface a distributed hydrological model, global climate models, climate change scenarios, land use change scenarios and the largest number of system variables calculated with information from official sources. Another important point of our methodology is that it quantifies the global vulnerability of the system, taking into consideration hydrological, environmental, economic and social vulnerabilities. The results obtained show that the proposed methodology may provide a new approach to analyze vulnerability in semi-arid regions. Moreover, it made it possible to diagnose and establish that the greatest current and future vulnerabilities of the system are the result of activities in agricultural areas and urban centers.

Agricultural Drought Risk Assessment: A Spatial Analysis of Hazard, Exposure, and Vulnerability in Zacatecas, Mexico

“…In this study, we took into account previous research when selecting indicators (i.e., [20,50,54,90,91]), as well as data validity and direct relevance to the indicators to be measured; however, the determining criterion was that data were open access, available at the municipal level, and based on figures or proportions in databases generated by recognized Mexican institutions [20,37,50], such as the National Institute of Statistics and Geography (INEGI), and the Agri-Food and Fisheries Information Service (SIAP). Therefore, we chose a set of 16 indicators, 6 of which are part of the Drought Exposure Index (Table 4), and the remaining 10 make up the Drought Vulnerability Index (Table 5).…”

Modelado de la producción de sedimentos en una cuenca con poca información incluyendo los potenciales efectos del cambio climático y el cambio de uso de suelo

“…El modelo hidrológico TETIS utiliza nueve parámetros iniciales determinados combinando información geográfica y alfanumérica. Los nueve parámetros son: almacenamiento estático, índice de cobertura vegetal, capacidad de infiltración, velocidad de la escorrentía directa, capacidad de percolación, interflujo, flujo subterráneo profundo, flujo base y velocidad en la red fluvial (Orozco, Martínez & Ortega, 2020). Estos nueve parámetros han sido calibrados de forma manual y automática a través de factores correctores (FC) (Orozco, Francés & Mora, 2019;Orozco, Ramírez & Francés, 2018;Orozco et al, 2020).…”

“…Los nueve parámetros son: almacenamiento estático, índice de cobertura vegetal, capacidad de infiltración, velocidad de la escorrentía directa, capacidad de percolación, interflujo, flujo subterráneo profundo, flujo base y velocidad en la red fluvial (Orozco, Martínez & Ortega, 2020). Estos nueve parámetros han sido calibrados de forma manual y automática a través de factores correctores (FC) (Orozco, Francés & Mora, 2019;Orozco, Ramírez & Francés, 2018;Orozco et al, 2020). La calibración automática se ha realizado usando el algoritmo de optimización Shuffled Complex Evolution de la Universidad de Arizona (SCE-UA) propuesto por Duan, Sorooshian & Gupta (1992), y se ha empleado como función objetivo el índice de eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE, por sus siglas en inglés), el cual es el más usado en la calibración de modelos hidrológicos y emplea la ecuación siguiente:…”

“…En el caso del escenario de cambio de cubierta vegetal y uso de suelo se empleó el software Terrset ® , utilizando como insumos la información de cubierta vegetal y uso de suelo del año 1997 y 2016 para obtener el escenario en el año 2035 (figura 8b). Los pronósticos en Terrset ® para años superiores al 2035 presentaron inconsistencias en la ocupación; por ejemplo, se observó una disminución de los núcleos urbanos y la ocupación de estas zonas por la clase agricultura (Orozco et al, 2020). Esta inconsistencia generó incertidumbre sobre la exactitud de las proyecciones y la decisión de solo realizar el modelado al año 2035.…”

Vulnerabilidade à erosão hídrica do solo, bacia hidrográfica do rio Araguaia

“…Uma forma de analisar a erosão do solo em uma bacia hidrográfica é calculando e geoespacializando a vulnerabilidade do solo à erosão Gomes et al 2020). Desta forma, o termo vulnerabilidade engloba várias vertentes de um sistema, podendo ser usado como indicador para avaliar os riscos á exposição e capacidade de resposta, de diversas subáreas que compõe a esfera socioambiental e econômica de uma região, aos efeitos provocados por fatores antrópicos e/ou naturais (Orozco et al, 2020). Por tanto, segundo Cubaiano et al (2017) o risco ambiental é o potencial de susceptibilidade que uma paisagem apresenta quando sob efeito de atividades antrópicas e/ou naturais.…”