Desafíos para la investigación sobre el cambio climático en Ecuador

Figures & data

Figura 1. Distribución del número de proyectos de investigación según enfoque teórico y tipo de institución líder: Bases físicas, vulnerabilidad y adaptación y mitigación, desagregado por instituciones de educación superior (IES) e institutos públicos de investigación (IPIs).

Figura 2 Distribución de proyectos de investigación según temática: (1) Agricultura, forestería, otros usos del suelo (AFOLU) y flujos de carbono (n = 11); (2) Energías renovables, eficiencia energética (n = 8); (3) Ecosistemas, biodiversidad (n = 8); (4) Meteorología, modelamiento clima futuro (n = 6); (5) Salud humana (n = 4); (6) Glaciares (n = 3); (7) Océanos (n = 3); y, (8) Otros, incluye (medición de gases efecto invernadero, desertificación, gestión recurso hídrico, paleo-clima (n = 4).

Tabla 1. Síntesis de la investigación académica desarrollada actualmente.

Investigación académica en desarrollo actualmente
Procesos climáticos y estudios del sistema climático	Fenómeno de El Niño (determinación de índices locales de ENSO para mejorar el pronóstico de precipitación en el Litoral Ecuatoriano)
	Paleo-climatología (características paleo-climáticas basadas en espeleotemas de cavidades naturales, utilizando métodos de dataciones absolutas)
Modelación y predicción	Métodos de reducción de escala de modelos globales (redes neuronales, máquinas de soporte vectorial y SDSM para cuantificación del cambio climático)
	Modelación espacial para la definición de áreas críticas vulnerables al cambio climático
Impactos del cambio climático	Glaciología (evolución pasada/actual de los glaciares; inventario nacional de glaciares; estudio de variables atmosféricas que controlan balances de masa para conocer los nexos físicos entre el clima y los glaciares)
	Efectos de la variabilidad climática sobre la evolución de los glaciares (en particular los forzamientos ejercidos por los fenómenos ENSO en el Pacífico)
	Impacto del retroceso acelerado de glaciares sobre la hidrología de las cuencas altas y los ecosistemas de altura en general
	Monitoreo de biodiversidad, carbono y uso del suelo en ecosistemas críticos (páramos y bosques nublados)
	Estudios sobre tiempo y clima (cambios en el comportamiento de la radiación solar y la temperatura en zona metropolitana)
Medidas que facilitan la adaptación	Vulnerabilidad al cambio climático en la biodiversidad (condiciones específicas de exposición y tolerancias fisiológicas térmicas de larvas de especies de anuros; hongos asociados a la extinción de muchas de las especies de anfibios); desarrollo de estrategias de planificación y monitoreo de la conservación de la biodiversidad para maximizar la resiliencia de la biodiversidad en Ecuador al cambio climático
	Vulnerabilidad al cambio climático en los ecosistemas (identificación de niveles de vulnerabilidad, formas de manejo del patrimonio natural según la(s) amenaza(s); ecología y dinámica forestal; fragilidad de ecosistemas altoandinos, adaptación adecuada para conservación de ecosistemas y servicios ambientales; ecología acuática; niveles de resiliencia y adaptación de ecosistemas; análisis del stock y los flujos de carbono). Vulnerabilidad al cambio climático de especies vegetales nativas en un gradiente. Respuesta a eventos de sequía extrema
	Vulnerabilidad al cambio climático en la salud humana (enfermedades sensibles al clima como malaria, fiebre amarilla y leishmaniasis; enfermedades diarreicas agudas (EDAs) en relación con la variabilidad estacional de la precipitación; uso de sensores térmicos para desarrollo de modelos matemáticos que permitan comprender la dinámica ecológica de vectores de enfermedades (Chagas, leishmaniasis y malaria) para generar protocolos de prevención y salubridad ambiental)
	Vulnerabilidad al cambio climático en los recursos hídricos (manejo integral de la calidad de agua; impacto del cambio climático en el funcionamiento hidrológico de las cuencas; valoración ecológico – económica de los servicios ecosistémicos hídricos en condiciones de cambio climático en los ecosistemas tropicales andino-amazónicos del Ecuador)
	Vulnerabilidad al cambio climático en ecología forestal (basado en modelos a escala local, en capacidad germinativa y adaptación inicial de plántulas de especies nativas)
	Vulnerabilidad al cambio climático en agricultura (principales enfermedades que afectan a cultivos criollos según diversos escenarios; modelos de predicción de cosechas, manejo agronómico de cultivos y agro-meteorología; modelación eco-fisiológica de cultivos con modelo EPIC bajo tres escenarios de cambio climático; rol de la zona de rompiente de playas arenosas para especies de importancia pesquera y posibles impactos del cambio climático; Respuestas eco-fisiológicas y productivas en sistemas agroforestales)
	Océanos y salud humana (Bloom de algas en el estuario costero para desarrollar sistemas de monitoreo epidemiológico–climático, patrones de condiciones climático–oceanográficas y monitoreo estacional ecológico a lo largo del gradiente estuarino costero)
Mitigación del cambio climático, factores de emisión y datos actividad	Monitoreo de GEI (nueva base de datos de gases involucrados en el efecto invernadero)
	Estudio de emisiones de GEI (provenientes de centrales de generación térmicas; metano de los embalses de las centrales hidroeléctricas); inventario de emisiones de GEI del sector transporte (metodología del IPCC –nivel 1–; análisis de escenarios de mitigación usando LEAP)
	Tratamiento biológico de residuos orgánicos bajo condiciones anaerobias (biogás y fertilizante orgánico)
	Biomasa para Galápagos (aprovechamiento energético de la biomasa residual de piñón)
	Aplicaciones de micro-algas (producción de una biomolécula de interés industrial; biomasa e hidrocarburos)
	Geotermia (establecer metodologías de trabajo para futuros proyectos de interés geotérmico)
	Construcción (interpretación de características climáticas e ingeniería civil para el desarrollo de estructuras civiles y transportación de personas)
Análisis socioeconómico	Agricultura (percepciones sobre el cambio climático de los agricultores de pequeña escala)
Cambios ecosistémicos (incluye reducción de emisiones por degradación y deforestación (REDD) (*)	Desertificación y degradación de tierra (análisis multitemporal y multicriterio mediante sistemas de información geográfica)
	Usos del Suelo, Cambio de Usos del Suelo y Silvicultura (USCUSS) y biodiversidad (influencia del cambio del uso del suelo en la calidad fisicoquímica y biológica del suelo)
	Dinámica y patrones de almacenamiento de carbono (estudios en ecosistema alto-andinos; ecosistemas tropicales)
	Sistemas de producción de los Andes Tropicales (suelos y bosques); conexiones del cambio climático con los sistemas socio-ecológicos de altura a una escala sub-regional

Tabla 2. Instituciones de educación superior por provincia involucradas en investigación sobre cambio climático.

No	Provincia	Instituciones de educación superior (IES)
1	Azuay	Universidad de Cuenca, Universidad Politécnica Salesiana de Cuenca
2	Bolívar	Universidad Estatal de Bolívar
3	Carchi	Universidad Politécnica Estatal del Carchi
4	Chimborazo	Universidad Nacional de Chimborazo, Escuela Politécnica de Chimborazo
5	Esmeraldas	Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Esmeraldas
6	Imbabura	Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Imbabura
7	Guayas	Escuela Politécnica del Litoral
8	Loja	Universidad Nacional de Loja
9	Manabí	Escuela Superior Politécnica de Agricultura de Manabí, Universidad Manabí
10	Napo	Universidad Regional Amazónica IKIAM
11	Santa Elena	Universidad de Santa Elena
12	Pastaza	Universidad Estatal Amazónica
13	Pichincha	Escuela Politécnica Nacional, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Universidad Central del Ecuador, Universidad Politécnica Salesiana, Universidad San Francisco de Quito, Universidad Tecnológica Equinoccial, Universidad de las Américas, Universidad Internacional SEK, Facultad Latinoamericana de Ciencias Sociales, Instituto de Altos Estudios Nacionales, Universidad de las Fuerzas Armadas
14	Tungurahua	Universidad Técnica de Ambato

Tabla 3. Institutos públicos de investigación por provincia involucrados en la investigación sobre cambio climático.

No	Provincia	Institutos públicos de investigación (IPIs)
1	Pichincha (6)	Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI
2		Instituto Espacial Ecuatoriano – IEE
3		Instituto Geográfico Militar – IGM
4		Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias – INIAP
5		Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables – INER
6	Guayas (2)	Instituto Antártico Ecuatoriano – INAE
7		Instituto Oceanográfico de la Armada – INOCAR

Tabla 4. Identificación preliminar de vacíos y necesidades de investigación actual.

Vacíos y necesidades de investigación actual
Procesos climáticos y estudios del sistema climático	Paleo-climatología, paleo-oceanografía
Modelación y predicción	Downscaling de modelos climáticos globales y regionales
Impactos del cambio climático	Modelación de impactos en recursos hídricos para estimar cambios de caudales, intrusión salina, afectación en los estuarios, salinización de los suelos (zonas de recarga de aguas subterráneas, cuantificación de aportes de páramos y glaciares en los caudales de los cursos de agua)
	Modelos de eutrofización en embalses de sistemas de agua potable y proyectos multipropósito por incrementos de temperatura; modelación ecológica sobre migración de bosques a zonas más altas, movimiento de nichos ecológicos
	Evaluación de impactos de los cambios del clima sobre la Antártica e interconexiones con efectos en los glaciares tropicales; estudios sobre acidificación del océano e impactos en cadenas tróficas (zooplancton)
Medidas que facilitan la adaptación	Seguridad alimentaria/hídrica; derecho humano al agua; conservación, protección, restauración (ecosistemas); manejo de cuencas; gestión integrada de recursos hídricos; manejo de suelos (desertificación, erosión); incentivos/mecanismos para la reducción de la demanda de agua y energía eléctrica; recuperación de conocimientos tradicionales o saberes ancestrales a escala local; metodologías e indicadores que permitan diferenciar adaptación de mala adaptación (que no hacer), en base a las experiencias nacionales
	Determinación de potenciales zonas de cultivo en condiciones futuras (socioeconómicas – ambientales – climáticas); nuevos escenarios y condiciones para los cultivos; transición geográfica de cultivos (otra manera de hacer la aproximación); migración de zonas de producción y potencialidades, oportunidades para los productos y nuevas semillas
	Implicaciones de la desertificación sobre el sector agrícola e hidroeléctrico (análisis de vulnerabilidad para (mega) proyectos, grandes, multipropósito)
Mitigación del CC, factores de emisión y datos actividad	Conservación y manejo de bosques: Socio Bosque (¿Cómo el manejo y conservación de bosques tiene un efecto en la generación de sedimentos en las cuencas hidrográficas?)
	Agricultura y ganadería sostenible: fermentación entérica en la subcategoría de ganado vacuno, mediciones específicas para factores de emisión en cultivos de arroz
	Usos del Suelo, Cambios de Uso del Suelo y Forestería: datos sobre tierras forestales y reservas de carbono de las diferentes sub categorías de cobertura/uso del suelo (pastizales, tierras de cultivo y plantaciones forestales) con alta resolución temporal; aprovechamiento forestal, diferenciando por tipo de bosque y/o regiones de procedencia; flujos de carbono para diferentes categorías de tierras; desarrollo de ecuaciones alométricas adaptadas a la realidad de los bosques del Ecuador
	Desechos: caracterización de residuos sólidos urbanos según fracciones específicas para el tratamiento de información del inventario; ampliar conocimiento sobre el componente orgánico degradable (COD) y efluentes producidos por tonelada de producto para cada sector industrial identificado; consumo anual per cápita de proteína a partir de estadísticas oficiales de consumo de alimentos proteicos
Análisis socioeconómico	Vinculación del cambio climático con pobreza y exclusión social; transmisión de enfermedades por vectores; aspectos sociales del cambio climático; identificación de costos de la adaptación y costos de la inacción, definir metodologías propias; análisis integrado mitigación – adaptación; transversalización y coordinación interinstitucional; economía del cambio climático; acceso al financiamiento para la acción frente al cambio climático y diseño de esquemas de implementación de ‘fondos climáticos’
	Afectaciones en especies migratorias (por ejemplo: afectación de las costumbres reproductivas de la ballena jorobada se verían alteradas frente al incremento o disminución de la temperatura), lo cual tendría impactos socio-económicos en las zonas eco-turísticas
Tecnologías de mitigación y adaptación	Cambio de matriz energética (hidroeléctricas –manejo no sostenible de las cuencas hidrográficas, sostenibilidad y uso del recurso hídrico– ¿Cuáles son los factores que afectan al manejo sostenible de las cuencas hidrográficas y ponen en riesgo los proyectos hidroeléctricos?)
	Eficiencia energética y uso eficiente de la energía: cocinas de inducción, programa de focos ahorradores, mejoramiento del Sistema Nacional Interconectado; estudios de sostenibilidad energética y su impacto económico, social y ambiental analizando diferentes tipos de tecnología; análisis de ciclo de vida de los proyectos
	Cambio de matriz productiva; buenas prácticas agropecuarias; uso eco-eficiente de recursos naturales (como materiales de construcción, insumos para la producción); tecnologías alternativas para captura, reciclaje, reutilización de agua; semillas resistentes a los cambios del clima (biotecnología)