In June 2003 the Lincoln Institute of Land Policy and the Sonoran Institute established a Joint Venture project to assist diverse audiences in improving state trust land administration in the American West. The goal of this partnership project is to ensure that conservation, collaborative land use planning, and efficient and effective asset management on behalf of state trust land beneficiaries are integral elements of how these lands are managed. The two institutes seek to utilize their core competencies to broaden the range of information and policy options available to improve state trust land management. This article introduces the Joint Venture and describes some of the work now under way in Arizona and Montana.

State trust lands are a phenomenon that dates back to the Northwest Ordinance of 1785. With this ordinance, the U.S. Congress established a policy of granting land to states when they entered the Union as an asset to generate funding to support the public education system, a fundamental state responsibility. Starting with Ohio in 1785 and ending with Arizona and New Mexico in 1910, each new state received a set of federal lands that, under federal enabling legislation and the corresponding state constitution, were to be held in trust for the benefit of the public schools. The trust mandates established by the U.S. Congress and the states are clear: to generate revenue to support the public schools and other institutions. In some cases there are other minor institutional beneficiaries as well, but the public schools (K–12) are by far the largest beneficiary throughout the state trust land system. That singularity of purpose continues today and distinguishes state trust lands and the state programs that administer them from other types of public lands.

While Congress intended state trust lands to be perpetual, the lawmakers expected that over time some lands would be sold to produce revenue. Initially Congress provided little guidance to states on how they should manage their state trust lands. Many states that entered the Union soon after 1785 quickly sold all or most of those lands for profit, and today little remains of that heritage. Because of these actions, Congress placed increasingly stringent requirements on new states in order to limit the use of state trust lands. Since most western states entered the Union in the late nineteenth and early twentieth centuries, they retain most of the original state trust lands designated at the time of statehood.

Today these lands continue to be managed to generate income for the authorized beneficiaries. This revenue is either made available in the year in which it was generated (typically from leasing activities) or, in the case of outright sale of land or nonrenewable resources, deposited into a permanent fund that generates annual income for the beneficiaries. In Arizona, New Mexico, Texas and Wyoming these permanent funds or endowments are in excess of one billion dollars each.

What Is a Trust?

A trust is a legal relationship in which one party holds property for the benefit of another.

There are three participants in this relationship: a grantor or “settlor,” who establishes the trust and provides the property to be held in trust; a trustee, who is charged by the settlor with the responsibility of managing the trust in keeping with the settlor’s instructions; and a beneficiary, who receives the benefits of the trust.

The trustee has a fiduciary responsibility to manage the property held in trust (the trust corpus) in keeping with the instructions of the settlor and for the benefit of the beneficiary. This fiduciary responsibility can be enforced by the beneficiary if the trustee fails to meet the obligations outlined in the trust documents.

Fifteen western states continue to own and manage appreciable amounts of state trust land (see Table 1). The nine states with the largest and most significant holdings are the initial focus of the Lincoln Institute and Sonoran Institute Joint Venture: Arizona, Colorado, Idaho, Montana, New Mexico, Oregon, Utah, Washington and Wyoming (see Figure 1). Collectively these states manage more than 40 million acres of state trust lands. The landholdings are as diverse as the states that manage them and include coastal forests in Washington, mountaintops in Montana and low deserts in Arizona.

Traditionally these lands have been managed almost exclusively for natural resource production, with the leasing and sale of natural products being the principal sources of revenue. The reliance of state trust land management on natural resource extraction is understandable in the context of the natural resource–based economies of the late nineteenth and early twentieth centuries. But today, as the West continues to urbanize and the region’s economies shift to the information age, trust land managers are recognizing a need to broaden the land use activities of their trust land portfolios. Invariably that means rearranging the portfolio from one that is overly reliant on natural resource extraction to one that recognizes the real estate value associated with commercial, industrial and residential development, as well as recreation and conservation.

Like many land use decisions, particularly in areas experiencing explosive growth, state trust land administration is increasingly controversial. As on federal public lands, traditional uses (i.e., cropland, grazing and timber production, and oil, gas, coal and mineral extraction) are at odds with public interests in recreation and natural open space. Efforts to sell and lease lands for commercial and residential development can create tensions between a state agency acting as a trustee and a local community vested with managing growth. Balancing the protection of the public values inherent in many of these lands with traditional and new uses, all within the context of the state trust’s fiduciary responsibilities, is a challenge for trust land managers.

At the same time, population pressures in the West have increased demands on public education funding. State trust lands are one obvious source of revenue to meet these funding demands, which in turn may generate even more pressure on trust land managers who as trustees of a permanent trust need to achieve both short- and long-term financial returns from the trust’s assets. An additional complexity is that the application of trust principles varies among the states, based in part on differing state trust land enabling legislation created in each state at the time of statehood.

Recognizing the value of bringing diverse interests together and providing solid information to stakeholders and key decision makers in land use planning and development environments, the Lincoln Institute and Sonoran Institute Joint Venture project seeks to

• facilitate efforts to modernize state trust land laws and regulations in key western states
• foster education and research efforts that focus on key issues related to state trust land administration
• increase public awareness of the resource and economic values of state trust lands along with the impacts of state trust land management decisions on local communities, including implications for public finance
• develop and implement on-the-ground model projects designed to explore innovative approaches to collaborative land use planning and conservation management of state trust lands
• provide relevant technical information and tools to decision makers and agency staff involved in state trust land management.

Trust Land Reform in Arizona

Arizona is in the midst of a three-year discussion among diverse stakeholders to reform its laws governing state trust lands. Arizona is noteworthy because the burgeoning growth of Phoenix and Tucson is reaching significant tracts of state trust lands. These lands are some of the most valuable real estate holdings in the Intermountain West and comprise 12 percent of the land in the state. Unlike many other western states, Arizona has long recognized the real estate value of its holdings and has an active real estate disposition program that has sold thousands of acres into the urban marketplace. The revenue from these sales has been deposited into the permanent fund of the state trust entity, and the income from the fund is directed to the trust’s beneficiaries. The permanent fund is now valued at more than one billion dollars and is predicted to double in value over the next 10 years.

In the mid-1990s state trust land sales in metropolitan Phoenix came to a screeching halt when the development interests of the Arizona State Land Department encountered conflict with the goals of local communities interested in preserving some of this land as natural open space. Attempts to accommodate local concerns through state legislation have met with mixed results due to the strictures of the Arizona enabling act and state constitution. Several key court decisions interpreting these laws have constrained the Arizona State Land Department from conserving open space or enabling the department to achieve the highest and best use on these lands when sold or leased for residential and commercial purposes. An attempt in 2000 to secure voter approval to revise aspects of Arizona’s constititution and modernize state trust land management failed at the ballot box in the face of unanimous opposition from the conservation community.

This situation has set the stage for a diverse group of interests to convene in the hopes of developing a comprehensive reform proposal that the Arizona legislature and governor’s office will consider. Even with their support, the final package will need voter approval to amend the state constitution, followed by changes in the federal enabling act that will require the approval of the U.S. Congress.

The Joint Venture directed its initial efforts toward working with the conservation organizations participating in the stakeholder group. We provided analyses of the current laws and proposed changes, with assistance from the law firm of Squire, Sanders & Dempsey, to help the conservation community promote a constructive agenda that has been incorporated into the package. In addition, our information related to land use planning was useful to other stakeholders in developing elements of the package that will ensure more collaborative planning between the Arizona State Land Department and local governments charged with land planning responsibility, while also increasing the range of tools available to local communities to protect natural open space on state trust lands.

We are also working with officials from the City of Tucson (the second largest city in Arizona) and the Arizona State Land Department to assist their efforts to develop 10,000 acres in the city’s growth corridor. This Houghton Area Master Plan includes more than 7,500 acres of state trust lands. Our work is directed toward the planning effort by providing examples of smart growth development at the urban edge. A key element is to document evidence that greenfield projects are not necessarily synonymous with sprawl and that a number of examples of recent master-planned communities at the urban edge are incorporating smart growth elements, such as interconnected open space for active and passive recreational use, pedestrian orientation, mixed-use development accessible to public transit, and a diverse mix of housing types, sizes and prices. As important, these progressive master-planned communities are achieving success in the marketplace, which is a preeminent concern of the Arizona State Land Department.

While the City of Tucson, in partnership with the Sonoran Institute, is working to promote infill and brownfield development, even under the most optimistic of scenarios more than 50 percent of the city’s explosive growth will be greenfield development. If successful, this master-planning effort will guide development on 50 square miles of state trust lands within the city and can serve as a local land use planning model for other state trust lands.

Trust Lands in Montana

The Joint Venture has also initiated an assessment of policy issues affecting state trust lands in Montana. Working with a local advisory group chartered by the Department of Natural Resources (the manager of Montana’s state trust lands), we have provided information that will help guide land use planning on 12,000 acres of state trust lands in Flathead County at the gateway to Glacier National Park. This effort will serve as a template for future department plans for land uses other than grazing and forest management. For example, the department has shown an interest in generating revenue from leasing land for conservation, recreational, residential, commercial and industrial uses. Increasing interest in these “special uses” is creating a paradigm shift in how the Department of Natural Resources interacts with local governments and how local governments interact with state trust lands.

As growth expands throughout much of western and central Montana, the department seeks to capture additional revenue opportunities through the development of special uses. While local communities are recognizing that state trust lands can be a source of economic growth and can contribute positively to meeting growth demands, they are also requiring those land uses to be responsive to local community values and concerns. Sound, objective land planning and valuation information are essential to the development of policies that will guide Montana state trust land management in the future.

Final Comments

In the brief time since the Joint Venture was established there has been no shortage of issues that could benefit from better information and collaboration among diverse parties. This fall the Lincoln Institute and the Sonoran Institute will convene a small group of experts from academia and the public and private sectors to identify the issues of greatest concern that will guide further research efforts. Our work in Arizona and Montana will continue as we seek to develop a broad-based approach to increasing awareness about state trust lands. The successful resolution of the issues affecting state trust land management will benefit not only local school children, but also many conservationists, developers, ranchers and businesses throughout the West.

Reference

Souder, Jon, and Sally K. Fairfax. 1996. State trust lands: History, management and sustainable use. Lawrence: University Press of Kansas.

Andy Laurenzi is the program director for state trust lands at the Sonoran Institute, a nonprofit organization established in 1990 to bring diverse people together to accomplish shared conservation goals. The Sonoran Institute is based in Tucson, Arizona, with offices in Phoenix and Bozeman, Montana (www.sonoran.org).

The Mississippi River watershed has, since the administration of Thomas Jefferson, played a central role in American life. This centrality has been both literal, in a geographic sense, and figurative, in the sense that the mighty river runs through America’s agricultural and cultural heartland.

One of the nation’s greatest conservationists, Aldo Leopold, grew up along the banks of the Mississippi, in Burlington, Iowa. After gaining a forestry degree at Yale University and serving in the U.S. Forest Service in the desert Southwest, Leopold returned to the upper Midwest to teach and write his most enduring prose at the University of Wisconsin in Madison. Leopold and his family also devoted themselves to the restoration of a farm and forest landscape that included a ramshackle home, affectionately known as “the Shack,” on the sandy soils adjacent to the Wisconsin River, a tributary of the Mississippi.

In his work at both the university and the Shack, Leopold gained a first-hand view of the enormous challenges Americans face in attempting to conserve the nation’s soil, water, wildlife, and landscape. As the instigator of the first “wilderness” designation of a federally owned landscape in the Gila National Forest in Arizona, and as a founder of the Wilderness Society, Leopold was a prominent proponent of conservation on public lands. Still, he understood that unless private lands were also conserved for the long term, the conservation community would not be able to effectively protect America’s natural heritage. He wrote presciently for The Journal of Forestry in 1934:

Let me be clear that I do not challenge the purchase of public lands for conservation. For the first time in history we are buying on a scale commensurate with the size of the problem. I do challenge the assumption that bigger buying is a substitute for private conservation practice … . Bigger buying, I fear, is serving as an escape-mechanism—it masks our failure to solve the harder problem. The geographic cards are stacked against its ultimate success. In the long run, it is exactly as effective as buying half an umbrella … . The thing to be prevented is destructive private land use of any and all kinds. The thing to be encouraged is the use of private land in such a way as to combine the public and private interest to the greatest degree possible … . This paper forecasts that conservation will ultimately boil down to rewarding the private landowner who conserves the public interest. It asserts the new premise that if he fails to do so, his neighbors must ultimately pay the bill. It pleads that our jurists and economists anticipate the need for workable vehicles to carry that reward. (Leopold 1991)

More than seven decades after Leopold penned those words, American jurists, economists, policy makers, public natural resource agency administrators, nonprofit conservation leaders, and concerned citizens are still working on his challenge. In October 2005 the Lincoln Institute convened more than 30 conservation leaders to consider the most effective ways to design and use such “workable vehicles.” The Johnson Foundation cohosted the conference at its Frank Lloyd Wright–designed Wingspread Conference Center in Racine, Wisconsin.

From that base the participants visited several sites in the Upper Mississippi watershed in south-central Wisconsin that showcase impressive public-private conservation efforts. Brent Haglund and Alex Echols of the Sand County Foundation led the group to an expansive site on the Portage River managed by the U.S. Fish and Wildlife Service, where participants learned how cooperative public-private land management practices effectively enhanced wildlife habitat and helped restore native ecosystem functions. At the nearby Baraboo River we saw a public-private effort that had restored the river to health through the removal of several aged dams.

For historical perspective, the group visited the site of Leopold’s Shack, where we read from his posthumously published volume, A Sand County Almanac. Leopold (1949) lyrically describes the critical role of private stewardship in maintaining the long-term value of the region’s ecosystems. The participants also visited the campus of the International Crane Foundation (ICF), where we stood face-to-face with several of the world’s rarest birds and learned of cofounder George Archibald’s nonprofit efforts to restore their populations.

Over the next two days at Wingspread, the group discussed ways to enhance a broad array of conservation incentives in an economically efficient, measurably effective, and reasonably equitable manner. The participants focused on three types of incentive programs of interest to the conservation community in the early twenty-first century: tax incentives, market-based incentives, and fiscal (or budgetary) incentives.

Tax Incentives

Jean Hocker, president emeritus of the Land Trust Alliance (LTA), explained how the federal tax incentives associated with the donation of conservation easements, codified in the 1970s and 1980s, have become a key driver of growth in the U.S. land trust movement. Jeff Pidot, chief of the Natural Resources section of the Maine Attorney General’s office, and a 2004–2005 visiting fellow at the Lincoln Institute, followed Hocker with a critique of easement policy and practice, explaining how the use of conservation easements has resulted in a variety of unintended consequences. He argued that reform of easement law and regulation at the state and national levels would both reduce misuse of the tool and improve its effectiveness in achieving conservation purposes (Pidot 2005).

Responding to Pidot’s critique, the participants, led by Mark Ackelson of the Iowa Natural Heritage Foundation, considered a number of potential reforms, paying special attention to opportunities for strong voluntary standards, improved training and accreditation programs, stronger enforcement of existing regulations, and revision of appraisal standards. Several of these reforms have since been implemented, including LTA’s establishment of a voluntary accreditation program.

In response to persistent advocacy by the conservation community, the U.S. Congress in August 2006 approved an expansion of conservation easement tax benefits. In the opinion of James Connaughton, chair of the White House Council on Environmental Quality, the new provisions provide “substantial new incentives to landowners who want to commit their land to open space while keeping our nation’s working farms and ranches working” (The Chattanoogan 2006).

Market-based Incentives

Adam Davis, a California-based expert on ecosystem services, explained how private interests, in the context of public cap-and-trade regulatory structures, were becoming increasingly active in providing public and private goods, by employing new ecosystem service trading mechanisms for land and biodiversity conservation (Davis 2005). He noted that U.S. Army Corps of Engineers regulations for the mitigation of adverse impacts to wetlands were evolving to require all mitigators to meet measurable, relatively efficient performance standards. Such developments, he reported, would allow commercial wetlands banking firms to compete effectively and efficiently, improving the per-unit cost and quality of mitigation banking initiatives over time.

Davis’s remarks were expanded upon by several speakers, including Fred Danforth, who offered a case study of his own entrepreneurial experience in ecosystem service provision on a ranch in Montana’s Blackfoot River valley; George Kelly of Environmental Bank & Exchange (EBX) and Wiley Barbour of Environmental Resources Trust, who offered insights on the importance of clear norms and standards in ecosystem service markets; and Leonard Shabman, resident scholar at Resources for the Future and a widely respected economist, who has published several papers on the future of mitigation banking.

Recent events offer considerable hope that some of the legal and regulatory reforms discussed at the session will be implemented in the near future. Specifically, in the spring of 2006 the U.S. Army Corps of Engineers published new draft regulations that appear to address many of the concerns raised about wetlands mitigation. As reported by Ecosystem Marketplace (2006), “central to the proposed new regulations is the requirement that all forms of mitigation meet the same environmental standards already required of mitigation banks … . The proposed regulations will raise accountability levels for projects funded by in-lieu fee payments and will implement a more timely approval process for mitigation banks.”

Fiscal Incentives

The third type of incentive is generally funded through governmental budgets. Ralph Grossi of the American Farmland Trust; Craig Cox of the Soil and Water Conservation Society; Roger Claassen of the U.S. Department of Agriculture; and Jeff Zinn of the Congressional Research Service offered a variety of perspectives on the complex negotiations associated with reauthorization of the Farm Bill, which offers opportunities to expand and change federal farm programs in 2007.

Whether or not the next Farm Bill provides for growth or shifts in incentive programs, achieving measurable impacts will depend on skillful program implementation. Jeff Vonk, director of Iowa’s Department of Natural Resources, offered detailed insight into the challenges of using a conservation budget to address agricultural water quality problems. He argued persuasively that even if conservation budgets increase over time, they will not achieve their intended effect without careful resource allocation analysis and follow-through.

Howard Learner, director of the Chicago-based Environmental Law and Policy Center, offered a detailed case of how a federally funded agricultural renewable energy program benefited from focused legislative design and follow-through on implementation. Andrew Bowman of the Doris Duke Charitable Foundation added the idea that, if implemented in a well-coordinated fashion, the State Wildlife Action Plans submitted to the federal government by the 50 states offered another important opportunity to make progress in wildlife and habitat conservation.

Help for the Mississippi River Watershed

Recent progress in strengthening U.S. tax and market-based incentives for land and biodiversity conservation, combined with potentially significant fiscal incentives, could provide an historic opportunity to realize ambitious conservation objectives in the next decade. There are many thorny conservation challenges that might be addressed with such incentives.

One of most urgent is associated with the Mississippi River watershed where Aldo Leopold spent much of his life. Stretching from Montana to Pennsylvania to Louisiana, the watershed picks up an enormous load of phosphorus and nitrogen from farms, parking lots, and lawns. These chemicals and other pollutants are carried by the great river into the Gulf of Mexico, where they are instrumental in creating hypoxia—an ecological condition characterized by a shortage of available oxygen. It can be caused by surplus amounts of phosphorus and nitrogen that feed huge, oxygen-consuming algal blooms on the ocean’s surface. As the blooms grow rapidly, deeper ocean waters may become relatively depleted of oxygen, sometimes resulting in the death of massive numbers of fish.

A combination of innovative tax, market-based, and fiscal incentives could make a significant impact in improving the ecological character of the watershed and reducing hypoxia in the Gulf. For example, incentives targeted to encourage stream bank restoration, the establishment and stewardship of buffer strips, the implementation of crop rotation schemes that reduce fertilizer runoff, and the reduction of impervious surfaces near watercourses could, after sufficient trial and error, prove to be efficient, measurably effective, and reasonably equitable across geographic and socioeconomic lines. If implemented across the Mississippi watershed, such tools would benefit marine and bird populations, as well as the Gulf fishing industry and local economies. Aldo Leopold would likely applaud news of such an effort’s success, seeing private landowners rewarded to conserve the public interest.

James N. Levitt is director of the Program on Conservation Innovation at the Harvard Forest, and a research fellow at the Ash Institute for Democratic Governance and Innovation at Harvard’s Kennedy School of Government.

References

The Chattanoogan. 2006. Conservation incentives pass Senate: Waiting on President’s signature, August 7. http://www.chattanoogan.com/articles/article_90539.asp.

Davis, Adam. 2005. Mainstreaming environmental markets. In From Walden to Wall Street: Frontiers of conservation finance, James N. Levitt, ed., 155–171. Washington, DC: Island Press in association with the Lincoln Institute of Land Policy.

Ecosystem Marketplace. 2006. Ecosystem Marketplace Commentary: Draft mitigation regulations signal growing private sector role in conservation, Press Release, March 27. http://www.ewire.com/display.cfm/Wire_ID/3033.

Leopold, Aldo. 1949. A Sand County almanac. New York: Oxford University Press.

———. 1991. Conservation economics. In The river of the Mother of God and other essays by Aldo Leopold, Susan Flader and J. Baird Caldecott, eds., 193–202. Madison: University of Wisconsin Press.

Pidot, Jeff. 2005. Reinventing conservation easements: A critical examination and ideas for reform. Cambridge, MA: Lincoln Institute of Land Policy.

Alrededor del mundo, las ciudades parecen expandirse físicamente y consumir suelo a una tasa mayor que el crecimiento de la población. Cuando la población se duplica, el uso del suelo se triplica.

Cuando se habla del crecimiento de una ciudad en el discurso público, la conversación casi invariablemente se enfoca en la población. Hablamos de ciudades “en ascenso” que crecieron, por ejemplo, de 2 a 5 millones de habitantes en sólo un par de décadas, o ciudades en declinación que se están vaciando y perdiendo residentes a un ritmo rápido.

La unidad común de percepción y medición, en otras palabras, es casi siempre la cantidad de habitantes. Frecuentemente no aparece en la discusión ninguna medición del uso del suelo, a pesar de que las ciudades han crecido mucho más en el uso del suelo que en población entre 1990 y 2015, según los datos del Observatorio Urbano Global de ONU-Hábitat. En los países desarrollados, la población urbana creció un 12 por ciento, mientras que el uso del suelo urbano creció un 80 por ciento. Y en los países en vías de desarrollo, la población urbana creció un 100 por ciento, mientras que el uso del suelo urbano creció un 350 por ciento.

Los problemas del uso del suelo serán cada vez más críticos cuando la población supere los 9.000 millones de habitantes y 2.500 millones de personas migren a las ciudades para 2050, según las proyecciones de las Naciones Unidas. La configuración de las áreas urbanas y los recursos disponibles para recibir esta afluencia masiva serán críticos para sostener la vida humana en el planeta, dice George W. “Mac” McCarthy, presidente y gerente ejecutivo del Instituto Lincoln.

Es un área de profunda preocupación: ¿Cómo están cambiando exactamente los mapas globales estas poblaciones urbanas en crecimiento? Además, ¿podemos observar patrones regulares o incluso predecibles? Y estas tendencias, tal como se ven ahora, ¿se pueden sostener en el tiempo?

A la fecha, hay muy poco conocimiento científico sobre los patrones generales de evolución de los límites, sistemas y el uso del suelo urbano. Pero la nueva segunda edición revisada del Atlas de expansión urbana en línea, publicado por primera vez en 2012, intenta llenar esta brecha crucial de conocimiento. Producido por medio de una asociación entre ONU-Hábitat, el Programa de Expansión Urbana de la Universidad de Nueva York y el Instituto Lincoln, el nuevo Atlas realiza un análisis muy preciso de imágenes de satélite, junto con cifras de población y otros datos, para estudiar la naturaleza cambiante de las ciudades observadas desde 1990 al presente. El informe y los datos completos se difundirán este octubre en la conferencia de ciudades globales del Hábitat III en Quito, Ecuador, como parte de la implementación de la Nueva agenda urbana de la ONU.

El nuevo Atlas analiza 200 ciudades (a diferencia de sólo 120 en la muestra de 2012), seleccionadas rigurosamente de entre las 4.231 ciudades del mundo con más de 100.000 habitantes (al 2010), que constituyen una muestra representativa de las grandes áreas urbanas. Las 200 ciudades en cuestión abarcan el 70 por ciento de la población urbana del mundo.

La división de estadísticas de las Naciones Unidas ha aceptado y adoptado ahora esta “Muestra de ciudades de la ONU” para realizar un análisis continuo de las tendencias de urbanización. “Las ciudades, cómo se forman, y los efectos de la urbanización sobre la calidad de la vida humana deben ser tratados ahora como una ciencia”, dice Joan Clos, Directora Ejecutiva de ONU-Hábitat, durante el lanzamiento en la sede de la ONU en Nueva York en junio de 2016: “La confluencia sin precedentes del cambio climático, el auge de la población y la prisa por vivir en las ciudades quiere decir que nuestro desarrollo humano crítico se producirá en las ciudades”.

Como los asentamientos no planificados redefinen con fluidez muchos límites urbanos, es crucial, dicen los expertos y planificadores, contar con un método sistemático para estudiar las ciudades como unidades espaciales contiguas, no sólo jurisdicciones administrativas. La muestra de ciudades de la ONU también permite pasar de una agenda urbana, con datos a nivel de país, a una agenda predicada en una recolección y el análisis de datos a nivel de ciudad.

El estudio de dicha muestra nos permite inferir ciertas reglas generalizadas sobre las grandes áreas urbanas, señala el coautor de Atlas Shlomo “Solly” Angel, profesor y académico de investigación sénior de la Universidad de Nueva York. “La muestra representa con exactitud ese universo”, dice de las ciudades con poblaciones de 100.000 habitantes o más, “para poder hacer estimaciones sobre dicho universo con información sobre la muestra. Esta es la contribución más científica de este Atlas”.

Consumo del suelo y “de-densificación”

¿Qué podemos decir entonces de las grandes ciudades del mundo, ahora que se han podido obtener y procesar estos datos representativos?

Un patrón evidente observado es que las ciudades alrededor del mundo parecen estirarse físicamente y consumir suelo a una tasa mayor que el crecimiento de la población. Esta tendencia corrobora las conclusiones de la primera edición del Atlas, que pronostica una “densidad decreciente”. En el pasado, esto se denominó “crecimiento desordenado”, y algunos ahora lo llaman “de-densificación”. En cualquier caso, para un planeta cada vez más preocupado con la sostenibilidad, la eficiencia energética, el cambio climático y la escasez de recursos, esta no es una buena tendencia: Una mayor densidad en general crea patrones de vida más verdes y sostenibles.

Angel señala una regla estadística aproximada que emerge del trabajo del Atlas nuevo: a medida que la población se duplica, el uso del suelo se triplica. “Si bien queremos que la densidad aumente o por lo menos permanezca igual, esto no ocurre”, agrega.

Muchos gestores de política no se han dado cuenta, o no han querido darse cuenta, de esta realidad surgida en las décadas recientes. Don Chen, director de desarrollo equitativo de la Fundación Ford, dice que “existe una gran variación en el nivel de conciencia de los funcionarios de planificación sobre el tema de crecimiento sostenible”. En muchos países, agrega, “se observa una gran resistencia de las diversas ortodoxias”, y frecuentemente la predisposición a un cambio en las normas y actitudes oficiales no es favorable: “Por muchas, muchas décadas, y en algunos países por siglos, ha habido incentivos para construir en suelo virgen”.

Y aunque exista la voluntad política de cambiar, hay “mucha capacidad instalada para construir hacia afuera, como por ejemplo en infraestructura de suelo”, señala Chen. Para poder alcanzar una mayor densidad y conservación de suelo, hay que coordinar muchos sistemas complejos más amplios desde una perspectiva política.

De todas maneras, el análisis de datos efectuado en el Atlas –cuyo propósito es ayudar de raíz a definir una nueva “ciencia de las ciudades”– puede servir como una llamada de atención. Angel dice que el Atlas puede ser una “herramienta para convencer a los gestores de política que tienen que prepararse para una expansión considerablemente mayor de lo que sus propios cálculos indican, o de lo que los planificadores han incorporado en sus planes de ordenamiento territorial”.

Para aumentar la densidad habrá que sacrificarse mucho y modificar las normas existentes de vida en muchos lugares: hará falta que la gente viva en apartamentos y casas más pequeñas, en casas multifamiliares y en edificios más altos. También requerirá frecuentemente la remodelación de áreas de baja densidad en las ciudades.

McCarthy reconoce que los datos son “un poco aterradores”, ya que revelan un patrón generalizado de problemas en el futuro. “Este es un proceso que tendremos que parar, llámese ‘crecimiento desordenado’, ‘de-densificación’ o lo que sea”, dice. “No podemos seguir consumiendo todo nuestro mejor suelo con desarrollo urbano. Tenemos que alimentarnos. Tenemos que obtener agua”.

También nota los muchos intentos fallidos de construir grandes complejos de vivienda fuera de las áreas densas urbanas, dejando millones de unidades mayormente vacías alrededor del mundo. Esto ha ocurrido en muchos países, desde México y Brasil a Sudáfrica y China, “¿Por qué seguimos construyendo estos emprendimientos de viviendas en el medio de la nada y esperamos que la gente viva allí?”, dice McCarthy, señalando que es fundamental vincular los trabajos y la actividad industrial con la vivienda.

Claramente, hace falta una planificación más inteligente y proactiva para crecimiento alrededor del mundo, dicen los investigadores del proyecto. Esto quiere decir encontrar las maneras correctas de canalizar el crecimiento de la ciudad dentro del espacio geográfico, y crear la infraestructura (transporte, agua, alcantarillado y otras necesidades) para que los nuevos asentamientos y unidades de vivienda tengan servicios adecuados.

Más aún, también es necesario –según los investigadores del Atlas– que muchas de las grandes ciudades del mundo, desde Lagos, Nigeria hasta la Ciudad de México y Zhengzhou, China, adopten un pensamiento de próxima generación sobre las tan llamadas ciudades “policéntricas”. Eso requerirá superar el paradigma tradicional de ciudades monumentales y monocéntricas con un enorme centro urbano, y crear en vez centros interconectados policéntricos, donde un área metropolitana pueda tener muchos centros entrelazados.

Señales de asentamientos no planificados

Las imágenes de satélite analizadas en el Atlas también identifican otros patrones claves que impulsan y/o simbolizan la tendencia general a la de-densificación en todo el mundo.

Una marca muy granular es la falta de intersecciones de cuatro vías, una clara señal de que los caminos está construyéndose azarosamente, de manera no planificada. Este tipo de informalidad y desarrollo no planificado ha estado aumentando a lo largo del tiempo en todo el mundo. Este patrón, sin embargo, está fuertemente correlacionado con un menor PIB per cápita, y por lo tanto es más pronunciado en el mundo en vías de desarrollo y el Sur global. Asociado a este patrón observado hay un aumento en el tamaño de la manzana urbana, ya que los asentamientos precarios y no planificados de todo tipo crecen sin tener en cuenta las necesidades de transporte.

En efecto, el Atlas también sugiere una falta generalizada de conexiones ordenadas con las vías arteriales, que son clave para facilitar el transporte a los lugares de empleo y las redes económicas. Las áreas edificadas a distancia peatonal de vías arteriales anchas son menos frecuentes de lo que eran en la década de 1990, según los datos de dicha década. Más generalmente, simplemente no hay suficiente cantidad de suelo asignado para caminos.

Además, las áreas de baja densidad y las moradas pequeñas están consumiendo el espacio abierto urbano tan preciado: parques y espacios verdes que pueden hacer las áreas urbanas densas sean más llevaderas.

Angel dice que los planificadores tienen que anticiparse a la ola de migración urbana que se viene y reservar suelo para redes de transporte, viviendas sociales, caminos arteriales y espacios abiertos. Esto se tiene que hacer antes de que se produzcan los asentamientos, ya que cuando eso ocurra los precios del suelo subirán y la logística de desplazamiento de la población se hace más complicada. “Esto se puede hacer ahora a un costo relativamente bajo”, señala Angel. Sugiere que los planificadores comiencen a “hacer algunas preparaciones mínimas”.

Aun en países con un alto grado de planificación central, los datos del Atlas pueden ser útiles para resolver diversos desafíos de gestión del suelo.

“Comparadas con la mayoría de las ciudades del mundo en vías de desarrollo, las ciudades chinas están mejor manejadas”, dice Zhi Liu, director del Programa de China del Instituto Lincoln. “El Atlas sigue siendo útil para China, ya que proporciona datos visuales de expansión urbana y analíticos exactos a los planificadores, para poder comprender mejor la escala y los patrones de expansión urbana en sus ciudades”.

El desafío de los datos del Atlas

Detrás de las nuevas perspectivas analíticas producidas por el Atlas, una importante e intrigante historia de fondo sobre la recolección y el análisis de los datos identifica los desafíos futuros para la teoría urbana y la monitorización de ciudades globales, sobre todo en naciones en vías de desarrollo.

Alejandro “Alex” Blei, un académico de investigación en el programa de expansión urbana del Instituto Marron de Gestión Urbana de la Universidad de Nueva York, señaló que armar las 200 ciudades para la muestra representativa no fue una tarea fácil, ya que no hay una definición aceptada universalmente para un área metropolitana. Los investigadores tuvieron que tomar en cuenta ciertas variables, como su ubicación regional, tasa de crecimiento y tamaño de población, para poder asegurarse que la muestra fuera representativa, y tuvieron que crear una metodología cuidadosa y defendible.

El análisis espacial usó la base de datos del Landsat de NASA, un programa de imágenes satelitales que ha estado recolectando imágenes desde la década de 1970. Si bien este juego de datos científicos y metódicos es de excelente calidad, los datos de población subyacentes, que fueron fundamentales para establecer los patrones de migración y asentamiento, frecuentemente no tenían el mismo nivel de perfección. 

“Algunos países cuentan con programas de datos bien establecidos”, dijo Blei. Pero en otros casos los datos tienen poca resolución y las grandes ciudades, particularmente en el mundo en vías de desarrollo, sólo tienen zonas de censo amplias. Por lo tanto es difícil a veces realizar análisis detallados sobre los cambios de población y su relación con el cambio en el uso del suelo, ya que los investigadores tuvieron que suponer que la densidad se mantiene sobre grandes sectores del área metropolitana en cuestión. 

Al analizar las imágenes de NASA, los investigadores han tenido que estudiar pixel por pixel para diferenciar superficies impermeables del suelo puro. Para ello usaron programas informáticos poderosos en base a métodos bien establecidos, pero su correlación con los datos de población no fue siempre fácil. “Desafortunadamente, no hay mucho que se pueda hacer si los datos no son muy buenos, pero hicimos lo mejor que pudimos bajo las circunstancias”, dice Blei.

Los resultados indican que se necesita un proceso de recolección y síntesis de datos de población menos variable entre países para poder extraer conclusiones más accionables para los gestores de política en cada país individual. Además, hace falta un mayor consenso global sobre la definición de ciudades. La Oficina del Censo de los EE.UU. las define con mucha precisión como “áreas urbanizadas” o “áreas estadísticas metropolitanas”, pero frecuentemente las agencias de recolección de datos de otros países las definen de manera más dispersa. En Asia y África, donde se encuentran las ciudades de crecimiento más rápido, tanto en términos de población como de extensión geográfica, no hay datos de población metropolitana suficientemente granulares como para observar cambios a nivel de barrio. 

Matices globales y futuros inciertos 

La publicación del nuevo Atlas contribuirá, por supuesto, al largo debate producido en círculos políticos y académicos sobre cómo medir el crecimiento desordenado, tanto de alta como baja densidad, y los mejores modelos para abordar estos temas. El nuevo Atlas también contribuye a la amplia literatura de investigación sobre el consumo de recursos y la calidad de vida en contextos urbanos. 

Enrique R. Silva, un asociado de investigación senior del Instituto Lincoln, que se ha especializado en temas de planificación y gobierno en América Latina, señala que la investigación del Atlas seguirá contribuyendo al proceso de planificación y regulación gubernamental, como también a los precios residenciales. El proyecto del Atlas 2016 incluye encuestas con varias partes interesadas en las ciudades, para proporcionar una idea más acabada de las políticas de planificación y los mercados, entre otros temas.

“Sin duda este es un esfuerzo necesario”, dice Silva. “Es un tipo de proyecto de avanzada. Su éxito se medirá viendo cómo otros investigadores, ya sea por medio de críticas o respaldo a la idea inicial, pueden mejorarlo y contribuir a nuestro entendimiento de cómo crecen o se contraen las ciudades”. 

También proporciona una base de conocimientos para aquellos que estudian o generan políticas en ciudades específicas. Silva apunta a un lugar como Buenos Aires, que es un “caso clásico” donde la expansión de territorio ocurre a una tasa más rápida que el crecimiento de la población, y donde muchas personas se desplazan hacia la periferia, alejándose del centro denso de la ciudad. Silva dice que la investigación realizada por su colega del Instituto Lincoln Cynthia Goytia ha demostrado cómo las regulaciones poco estrictas del suelo afectan los patrones de asentamiento. De acuerdo a su investigación, los mercados de suelo y sus regulaciones afectan su capacidad de pago, y esto puede dar lugar a asentamientos no planificados.

Neema Kudva, profesora asociada de la Universidad Cornell y experta en patrones de crecimiento en India y Asia Meridional, también alaba el “trabajado muy cuidadoso” realizado por el equipo del Atlas. Pero sospecha que ciudades más pequeñas, de menos de 100.000 habitantes y por lo tanto excluidas del análisis, puedan tener una dinámica distinta, con patrones y experiencias más variables.

Al tratar de crear “una sola ciencia de las ciudades”, dice, quizás estemos obviando diferencias significativas entre áreas metropolitanas pequeñas y grandes, limitando nuestra capacidad para imaginar intervenciones creativas. “La diferencia entre una ciudad pequeña y otra grande puede estribar en la capacidad para influir en los procesos políticos, la capacidad para obtener fondos, organizar e intervenir”, dice Kudva. “Para una persona como yo, que está realmente interesada en espacios más pequeños, el Atlas proporciona sugerencias, puntos de referencia y contrapuntos importantes, pero éstos no son siempre útiles”.

Kudva también pondera si los cambios emergentes de gran escala relacionados con sistemas energéticos, el calentamiento global, el aumento en el nivel del mar y las convulsiones políticas pueden alterar los patrones globales del uso del suelo con respecto al pasado. El problema de la densidad descendente es potencialmente reversible, según ella. “Esa tendencia podría cambiar”, dice. “Tenemos que jugar un papel más intervencionista”.

De todas maneras, mejores datos e imágenes más detalladas de los patrones de asentamiento pueden ayudar sustancialmente a resolver los desafíos comunes de ciudades de muchos tamaños distintos. Chen, de la Fundación Ford, señala que es necesario realizar investigaciones como las del Atlas para combatir problemas como el acceso desigual a oportunidades. “Necesitamos datos de referencia, y tenemos que comprender la relación entre cómo usamos el suelo y otras cosas”.

El problema de la desigualdad global, que McCarthy llama el “desafío más inexpugnable” de las ciudades, se asoma en todos los datos. Más allá de los múltiples mapas globales del Atlas hay problemas y dilemas perdurables que los investigadores y gestores de políticas sólo están comenzando a comprender y abordar. “El mayor de ellos es la concentración absoluta de pobreza y el aislamiento geográfico de grandes segmentos de la población”, dice McCarthy, notando que a veces del 30 al 50 por ciento de los residentes de muchas ciudades grandes vive en “condiciones deplorables”.

La disponibilidad de viviendas sociales decentes integradas en forma significativa en la red económica y el flujo de las ciudades tiene que ser una prioridad. Pero muchos esfuerzos a nivel nacional han fracasado en este intento. “Este es lo más desconcertante”, dice McCarthy.

Cuando el nuevo Atlas se dé a conocer en la conferencia de ONU-Hábitat III de octubre en Quito, este problema, y muchos otros que afectan las ciudades de mayor crecimiento del mundo, serán analizados en forma más precisa y poderosa gracias a estos datos nuevos y abarcadores. 

John Wihbey es profesor asistente de periodismo y nuevos medios de la Universidad Northeastern. Sus artículos e investigaciones se enfocan en temas de tecnología, cambio climático y sostenibilidad.

Crédito: Programa de Expansión Urbana de la Universidad de Nueva York

La Bahía de Chesapeake es un icono cultural, un tesoro nacional y un recurso natural protegido por cientos de agencias, organizaciones sin fines de lucro e instituciones. Ahora, una nueva tecnología de construcción de mapas digitales con exactitud sin precedentes, desarrollada por The Chesapeake Conservancy y respaldada por el Instituto Lincoln de Políticas de Suelo, está identificando con precisión contaminación y otras amenazas a la salud del ecosistema de la bahía y su cuenca, que abarca 165.000 km2, 16.000 km de costa y 150 ríos y arroyos importantes. Con una resolución de un metro por un metro, la tecnología de mapas de “conservación de precisión” está llamado la atención de una amplia gama de agencias e instituciones, que ven aplicaciones potenciales para una variedad de procesos de planificación en los Estados Unidos y el resto del mundo. Este nuevo juego de datos de cubierta de suelo, creado por el Centro de Innovación de Conservación (CIC) de The Conservancy, tiene 900 veces más información que los juegos de datos anteriores y brinda mucho más detalle sobre los sistemas naturales y las amenazas medioambientales a la cuenca, de las que la más persistente y urgente es la contaminación de las aguas de la bahía, que afecta desde la salud de la gente, las plantas y la vida silvestre hasta la industria pesquera, el turismo y la recreación.

“El gobierno de los EE.UU. está invirtiendo más de US$70 millones al año para limpiar la Bahía de Chesapeake, pero no sabe qué intervenciones tienen el mayor impacto”, dice George W. McCarthy, presidente y director ejecutivo del Instituto Lincoln. “Con esta tecnología podremos determinar si las intervenciones pueden interrumpir el flujo superficial de nutrientes que está provocando el florecimiento de algas en la bahía. Podremos ver dónde fluye el agua a la Bahía de Chesapeake. Podremos ver el rédito del dinero invertido, y podremos comenzar a reorientar a la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por su sigla en inglés), el Departamento de Agricultura y múltiples agencias que quizás planifiquen en forma estratégica pero sin comunicarse entre sí”.

The Chesapeake Conservancy, una organización sin fines de lucro, está dando los toques finales a un mapa de alta resolución de toda la cuenca para el Programa de la Bahía de Chesapeake. Ambas organizaciones están ubicadas en Annapolis, Maryland, el epicentro de los esfuerzos de conservación de la bahía. El programa presta servicio a la Asociación de la Bahía de Chesapeake (Chesapeake Bay Commission), la EPA, la Comisión de la Bahía de Chesapeake y los seis estados que alimentan la cuenca: Delaware, Maryland, Nueva York, Pensilvania, Virginia, West Virginia y el Distrito de Columbia, junto con 90 contrapartes más, entre las que se cuentan organizaciones sin fines de lucro, instituciones académicas y agencias gubernamentales como la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, el Servicio de Peces y Vida Silvestre de los EE.UU., el Servicio Geológico de los EE.UU. (USGS) y el Departamento de Defensa de los EE.UU. 

En nombre de esta alianza, la EPA invirtió US$1,3 millones en 2016 en financiamiento estatal y federal para el proyecto de cubierta de suelo de alta resolución de The Conservancy, que se está desarrollando en conjunto con la Universidad de Vermont. La información obtenida de los diversos programas piloto de mapas de precisión ya está ayudando a los gobiernos locales y contrapartes fluviales a tomar decisiones de gestión de suelo más eficientes y económicas. 

“Hay muchos actores en la cuenca de la Bahía de Chesapeake”, dice Joel Dunn, presidente y director ejecutivo de The Chesapeake Conservancy. “La comunidad ha estado trabajando en un problema de conservación muy complicado por los últimos 40 años, y como resultado hemos creado capas y capas y muchas instituciones para resolver este problema”. 

“Ahora no es un problema de voluntad colectiva sino un problema de acción, y toda la comunidad tiene que asociarse de maneras más innovadoras para llevar la restauración de los recursos naturales de la cuenca al próximo nivel superior”, agrega.

“La tecnología de conservación está evolucionando rápidamente y puede estar llegando ahora a su cima”, dice Dunn, “y queremos montarnos sobre esa ola”. El proyecto es un ejemplo de los esfuerzos de The Conservancy para llevar su trabajo a nuevas alturas. Al introducir “big data” (datos en gran volumen) en el mundo de la planificación medioambiental, dice, The Conservancy se preparar para innovar como un “emprendedor de conservación”.

¿Qué es la tecnología de mapas de precisión?

Los datos del uso del suelo y la cubierta del suelo (LULC, por su sigla en inglés) extraídos de imágenes por satélite o desde aviones son críticos para la gestión medioambiental. Se usa para todo, desde mapas de hábitat ecológico hasta el seguimiento de tendencias de desarrollo inmobiliario. El estándar de la industria es la Base de Datos Nacional de Cubierta de Suelo (NLCD, por su sigla en inglés) de 30 m por 30 m de resolución del USGS, que proporciona imágenes que abarcan 900 m2, o casi un décimo de hectárea. Esta escala funciona bien para grandes áreas de terreno. No es suficientemente exacta, sin embargo, para proyectos de pequeña escala, porque todo lo que tenga un décimo de hectárea o menos se agrupa en un solo tipo de clasificación de suelo. Una parcela podría ser clasificada como un bosque, por ejemplo, pero ese décimo de hectárea podría tener también un arroyo y humedales. Para maximizar las mejoras en la calidad del agua y los hábitats críticos, hacen falta imágenes de mayor resolución para poder tomar decisiones a nivel de campo sobre dónde vale la pena concentrar los esfuerzos.

Con imágenes aéreas públicamente disponibles del Programa Nacional de Imágenes de Agricultura (NAIP, por su sigla en inglés), en combinación con datos de elevación del suelo de LIDAR (sigla en inglés de Detección y Medición de Distancia por Luz), The Conservancy ha creado juegos de datos tridimensionales de clasificación del suelo con 900 veces más información y un nivel de exactitud de casi el 90 por ciento, comparado con el 78 por ciento para la NLCD. Esta nueva herramienta brinda una imagen mucho más detallada de lo que está ocurriendo en el suelo, identificando puntos donde la contaminación está ingresando en los arroyos y ríos, la altura de las pendientes, y la efectividad de las mejores prácticas de gestión (Best Management Practices, o BMP), como sistemas de biofiltración, jardines de lluvia y amortiguadores forestales. 

“Podemos convertir las imágenes vírgenes en un paisaje clasificado, y estamos entrenando a la computadora para que vea lo mismo que los seres humanos al nivel del terreno”, incluso identificando plantas individuales, dice Jeff Allenby, Director de Tecnología de Conservación, quien fue contratado en 2012 para aprovechar la tecnología para estudiar, conservar y restaurar la cuenca. En 2013, una subvención de US$25.000 del Consejo de Industrias de Tecnología Informática (ITIC) permitió a Allenby comprar dos computadoras poderosas para comenzar el trabajo de trazar mapas digitales. Con el respaldo del Programa de la Bahía de Chesapeake, su equipo de ocho expertos en sistemas de información geográfica (SIG) ha creado un sistema de clasificación para la cuenca de la Bahía de Chesapeake con 12 categorías de cubierta de suelo, como superficies impermeables, humedales, vegetación de baja altura y agua. También está incorporando información de zonificación de los usos del suelo provista por el Programa de la Bahía de Chesapeake. 

El potencial de la tecnología

El trazado de mapas de precisión “tiene el potencial de transformar la manera de ver y analizar sistemas de suelo y agua en los Estados Unidos”, dice James N. Levitt, Gerente de Programas de Conservación de Suelo del Departamento de Planificación y Forma Urbana del Instituto Lincoln, que está respaldando el desarrollo tecnológico de The Conservancy con una subvención de US$50.000. “Nos ayudará a mantener la calidad del agua y los hábitats críticos, y ubicar las áreas donde las actividades de restauración pueden tener el mayor impacto sobre el mejoramiento de la calidad del agua”. Levitt dice que la tecnología permite convertir fuentes de contaminación “no puntuales”, o sea difusas e indeterminadas, en fuentes “puntuales” identificables específicas sobre el terreno. Y ofrece un gran potencial de uso en otras cuencas, como la de los sistemas de los ríos Ohio y Mississippi, los que, como la cuenca de Chesapeake, también tienen grandes cargas de escurrimiento contaminado de aguas de tormenta debido a actividades agrícolas. 

Es un momento propicio para hacer crecer la tecnología de conservación en la región de Chesapeake. En febrero de 2016, la Corte Suprema de los EE.UU. decidió no innovar en un caso que disputaba el plan de la Asociación de la Bahía de Chesapeake para restaurar plenamente la bahía y sus ríos de marea, para poder volver a nadar y pescar en ellos para 2025. Esta decisión de la Corte Suprema dejó en su lugar un dictamen de la Corte de Apelación del 3.er Circuito de los EE.UU. que confirmó el plan de aguas limpias y mayores restricciones sobre la carga máxima total diaria, o el límite de contaminación permisible de sustancias como nitrógeno y fósforo. Estos nutrientes, que se encuentran en los fertilizantes agrícolas, son los dos contaminantes principales de la bahía, y son tenidos en cuenta bajo las normas federales de calidad del agua establecidas en la Ley de Agua Limpia. El dictamen también permite a la EPA y a agencias estatales imponer multas a aquellos que contaminan y violan las reglamentaciones. 

La calidad del agua de la Bahía de Chesapeake ha mejorado desde su fase de mayor contaminación en la década de 1980. Las modernizaciones y la explotación más eficiente de las plantas de tratamiento de aguas servidas han reducido la cantidad de nitrógeno que ingresa en la bahía en un 57 por ciento, y el fósforo en un 75 por ciento. Pero los estados de la cuenca siguen violando las regulaciones de agua limpia y el aumento del desarrollo urbano exige una evaluación constante y una reducción de la contaminación en el agua y hábitats críticos.

Proyecto piloto núm. 1: El río Chester

The Conservancy completó una clasificación de suelo de alta resolución y análisis de escurrimiento de aguas de tormenta para toda la cuenca del río Chester, en la costa oriental de Maryland, con financiamiento de las Campañas de Energía Digital y Soluciones de Sostenibilidad de ITIC. Isabel Hardesty es la cuidadora del río Chester, de 100 km de largo, y trabaja con la Asociación del río Chester, con asiento en Chestertown, Maryland. (“Cuidadora de río” es el título oficial de 250 individuos en todo el mundo que son los “ojos, oídos y voz” de un cuerpo de agua.) El análisis de The Conservancy ayudó a Hardesty y su personal a comprender dónde fluye el agua a través del terreno, dónde serían más efectivos las BMP y qué corrientes fluviales degradadas sería mejor restaurar. 

Dos tercios de la cubierta del suelo en la cuenca del río Chester son cultivos en hilera. Los agricultores de estos cultivos frecuentemente usan fertilizante en forma uniforme en todo el campo, y el fertilizante se escurre con las aguas de tormenta de todo el predio. Esto se considera contaminación no puntual, lo cual hace más difícil identificar el origen exacto de los contaminantes que fluyen a un río, comparado, por ejemplo, con una pila de estiércol. El equipo de The Conservancy trazó un mapa de toda la cuenca del río Chester, identificando dónde llovió en el terreno y dónde fluyó el agua.  

“A simple vista se puede mirar un campo y ver dónde fluye el agua, pero este análisis es mucho más científico”, dice Hardesty. El mapa mostró la trayectoria del flujo de agua en toda la cuenca, en rojo, amarillo y verde. El color rojo identifica un mayor potencial de transporte de contaminantes, como las trayectorias de flujo sobre superficies impermeables. El color verde significa que el agua está filtrada, como cuando fluye a través de humedales o un amortiguador forestal, reduciendo la probabilidad de que transporte contaminantes. El amarillo es un nivel intermedio, que indica que podría ser uno u otro. El análisis se tiene que “comprobar en la realidad”, dice Hardesty, o sea que el equipo usa análisis SIG a nivel de cada granja para confirmar lo que está ocurriendo en un campo específico.  

“Somos una organización pequeña y tenemos relaciones con la mayoría de los agricultores de la zona”, dice Hardesty. “Podemos mirar una parcela de terreno y saber qué prácticas está usando el agricultor. Nos hemos comunicado con nuestros terratenientes y colaborado con ellos en sus predios; así sabemos dónde pueden entrar contaminantes a los arroyos. Cuando nos enteramos de que un agricultor en particular quiere poner un humedal en su granja, su uso del suelo y el análisis de flujo de agua nos ayuda a determinar qué tipo de BMP tenemos que usar y dónde tiene que estar ubicado”. El valor de elaborar mapas de precisión para la Asociación del Río Chester, dice Hardesty, ha sido “poder darse cuenta que el mejor lugar para colocar una solución de intercepción de agua es donde sea mejor para el agricultor. En general, esta es una parte bastante poco productiva de la granja”. Dice que en general los agricultores están contentos de poder trabajar con ellos para resolver el problema.

La Asociación del Río Chester también está desplegando tecnología para usar los recursos de modo más estratégico. La organización tiene un programa de monitorización de agua y ha recolectado datos sobre la cuenca por muchos años, que el equipo de The Conservancy ha analizado para clasificar los arroyos de acuerdo a su calidad de agua. La asociación ha hecho ahora análisis SIG que muestra los trayectos de flujo para todas las subcuencas de arroyos, y está creando un plan estratégico para guiar los esfuerzos futuros de limpieza de los arroyos con la peor calidad del agua. 

Proyecto piloto núm. 2: Herramienta de informe de BMP del Consorcio de Aguas de Tormenta del Condado de York

En 2013, The Conservancy y otras contrapartes principales lanzaron el programa Envision the Susquehanna (Vislumbrar el Susquehanna) para mejorar la integridad ecológica y cultural del paisaje y la calidad de vida a lo largo del río Susquehanna, desde su cabecera en Cooperstown, Nueva York, hasta su descarga en la Bahía de Chesapeake en Havre de Grace, Maryland. En 2015, The Conservancy seleccionó el programa para su proyecto piloto de datos en el condado de York, Pensilvania.

Pensilvania ha tenido problemas para demostrar progreso en la reducción del escurrimiento de nitrógeno y sedimento, sobre todo en los lugares donde las aguas de tormenta urbanas ingresan en los ríos y arroyos. En 2015 la EPA anunció que iba a retener US$2.9 millones de fondos federales hasta que el estado pudiera articular un plan para alcanzar sus metas. En respuesta, el Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania publicó su Estrategia de restauración de la Bahía de Chesapeake para aumentar el financiamiento de proyectos de aguas de tormenta locales, verificar el impacto y los beneficios de BMP locales, y mejorar la contabilidad y recolección de datos para supervisar su efectividad. 

El condado de York creó el Programa de Reducción de Contaminación de la Bahía de Chesapeake – Condado de York para coordinar los informes sobre proyectos de limpieza. La tecnología de mapas de precisión de The Conservancy ofreció una oportunidad perfecta para un proyecto piloto: En la primavera de 2015, la Comisión de Planificación del Condado de York y The Conservancy comenzaron a colaborar para mejorar el proceso de selección de los proyectos de BMP para escurrimiento de aguas de tormenta urbana, que cuando se combinan con un aumento de los emprendimientos inmobiliarios, constituyen la amenaza de mayor crecimiento en la Bahía de Chesapeake. 

La comisión de planificación seleccionó el proceso de propuesta anual de BMP de 49 de las 72 municipalidades reguladas como “sistemas de alcantarillado de aguas de tormenta municipales separados”, o MS4, por su sigla en inglés. Estos son sistemas de aguas de tormenta requeridos por la Ley de Agua Limpia federal para recolectar el escurrimiento contaminado que de lo contrario fluiría a las vías fluviales locales. La meta de la comisión era normalizar el proceso de presentación y revisión de proyectos. El condado descubrió que las reducciones de carga calculadas no eran correctas en varias municipalidades, porque no contaban con el personal necesario para recolectar y analizar los datos, o usaron una variedad de fuentes de datos distintas. Por consiguiente, a la comisión le resultó difícil identificar, comparar y elaborar prioridades para identificar los proyectos más efectivos y económicos para alcanzar las metas de calidad de agua.

Cómo usar la herramienta de informe de BMP del Consorcio de Aguas de Tormenta del Condado de York

Para usar la herramienta en línea, los usuarios seleccionan un área de proyecto propuesta, y la herramienta genera automáticamente un análisis de la cubierta del suelo de alta resolución para toda el área de drenaje del proyecto. La herramienta integra estos datos de alta resolución, por lo que los usuarios pueden evaluar cómo sus proyectos podrían interactuar con el paisaje. Los usuarios también pueden comparar proyectos potenciales de manera rápida y fácil, y después revisar y presentar propuestas de proyectos con el mayor potencial para mejorar la calidad del agua. Los usuarios después pueden ingresar la información del proyecto en un modelo de reducción de carga de nutrientes/sedimentos llamado Herramienta de escenario de evaluación de instalaciones de la Bahía, o BayFAST. Los usuarios ingresan información adicional sobre el proyecto, y la herramienta inserta los datos geográficos. El resultado es un informe simple de una página en formato PDF que reseña los costos estimados del proyecto por libra de nitrógeno, fósforo y reducción de sedimento. Puede usar la herramienta en: http://chesapeakeconservancy.org/apps/yorkdrainage.

The Conservancy y la comisión de planificación colaboraron para elaborar una Herramienta de informe de BMP del Consorcio de Aguas de Tormenta del Condado de York de fácil utilización (recuadro, pág. 14), que permite comparar distintos métodos de restauración y cambio en el uso del suelo, y analizarlos antes de ponerlos en práctica. The Conservancy, la comisión y los miembros del personal municipal colaboraron sobre una plantilla uniforme de propuestas y recolección de datos, y optimizaron el proceso con los mismos juegos de datos. Después, The Conservancy capacitó a algunos profesionales SIG locales para que ellos a su vez pudieran proporcionar asistencia técnica a otras municipalidades. 

“Se puede usar en forma fácil y rápida”, explica Gary Milbrand, CFM, el ingeniero SIG y Director de Informática de la Municipalidad de York, quien proporciona asistencia técnica de proyecto a otras municipalidades. Anteriormente, dice, las municipalidades típicamente gastaban entre US$500 y US$1.000 en consultores para analizar sus datos y crear propuestas e informes. La herramienta de informe, dice, “nos ahorra tiempo y dinero”.

La comisión requirió a todas las municipalidades reguladas que presentaran sus propuestas de BMP usando la nueva tecnología para el 1 de julio de 2016, y las propuestas de financiamiento se seleccionarán a fines de este otoño. Las contrapartes dicen que las municipalidades están más involucradas en el proceso de describir cómo sus proyectos están funcionando en el entorno, y esperan ver proyectos más competitivos en el futuro. 

“Por primera vez podemos hacer una comparación cuantitativa”, dice Carly Dean, gerente de proyecto de Envision the Susquehanna. “El solo hecho de poder visualizar los datos permite que el personal municipal analice cómo interactúan sus proyectos con el terreno, y por qué el trabajo que están realizando es tan importante”. Dean agrega: “Sólo estamos empezando a escarbar la superficie. Pasará un tiempo hasta poder darnos cuenta de todas las aplicaciones potenciales”.

Integración de datos de la cubierta del suelo y el uso del suelo a nivel de parcela 

El equipo de Conservación también está trabajando para superponer datos de cubierta de suelo con los datos de condado a nivel de parcela, para proporcionar más información sobre cómo se está usando el suelo. La combinación de imágenes satelitales de alta resolución y datos del uso del suelo del condado a nivel de parcela no tiene precedentes. Los condados construyen y mantienen bases de datos a nivel de parcela en todos los Estados Unidos utilizando información como registros tributarios y de propiedad. Alrededor de 3.000 de los 3.200 condados han digitalizado estos registros públicos. Pero aun así, en muchos de estos condados los registros no se han organizado y normalizado para el uso del público, dice McCarthy.

La EPA y un equipo de USGS en Annapolis han estado combinando datos de la cubierta de suelo de un metro de resolución con datos del uso del suelo para los seis estados de Chesapeake, para brindar una vista amplia a nivel de cuenca que al mismo tiempo proporcione información detallada sobre el suelo desarrollado y rural. Este otoño, el equipo incorporará los datos del uso del suelo y la cubierta del suelo de cada ciudad y condado, y realizará ajustes para confirmar que los datos de los mapas de alta resolución coincidan con los datos a escala local. 

Los datos actualizados del uso del suelo y la cubierta del suelo se cargarán luego en el Modelo de la Cuenca de la Bahía de Chesapeake, un modelo de computadora que se encuentra actualmente en el nivel 3 de sus 4 versiones de pruebas beta de producción y revisión. Las contrapartes estatales y municipales, distritos de conservación y otras contrapartes de la cuenca han revisado cada versión y sugerido cambios en función de su experiencia de mitigación de aguas de tormenta, modernizaciones de tratamiento de aguas y otras BMP. Los datos detallarán, por ejemplo, el desarrollo de uso mixto, distintos usos del suelo agrícola para cultivos, alfalfa y pastura; y mediciones tales como la producción de fruta o verduras del suelo. Aquí es donde la conversión de la cubierta del suelo al uso del suelo es útil para ayudar a especificar las tasas de carga de contaminación.

“Queremos un proceso muy transparente”, dice Rich Batiuk de la EPA, director asociado de ciencia, análisis e implementación del Programa de la Bahía de Chesapeake, señalando que los datos combinados de la cubierta del suelo y el uso del suelo se podrán acceder en línea sin cargo. “Queremos miles de ojos sobre los datos de uso y cubierta del suelo. Queremos ayudar a las contrapartes estatales y locales con datos sobre cómo lidiar con bosques, llanuras de inundación, arroyos y ríos. Y queremos mejorar el producto para poder obtener un modelo de simulación de políticas de control de la contaminación en toda la cuenca”. 

Ampliación del trabajo y otras aplicaciones

A medida que la tecnología se refina y es utilizada más ampliamente por las contrapartes de la cuenca, The Conservancy espera poder crear otros juegos de datos, ampliar el trabajo a otras aplicaciones, y realizar actualizaciones anuales o bianuales para que los mapas sean siempre un reflejo de las condiciones reales. “Estos datos son importantes como una línea de base, y veremos cuál es la mejor manera de evaluar los cambios que se producen con el tiempo”, dice Allenby.

Las contrapartes de la cuenca están discutiendo aplicaciones adicionales para los juegos de datos de un metro de resolución, desde actualizar los mapas de emergencia/911, a proteger especies en extinción, a desarrollar servidumbres y comprar suelo para organizaciones de conservación. Más allá de la Bahía de Chesapeake, el trazado de mapas de precisión podría ayudar a realizar proyectos a escala de continente. Es el símil para la conservación de la agricultura de precisión, que permite determinar, por ejemplo, dónde se podría aplicar un poco de fertilizante para maximizar el beneficio para las plantas. Cuando se combinan estos dos elementos, la producción de alimentos puede crecer y reducir al mismo tiempo el impacto medioambiental de la agricultura. La tecnología también podría ayudar con prácticas de desarrollo más sostenible, el aumento del nivel del mar, y la resiliencia.

Mucha gente creyó que una pequeña organización sin fines de lucro no podía encarar este tipo de análisis, dice Allenby, pero su equipo pudo hacerlo por un décimo del costo estimado. El próximo paso sería poner estos datos del uso del suelo y la cubierta del suelo a disposición del público sin cargo. Pero en este momento eso sería muy oneroso. Los datos necesitan copias de respaldo, seguridad y una enorme cantidad de espacio de almacenamiento. El equipo de The Conservancy está transfiriendo los datos en colaboración con Esri, una compañía de Redlands, California, que vende herramientas de trazado de mapas por SIG, y también Microsoft Research y Hexagon Geospatial. El proceso se ejecuta en forma lineal, un metro cuadrado por vez. En un sistema que se ejecuta en la nube, se puede procesar un kilómetro cuadrado por vez y distribuir a 1.000 servidores por vez. Según Allenby, ello permitiría hacer un mapa a nivel de parcela de los 8,8 millones de kilómetros cuadrados de los EE.UU. en un mes. Sin esta tecnología, 100 personas tendrían que trabajar durante más de un año, a un costo mucho mayor, para producir el mismo juego de datos. 

Los mapas de precisión podrían aportar mucho más detalle a State of the Nation’s Land, un periódico anual en línea de bases de datos sobre el uso y la propiedad del suelo que el Instituto Lincoln está produciendo con PolicyMap. McCarthy sugiere que la tecnología podría responder a preguntas tales como: ¿Quién es el dueño de los Estados Unidos? ¿Cómo estamos usando el suelo? ¿Cómo afecta la propiedad el uso del suelo? ¿Cómo está cambiando con el tiempo? ¿Cuál es el impacto de los caminos desde el punto de vista ambiental, económico y social? ¿Qué cosas cambian después de construir un camino? ¿Cuánto suelo rico para la agricultura ha estado enterrado debajo de los emprendimientos suburbanos? ¿Cuándo comienza a tener importancia? ¿Cuánto suelo estamos despojando? ¿Qué pasa con nuestro suministro de agua?

“¿Puede resolver problemas sociales grandes?”, pregunta McCarthy. Una de las consecuencias más importantes de la tecnología de mapas de precisión sería encontrar mejores maneras de tomar decisiones sobre las prácticas del uso del suelo, dice, sobre todo en la interfaz entre la gente y el suelo, y entre el agua y el suelo. Se necesitan los registros de suelo para usar esta tecnología más eficazmente, lo cual podría presentar un desafío en algunos lugares porque no hay registros, o los que hay no son sistemáticos. Pero es una metodología y tecnología que se puede usar en otros países, dice. “Es un cambio en las reglas del juego, permitiéndonos superponer datos del uso del suelo con datos de la cobertura del suelo, lo cual puede ser increíblemente valioso para lugares de urbanización rápida, como China y África, donde los patrones y cambios se podrán observar sobre el suelo y con el correr del tiempo. Es difícil exagerar su impacto”.

“Nuestro objetivo es usar esta tecnología para aumentar la transparencia y la rendición de cuentas en todo el mundo”, dice McCarthy. “Cuanto más información puedan acceder los planificadores, mejor podrán defender nuestro planeta”. La herramienta se debería compartir con la “gente que quiere usarla con el fin apropiado, de manera que estamos haciendo la propuesta de valor de que este es un bien público que todos debemos mantener”, dice, en forma similar a cómo USGS desarrolló el sistema SIG. 

“Necesitamos la alianza pública-privada apropiada, algo así como un servicio público regulado, con supervisión y respaldo público, que se mantenga como un bien público”. 

Kathleen McCormick, fundadora de Fountainhead Communications, LLC, vive y trabaja en Boulder, Colorado, y escribe frecuentemente sobre comunidades sostenibles, saludables y resilientes.

Crédito: The Chesapeake Conservancy