Introducción

Las ciudades son los motores del desarrollo en el siglo XXI, pero si no son conducidas con un enfoque de desarrollo sostenible pueden convertirse en fuentes de serios problemas económicos (e.g. ineficiencia), sociales (e.g. pobreza y desigualdad) y medioambientales (e.g. contaminación y falta de agua), es decir, pueden ser ciudades insostenibles (^{Garrocho y Sobrino, 2018}).

Este panorama se intensifica por la presión, competencia y amenaza sobre los recursos naturales claves para la supervivencia, funcionamiento y bienestar en múltiples ciudades del mundo, incluidas las de México (^{UNEP, 2016}; ^{WEF, 2018}), ejemplos notables son los problemas de contaminación que no reconocen límites administrativos, conflictos por recursos -especialmente agua y suelo-, competencia económica sin visión colectiva (por la falta de cooperación entre múltiples agentes y gobiernos), exclusión social, pobreza urbana y marginación (^{Leese y Meisch, 2015}; ^{Embid y Martín, 2017}; ^{Oswald-Spring, 2017}, ^{Vilchis-Mata et al., 2018}).

México es un país urbano y crecientemente metropolitano (^{Garrocho, 2013}), sus ciudades y zonas metropolitanas han afrontado, por regla general, de manera desarticulada, problemas que están íntimamente relacionados (^{Rosique-Cañas, 2010}; ^{Delgado, 2016}). Esta situación ha causado territorios asimétricos, difusos y empobrecidos, es decir, ciudades fragmentadas administrativamente, pero entrelazadas funcionalmente en grandes aglomeraciones a las que se les ha llamado megalópolis.

Las megalópolis registran mayor potencial para desarrollar conflictos políticos que se traducen en inestabilidad y vulnerabilidad ambiental, económica y social (^{Prévôt-Schapira, 2001}), lo cual atenta contra el desarrollo de ciudades prósperas, es decir, ciudades sostenibles, seguras, saludables y resilientes (^{ONU-Hábitat, 2013}).

Es evidente que las ciudades representan uno de los engranajes clave en la compleja maquinaria donde se juega el futuro de México. Sin embargo, el proceso de toma de decisiones urbanas con enfoque sostenible es complicado, implica considerar la interacción dinámica sociedad-ecosistema (e.g. patrones de urbanización y sus vínculos con el medioambiente) a través del tiempo y el espacio (^{Ostrom, 2009}). El concepto de sistema socioecológico como herramienta y unidad de análisis de espacios rurales y urbanos evidencia la interdependencia e interacción de beneficios y perjuicios sociales y ecológicos (bajo una relación -adaptativa- de conexión compleja hombre-naturaleza-territorio), en cuyo interior coexisten servicios ecosistémicos (^{Balvanera y Cotler, 2009}; ^{Quiroz-Rosas, 2017}). Desde una perspectiva de la ciudad como sistema socioecológico (SSE) se detectan interrelaciones múltiples y complejas entre las seis dimensiones clave del desarrollo sostenible (medioambiental, económica, social, política, administrativa e institucional) (^{GIZ e ICLEI, 2014}; ^{Quiroz-Rosas, 2017}).

En este sentido, la base para un desarrollo sostenible en las ciudades se constituye -en gran parte- por el desempeño de los servicios ecosistémicos urbanos (SEU) que las ciudades ofrecen en beneficio de la población (^{Bolund y Hunhammar, 1999}; ^{Szumacher y Malinowska, 2013}; ^{McPhearson et al., 2015}). Los SEU -también llamados servicios ambientales- se refieren a los beneficios directos o indirectos proporcionados a la población por los ecosistemas en espacios urbanos, interconectados con los procesos ambientales, económicos, sociales y culturales que en la ciudad se desarrollan, necesarios y estrechamente vinculados con el bienestar, la salud y la seguridad de la sociedad, y cuyas causas de degradación (vinculada con cambios demográficos, patrones de consumo y producción, institucionales y culturales) contribuyen al incremento de desigualdades, pobreza y conflictos sociales.

Los SEU son clasificados como servicios de provisión, de regulación y culturales y son sustentados por los servicios de soporte (^{Bolund y Hunhammar, 1999}; ^{MEA, 2005}, ^{TEEB, 2011}), por tanto, en este contexto de alta complejidad e incertidumbre (e.g. conflictos e implicaciones de degradación ambiental insostenible), la toma de decisiones urbanas implica, casi inevitablemente, asumir tradeoffs (^{Rodríguez et al., 2006}; ^{Sepúlveda, 2008}; ^{Martín-López y Montes, 2011}; ^{Wegner y Pascual, 2011}).

El concepto de tradeoffs -o compromisos- se refiere a la pérdida de disponibilidad de productos, factores, servicios o beneficios, tanto ambientales y económicos, como sociales, en el deseo de tener más de otro, que no sea complementario ni compensatorio, lo cual se produce cuando el aumento de uno provoca el descenso de otro, ya que su demanda no puede satisfacerse simultáneamente. En muchas ocasiones, debido a su dependencia, los costos-beneficios o ventajas-desventajas pueden recaer en actores sociales ajenos al proceso de origen (^{Sepúlveda, 2008}).

El tradeoff se basa en las teorías de toma de decisión (e.g. multicriterio) ante problemas que generan conflictos (costo-beneficio), tradicionalmente es utilizado en políticas y estrategias de proyectos de negocio en términos de tiempo, costo y resultado (^{Modigliani y Miller, 1958}; ^{Myers, 1977}).

El análisis de tradeoffs es necesario para avanzar hacia el desarrollo urbano sostenible; al considerar, simultáneamente, múltiples funciones objetivo para la ciudad es más probable mejorar el bienestar humano y salvaguardar el desarrollo de ecosistemas sostenibles, ello, en sinergia con la formulación de políticas más informadas para guiar el proceso de planeación urbana (^{Lang y Song, 2018}).

Debe subrayarse que el estudio de los SEU, desde la perspectiva analítica de los tradeoffs, es un campo relativamente nuevo y escaso a escala megalopolitana (^{Marshall, 2018}); sería útil contar con un método de cuantificación de tradeoffs entre componentes de los SEU para apoyar la toma de decisiones urbanas con enfoque sostenible, que es justo lo que se hace para la aglomeración urbana más poblada del país: la Megalópolis de la Zona Metropolitana del Valle de México (MZMVM).

Este trabajo, de carácter cualitativo, tiene como objetivo medir los tradeoffs (cuenta con un sistema y una escala de evaluación) entre tres variables ambientales estratégicas, incluidas en dos SEU: 1. De provisión (agua) y 2. De regulación (aire y clima). La medición de los tradeoffs se concentra en el SEU de soporte (suelo urbano) en las cinco principales zonas metropolitanas de la MZMVM: Valle de México, Puebla-Tlaxcala, Toluca, Querétaro y Cuernavaca. Estas cinco grandes ciudades concentran 91% de la población de la MZMVM, lo que equivale a 41% del total de población residente en zonas metropolitanas de todo el país y a una cuarta parte de la población nacional (26%) (^{Sedatu-Conapo-Inegi, 2018}).

El desafío de evaluar, representar y desentrañar la distribución de los SEU en el espacio y el tiempo debe resolverse con una metodología sólida, replicable, práctica y espacialmente explícita (^{Fontana et al., 2013}). Una metodología realmente útil para las ciudades de México. La literatura especializada ofrece dos coincidencias para lograr estos propósitos: en primer lugar, la evaluación de tradeoffs se articula en tres ejes conceptuales claves: i. Temporal: beneficios ahora y costos-riesgos a largo plazo (piedra angular del desarrollo sostenible); ii. Espacial: beneficios en un lugar y costos-riesgos en otro (e.g. sistemas hídricos superficiales y subterráneos, contaminación); y iii. Interpersonal: beneficios para unos y costos-riesgos para otros (escenarios de ganadores-perdedores) (^{Martín-López y Montes, 2011}; ^{Outeiro y Villasante, 2013}; ^{Hauck et al., 2013}). La segunda coincidencia es que se requiere un marco metodológico de integración y mapeo de los SEU, así como de instrumentos de apoyo a la toma de decisiones y manejo de recursos, aplicando análisis espacial multicriterio (AMC). Estos instrumentos deben enfatizar procesos de análisis jerárquico (AHP) utilizando sistemas de información geográfica (SIG) (^{De Groot et al., 2002}; ^{Esse et al., 2014}).

El trabajo se estructura en seis secciones: en la primera se conceptualizan los servicios ecosistémicos urbanos (SEU) a partir de la literatura especializada, con especial interés en sus interconexiones y tradeoffs; en la segunda se aborda la articulación de las ciudades como detonante de estructuras complejas de aglomeración megalopolitana. Estas articulaciones se constituyen, básicamente, de la interacción recíproca y continua de retroalimentación antrópica y ecológica, que transforman -por presión, competencia y amenaza de recursos- el paisaje natural en un ecosistema artificial, con un importante deterioro ambiental que altera la provisión de SEU. En la tercera sección se presenta una breve aproximación a la aglomeración urbana más importante de México, la MZMVM, se destacan sus principales características de estructura y funcionalidad. En particular, el interés se centra en la importancia de tres variables (agua, aire y clima) de los dos SEU (de provisión y de regulación) estratégicos para este trabajo.

En la sección cuatro se describe el proceso metodológico y analítico de evaluación de tradeoffs. Incluye tres fases: seleccionar datos disponibles de los SEU, desarrollar el análisis jerárquico (AHP) para ponderar los SEU, e integrar al análisis espacial multicriterio (AMC) a los SEU ponderados en el SIG. En el quinto apartado se sintetizan los resultados por tipología de tradeoffs (temporales, espaciales e interpersonales) y se presentan cinco mapas de aptitud de riesgo -influencia negativa al bienestar y calidad de vida de la población- para cada una de las zonas metropolitanas. Estos mapas son resultado de la combinación de las tres variables de los dos SEU, a través de un promedio ponderado de combinación lineal (WLC por sus siglas en inglés). En conjunto, constituyen un primer acercamiento -de carácter espacial- a la toma de decisiones. En la sexta y última parte se sintetizan las conclusiones y aportes del trabajo, asimismo, se perfilan algunas medidas de política pública. El texto cierra con el listado de referencias consultadas.

1. Servicios Ecosistémicos Urbanos (SEU): interconexiones y tradeoffs

Los SEU corresponden al subconjunto de funciones ecológicas (i.e. procesos físicos, químicos y biológicos), que son provistos de manera directa en espacios urbanos (^{De Groot et al., 2002}; ²⁰¹⁰; ^{MEA, 2005}; ^{TEEB, 2011}). Estos SEU se clasifican en: i) Servicios de provisión: producción de alimentos y oferta hídrica; ii) Servicios de regulación: polinización y dispersión de semillas, regulación climática, moderación de eventos extremos climáticos, reducción de ruido, reducción de escorrentía, purificación del aire y procesamiento de residuos; y iii) Servicios culturales: recreación y salud física y mental, desarrollo cognitivo, y cohesión social, los cuales se sustentan y desarrollan con base en Servicios de soporte: hábitat para la biodiversidad (^{Gómez-Baggethun et al., 2013}). Esta noción implica reconocer que los seres humanos (así como otras especies) dependen de los SEU para sobrevivir y prosperar, si se atenta contra éstos se estaría expuesto a un gran riesgo global de extinción, tanto del sistema social como natural (^{Costanza et al., 2017}).

Los SEU representan componentes claves de sostenibilidad, ya que se encuentran directa e indirectamente interconectados y en constante interdependencia con el funcionamiento y dinámica de los sistemas socioecológicos: las “ciudades” (^{Haase et al., 2014}). Estos sistemas complejos urbanos (estructurales y funcionales por sus características ambientales y socioeconómicas) constituyen un contexto geográfico específico para comprender los cambios entre conexiones y dependencias de las relaciones sociedad-naturaleza, así como los patrones de producción de múltiples funciones de los SEU en las ciudades. Avanzar en su comprensión permitiría diseñar herramientas para mejorar los procesos de toma de decisiones y el diseño de políticas públicas (^{Holt et al., 2015}; ^{Burkhard et al., 2015}).

Las investigaciones sobre la evaluación de los SEU (de manera individual o de múltiples SEU) han abordado, al menos, tres grandes temas: i) Tradeoffs entre SEU: la gestión se enfoca en uno sólo y se generan/ valoran efectos no deseados en otros; ii) Sinergias entre SEU: capacidad de alterarlos de manera conjunta (de manera positiva o negativa); y iii) Pérdidas de SEU: cambios repentinos, inesperados y no deseados, experimentados por ignorar la dinámica del sistema socioecológico (^{Bennett et al., 2009}).

Existen ejemplos notables al respecto: las revisiones amplias de SEU y su potencial de restauración y transformación del paisaje urbano en Ciudad del Cabo, Nueva York y Barcelona (^{Gómez-Baggethun et al., 2013}); la provisión de SEU por infraestructura verde y su relación con la capacidad de recuperación urbana y resiliencia en la Ciudad de México (^{Calderón-Contreras y Quiroz-Rosas, 2017}); los análisis espaciales de SEU basados en el clima urbano, calidad del aire, retención de aguas pluviales y biodiversidad en Alemania (^{Grunwald et al., 2017}); la detección de hotspots y mapeo de tradeoffs y sinergias entre SEU (producción de cultivos, ganadería, suministro de agua, almacenamiento de carbono, secuestro de carbono, retención de suelos, apoyo al hábitat y recreación natural) en el suroeste de China (^{Lin et al., 2018}); el descubrimiento de patrones espacio-temporales de cambio y desajustes entre tres SEU (regulación del carbono, mitigación del clima y potencial de recreación) y la vegetación en Bogotá y Santiago de Chile (^{Dobbs et al., 2018}); la evaluación y el mapeo de SEU por cambios de uso de suelo con técnicas de teledetección en Beijín (^{Haas y Ban, 2018}); la evaluación de la inclusión de SEU en instrumentos de política de planeación en 10 municipios de Ontario (^{Lam y Conway, 2018}), sólo por mencionar algunos trabajos sobresalientes vinculados al que aquí se presenta.

Debido a las demandas de recursos y las interconexiones existentes sociedad-naturaleza, optimizar el suministro de un sólo SEU normalmente da lugar a reducciones o pérdidas al resto. Esta situación, casi siempre inevitable, produce tradeoffs (disminución de SEU a costa de otro u otros) entre sus distintas categorías, en respuesta a la interacción entre éstos y las actividades socioeconómicas (^{Turner et al., 2016}).

Los tradeoffs entre beneficios, costos y riesgos, radican en dos dimensiones extremas: 1. Empobrecimiento por uso insostenible de recursos, impactos y la degradación del medio ambiente; y 2. Relaciones sostenibles sociedad-medio ambiente (^{Martín-López y Montes, 2011}; ^{De Groot et al., 2010}). Estos tradeoffs pueden generar conflictos por: a) La escases y restricción en que se proporcionan los SEU; y b) La distribución de costos-beneficios de los SEU (^{Costanza et al., 2017}).

Por tanto, la evaluación de tradeoffs entre SEU, como método de análisis, favorece el establecimiento de prioridades de acuerdo con ciertos objetivos (^{Amendola et al., 2008}). Por ejemplo: facilitar la toma de decisiones en la gestión de los SEU (creando sinergias de administración y conservación) o avanzar hacia una planificación sostenible ante el riesgo de pérdida de SEU en áreas prioritarias (^{Haase et al., 2012}; ^{Holt et al., 2015}). Este tipo de situaciones ha quedado demostrada para diversos escenarios y SEU en trabajos de investigación muy destacados (por ejemplo: ^{Rodríguez et al., 2006}; ^{Sepúlveda, 2008}; ^{Martín-López y Montes, 2011}; ^{Wegner y Pascual, 2011}; ^{Outeiro, 2013}; ^{Hauck et al., 2013}; ^{Haase et al., 2014}; ^{Marshall, 2018}).

2. La escala megalopolitana

Las grandes ciudades contemporáneas se caracterizan por la alta concentración de población, empleo, actividades económicas, equipamiento, servicios básicos (e.g. educativos, salud, legales, abasto). Todo esto genera economías de escala y urbanización que propulsan el desarrollo y las oportunidades de bienestar (^{Glaeser, 2011}; ^{Storper, 2013}). Sin embargo, también son sede de gestiones político-administrativas fragmentadas, registran crecientes exposiciones al riesgo de desastre y vulnerabilidad de los habitantes, viviendas, activos e infraestructura (^{Sedesol-Conapo-Inegi, 2012}; ^{GIZ e ICLEI, 2014}; ^{ONU, 2015}).

A partir de las últimas décadas del siglo XX, la dimensión espacial de la urbanización a nivel mundial ha estado dominada por las megaurbes (^{Garza y Schteingart, 2010}), muchas de ellas son zonas metropolitanas y regiones emergentes megalopolitanas altamente complejas; estas grandes aglomeraciones urbanas representan un enorme reto de desarrollo urbano, especialmente en temas como: i. Concentración de población y movimientos intrametropolitanos, ii. Ubicación espacio-sectorial de la economía y el mercado de trabajo, iii. Expansión urbana que define su estructura espacial, y iv. Delimitación que rebasa límites político-administrativos del territorio (^{Sobrino, 2003}).

El desarrollo y crecimiento de ciudades medianas y pequeñas en vecindad con una megaciudad forman conglomerados urbanos (city clusters) que actúan como catalizadores del crecimiento económico y de la competitividad, asimismo se vuelven parte de la estructura urbana a escala regional (^{Shao et al., 2006}). Es justamente en el proceso de metropolización donde es más clara la fragmentación a escala de aglomeración megalopolitana, a partir de la tensión permanente de dos componentes: i. Aglutinación de bienes; y ii. Dispersión de relaciones y compromisos (^{González-Ortiz, 2014}).

Por tanto, la fragmentación refiere a la compleja dinámica urbana asociada con componentes espaciales, sociales y políticos de la metropolización. Por ejemplo, un paisaje urbano con agudas desigualdades sociales se empobrece aún más ante la ausencia de políticas asociadas y coordinadas bajo relaciones político administrativas metropolitanas, lo que genera territorios asimétricos, difusos y empobrecidos, es decir, ciudades fragmentadas en múltiples unidades descoordinadas e ineficientes, pero entrelazadas en grandes aglomeraciones urbanas que funcionan como una sola unidad (^{Prévôt-Schapira, 2001}). La situación de ineficiencia y riesgo es clara cuando la misma ciudad es manejada por varios conductores, descoordinados, y a veces contrapuestos, entre sí (^{Garrocho, 2013}).

Las megalópolis obedecen a un sistema emergente de aglomeración complejo, de carácter polinuclear (i.e. jerarquizado por consolidación, ubicación y grado de equipamiento), disperso y fragmentado, que articula núcleos -nodos- metropolitanos (e.g. población, empleo, transporte, actividades económicas) (^{Garza y Schteingart, 2010}). Constituyen, además, la expresión multifacética de articulaciones e interconexiones funcionales en espacio y tiempo, características del siglo XXI. Esto agudiza la complejidad de los procesos de su gobierno y conducción, así como los encadenamientos de sus interconexiones funcionales (ambientales, económicas, sociales, políticas, institucionales, culturales) en todo el espacio y tiempo megalopolitano (^{De Alba y Guerrero, 2017}).

Por tanto, los desafíos y problemas de desequilibrios socioeconómicos y ambientales en las ciudades están vinculados directamente al proceso de crecimiento urbano fragmentado, desordenado y difuso (^{Delgado, 2003}; ^{Rosique-Cañas, 2010}). En estas circunstancias, llama la atención cómo la supervivencia de estas megaurbes (desde un marco analítico de integración como sistema socioecológico) recae en la explotación y aprovechamiento de recursos naturales de su entorno próximo, que se deteriora aún más por la falta de gestiones coordinadas, a pesar de que se sabe que el bienestar humano está vinculado con los servicios ecosistémicos provistos por los entornos urbanos (^{De Groot et al., 2010}; ^{Oswald-Spring, 2017}).

Este contexto de distintas escalas de decisión descoordinadas, acentúan los tradeoffsentre desarrollo y conservación. En otras palabras, las relaciones de integración, afectación y repercusión mutua de las decisiones descoordinadas generan conflictos e ineficiencias (e.g. pobreza y desigualdad), afectan la estructura y funcionamiento de los ecosistemas (capital natural) y limitan el desarrollo económico y social (flujo de servicios ecosistémicos urbanos) (^{Sobrino et al., 2015}). El problema se agrava si sumamos que la gestión del territorio se focaliza en abastecer servicios a costa de reducir suministros (balance abasto-regulación), transformar paisajes urbanos multifuncionales (artificializados) que generan una intensa degradación ambiental, privilegiar los beneficios a corto plazo a costa de perder oportunidades de bienestar humano a largo plazo (^{Ostrom, 2009}; ^{Martín-López y Montes, 2011}).

Es justo en ese nicho donde radica la importancia de profundizar y considerar oportunamente los tradeoffs entre SEU en la toma de decisiones públicas y privadas. Esto, bajo dos dimensiones claves: 1. Empobrecimiento por el uso insostenible de recursos, la degradación de los ecosistemas y otros múltiples impactos negativos en lo social, lo económico y lo ambiental y 2. Mejoramiento del bienestar humano, incluyendo la relación sostenible sociedad -ecosistema, así como el abastecimiento y mejora de la calidad de vida presente y futura (^{MEA, 2005}).

Este nicho es estratégico para nuestro país si consideramos que México presenta un desarrollo de carácter metropolitano en constante expansión (por la dinámica de la población y las actividades económicas), con implicaciones fundamentales para el desarrollo del país (^{Garrocho, 2013}).

Este proceso de evolución metro y megalopolitana representa todo un desafío de planeación y gestión urbana, ante la tendencia hacia un territorio altamente urbanizado, con marcadas diferencias territoriales y en un marco de acelerado envejecimiento poblacional (^{Garrocho y Campos, 2016}; ^{Garza, 2000}; ^{Ordorica, 2006}; ^{ONU-Hábitat, 2016a}). La conducción megalopolitana eficiente y sostenible requiere con urgencia de políticas de alta intensidad, coordinadas en un contexto de competencia cooperativa (^{Ihlanfeldt, 1995}; ^{Sobrino et al., 2015}).

3. Zona de estudio, materiales y método

La MZMVM se conforma por 194 municipios y alcaldías (de 417), agrupados en 13 zonas metropolitanas (de 72) y distribuidas en ocho entidades: i) Valle de México (Ciudad de México, Estado de México e Hidalgo), ii) Puebla-Tlaxcala (Puebla y Tlaxcala), iii) Toluca (Estado de México), iv) Querétaro (Querétaro-Guanajuato), v) Cuernavaca (Morelos), vi) Pachuca (Hidalgo), vii) Tlaxcala-Apizaco (Tlaxcala), viii) Cuautla (Morelos), ix) Tehuacán (Puebla), x) Tulancingo (Hidalgo), xi) Tula (Hidalgo), xii) Tianguistenco (Estado de México), y xiii) Teziutlán (Puebla). Representa la mega región urbana más importante del país al concentrar, en 2015, un total de 31,046,141 de habitantes, es decir: en 1.1% del territorio (únicamente área urbana: 21,627 km²) se asienta 41.3% de la población residente en zonas metropolitanas y 26% de la población nacional (Figura 1).

Fuente: elaboración propia.

Figura 1 Conformación de la Megalópolis de la Zona Metropolitana del Valle de México 

3.1. Materiales y método

El método de análisis tradeoffspermite evaluar la relación costo-beneficio estableciendo factores críticos de éxito que se pueden: comprometer-sacrificar-negociar (Figura 2). En esencia, se traduce en una herramienta que responde a preguntas de ayuda oportuna en el proceso de toma de decisiones para alcanzar objetivos utilizando diferentes políticas públicas y privadas. El punto de partida fundamental es que se debe prescindir de algo para obtener un beneficio mayor, no existe una relación óptima ganar-ganar, sino que la negociación obedece a una estructura imperfecta. Las relaciones presentes entre variables representan impactos positivos o negativos, por tanto, los tradeoffs existirán cuando el mejoramiento de una variable implique un efecto negativo en otra(s). Si el impacto de una variable es nulo o positivo en otra(s), el tradeoff es inexistente (^{Amendola et al., 2008}).

Fuente: elaboración propia con base en ^{MEA (2005)} y ^{TEEB (2011)}.

Figura 2 Esquema de funciones y relaciones de tradeoffs entre variables de los servicios ecosistémicos urbanos 

El esquema ejemplifica y permite aproximarnos a comprender la complejidad de funciones y relaciones de algunos de los componentes (variables, dentro del proceso y suministro de SEU, entrelazadas a un SEU de soporte, que en nuestro caso corresponde al suelo urbano de la MZMVM. Estas relaciones distribuidas en forma uni, bidireccional o en todas direcciones, obedecen a las interconexiones dadas las características de las variables, bajo escenarios de beneficios y costos (decrementos/ incrementos) entre actores (^{Outeiro, 2013}), con la particularidad de que, a diferencia de las sinergias que se originan cuando ciertos servicios ecosistémicos interactúan con otros, éstos incrementan o decrementan simultáneamente.

Los tradeoffsse producen cuando el incremento de un servicio ecosistémico provoca el decremento de otro (^{Bennett et al., 2009}), es decir, que las variables vinculadas a las funciones ecosistémicas corresponden a procesos (de transferencia de materia y energía) que contribuyen a la provisión de beneficios directos de los SEU a la sociedad, asumiendo que el avance de objetivos (ambientales, económicos, sociales, políticos, administrativos, e institucionales) puede darse de manera simultánea y disociada.

Esta situación produce escenarios de costo-beneficio-riesgo y no necesariamente sinergias y compensaciones entre las dimensiones de la sostenibilidad (^{Dimitrova et al., 2013}). Es importante señalar que no es de interés ahondar exhaustivamente en todas las variables o elementos constitutivos de funciones y relaciones de los SEU, los enunciados en el esquema son sólo algunos de los que son abordados en esta investigación.

Para lograr el objetivo de medir los tradeoffs entre el agua, aire y clima en la MZMVM se restringió la zona de estudio a sus cinco principales zonas metropolitanas (Valle de México, Puebla-Tlaxcala, Toluca, Querétaro y Cuernavaca). Estas ciudades concentran 91.3% de la población de la MVMVM y cubren 75.3% (16,287 km²) de su superficie urbana. La evaluación de tradeoffs se realizó en tres fases:

1. Caracterizar espacialmente las variables de los SEU:

   1. Suelo. Superficie de crecimiento y expansión de suelo urbano (en km²), con base en el Marco Geoestadístico del Inegi (comparativa del periodo 2000-2015). Esta variable se considera como soporte para el desarrollo de los demás SEU.

   2. Agua. Suministro de agua potable (en l/hab/día), de acuerdo con indicadores de dotación de agua del Programa de Indicadores de Gestión de Organismos Operadores (PIGOO, valores promedio 2012-2016), identificando aquellas zonas de mayor demanda en función del total de población por AGEB.

   3. Aire. La concentración de contaminantes (PM 10, PM 2.5 y ozono), bajo un proceso de interpolación de datos correspondientes a las estaciones de monitoreo del Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA) e Informes Nacionales de Calidad del Aire del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) (valores promedio 2014-2016).

   4. Clima. La variabilidad de la temperatura (máxima y mínima en °C) y la precipitación (acumulada en mm), correspondiente a los cambios promedio observados con base en datos de ^{Cuervo-Robayo et al. (2014}) relativos a las Superficies Climáticas para México (promedio 1910-2009).

2. Construir un índice ponderado de variables:

   Establecer el peso de cada variable respecto a las demás, de acuerdo a un proceso de análisis jerárquico (AHP por sus siglas en inglés) con un preprocesamiento de estandarización (entre 0 y 1) de los valores de cada una de las variables de los SEU. Los valores se ponderaron utilizando el método Delphi (consulta exploratoria a un panel de expertos) y se evaluaron con la matriz de Saaty en el SIG-IDRISI.¹ Los resultados de los SEU ponderados se integraron al análisis espacial multicriterio (AMC) para su representación cartográfica de aptitud en mapas de riesgo. Esto se hizo a partir de una combinación lineal ponderada (WLC), correspondiente a la multiplicación de cada capa (celdas raster de cada uno de los SEU) por el peso de los factores, donde la suma de resultados produce criterios cualitativos de mayor o menor riesgo a la pérdida de SEU para cada una de las cinco zonas metropolitanas.

3. Describir e interpretar contextos:

   Identificar las implicaciones de los SEU bajo tres tipos de tradeoffs (^{Martín-López y Montes, 2011}; ^{Outeiro, 2013}; ^{Hauck et al., 2013}):

   1. Temporales: beneficios ahora y costos-riesgos a largo plazo.

   2. Espaciales: beneficios en un lugar y costos-riesgos en otro.

   3. Interpersonales: beneficios para unos y costos-riesgos para otros.

4. Resultados de la evaluación

4.2. Fase II

El cálculo de pesos de los SEU, de acuerdo con la matriz de Saaty, se obtuvo con una consistencia aceptable de 0.01 (se considera coherente una desviación de 0.1), situación que garantiza su integración en el análisis espacial de toma de decisión multicriterio (AMC). El valor de la ponderación dominante por SUE está dado por el Agua (0.67), seguido por el Aire (0.24), y muy por debajo el Clima (0.09). La evaluación de los tradeoffs entre SEU indica que la preferencia y jerarquía de toma de decisiones en la megalópolis bascula en el acceso a SEU de Abasto, en detrimento de los SEU de Regulación.

Lo anterior corresponde a que el SEU de soporte Suelo en la MZMVM representa en sí mismo, una variable independiente que existe en el espacio y se desarrolla en el tiempo, de manera disociada y simultánea a costa y con repercusiones importantes, de acuerdo con el siguiente orden: i) Desabasto de agua (seguridad hídrica), ii) Mala calidad del aire (contaminación) y iii) Clima urbano (riesgo hidrometeorológico).

Bajo este escenario, la organización socio-espacial megalopolitana puede tornase confusa, ya que evidentemente los tradeoffs son inevitables, al revelarse tensiones permanentes entre SEU. Esta situación, en un acercamiento espacial, se puede apreciar en los mapas de aptitud de riesgo de pérdida de SEU (Figuras 3 a 7). En nuestro caso, definido como la capacidad potencial de un sitio específico para cumplir la condición de tradeoffs, por la ocurrencia y la sobreposición de componentes (variables) entre SEU. En el entendido de que el concepto de riesgo es el resultado relacionado con la probabilidad de que se manifiesten ciertas consecuencias, no sólo por su grado de exposición sino también por la susceptibilidad o vulnerabilidad de ser afectados por el evento (^{Wilches-Chaux, 1993}). En dichos mapas se resalta la clasificación de zonas de influencia del continuo de valores de SEU, idóneas para generar tradeoffs, y por tanto, menor o mayor riesgo de pérdida de SEU.

Fuente: elaboración propia.

Figura 3 Mapa de aptitud de riesgo de pérdida de Servicios Ecosistémicos Urbanos en la Zona Metropolitana del Valle de México 

Fuente: elaboración propia.

Figura 4 Mapas de aptitud de riesgo de pérdida de Servicios Ecosistémicos Urbanos en la Zona Metropolitana de Puebla-Tlaxcala 

Fuente: elaboración propia.

Figura 5 Mapas de aptitud de riesgo de pérdida de Servicios Ecosistémicos Urbanos en la Zona Metropolitana de Toluca 

Fuente: elaboración propia.

Figura 6 Mapas de aptitud de riesgo de pérdida de Servicios Ecosistémicos Urbanos en la Zona Metropolitana de Querétaro 

Fuente: elaboración propia.

Figura 7 Mapas de aptitud de riesgo de pérdida de Servicios Ecosistémicos Urbanos en la Zona Metropolitana de Cuernavaca 

Los mapas corresponden a la determinación de un balance de dispersión, influenciado por la ubicación, intercambio y combinación de los pesos de las variables utilizadas de los SEU, con base en una técnica que suaviza el promedio de los valores (WLC). Es decir, cada pixel de cada imagen de SEU (con valores estandarizados) es multiplicada por su peso correspondiente, posteriormente se suman los resultados (debe sumar 1), aquí radica la importancia de cómo interactúan los SEU espacialmente.

En primer lugar, la caracterización de menor riesgo en los mapas corresponde a pixeles cuya combinación de valores de SEU son extremos, ya sea que todos presenten los valores más bajos o los valores más altos, bajo esta situación, los tradeoffs son inexistentes (y corresponden más a una sinergia), ya que basculan en el mismo sentido (ya sea negativo o positivo), en las cinco zonas metropolitanas. En segundo lugar, la caracterización de mayor riesgo asume un grado de intersección global de SEU (combinación de valores de buenas y malas calidades) por encima de la media (i.e. en un rango de 0 a 1, los valores considerados se concentran entre 0.7 y 0.8); la toma de decisiones corresponde a fragmentos particulares que por su génesis no pueden generalizarse tanto en gestión como en acción, pero sí repercuten (de manera positiva o negativa) en el territorio megalopolitano; la magnitud de influencia de criterios es proporcional a las características y complejidad de cada sistema metropolitano.

En el caso del Valle de México, el mayor riesgo de tradeoffs está definido espacialmente por combinaciones de valores de volumen del SEU Agua requerido por la cantidad de población, recurrencia de mala calidad del SEU Aire, en orden de relevancia: O₃ (de mayor impacto regional), PM 2.5, y PM 10, cuya extensión total de SEU suelo urbano es equivalente a sumar las superficies de Puebla-Tlaxcala, Toluca y Querétaro.

Para Puebla-Tlaxcala resalta la rápida expansión del SEU Suelo urbano como impulsor de desbasto del SEU Agua, seguido por criterios de calidad del aire en el orden: PM 2.5, PM 10 y O3. Respecto a Toluca, la extensión total del SEU Suelo urbano alcanzada (similar a Puebla-Tlaxcala y Querétaro) ejerce mayor influencia sobre el SEU Calidad del aire en orden de relevancia: PM 2.5, PM 10 (ambos parámetros de mayor impacto regional) y O₃, que sobre el SEU Agua (aun considerando los volúmenes requeridos por la cantidad de población).

Por su parte, Querétaro resalta también por su rápida expansión del SEU Suelo urbano, como detonante de estrés en el SEU Agua (de alto impacto), con criterios de calidad del aire únicamente de PM 2.5 (por parámetros en cumplimiento con la normatividad).

Finalmente, Cuernavaca, con la menor extensión del SEU Suelo urbano, una alta demanda de agua, y con criterios de calidad del aire únicamente de O₃ (por falta de medición para PM 10 y PM 2.5.

Resalta que en las cinco zonas metropolitanas, se incrementa la vulnerabilidad de riesgo, al poseer un alto potencial de modificación en el SEU Clima urbano.

Conclusiones y aportaciones

Los tradeoffs entre servicios ecosistémicos urbanos son inevitables. Discernir entre el desarrollo y la conservación, bajo cierto equilibrio en las dimensiones de sostenibilidad, resulta una tarea difícil, y aún más, a escala megalopolitana, donde la capacidad de sacrificio de SEU, en ciudades que convergen en una inmensa red, abre profundas brechas y cargas forzadas (e.g. funciones vitales, pobreza).

Por tanto, el futuro de la Megalópolis de la Zona Metropolitana del Valle de México dependerá de las decisiones explícitas de gestión tomadas y la ejecución de políticas con enfoque sostenible, guiadas por acciones locales, a fin de evitar llegar a un punto de inflexión y colapso de los beneficios de los SEU proporcionados por las ciudades.

Un paso para avanzar en este sentido corresponde, justamente, a la contribución que da la aplicación del modelo metodológico para la evaluación de tradeoffs que presentamos, el cual devela la relevancia de los SEU determinados para el sistema socioecológico (la MZMVM) analizado y ofrece oportunidades clave de éxito para la toma de decisiones, al reconocer que su futuro está en juego.

Resulta imperativo actuar a la brevedad en la priorización de acciones, con base en la espacialización del riesgo de pérdida de SEU y que, a nuestra consideración, deberían jerarquizarse (de acuerdo con las condiciones actuales) de la siguiente manera: i) El Aire, ii) El Clima, y iii) El Agua. En una asíntota de balancear, soportar y prolongar la decadencia de beneficios de los SEU, dando pauta a un debate de retroalimentación y discusión a mayor profundidad.

En este contexto, resulta imprescindible continuar enriqueciendo los análisis (teóricos-empíricos-cualitativos) de evaluación, gestión y prestación de SEU, escasos en las ciudades de México, con base en la ruta de evaluación integral presentada en este trabajo. Evidentemente, el siguiente paso obedece a perfilar evaluaciones a mayor detalle (microescala) y con suficientes componentes o variables, que permitan conocer y comprender tradeoffsentre Servicios Ecosistémicos en sistemas complejos en expansión, como son las ciudades; las particularidades de estructura, relaciones y funciones en cada una de ellas establecerán las jerarquías, reglas, y fuerzas impulsoras que pondrán a prueba la capacidad de sostenibilidad, en beneficio de la población, en el espacio y el tiempo.