1. Introducción

El Programa Estatal de Acción ante el Cambio Climático de Baja California (PEACC-BC) surge a partir del Plan Nacional de Desarrollo de México: 2008-2013. Es el instrumento que vincula tanto la visión internacional sobre dicho fenómeno y los compromisos nacionales asumidos en la Estrategia Nacional de Cambio Climático; así como también los compromisos locales para desarrollar escenarios regionales de cambio climático (CC) para el siglo XXI de evaluación de los posibles impactos y la vulnerabilidad de diferentes sectores socio-económicos y ecosistemas locales ante los posibles cambios del medio ambiente y de la definición de las medidas de mitigación y adaptación¹.

Las preguntas fundamentales que intenta responder el PEACC-BC en tanto que las alteraciones de los ciclos biogeoquímicos (i.e., carbono, calor y agua) impondrán cada vez mayores costos a la sociedad y a los ecosistemas son: ¿cuál será el costo económico para los distintos sectores socio-económicos y ecosistemas atribuibles a los efectos de CC? y ¿cuánto le costará a la sociedad en su conjunto si no adopta medidas de mitigación y adaptación para enfrentar tal cambio?

Las respuestas a estas interrogantes en el PEACC-BC se llevaron a cabo mediante estudios que consideran las repercusiones posibles del deterioro ambiental sobre diversos sectores socio-económicos para los que se dispone de precios explícitos; tales como el agropecuario (subsector agrícola y ganadero), turismo, transporte, salud, energía y economía regional. Así como también otros estudios para ciertos ecosistemas en los cuales solo existen precios implícitos tales como el marino y la biodiversidad.

En el informe, sin embargo, los estudios sectoriales de impactos del CC son parciales y no incluyen los efectos indirectos (interdependencias) y dinámicos (retroalimentaciones). Lo cual es importante ya que es reconocido que el efecto directo generado por el CC en cualquier sector y en la economía global infravalora el efecto total, puesto que los efectos directos terminarán generando efectos indirectos y, a su vez, estos generarán efectos inducidos, generándose así un nuevo ciclo de efectos (^{Jemio y Andersen, 2013})².

El propósito del presente trabajo es integrar todos los efectos asociados al CC en sectores socio-económicos claves y en la economía global en un modelo regional multisectorial de simulación dinámica (MRMSD) para Baja California. La ampliación del modelaje permitirá cuantificar los efectos totales atribuibles al fenómeno del CC en la entidad.

El MRMSD está basado conceptualmente en el enfoque sistémico, que intenta recoger las interdependencias y retroalimentaciones fundamentales que subyacen en la sostenibilidad del sistema ecológico-económico-social. Así, según el subsistema del que se trate (usos del suelo, sector económico, grupo social, etc.), se recogen algunas características sistémicas genéricas que son universalmente requeridas para la sostenibilidad del sistema.

El comportamiento del MRMSD tiene su base en la dinámica de sistemas y está compuesto de ocho subsistemas: cambio del clima, usos del suelo, sector agropecuario, economía regional, formación bruta de capital, población, turismo y calidad de vida.³ En el MRMSD están incrustados tres modelos: un modelo del uso de suelo agropecuario (agricultura y ganadería) que emplea una matriz de transición de Markov; un modelo de la economía regional intersectorial e intertemporal que utiliza una matriz de insumo-producto de Leontief y un modelo demográfico por cohorte de edad que se basa en una matriz de transición de Leslie.⁴ El modelo general tiene controladores de oferta y de demanda. El cambio climático y uso del suelo agropecuario son los principales motores del modelo. El cambio de la distribución del suelo entre los distintos subsistemas agropecuarios determina la producción agrícola y no agrícola. La dinámica de la población es afectada por el sector agrícola y no agrícola vía la demanda laboral. A su vez, la población se vincula al turismo debido a que la calidad del agua es afectada por residentes y turistas. Finalmente, la calidad de vida incorpora la valoración social entre el capital material (ingreso per cápita) y natural (suelo y agua) en el comportamiento de la migración.⁵

Los resultados del estudio muestran que el MRMSD permite obtener una mayor precisión del impacto del calentamiento global, en particular, las estimaciones apuntan a que las pérdidas económicas en varios sectores claves y en la economía global del estado son entre dos y tres veces superiores que las reportadas en el PEACC-BC. Adicionalmente, el modelo dinámico propuesto podría adaptarse al resto de las entidades federativas lo que posibilita comparar interregionalmente el efecto adverso en la estructura sectorial y global debido al CC en el país.

El trabajo se divide en siete apartados. Después de la introducción la siguiente sección muestra las proyecciones de las variables climáticas (temperatura y precipitación) unidas a los escenarios de la acumulación de gases efecto invernadero en la entidad. La tercera sección resalta los impactos directos o previstos de los estudios sectoriales y el global en la entidad debido al CC según se registran en el PEACC-BC. La cuarta desarrolla conceptualmente la estructura del MRMSD compuesta por ocho subsistemas de acuerdo con el enfoque sistémico y la dinámica de sistemas. La quinta muestra diagramáticamente la conducta dinámica del MRMSD y las variables claves. En la sección 6 se cuantifican los impactos económicos sectoriales y el global del CC en el estado. Finalmente, en la sección 7, se presentan las conclusiones.

2. Escenarios del cambio climático según el PEACC-BC

El PEACC-BC tiene como objetivos principales desarrollar escenarios regionales del CC para el siglo XXI, evaluar el impacto y vulnerabilidad regional de diferentes sectores socio-económicos atribuibles a posibles modificaciones del medio ambiente y definir medidas de mitigación y adaptación regional ante el calentamiento global.

Por ello, en el informe un primer e importante componente es la generación de escenarios referenciales o proyecciones de variables climáticas. Se destacan los cambios en temperatura y en precipitación para el presente siglo bajo dos escenarios de la acumulación de gases efecto invernadero de origen antrópico: B1 (bajas emisiones, hasta 550 ppm) y A2 (altas emisiones, hasta 859 ppm).

En relación con las proyecciones de la variación promedio anual de la temperatura ambiental para la entidad -cuya temperatura media anual está situada en 20°C- ⁶ en el escenario climático B1 se establece un incremento aproximado de 1°C para los próximos 50 años y de hasta 2.5°C hacia el final del actual siglo; en tanto que el pronóstico para el escenario de altas emisiones A2 considera un aumento de 2°C en la primera mitad del siglo y se prevé un cambio de hasta 5°C hacia la segunda mitad del mismo.⁷

En cuanto al cambio en el patrón de la precipitación-cuyo promedio anual es inferior a 250 mm- ⁸ en el escenario climático B1 se señala una caída en un rango de 12 a 15%; en tanto que en A2 se prevé una disminución que oscila entre 18 y 20 por ciento.⁹

En las proyecciones se destaca la gran variabilidad interanual en la precipitación bruta, que implica la ocurrencia de años muy lluviosos, seguidos de años con sequías que repercutirán en la disponibilidad de agua. Los escenarios de alta vulnerabilidad en la precipitación proyectan aumentos de hasta 20% en años lluviosos (efectos del Niño) y caídas de hasta 40% en años secos (efectos de la Niña).¹⁰

Por último, también en el informe se prevén efectos en la zona litoral del estado. Las proyecciones estiman un ascenso del nivel medio del mar de aproximadamente 2 ± 0.1 mm/año. Se entiende que este ascenso en el nivel del mar no es uniforme a lo largo de las zonas costeras de la península bajacaliforniana.

3. Impactos socio-económicos sectoriales del PEACC-BC

En el PEACC-BC un segundo componente se refiere a la evaluación de posibles impactos y vulnerabilidad en diversos sectores socio-económicos claves atribuibles a modificaciones del medio ambiente en Baja California -que se caracteriza por un clima semidesértico-.

En el informe se señalan repercusiones adversas para la población de la zona de la costa y fronteriza con Estados Unidos debido a la menor disponibilidad y calidad del recurso hídrico. En particular, resalta la gran dependencia de fuentes de agua originadas fuera de la región (Río Colorado) y de acuíferos locales que, en su mayoría, se consideran sobre-explotados. Se puntualiza que el Río Colorado suple 51% del agua total, mientras que los acuíferos locales proporcionan alrededor de 30% del consumo total del agua.¹¹ Además que, del total de agua disponible, el sector agrícola consume casi 87.1%, seguido por el sector público-urbano con 7.8% y el sector industrial con el 5.1% restante.

Destaca que la agricultura será uno de los sectores más dañados por el CC debido a los requisitos de riego, los aumentos en la evapotranspiración y la reducción del ciclo fenológico.¹² Específicamente, se señala que en los escenarios de bajas (B1) y altas (A2) emisiones habrá un impacto diferencial en la superficie de tierra dedicada a cada uno de los subsistemas productivos agrícolas (perennes y estacionales). Hace notar que, según el plan de cultivos, de las 470,150 hectáreas sembradas 23% de área se dedica a cultivos perennes, y 77% a cultivos estacionales; de estos 70% son de ciclo otoño invierno (OI) y 20% de segundos cultivos de ciclo primaveraverano (PV). El porcentaje de la superficie sembrada con cultivos estacionales en OI es 70% trigo, 15% algodón, 6.7% cebolla, 4.1% jitomate, 3.1% fresa, el resto es avena forrajera en OI. En el ciclo PV hay segundos cultivos sembrados; 30% trigo, 25% algodón, 9.7% cebolla, 7.1% jitomate y 4.1% fresa. En tanto, los porcentajes de siembra para cultivos perennes son 80% alfalfa verde, 8.5% uva, 8.1% espárrago y el resto para frutales (naranja, limón y dátil). Se estima en el informe que el CC inducirá una reducción mayor de los cultivos perenes en relación a los estacionales y que los cultivos del ciclo OI se reducirán el doble que los de ciclo PV.¹³

Se afirma, también, que la ganadería será otro de los sectores más perjudicados con una caída de 12 % en el escenario B1.¹⁴ Cultivos como la alfalfa verde, que es considerada como el más importante ingrediente forrajero para el ganado por su alto valor nutricional, serán afectados por su elevado consumo de agua. Lo que podrá agravarse si la carencia del agua de riego abarca otros cultivos con menos requerimientos del mismo, pero que forman parte de las dietas del ganado como son: trigo, avena, sorgo forrajero y rye-grass. Asimismo, en el informe se considera que el área destinada al establecimiento de praderas y pastos tanto en el ciclo OI como en PV se verá disminuida por efectos del cambio en el clima.

En el PEACC-BC además se establece que, aunque es muy evidente la importancia del clima en las actividades de los subsectores agropecuarios, igualmente representa un activo muy destacado para el sector turístico. El clima permite la existencia de ciertos recursos naturales básicos para el desarrollo del sector, como las actividades en destinos de sol y playa, que son atractivos turísticos de la entidad.¹⁵

Ahora bien, según el informe con 472 hoteles, que entre todos ofertan 20,661 habitaciones, se satisface la demanda de visitantes residentes del país y del exterior. En el estado alrededor de 16% del PIB se utiliza ahora para la recreación y el turismo; por el CC al que también ha contribuido este sector, puede afectarse el PIB de -0,3% a -0,5% en 2030 en el escenario B1. Pérdida que podría verse magnificada en el orden de -0,7% a -1% del PIB en el escenario climático A2. El turismo afectará la construcción de hoteles y servicios complementarios en una amplia gama de ramas del sector comercio, industria y servicios.

En el informe, el impacto adverso del CC en los sectores agropecuario, manufacturero, comercio y servicios podría cambiar la superioridad de crecimiento económico del producto interno bruto estatal (PIBE) y del empleo regional, respecto al nacional. Puesto que, si bien es cierto, en las últimas tres décadas el PIBE y empleo regional (10.1% y 3.0%, respectivamente) crecieron a un ritmo superior al nacional (3.2% y 1.5%, respectivamente), esto puede cambiar.¹⁶ De acuerdo con el informe, el incremento de 2°C en la temperatura media del aire y la reducción de la precipitación pluvial de 15% podría representar una pérdida promedio anual de entre -1% y -3% del PIBE.¹⁷

En el informe se dice que el CC inducirá cambios en el tamaño y estructura de la población de la región.¹⁸ Es decir, las menores opciones de trabajo, menores salarios y la menor calidad de vida podrán alejar a la población hacia otras regiones. La estructura de la población podrá cambiar debido, principalmente, al cambio en la demanda de puestos de trabajo que causará una emigración de jóvenes. Adicionalmente, puede inducir cambios cuantitativos en la población por factores cualitativos como la percepción sobre la calidad del ambiente, que ocasionará una revaluación de los migrantes respecto de sus necesidades y aspiraciones, y en su movimiento hacia las áreas urbanas de la entidad.¹⁹

En síntesis, en el PEACC-BC se realiza un esfuerzo por determinar los efectos negativos locales del CC basados en estudios separados y a partir de considerar los impactos directos o esperados en varios sectores socio-económicos y en la economía global. En otras palabras, los estudios de impactos sectoriales y de la economía global excluyen tanto los efectos indirectos (interdependencias) como los efectos dinámicos (retroalimentación).

4. Estructura el modelo regional multisectorial de simulación dinámica

Algunas instituciones y autores (^{Jemio y Andersen, 2013, p.2}) afirman que ignorar los efectos sectoriales indirectos y dinámicos ocasiona que se subestimen considerablemente los efectos del CC en la economía. Por ello, se debe ampliar la modelación realizada en el PEACC-BC para determinar el costo económico de sectores y el global en el estado atribuible al fenómeno del CC, al identificar los comportamientos interdependientes y de retroalimentaciones.

El modelo regional multisectorial de simulación dinámica (MRMSD) que se propone está conceptualmente basado en el enfoque sistémico e intenta recoger los vínculos y retroacciones fundamentales que subyacen en la sostenibilidad de los sistemas ecológico-económico-sociales. Así, según el subsistema de que se trate (suelo, sector económico, grupo social, etc.) se recogen algunas características sistémicas genéricas que son universalmente requeridas para la sostenibilidad del sistema ecológico-económico-social.

La estructura conceptual del MRMSD se presenta en la figura 1. Está construida sobre tres dimensiones básicas como son: medio ambiente, economía y población; consta de ocho bloques con vínculos indirectos y dinámicos entre ellos, por ejemplo, entre el CC y la producción agropecuaria, vía el uso del suelo; entre producción agropecuaria y la capacidad productiva (capital), vía la economía regional; entre el turismo, la economía y la calidad de vida, vía la población y entre el turismo y la calidad de vida, vía la población.²⁰

Fuente: elaboración propia.

Figura 1. Estructura general del MRMSD 

La especificación del MRMSD inicia con la construcción del módulo de “cambio climático” en la región. La modelación del cambio temporal de la temperatura del aire y la relación inversa entre precipitación pluvial bruta y temperatura del aire se realizó mediante el método de regresión lineal simple.

La primera ecuación indica que la temperatura promedio en la región se eleva, en promedio, α+βα-1*100 cada año, estimada de 1903 a 2003. La segunda ecuación señala que el coeficiente de conversión de temperatura del aire a precipitación pluvial es δ. Además, la segunda ecuación sirve para obtener la precipitación neta, que se refiere a la fracción de la precipitación bruta caída que impacta a los diversos sistemas productivos agropecuarios. Luego, la precipitación neta es una fracción de la precipitación bruta calculada como:

El modulo del cambio climático es la fuente central de ajuste del uso del suelo de los subsectores agrícolas. La forma concreta en que se modela el cambio temporal del “uso del suelo agropecuario” en la región es mediante el uso de Cadenas de Markov. Es claro que el CC va a ser lo suficientemente grande para que nos veamos obligados a hacer cambios igualmente grandes en los sistemas agropecuarios regionales. Así, será necesario modificar - quizás radicalmente - los sistemas productivos, incluso cultivos y ganado en los que estos sistemas están basados.²¹ Por ello, el problema del cambio del suelo se puede abordar como sigue, la superficie de la tierra de la región se distribuye en tres segmentos H1 (superficie cultivos estacionales), H2 (superficie cultivos perenes) y H3 (superficie de pastos y praderas para ganado). Cada superficie de tierra puede cambiar de una categoría de uso de la tierra a otro, en función de la temperatura y precipitación. Por ejemplo, el uso de la tierra puede cambiar de sistemas de cultivos estacionales a perenes con una probabilidad de H₁₂, que se llama la probabilidad de transición. En general, la probabilidad de transición del estado i al estado j está dada para cada combinación posible de i y j (incluyendo i = j). El sistema puede cambiar de un estado a otro o permanecer constante.

El cambio del estado es llamado comúnmente matriz de transición de Markov (H), que es el controlador (driver en inglés) de los tres usos del suelo.²² Después, a partir de esta matriz y dado el reparto de proporciones iniciales de la superficie en los subsectores agrícolas, P (t), se podrán escribir las ecuaciones en diferencias que describen el paso del uso del suelo de un periodo t al periodo siguiente t+1 como:

El cambio de la distribución de la superficie de tierra entre los distintos subsistemas de la agricultura es la principal fuente de variación de la oferta agrícola, que es una variable clave del modelo y, a su vez, se vincula con la producción sectorial del resto de la economía, al tamaño y distribución de la población y a la calidad de vida de los habitantes de la región.

La variación temporal de la “producción agropecuaria” determina la oferta agrícola de la región. Es decir, la asignación de la superficie de tierra entre los diferentes subsectores agrícolas debido al CC define la producción del sector primario. El modelo desagrega la superficie agrícola utilizada de acuerdo con el árbol jerárquico representado en la gráfica 1.

Fuente: Elaboración propia con información directa.

Gráfica 2. Árbol jerárquico de actividades agropecuarias 

El esquema toma en cuenta la limitada capacidad de sustitución de sistemas productivos de los diferentes subsectores de la agricultura.²³ Así, se asume que las superficies del suelo de las actividades agropecuarias son determinadas exógenamente por el CC. Sin embargo, los productores compran insumos primarios -incluye trabajadores- según el cambio del uso del suelo agropecuario y de los coeficientes de insumos agropecuarios de cada sistema productivo. A su vez, estas compras de insumos intermedios incrementan la demanda de producción sectorial del resto de la economía (actividades no agrícolas).

Las categorías del uso del suelo agropecuario y la razón tierra-trabajo determinan la demanda del factor trabajo. Adicionalmente, esta producción sectorial forma parte de los inventarios de la economía regional. El módulo puede ser considerado como representativo de una situación de equilibrio particular del sector agropecuario en la región para los precios observados de los insumos (materias primas y trabajo) y productos en el periodo t.

Nuestro enfoque no se aleja demasiado del seguido por otros modelos sectoriales de oferta agrícola, basados en simulación dinámica, que incorporan restricciones de tipo tecnológico, de disponibilidad de insumos primarios y de trabajo (^{TOP-MARD, 2009, p. 3}). La oferta agrícola se transferirá al movimiento de la economía regional y producirá cambios en los flujos migratorios de población.

La evolución de la “economía regional” se obtiene mediante el modelo insumo producto dinámico adaptado por ^{Johnson (1985, p.18)}. Está claro que el CC induce un ajuste en el uso del suelo de los subsectores agrícolas que afecta la producción agropecuaria, esto impacta la trayectoria temporal de la producción regional y su distribución sectorial. El problema del ajuste de la producción sectorial puede ser abordado si consideramos el sistema de ecuaciones de balance de insumo producto dinámico.²⁴

El ajuste de producción sectorial, (X(t+1) - X(t)), propuesto eliminará la demanda regional excedente, [AX(t) + G + C + I(t) + E - M - X(t)] (lo que da un nuevo equilibrio) en una unidad de tiempo, pero únicamente si dicha demanda regional excedente y el ajuste de la producción sectorial permaneciera invariable ante las tasas corrientes. En la práctica, la demanda regional excedente variará a corto plazo, igual que el ajuste de la producción, lo que resulta en una especie de juego de caza del gato (ajuste de la producción) y el ratón (exceso de demanda). Si el proceso es convergente entonces el gato cazará al ratón en el largo plazo.

Hay que notar que, como un sistema ecológico, el ajuste en la producción sectorial es una función de la demanda regional excedente. La economía responde a los cambios en la demanda excedente (el desequilibrio) al aumentar o disminuir la producción sectorial en la dirección opuesta. El mecanismo de ajuste es denominado “inventarios no planeados”.

A causa de que el ajuste en la producción sectorial es, en sí misma, una tasa, esta es una ecuación en diferencias de segundo orden -los inventarios no planeados son aquellos que están determinados por el flujo, el cambio de inventarios; pero el nivel de cambio de inventario determina la variación de la tasa de cambio de la producción sectorial. Por lo tanto, la tasa de producción sectorial está determinada por los cambios en la tasa de producción sectorial, que requiere un sistema diferencial de segundo orden para solucionar el módulo.

El cambio en la demanda final es la más importante fuente de movimiento en la economía regional y el principal vínculo entre la agricultura y el turismo. La demanda final es la suma de varias categorías de demanda incluyen: 1) demanda intermedia por sectores agrícolas y no agrícolas, AX(t); 2) demanda final exógena (contempla el gasto de los hogares, C, y el del gobierno, G, pero excluye los sectores de agricultura y turismo); 3) demanda final del sector turismo; 4) demandas finales exógenas generadas por la calidad de vida inducida por la migración; 5) otra demanda final, derivada de transferencia de ingresos a los residentes de las regiones; 6) cambios en el ingreso del sector agrícola debido a variaciones de precio de los productos básicos y 7 ) cambios en el gasto e ingreso agrícola por cambios de política. El movimiento de economía regional se vincula con la formación de capital, induce cambios en la inversión turística y los provoca en el flujo de migración.

El módulo “capital regional” introduce endógenamente el proceso de formación de capital, I(t), y las restricciones de capacidad sectorial al sistema económico regional, Xt≤Xct. Los sistemas de ecuaciones de este módulo pueden escribirse como:

Con las restricciones siguientes:

Es decir, la inversión bruta distingue la inversión de depreciación, B^d^XCt, de la inducida B^Xct+1-Xct, también se contempla que los sectores podrán tener un exceso de capacidad ideal mediante la cual compararán la capacidad real, k^Xc*t-Xct. La capacidad ideal, X ^c *(t), es proporcional al nivel esperado de consumo, que a su vez se relaciona con la demanda de la economía, α+βAXt+C+G+It. La capacidad se mide en unidades de valor de la producción en lugar de en las del valor de la inversión.²⁵ La capacidad aumenta con más inversión pero disminuye con la depreciación. La tasa de producción sectorial está limitada por la capacidad del sector, Xt≤Xct. Estas relaciones juntas crean una serie de rezagos temporales entre cambios en la demanda, cambios en la capacidad y los límites en el crecimiento sectorial. Lo cual se transferirá al movimiento de la producción sectorial de la economía regional.

La dinámica de la “población” se modela mediante la matriz de transición de Lesli. Es claro que el crecimiento poblacional depende tanto de la distribución de la natalidad y la mortalidad en las diferentes edades, las cuales le son características a la región, como de la distribución actual del número de individuos en cada clase de edad, lo que refleja las condiciones ecológicas recientes a las que ha estado expuesta la población.

Como el interés consiste en analizar la dinámica de la población estructurada por edades que vive en la entidad, consideramos siete cohortes de edad G1 (0-9), G2 (10-19), G3 (20-29), G4 (30-39), G5 (40-49), G6 (5059) y G7 (60-más). El módulo representa los cambios demográficos que resultan de la natalidad, sobrevivencia, migración y calidad de vida. Por ejemplo, la probabilidad de que el grupo G1 en t pase al G2 en t+1 será L12, llamada probabilidad de transición demográfica de Leslie (L).²⁶ De manera abreviada, a partir de esta matriz y dada la composición de la población inicial, N(t), podemos escribir las ecuaciones en diferencias que describen el paso de un grupo de edad de un periodo t al periodo siguiente t+1.

El sistema de ecuaciones expresa el cambio en el número de individuos en las clases de edad en el instante t+1, en función del número de individuos de cada grupo de edad en el instante t y de la información disponible sobre las variables consideradas anteriormente. Un medio ambiente cambiante o inestable que afecta a la economía en general es fuente de cambio en la migración que, a su vez, afecta el tamaño y estructura de la población regional.

El módulo “turismo” está interconectado con “población”. El comportamiento dinámico del turismo está determinado por la demanda de sus servicios. El sistema consiste básicamente en número de turistas, número de habitaciones de hotel, número de noches de estadía y el precio de habitación por noche. La tasa de beneficio del sector depende del gasto/ingreso total y de la tasa de ocupación de habitaciones de hotel. El número de habitaciones depende de las inversiones en el sector y de la tasa de depreciación de las habitaciones. Las habitaciones son el acervo de capital del sector turístico. Los ingresos totales del turismo, a su vez, influyen en el tamaño de la “economía regional” (ingreso, compras y empleo) y forman parte de los inventarios de la producción sectorial. La demanda de noches de estancia en hoteles depende de indicadores de la calidad del medio ambiente (agua, playas y zonas turísticas) vinculándose con los niveles de capital natural en la región. Además, la calidad del agua afecta la demanda de turistas.

La calidad del agua depende de la cantidad utilizada por residentes en el estado y turistas, asi como de la tasa de reciclaje de la misma. La calidad de las playas está determinada por la tasa de ocupación hotelera (número de turistas divididos entre el total de habitaciones) y lo atractivo de las zonas turísticas depende del volumen de turistas que la visitan. Cuando se construye un nuevo hotel, una nueva zona de playa se desarrolla y después se pone a disposición de los turistas. En este sentido, se asume que a los turistas no les gustan las playas totalmente vacías o congestionadas.

Por último, el bienestar social general de los individuos y la sociedad es evaluado por el concepto “calidad de vida”. Este concepto no debe ser confundido con el nivel de vida o capital material que se basa en ingresos, riqueza o empleo. La calidad de vida incluye también indicadores del capital natural (calidad de agua, uso del suelo, etc.) y otros indicadores de capital cultural (identidad, recreación), capital histórico (pertenencia o cohesión social) y social (salud física, educación). Por ello, el módulo “calidad de vida” induce una migración endógena orientada por la oferta (cada inmigrante crea su propio puesto de trabajo a partir de la calidad de vida), que se agrega a la migración enfocada por la demanda (migración por motivos laborales).

Para determinar el comportamiento dinámico “calidad de vida” se necesita la estimación de un conjunto de “elasticidades de calidad de vida”, definidas como la proporción de migración neta (entrada de migrantes - salida de migrantes) para categorías de edad (20-59 y 60-más) debido a cambios en dos tipos de capital: material y natural. Como alternativa a la estimación directa de las “elasticidades de calidad de vida”, al no contar con información oficial o publicada se “tomaron prestadas” las elasticidades del estudio TOPMARD.²⁷

El bloque requiere, también, que se estimen las tasas de cambio para cada tipo de capital. Para el coeficiente del capital material, el cambio en el ingreso por habitante fue dividido por su coeficiente de regresión. Mientras que, en el caso del capital natural, se utiliza el cambio porcentual en proporción de las variables calidad del agua y usos del suelo.

Con los anteriores cálculos del capital se estima el nivel de migración inducida para dos categorías de edad (20-59 y 60-más). La primera categoría de edad incluye a los individuos activos en el mercado de trabajo (20-59), pero que migran (entradas o salidas) sin relación directa a las oportunidades de mercado de trabajo. La segunda categoría de edad contempla a los individuos retirados (60-más), pero que migran para una mejor calidad de vida. Esta última categoría de edad no afecta la oferta de trabajo, sino a la población y al ingreso de la economía regional. Ambas categorías de edad contribuyen a la demanda final (consumo) debido al cambio en el ingreso personal.

Para acomodar esta nueva migración por condiciones de vida u orientada por la oferta en la economía se necesita un incremento en las exportaciones para emplearlos y se tiene que sumar a la demanda final (consumo). De esta manera se supone que la nueva demanda final y el empleo mantienen las mismas estructuras regionales.

5. Programación del modelo regional multisectorial de simulación dinámica

El comportamiento del modelo MRMSD tiene su base en la dinámica de sistemas, que es una metodología para la construcción de modelos de simulación para sistemas complejos como los que son estudiados en ecología, economía y demografía.²⁸La dinámica de sistemas aplica, básicamente, las ideas de interdependencia y retroalimentación, junto con la teoría de modelos en el espacio de estados y procedimientos de análisis numérico. Por lo tanto, es una metodología en la categoría de los denominados “sistemas suaves”.²⁹

El objetivo del MRMSD, como ocurre en la dinámica de sistemas y en todas las metodologías de sistemas suaves, es llegar a comprender cómo la estructura del sistema modelado es responsable de su comportamiento. Dicha comprensión, normalmente, debe generar un marco favorable para la determinación de las acciones que pueden mejorar el funcionamiento del sistema modelado o resolver los problemas observados. La ventaja principal de esta técnica consiste en que tales acciones pueden ser simuladas a bajo costo, con lo que es posible valorar sus resultados sin necesidad de ponerlas en práctica en el mundo real.

La simulación del MRMSD se realiza mediante el software ^{Stella (ISEE Systems, 2005)}, herramienta de modelado que integra la interdependencia y retroalimentación. Así, Stella es un programa de simulación dinámica con amplia capacidad interactiva que permite mostrar el modelo al utilizar procedimientos gráficos a través de íconos. En particular, emplea cuatro elementos de la simbología de Forrester.

La programación del MRMSD en Stella se muestra en la figura 2. En ella podemos observar, en síntesis, que el modelo inicia en el bloque del cambio climático que se interconecta con el cambio en los usos del suelo, y este impacta a la producción primaria dividida en distintas actividades agrícolas. La oferta agrícola afecta el movimiento de los sectores de la economía y, en consecuencia, la demanda de trabajadores. Esto provoca que exista un exceso de oferta y demanda de trabajadores que se ajusta por migración y crecimiento poblacional natural. El crecimiento poblacional y la producción sectorial impactan al sector comercio y también afectan a la calidad de vida debido a cambios en dos tipos de capital: material y natural.

Figura 2. Estructura conceptual y programación del MRMSD 

6. Escenarios del cambio climático y resultados empíricos

Para cuantificar los efectos totales atribuibles al fenómeno del CC en la entidad se debe establecer un escenario climático base. Dicho escenario servirá para ver cómo el CC se traduce en impactos sectoriales y como referencia para la evaluación en la economía global.³⁰ El escenario base no debe verse como el mejor pronóstico, ni como el resultado más probable. Los resultados de simulación deben verse sólo como indicativos y ser comparados en relación con el escenario base.

El escenario climático base consiste en una senda de crecimiento económico sustentable con el sistema ecológico-económico-social estatal apoyado en la tendencia de los últimos 30 años. En este escenario ninguna política de mitigación del CC es impuesta y se contrasta con los escenarios climáticos B1 y A2, que consisten en incrementar la temperatura y disminuir la precipitación.

En cada bloque del MRMSD las variables o indicadores ofrecen una panorámica de los resultados de la situación ambiental y territorial. No obstante, se seleccionaron únicamente ciertas variables (marcadas con asterisco) que se presentan y explican sistemáticamente.

El MRMSD utiliza la matriz de insumo-producto de Baja California del año 2008 y hace los cálculos de simulación del sistema del año 2010 hasta el 2030. Las condiciones iniciales y las relaciones de las variables se basan en datos provenientes de diversas fuentes sobre la economía de Baja California (MIPBC-COLEF, 2008; ^{INEGI, 2009}); de los subsectores agrícolas (^{INEGI, 2010}), sector turismo; en el uso del suelo agropecuario, proyecciones climáticas y disponibilidad de agua (^{PEACC-BC, 2012}) y sobre datos demográficos (^{Conapo, 2010}; ^{INEGI, 2010}).

El cuadro 1 muestra los valores iniciales y unidades de las variables endógenas clave para el escenario climático de Baja California.

Las variables climáticas del PEACC-BC indican un incremento de la temperatura media de 0.01°C por año para Baja California en el escenario climático base. La temperatura media se incrementará a finales del siglo XXI en 2°C (0.04°C) y 5.0°C (0.090°C) en los escenarios de bajas emisiones o B1 y altas emisiones o A2, respectivamente. La lluvia anual disminuirá, en promedio, 25 mm y 40 mm en los escenarios B1 (10%) y A2 (15%). Además, el valor de la precipitación neta anual o efectiva, que es medida como una fracción de los requerimientos hídricos de los dos cultivos de mayor importancia, trigo (cultivo estacional) y alfalfa (cultivo perenne) normaliza a 40.2 mm y 65.0 mm en los escenarios B1 (15%) y A2 (25%).³² Los parámetros climáticos utilizados en el modelo en los escenarios BI y A2 se presentan en el cuadro 2.

En el cuadro 3 se muestran los cambios en el patrón de usos del suelo entre los subsistemas productivos agropecuarios generados por el déficit hídrico y el aumento en el calor de la entidad. En los escenarios climáticos B1 y A2 al volverse más estacional el clima ocasiona efectos importantes sobre el manejo de los subsistemas productivos agropecuarios en la entidad, reduciéndose la superficie de tierra para cultivos perennes y pastos, en mayor medida que la superficie de tierra de cultivos estacionales.

Al identificar los comportamientos interdependientes y de retroalimentaciones sectoriales, cuando existen bajas emisiones o B1 existe una reducción de las superficies de tierra para cultivos, estacional, perennes y pastos para ganado, de -8%, -27% y -18% respectivamente y cuando existen altas emisiones o A2 la caída es de -5%, -50% y -52%. Comparados con el escenario base de -8%, -15% y -10%, respectivamente.

En el cuadro 4 se presenta la variación en el volumen de producción, empleo y demanda de insumos agropecuarios inducida por el cambio del patrón de cultivos y hato de ganado generado, a su vez, por el efecto invernadero (escenarios B1 ó A2) en la entidad.

Como se asume en el modelo, la superficie de tierra dedicada a las actividades agropecuarias está determinada exógenamente por el CC. Después, los productores del sector agropecuario ajustan a la baja las compras de insumos primarios, trabajadores y materias primas, en cualquiera de los dos escenarios. En el escenario de baja emisiones (B1) la caída media de las tres variables (producción, empleo y materias primas) de los tres subsistemas productivos agropecuarios (con variaciones entre sí de ±2 %) es de -9%, -28% y -18%, respectivamente. Mientras que en el escenario de altas emisiones (A2) es de 6%, 51% y 53%. Comparados con el escenario base de 9%, 16%, 10%, respectivamente.

En el cuadro 5 se muestran las pérdidas económicas y sociales medidas a través de caídas en la producción, capacidad productiva sectorial (capital) y empleo en el sector agropecuario, manufacturero y comercio y servicios, así como en la economía global ocasionadas por el CC en la entidad.

De acuerdo con el modelo el CC tiene un efecto adverso sobre el crecimiento de sectores claves de la economía regional a través de diversos mecanismos: provisión de insumos primarios, cambios en la demanda final, variaciones en la capacidad productiva (capital), modificaciones en la demanda de noches de hotel, reciclaje de agua por cambios en turismo y población y menor demanda por caída de ingresos, entre otros. En el escenario climático de baja emisiones o B1 la disminución media de las tres variables (producción, empleo y capital) el sector agropecuario, manufacturero y comercio y servicios (con variaciones entre ellas de ±0.5 %) es de -4%, -7% y -4%, respectivamente. En tanto que el efecto negativo en el PIBE será de -5%, la caída del empleo regional de -10 % y la pérdida de capital menor a -5%, en un periodo de 15 años.

En el escenario A2 los efectos del CC en sectores claves y la economía regional tienden a acumularse en el tiempo y pueden alcanzar magnitudes considerables. Los efectos adversos del escenario en la producción terminan generando una caída en el ingreso de las empresas y hogares residentes, que se traduce en una disminución en la inversión y en un menor consumo, los cuales, a su vez, generan un nuevo ciclo de efectos inducidos, lo que dificulta que la economía retorne a los niveles de producción que se habían alcanzado de no haberse producido el CC. El escenario señala una caída mayor media de las tres variables (producción, empleo y capital) el sector agropecuario, manufacturero y comercio y servicios (con variaciones entre sí de ±0.8 %) de -6%, -9% y -6%, respectivamente. Mientras que el efecto negativo en el PIBE será de -6.5%, la caída del empleo regional de -14 % y la pérdida de capital de menos de -5.4 %, en un lapso de 15 años.

La ampliación del modelaje del PEACC-BC muestra que los efectos totales negativos por sectores y a nivel general en la economía regional son entre dos y tres veces mayores que los efectos directos reportados en el informe, lo que apunta a la importancia de no excluir los efectos indirectos (interdependencias) ni los efectos dinámicos (retroalimentación) en la evaluación del deterioro ambiental a nivel regional.

En el cuadro 6 se muestra la interdependencia y dinámica de algunas variables demográficas (población, población económicamente activa y migración) vinculadas al nivel de actividad económica de la entidad, determinada, a su vez, por efectos del CC a escala regional.

En el análisis de los escenarios climáticos B1 y A2 es importante observar que, aunque se reconoce que no se puede determinar una relación univoca entre CC antropogénico y migración laboral, ya que intervienen diversos factores económicos y sociales en los flujos migratorios, sí se ha demostrado que la degradación ambiental actúa como un acelerador del proceso migratorio, lo que obliga a la población a buscar lugares que les puedan ofrecer medios de vida más estables y seguros.

En general, según el modelo, la dinámica demográfica regional guarda relación con el crecimiento económico y con la calidad de vida debido a los cambios en los dos tipos de capital (material y natural), que, al mismo tiempo, se ven afectados por el CC. Así, el cuadro presenta procesos de cambio “naturales”, es decir, muestran un descenso del tamaño de la población, acompañado de cambio en su estructura resultado de la salida de flujos migratorios en la categoría de edad de trabajo y de retirados que buscan una mejor calidad de vida.

La alteración climática en el entorno geográfico tiene claros estos efectos sobre la estructura de edades de la población en el escenario climático B1. Se estima que el nivel de migración inducida para dos categorías de edad laboral (10-19 y 20-29) es de -26.7 y -5.3 miles de individuos, esto es, una salida de migración en edades trabajo derivado de la contracción económica. Más aún, la categoría de edad que incluye individuos retirados (60 y más) muestra una salida de -6.6 miles de individuos que salen por cuestiones de percepción de calidad del ambiente. La salida de población neta es de -23.9 miles de individuos.

El escenario climático A2 apunta a un mayor cambio en la estructura de la población debido principalmente al cambio en la demanda de puestos de trabajo en la categoría de jóvenes (10-19 y 20-29) con -29 y -8 miles de individuos y de retirados (65 y más) con -6 mil individuos. La pérdida de población neta es de -30 mil individuos en la economía regional.

En el cuadro 7 se exhiben los datos de la interacción entre turismo, economía regional, medioambiente y el CC. Se destacan del cuadro las variables: producción bruta sectorial, demanda de noches de turistas, número de habitaciones, tasa de ocupación hotelera, beneficio monetario por habitación, calidad del agua, reciclaje del agua, monto de inversión en el sector y percepción de la calidad del servicio en el sector turismo. Es importante observar, antes de analizarlas, que las variables sujetas a estudio no incluyen el periodo estacional, en cuanto motivo de visita (invierno, verano y otoño), y que las relaciones entre estas variables muestran teóricamente efectos positivos y negativos.

En el modelo, se asume que la importancia de la actividad turística reside, en general, en la afluencia de visitantes y en la derrama económica que éstos generan en la entidad. Dicha importancia o impacto puede ser traducida directamente en construcción de nuevos hoteles, ingresos públicos y creación de nuevas fuentes de empleo; e indirectamente en la generación de servicios complementarios, en una amplia gama de ramas del sector de la manufactura, agricultura y comercio y servicios.

En cuanto a los viajeros fronterizos en la entidad tenemos los visitantes y turistas. Es decir, solo una proporción de turistas extranjeros demandan hospedaje en la entidad respecto al total de viajeros fronterizos (el rango oscila entre 35% y 45%). Así, en el escenario de bajas emisiones o B1 se registran las siguientes caídas: número de turistas que demandan hospedaje -1%, número de habitaciones -5%, tasa de ocupación hotelera -2%, beneficio monetario por habitación -1%, calidad del agua -7%, monto de inversión en el sector de -10% y una caída en la percepción de la calidad del medio ambiente de -219 por ciento. Se presenta, asímismo, un aumento de la cantidad de agua reciclada de 8 % por ciento. Por su parte, el producto bruto generado por el sector turismo disminuye -1 por ciento.

En el escenario climático de altas emisiones (A2) se observan las siguientes reducciones: número de turistas que demandan hospedaje -5%, número de habitaciones -7%, tasa de ocupación hotelera -2%, beneficio monetario por habitación -4%, calidad del agua -12%, monto de inversión en el sector de -14% y una caída en la percepción de la calidad del medio ambiente de -539 por ciento. Así como también un aumento de la cantidad de agua reciclada de 15 %, en tanto que el producto bruto sectorial cae 5 por ciento.

7. Conclusiones

En este trabajo se amplió la modelación realizada en el PEACC-BC al abandonar la explicación simple de los impactos directos del CC a partir de estudios parciales, por un enfoque sistémico y relacional dinámico.

Para ello, planteamos un MRMSD que parte de la idea de concebir a la entidad federativa como un sistema ecológico-económico-social sustentable, que nos permite interpretarlo como un conjunto de subsistemas (suelo, sectores de actividad, grupos sociales) interrelacionados e interactuantes entre los que se mueve materia, en un flujo que sigue las trayectorias interconectadas. Los subsistemas están relacionados de tal forma que un cambio en uno de ellos tiene la capacidad de producir cambios en todos los demás. Desde esta concepción, asumimos que la entidad es un sistema suave y la conducta del sistema nos conduce a la idea de ciclo de retroacción, definido como la serie de fases y cambios efectuados según una sucesión ordenada mediante la cual el sistema evoluciona a lo largo del tiempo y regresa en algún momento a las condiciones iniciales por las que ha pasado en una etapa anterior. En este sentido, el enfoque sistémico y la metodología de dinámica de sistemas permite tener una visión más detallada y rica sobre la magnitud, y cómo los impactos del CC transitan en los diferentes sectores claves y en la economía regional, en el largo plazo.

Los cálculos del MRMSD muestran que el CC tiene un efecto adverso sobre la estructura sectorial y la economía regional, no solamente por los efectos directos, sino también por los efectos indirectos y dinámicos sobre otros sectores de la economía regional, que se transmiten a través de diversos mecanismos: uso del suelo, provisión de insumos primarios, variación de demanda final, demandas de noches de hotel, reciclaje de agua por cambios en turismo y población, pérdida de capacidad productiva (capital), menor demanda por caída de ingresos, etc. Después, las pérdidas económicas globales estatales fluctúan en un rango de -5 y -6.5% del PIBE, que son entre dos y tres veces mayores que los efectos directos reportados en el informe, si no tomamos medidas de mitigación y adaptación del CC.

Igualmente se exhibe la importancia de los efectos en sectores claves ante el CC. En cualquiera de los escenarios climáticos existe una reducción de las superficies de tierra para cultivos estacional, perennes y pastos para ganado -8%/-5%, -27%/-50% y -18%/-52%; en el sector agropecuario una disminución media de las tres variables (producción, empleo y materias primas), de los tres subsistemas productivos agropecuarios (con variaciones entre ellas) de -9/-6%, -28%/-51% y -18%/-53%; en la economía regional una caída promedio de las tres variables (producción, empleo y capital) de los sectores agropecuario, manufacturero y comercio y servicios (con variaciones entre sí) de -6%, -9% y -6%; en el tamaño y estructura de la población y en la migración inducida para dos categorías de edad laboral (10-19 y 20-29) de -26.4/-29 y -5.3/-8.0 individuos y de retirados (65 y más) con -6.6/-6.0 individuos. Además, muestra graves impactos negativos en el sector turístico.

Por último, para que el PEACC-BC no se convierta únicamente en un catálogo de buenas intenciones o en un marco regulatorio sin capacidad de aplicación en el estado es importante precisar de forma más exacta la magnitud de las consecuencias ocasionadas por el CC a nivel regional y usar el MRMSD para evaluación de políticas del medio ambiente.