Este modelo híbrido está desarrollado en el marco del proyecto
FuturAgua: un
proyecto de investigación-acción financiado por el Forum Belmont y
ANR.
Motivación
El proyecto FuturAgua
se implementó en Guanacaste, Costa Rica, entre setiembre de
2013 y noviembre de 2017, con el objetivo de ayudar a tomar
mejores decisiones sobre el uso del agua para que las
comunidades estén preparadas para períodos de escasez de
agua en esta región propensa en sequias.
El enfoque de FuturAgua fue en la generación de
información sobre el estado actual y futuro del agua en la
región, y en desarrollar herramientas para apoyar a los
gobiernos locales y comunidades en la toma de decisiones
sobre el uso y el manejo del agua. Es decir, buscó
construir y generar información útil para mejorar la
seguridad del agua en Guanacaste.
Con el fin de involucrar a los actores de la comunidad para
mejorar la resilencia a la sequía y reducir las disputas por el
agua en la cuenca Potrero-Caimital, en Nicoya, así como
sensibilizar a la población acerca de la gestión del agua, se
desarrolló un proceso participativo que resultó en el diseño
colectivo de un modelo informático. "ContaMiCuenca"
es un simulador interactivo que funciona como un juego. El nombre
del modelo híbrido, "ContaMiCuenca" es un juego de palabras con un
triple significado: "Cuéntame mi cuenca"; "Contaminación de la
cuenca"; y "Cuenta conmigo en la cuenca [cogestión]". Su nombre
refuerza el uso del modelo como herramienta de frontera para la
comunicación y la comprensión de la complejidad hidrológica de la
cuenca.
Los actores locales definieron que ContaMiCuenca debe
abordar dos temas principales: (i) el riesgo de contaminación de
las aguas subterráneas con agroquímicos; y (ii) la reducción de la
disponibilidad de agua, para las necesidades básicas humanas y la
producción agrícola.
Foto: una sesión de diseño colectivo del modelo
(utilizando el método ARDI)
Una sesión del juego con alumnos de la escuela de
Curime.
Descripción y características del modelo
Red
hidrográfica de la cuenco Potrero-Caimital
La
cuenca Potrero está dividida en parcelas de 2,25
ha (150 x 150 m2) y también en areas de
actividad. Dependiendo de la altitud de cada parcela, una red
hidrográfica recibe el agua de lluvia y la drena hasta la
salida. Pero una parte del agua se infiltra en el suelo
(dependiendo del tipo de cobertura) y alimenta el acuífero.
El modelo también calcula los movimientos del agua subterránea.
Además, el modelo no sólo toma en cuenta las cantidades de agua,
sino también la calidad al considerar las concentraciones de contaminantes
químicos y orgánicos.
Los agentes
El modelo tiene 6 agentes repartidos en 4 tipos: 2
administradores de una industria agrícola; el presidente del
aldea; 2 agricultores ganaderos; y el inspector de la ciudad (ya
que la ciudad no está ubicada en la cuenca hidrográfica, no se
visualiza en la interfaz de simulación). Cada agente está a cargo
de un área determinada: una area de actividad compuesta por
parcelas.
ContaMiCuenca es un modelo híbrido en el sentido
de que permite a los usuarios interactuar con la simulación. Así,
en cualquier momento, un jugador puede abrir su interfaz de
decisión. Puede definir su estrategia para los próximos
meses. Por ejemplo, un agricultor puede decidir abrir nuevos
pastizales, vender o comprar vacas y perforar nuevos pozos. A
continuación, debe definir dónde se ubicarán sus decisiones en su
área de actividad.
Estructura del modelo
El diagrama de classes UML siguiente muestra la estructura general
del modelo:
Dinámica temporal
La dinámica del agua es la siguiente: cada mes, la cuenca recibe una
cierta cantidad de agua de lluvia (de acuerdo a 10 años de datos de
lluvia del área de estudio). Cada parcela aumenta su volumen de agua
superficial por esta agua de lluvia, luego pierde una cantidad de
agua por evapotranspiración y por consumo directo por la cubertura
vegetal. Una parte del agua restante se envía al acuífero
(infiltración) y la otra al río (escorrentía).
Cada mes, la vegetación crece, dependiendo de la cantidad de agua
disponible en el suelo. Los cultivos pueden recibir fertilizantes
(decisión del agricultor) que pueden aumentar los rendimientos en
más o menos medida. Cada semestre, los cultivos son cosechados y
vendidos. Al consumir hierba, las vacas también tienen una dinámica
de reproducción, pero también de decrecimiento si falta agua o si
los pastos se degradan.
La empresa agrícola siembra arroz al comienzo de la temporada de
lluvias y melones en la temporada seca. Cada jugador también puede
abrir nuevas parcelas para implantar pasto o teca.
Implementación
El modelo multi-agente, desarrollado en la plataforma CORMAS, puede
simular los efectos a corto y largo plazo de la gestión del agua, en
base a un paso temporal mensual.
Uso del modelo
Al inicio de una simulación, se abre automáticamente un mapa de
la cuenca del Potrero. Muestra la distribución de la vegetación
así como la ubicación de las áreas de actividad de cada jugador.
El sistema hidrográfico también es visible. Dependiendo de las
precipitaciones y del nivel del acuífero, los caudales de los ríos
pueden fluctuar, lo que se percibe por el tamaño de los ríos.
Se solicita al usuario de elegir un nombre y un agente-avatar.
En cualquier momento, un jugador puede conocer su estado abriendo su
interfaz de decisión donde aparecen las curvas de indicadores
(dinero, agua consumida, rendimientos, etc.).
En cualquier momento, los jugadores pueden conocer los costos,
necesidades y beneficios esperados de cada actividad:
