It is difficult to overstate how ongoing population loss has devastated Detroit. Between 1900 and 1950, when the rise of U.S. automobile manufacturing made the city one of America’s premier industrial and cultural centers, the population spiked from 300,000 to 1.85 million. Beginning in 1950, however, it began to fall. And its decline has been continuous to the present day, plummeting to just 700,000 in 2010, at a rate of descent nearly as swift as the rate of ascent in the first half of the 20th century.

Despite Detroit’s decades-long effort to keep pace with population loss by removing dilapidated housing stock, roughly a quarter of its 380,000 parcels are now abandoned, managed by the city or other public entities. As of July 2014, 114,000 properties have been razed, and 80,000 more are considered blighted (Austen 2014).

While the downtown is recovering and the suburbs remain vital, the “unfathomable dissolution of [the] built landscape” in vast areas of the city may shock the unsuspecting visitor (Austen 2014).

The first installment in a two-part series, this article considers the fiscal causes and repercussions of Detroit’s surplus of housing and vacant property: from the extent and location of abandoned homes and lots throughout Detroit to the downward spiral of house price declines leading to overassessment, property tax delinquency, and foreclosures; the public acquisition of that property; the pattern of land values across the city; and, finally, some potential ways to reconcile the remaining number of people with the amount of vacant and publicly held property. These measures range from targeting densely populated neighborhoods for redevelopment to establishing a greenbelt and reclaiming vacant parcels for public use as parks, forests, industrial buffers, retention ponds, and other open space (Austen 2014).

Factors Behind the Fall

The reasons for Detroit’s demise are numerous and perhaps too familiar. Federally subsidized transportation infrastructure, such as the Interstate highway system, facilitated rapid suburbanization, which was further enabled by permissive development codes. Racial tension, global economic forces, and corruption corroded what remained of the city proper. In the early stages of the malaise, higher-income residents, most of them Caucasian, left for the suburbs in search of a better quality of life, as shown in table1. By 1990, the African-American population had peaked as well and began to drop in the first decade of the 21st century. Beginning in the 1960s, Michigan auto manufacturing began its long, precipitous decline, disproportionately impacting Detroit and Flint. The loss of well-paying middle-class jobs further harmed the urban demographic and economic base, as households sought new employment opportunities elsewhere. Rising crime rates and continued erosion of public services induced another wave of exits.

Table 1 illustrates this downturn in the city’s demographic and economic conditions from 1950 through 2010. By 2012, according to government sources, median household income was just $25,000, less than half of the national median income. Poverty and unemployment rates were 38 and 27.5 percent, respectively. The labor force participation rate was 54 percent (compared to 63 percent nationwide), and for every 6.35 employed workers, there was one person receiving Social Security Disability benefits (compared to 1 of 12 nationwide). More than 34 percent of the city’s population received food stamps, and 81 percent of children in the Detroit Public Schools qualified for the Free and Reduced Lunch Program. Revenue streams became increasingly dependent on external sources, including nonresidents, as discussed in box 1. In 2013, when the city finally succumbed to the weight of accumulating fiscal challenges and declared bankruptcy, its debt and unfunded liabilities amounted to $18 billion—or $68,000 per household, which is about 2.7 times the median household income (Turbeville 2013).

The Failed Housing Market

The enormous excess supply of housing that accumulated over decades as a result of winnowing demand in Detroit corroded the value of that property. The real estate crisis of 2007–2008 dealt the final blow, resulting in the near-complete breakdown of Detroit’s housing market. By 2010, the average price of a residential property had plummeted to about $7,000 from $57,000 in 2006 (Hodge et al. 2014a). Detroit’s current excess of land and housing would likely suppress real estate price recovery in the coming years even if the population were to stabilize.

Property Tax Delinquency, Abandonment, and Public Acquisition of Property

Tax officials have not recalibrated assessment values to reflect house price declines. The resulting overassessment is as high as 80 percent (Hodge et al. 2014a), contributing to a general unwillingness to pay taxes, according to Alm et al. (2014). Their research also shows that additional factors such as high statutory tax rates and limited services such as public safety worsen this delinquency as well.

In the midst of the real estate crisis, property tax delinquency reached an alarming 50 percent (Alm et al. 2014). Figure 2 (p. 13) shows delinquency rates by neighborhood across the city in 2010. Property tax collection depends on a jurisdiction’s ability to impose sanctions for nonpayment of taxes, as noted by Langsdorf (1973). When real estate values collapse, taxing authorities have no workable enforcement mechanism; homeowners’ savings from nonpayment of property tax are greater than the value of the house they own and would lose in the instance of foreclosure. Further, proceeds from the sale of low-valued tax-foreclosed property are insufficient to cover back taxes owed and the government costs of initiating foreclosure proceedings.

Widespread failure to pay property taxes and the subsequent abandonment of homes has resulted in the public acquisition of thousands of properties throughout Detroit. Fifteen percent of the parcels within the 139-square-mile city are now empty, and nearly 25 percent of Detroit’s land area is now nontaxable, owned and managed by the city or some other public entity (Sands and Skidmore 2014), as illustrated in figure 3.

The Downward Spiral of Foreclosures

Currently, the number of properties flowing into public hands via tax foreclosure far outpaces the number of publicly held properties being purchased back by private taxpaying owners.

In Michigan, delinquent property taxes are subject to a 4 percent administration fee and 1 percent monthly interest on the delinquent amount computed at a non-compounded rate, beginning in the first month of nonpayment. After one year of delinquency, the city forfeits the property to county government, and the owner becomes subject to an additional 0.5 percent monthly interest charge. During this two-year period, owners may redeem their properties by paying all outstanding taxes and fees.

If property taxes go unpaid for more than two years, the Wayne County Treasurer initiates foreclosure proceedings. After a show cause hearing in the Circuit Court, the County Treasurer publicly auctions the foreclosed parcels. The starting bid equals the unpaid property taxes plus interest and penalties, and the proceeds are distributed proportionately to the taxing jurisdictions. If the property doesn’t sell at the first auction, the county lowers the minimum bid to $500 and holds a second auction. This procedure has led to further tax evasion, as some homeowners elect to ignore their tax bills with the expectation that they will be able to repurchase the parcel for $500 at the second auction.

Property that doesn’t sell at either auction may be transferred to a public body (city or state) or to a state or local land bank, or it may be held for a subsequent auction. County records indicate that 80 percent of the parcels sold to private buyers at auction over the past two years are once again delinquent on taxes (MacDonald 2013). Given that the tax delinquency rate is 67 percent for non-homestead property owners (Alm et al. 2014), it seems likely that a significant proportion of buyers at auction are absentee landlords who intend to reduce their operating expenses and increase their net rental income by never paying property taxes.

Property taxes are effectively optional on low-valued parcels as well. To minimize the backlog of tax-delinquent lots (MacDonald 2013), the county does not foreclose on homeowners who owe less than $1,600 in taxes and penalties in aggregate, effectively rendering these debts optional.

Expected revenue from the sale of low-valued parcels is insufficient to cover legal expenses associated with tax foreclosure and unpaid property tax balances. The end result is an increasing rate of delinquency and a growing inventory of unwanted property that ends up in the public sector, where it generates no revenue for the city.

Where to Go from Here?

Another wave of property tax-related foreclosures is expected in late 2014 and early 2015. What can be done to stabilize the situation?

Curbing Property Tax Delinquency

As mentioned, delinquency will abate when tax payers perceive that they receive commensurate returns for their money. Thus, improving the tax-service package by upgrading core services such as public safety will reduce evasion and lateness (Alm et al. 2014). Under the leadership of recently elected Mayor Mike Duggan, city government is taking steps to improve basic public service provision and put its fiscal house in order. For example, just 35,000 of 88,000 streetlights currently work, so Duggan plans to install 2,400 functioning streetlights per month (Austen 2014). He also increased the number of operating buses from 143 to 190, and improved snow plowing during the particularly harsh winter.

Lowering tax rates would modestly reduce delinquency as well (Alm et al. 2014). Roughly double the regional average, Detroit tax rates are at the state’s maximum of 67 mills and 85 mills per assessed value for homestead and non-homestead properties, respectively. While a reduction would improve the competitive position of the city relative to other communities in the region, currently there is no discussion of reducing property tax rates.

Aligning assessed values more closely with actual market conditions will also reduce delinquency. Mayor Duggan recently promised to lower assessments by 5 to 20 percent across the city to reconcile them with state guidelines. However, Duggan’s promised reductions are just a small fraction of the 80 percent cut needed to bring assesment to market levels, according to Hodge et al. (2014a).

Removing Land from the Market

In the absence of robust demand for land, which seems unlikely in the near future, the excess must be removed from the market for a period of time in order for real estate value to improve broadly across the city. Given that public entities now hold so much property, it is within the power of government authorities to credibly remove it from the market. Without this type of policy action, the possibility that these parcels could be quickly transferred to the private sector serves to hamper price recovery.

Currently, public lands are held by many public entities. Authorities from the City of Detroit, Wayne County, and state government are working to consolidate these parcels under a single entity that can manage them more effectively. Detroit Future City (2010) details the extent of the fragmented ownership of public lands:

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Public land in Detroit is held by many separate agencies, including city, county, and state agencies, as well as autonomous or quasi-governmental entities such as the Detroit Public Schools, the Detroit Housing Commission, and the Detroit Economic Growth Corporation. Few other cities have such fragmented holding of their public land inventory. There is no consistency of policy, procedure, or mission among these agencies, while many are hamstrung by burdensome legal requirements and complex procedures. The Department of Planning and Development controls the largest number of properties, yet its ability to do strategic disposition is constrained by procedural obstacles, including the need to obtain City Council approval for all transactions, however small and insignificant from a citywide perspective.

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While this consolidation process is necessary, it is not sufficient. Financial resources are required to remove blight and implement land use plans. City leaders are focused mainly on strategies to return these parcels to private ownership. If they can stimulate greater interest in Detroit property, this approach might be viable.

Indeed, opportunities for private ownership are emerging in the central business district (CBD). Daniel Gilbert, founder of Quicken Loans, has moved his headquarters to downtown Detroit and invested $1.3 billion in city real estate (Forbes 2014). And downtown renewal has led to substantial rental price increases (Christie 2014).

Land values are very high in the CBD, as depicted in figure 4 (p. 16) by the black parcels, which represent the very highest land values on the map. Detroit’s land value gradient is very steep, however. While several areas within the donut around the CBD have retained some worth, land values plunge rapidly as distance from the CBD increases, though they rise again near the city’s border, probably because amenities such as shopping are available in the nearby suburbs.

Given the weak demand outside the CBD, it may be more effective to determine which publicly held properties should return to private taxpaying parties, which properties should be taken off the market for a decade or two, with the option of returning land to the market should conditions change, and which should be permanently removed from the market.

The 2012 master plan, as outlined by Detroit Future City, calls for the reclamation of land for parks, forests, industrial buffers, greenways, retention ponds, community gardens, and even campgrounds (Austen 2014). Full implementation of this ambitious proposal requires significant financial resources. But consider how state and federal authorities intervened in the last major episode of mass tax foreclosure. During the Great Depression, many homesteaders on marginal agricultural lands in Michigan, Minnesota, and Wisconsin were unable to pay their property taxes, and this default resulted in a mass wave of tax delinquency, foreclosure, abandonment, and eventual forfeiture. In these states, county governments frequently became the owners of thousands of acres, much of which was eventually sold to the state and federal governments. The six national forests in Minnesota, Wisconsin, and Michigan, as well as the region’s numerous state forests, all have origins in this mass land abandonment of the Depression Era, as state and federal authorities pieced together a patchwork of adjacent lands purchased from counties eager to sell off their tax-forfeited property.

Today, state and federal authorities have no taste for a Detroit “bailout.” But history suggests that state and federal governments could help Detroit regain fiscal viability by purchasing patchworks of unwanted parcels, making payments in lieu of taxes, as is typical for other publicly owned lands, and then using the land for the benefit of the general public. Potential uses are mapped out in the aforementioned city master plan which the second installment of this series will explore. A federal, state, and local government partnership to reclaim these properties could help stabilize the land market and generate a revenue stream for the city and the other overlying taxing jurisdictions (including the state government via the state education tax). Property value recovery in combination with downtown reinvestment, continued efforts to improve Detroit’s tax-service package and remove blight, and long-run investment in Detroit’s human and social capital are essential elements of a sustainable Detroit recovery.

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Box 1: Targeting Nonresidents for Revenue

Detroit’s revenue streams have become increasingly dependent on external sources, including nonresidents, as its population and economic base have declined. This shift occurred in part because over time Michigan state legislatures empowered the City of Detroit to use tax-exporting strategies to help shore up weakening fiscal conditions and deal with massive structural changes to the regional economy. While there were periods during which it appeared that Detroit was on the cusp of recovery, various forces prevented “escape velocity.”

Today, the City of Detroit relies on the income tax, property tax, casino wagering tax, state revenue sharing, a utility user’s tax, federal grants, and various fees and licenses to fund public services. Of these, the casino wagering tax and the city income tax were adopted to bolster fading revenues from more traditional sources.

The casino wagering tax, based on gamers’ winning receipts, has become particularly important to the City of Detroit over the last decade, as shown in figure 2, which summarizes trends in the city’s major revenue sources from 1960 through 2012. The state legislature authorized casino gaming activity and the wagering tax in Detroit in 1996, to help the city address its fiscal challenges. By 2001, casino construction had been completed. The $180 million in additional annual revenues helped to stave off financial pressures even as other sources, such as income taxes and state shared revenues, were in decline. Up to 85 percent of gamers at the three major Detroit casinos are nonresidents, according to recent reports and interviews with gaming experts (Miklojcik 2014).

Since 1963, the city income tax has represented Detroit’s largest and, for a number of years, fastest-growing revenue source. At the time of adoption, the majority of the income tax was paid by city residents. As Detroit’s population has declined, however, the income tax on nonresidents who work in the city has become an increasing share of the city income tax base, composed of wages and salaries earned at a city-based job. The tax rate is 2.4 percent for city residents, whereas nonresidents pay 1.2 percent. While corporations and partnerships also pay an income tax, it is a very small portion of total revenues collected. According to Scorsone and Skidmore (2014), about half of the city income tax revenue in Detroit is paid by nonresidents.

State revenue sharing continues to play a critical role in Detroit’s finances, though population loss has diminished even this income source. In Michigan, state government collects a statewide sales tax and then shares a portion of the proceeds with municipal governments. Sales tax revenues are allocated to local governments based on constitutional provisions as well as state statute. The constitutional portion of revenue sharing is based on each jurisdiction’s share of the total state population. Given the dwindling number of Detroit residents, this portion of state revenue sharing has been falling for decades. The city experienced significant growth in total revenue sharing funds through the 1970s and 1980s, due to increases in statutory revenue sharing, which is distributed by formulae that have been changed by legislators many times in recent decades. But new changes to the statute combined with stagnation in the sales tax led to declining growth and eventual decline in revenue sharing for cities across the entire state in the 1990s. As Michigan entered a decade-long recession, this decline continued for most local jurisdictions, including Detroit, through the 2000s.

Some have pointed to revenue sharing reductions as a major source of stress for the City of Detroit, and a major catalyst for the bankruptcy. However, these declines affected all cities that received revenue sharing in Michigan; while cuts to revenue sharing likely influenced the timing of Detroit’s bankruptcy, they were not the ultimate cause. Further, it is important to note that revenue sharing for Detroit represents a net positive transfer of funds from the rest of the state to the city. According to the 2007 economic census, retail sales in the City of Detroit were $3.2 billion, or about 2.9 percent of the $109 billion in the State of Michigan.

In 2012, total state revenue sharing to all municipalities in Michigan was about $1 billion, and Detroit’s share of the total was $172 million, or 17.2 percent. Given that Detroit represents just 3 percent of total state retail sales in Michigan, one can conclude that the majority of state revenue sharing that flowed to Detroit originated from retail transactions that occurred outside the city.

As of 2014, the City of Detroit had approximately a $1 billion General Fund, considerably lower than in 2002 when revenue peaked at $1.4 billion. A 30 percent drop in revenues over time without a commensurate cut in expenditures led to the Detroit fiscal crisis and the eventual declaration of bankruptcy in 2013. By 2012, Detroit had borrowed more than $1 billion in an attempt to stave off default and a liquidity crisis (Michigan Department of Treasury 2013).

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About the Author

Mark Skidmore is professor of economics at Michigan State University, where he holds the Morris Chair in State and Local Government Finance and Policy, with joint appointments in the Department of Agricultural, Food and Resource Economics and the Department of Economics.

References

Alm, J., T. Hodge, G. Sands, and M. Skidmore. 2014. “Detroit Property Tax Delinquency—Social Contract in Crisis.” Lincoln Institute of Land Policy Working Paper.

Austen, B. 2014. “The Post-Apocalyptic Detroit.” New York Times, July 13. http://nyti.ms/1mFu3Jn

Center for Educational Performance and Information. Accessed in July 2014 from www.michigan.gov/cepi/0,4546,7-113-21423_30451—,00.html

City of Detroit. 2013. Comprehensive Annual Financial Report. www.detroitmi.gov/Portals/0/docs/finance/CAFR/Final%202012%20Detroit%20Financial%20Statements.pdf

Christie, Les. 2014. “I’ve Been Priced Out of Downtown Detroit.” CNN Money, May 27. http://money.cnn.com/2014/05/27/real_estate/downtown-detroit/index.html

Detroit Future City. 2010. Detroit Future City Strategic Framework Book. http://detroitfuturecity.com/framework

Forbes. 2014. “World’s Billionaires.” www.forbes.com/profile/daniel-gilbert

Hodge, T., D. McMillen, G. Sands, and M. Skidmore. 2014a. “Tax Base Erosion and Inequity from Michigan’s Assessment Growth Limit: The Case of Detroit.” Lincoln Institute of Land Policy Working Paper.

Hodge, T., G. Sands, and M. Skidmore. 2014b. “The Land Value Gradient in a (Nearly) Collapsed Urban Real Estate Market.” Lincoln Institute of Land Policy Working Paper.

Landsdorf, K. 1973. “Urban Decay, Property Tax Delinquency: A Solution in St. Louis.” The Urban Lawyer 5: 729–748.

MacDonald, C. 2013. “Half of Detroit Property Owners Don’t Pay Taxes.” The Detroit News, February 12.

Michigan Department of Treasury. 2013. Supplemental Documentation of the Detroit Financial Review Team. www.michigan.gov/documents/treasury/Review_Team_Report_Supplemental_2–19-13_411866_7.pdf

Michigan Department of Treasury. 2010. Real Property Tax Forfeiture and Foreclosure. www.michigan.gov/taxes/0,4676,7-238-43535_55601—,00.html

Miklojcik, J. 2014. President of Michigan Consultants. Information shared in personal interview with Eric Scorsone.

National Public Radio. 2014. “Chinese Investors Aren’t Snatching up Detroit Property Yet.” www.npr.org/2014/03/04/285711091/chinese-investors-arent-snatching-up-detroit-property-yet

Sands, G. and M. Skidmore. 2014. “Making Ends Meet: Options for Property Tax Reform in Detroit.” Forthcoming in Journal of Urban Affairs.

Scorsone, E. and M. Skidmore. 2014. “Blamed for Incompetence and Lack of Foresight and Left to Die.” Response to William Tabb’s “If Detroit Is Dead Some Things Need to Be Said at the Funeral.” Forthcoming in Journal of Urban Affairs.

Turbeville, W. 2013. “The Detroit Bankruptcy.” Demos, November 20. www.demos.org/publication/detroit-bankruptcy

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