Vol. 5 Núm. 1 / Enero Junio 2024
Estrategias integradas para la mejora de la sostenibilidad
ambiental
Integrated strategies for the improvement of environmental sustainability
Estratégias integradas para a melhoria da sustentabilidade ambiental
TayHing-Cajas, Carolina
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
ctayhing@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-5433-6544
Díaz-Ponce, Mariela
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mdiaz@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-8944-5994
Guerrero-Chuez, Norma
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
nguerrero@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3192-5981
Herrera-Feijoo, Robinson J.
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
rherreraf2@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3205-2350
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v5/n1/418
Como citar:
TayHing-Cajas, C., Díaz-Ponce, M., Guerrero-Chuez, N., & Herrera-Feijoo, R. J. (2024).
Estrategias integradas para la mejora de la sostenibilidad ambiental. Código Científico Revista
De Investigación, 5(1), 11111123.
Recibido: 16/05/2024 Aceptado: 12/06/2024 Publicado: 30/06/2024
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Resumen
Este estudio abordó la sostenibilidad urbana en la ciudad de Valdez, provincia de Esmeraldas,
Ecuador, utilizando un enfoque no experimental. Se recopilaron datos de diversas fuentes,
incluyendo encuestas exhaustivas, observaciones de campo y el Plan de Desarrollo y
Ordenamiento Territorial (PDyOT). A través de un análisis de componentes principales (ACP),
se seleccionaron 11 variables discriminantes de un total de 26, explicando el 98,50% de la
variabilidad. La "compacidad absoluta" resultó ser la variable más influyente, destacando la
importancia de la proximidad de áreas verdes (250 m² a 400 m²) para mejorar la conectividad
y la disponibilidad de espacios verdes por habitante. El estudio también identificó componentes
críticos relacionados con el consumo de energía, la planificación urbana y la actividad
comercial. Un análisis de árbol de decisión con seis nodos resaltó la relevancia de la
"compacidad absoluta" y la proximidad de áreas verdes en la sostenibilidad urbana. Además,
se observó que la densidad de servicios comerciales contribuye más significativamente a la
sostenibilidad que la densidad de espacios verdes. Los resultados subrayan la necesidad de una
planificación urbana integrada que priorice la gestión de recursos, la conservación de áreas
verdes y la eficiencia energética. En conclusión, este estudio proporciona una base sólida para
abordar los desafíos de sostenibilidad urbana en Valdez, promoviendo acciones concretas y
compromisos a largo plazo. La implementación de estrategias basadas en los hallazgos puede
guiar efectivamente las políticas para mejorar la calidad de vida y la sostenibilidad en la ciudad.
Palabras clave: Sostenibilidad urbana; indicadores ambientales; estrategias ambientales;
diagnostico ambiental
Abstract
This study addressed urban sustainability in the city of Valdez, Esmeraldas Province, Ecuador,
using a non-experimental approach. Data were collected from a variety of sources, including
comprehensive surveys, field observations, and the Development and Land Use Plan (PDyOT).
Through principal component analysis (PCA), 11 discriminant variables were selected from a
total of 26, explaining 98.50% of the variability. Absolute compactness" turned out to be the
most influential variable, highlighting the importance of the proximity of green areas (250
to 400 m²) to improve connectivity and the availability of green spaces per inhabitant. The
study also identified critical components related to energy consumption, urban planning and
commercial activity. A six-node decision tree analysis highlighted the relevance of "absolute
compactness" and proximity to green areas on urban sustainability. In addition, the density of
commercial services was found to contribute more significantly to sustainability than the
density of green space. The results underscore the need for integrated urban planning that
prioritizes resource management, green space conservation, and energy efficiency. In
conclusion, this study provides a solid foundation for addressing urban sustainability
challenges in Valdez by promoting concrete actions and long-term commitments. The
implementation of strategies based on the findings can effectively guide policies to improve
the quality of life and sustainability in the city.
Keywords: urban sustainability; environmental indicators; environmental strategies;
environmental diagnosis.
Resumo
Este estudo abordou a sustentabilidade urbana na cidade de Valdez, província de Esmeraldas,
Equador, utilizando uma abordagem não experimental. Os dados foram recolhidos a partir de
uma variedade de fontes, incluindo inquéritos exaustivos, observações no terreno e o Plano de
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Desenvolvimento e Ordenamento Territorial (PDyOT). Através da análise de componentes
principais (PCA), foram seleccionadas 11 variáveis discriminantes de um total de 26,
explicando 98,50% da variabilidade. A "compacidade absoluta" revelou-se a variável mais
influente, destacando a importância da proximidade de áreas verdes (250 a 400 m²) para
melhorar a conetividade e a disponibilidade de espaços verdes por habitante. O estudo
identificou igualmente componentes críticas relacionadas com o consumo de energia, o
planeamento urbano e a atividade comercial. Uma análise de árvore de decisão de seis nós
destacou a relevância da "compacidade absoluta" e da proximidade de áreas verdes para a
sustentabilidade urbana. Além disso, verificou-se que a densidade de serviços comerciais
contribui mais significativamente para a sustentabilidade do que a densidade de espaços verdes.
Os resultados sublinham a necessidade de um planeamento urbano integrado que prioridade
à gestão dos recursos, à conservação dos espaços verdes e à eficiência energética. Em
conclusão, este estudo fornece uma base sólida para enfrentar os desafios da sustentabilidade
urbana em Valdez, promovendo acções concretas e compromissos a longo prazo. A
implementação de estratégias baseadas nos resultados pode efetivamente orientar as políticas
para melhorar a qualidade de vida e a sustentabilidade na cidade.
Palavras-chave: Sustentabilidade urbana; indicadores ambientais; estratégias ambientais;
diagnóstico ambiental; diagnóstico ambiental
Introducción
La urbanización es un fenómeno predominante y una estrategia clave para impulsar el
crecimiento económico (Zhang & Chen, 2021). Este proceso de expansión urbana influye
significativamente en las políticas de planificación urbana contemporáneas, orientadas hacia el
desarrollo, la expansión y la gestión de las ciudades para alcanzar un crecimiento sostenido
(Bamrungkhul & Tanaka, 2023). Según proyecciones de las Naciones Unidas, se estima que
para el año 2050 aproximadamente el 68% de la población mundial vivirá en entornos urbanos.
Este incremento tendrá un impacto significativo en la sostenibilidad de los sistemas urbanos,
los cuales se verán desafiados por el aumento de la demanda de recursos, energía y la necesidad
de gestionar los desechos (Viglia et al., 2018).
Por lo tanto, es crucial implementar indicadores de bienestar ambiental que permitan
sintetizar, comprender y monitorear las complejas interacciones necesarias para mejorar las
políticas de sostenibilidad urbana (Musa et al., 2015). Por otro lado, Salazar et al. (Salazar et
al., 2019) menciona que, los procesos de urbanización en América Latina han mejorado las
condiciones de vida en algunos sectores de la población, pero no han sido inclusivos. Entre los
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desafíos se destacan los asentamientos informales, la falta de servicios, la segregación
residencial, la gentrificación, la inseguridad y los riesgos socioambientales. En este contexto,
los indicadores ambientales urbanos se presentan como herramientas fundamentales para
abordar las especificidades y características locales, esenciales para desarrollar estrategias que
preserven el capital natural y reduzcan los efectos de la contaminación en los entornos urbanos
(Velazquez-Mar & Salazar-Solano, 2020).
En este sentido, Rebotier et al. (2020) señalan que, la provincia de Esmeraldas ha
experimentado históricamente un impacto limitado de la planificación urbana, llegando incluso
a describirse como una ausencia de planificación en lugar de un mero incumplimiento. La
regulación territorial en la provincia se enfoca en mitigar los riesgos desde una perspectiva de
construcción social, donde la población se ve obligada a satisfacer sus propias demandas de
vivienda, equipamientos y servicios, mientras que el estado interviene financiando
infraestructuras destinadas a la economía productiva. La importancia de una planificación
urbana adecuada y la implementación de marcos legales para fomentar el desarrollo sostenible
en el cantón Eloy Alfaro y la ciudad de Valdez es crucial para cumplir con el Objetivo de
Desarrollo Sostenible número 11, cuyo propósito es crear comunidades sostenibles, fortalecer
infraestructuras resilientes y preservar los ecosistemas naturales
Este estudio evaluó el nivel de sostenibilidad ambiental basado en indicadores de
sostenibilidad urbana (ISAU) en el cantón Eloy Alfaro, provincia de Esmeraldas. Se
consideraron los impactos negativos derivados de la interacción humana y cultural en el medio
ambiente. A partir del diagnóstico de estos indicadores, se identificaron potenciales estrategias
dirigidas a fomentar el crecimiento urbano a través de acciones favorables que respondan a los
procesos medioambientales y antropogénicos, equilibrando los factores social, cultural,
económico y ambiental.
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Metodología
Área de estudio
El estudio se desarrolló en la zona urbana de la ciudad de Valdez, cabecera del cantón
Eloy Alfaro. Esta ciudad cuenta con una población de 6,226 habitantes y está delimitada por
las parroquias Pampal de Bolívar, La Tola y Tambillo al norte, sur y este respectivamente.
Valdez abarca un área de 120 km², lo que representa el 2.57% del área total del cantón Eloy
Alfaro. Geográficamente, la ciudad se encuentra en las coordenadas E 24424,10 N 38157,20
en el norte del país, a una altitud media de 6 metros sobre el nivel del mar.
Métodos
La fase diagnóstica se centró en la recopilación de datos relacionados con la
planificación territorial, incluyendo el Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial (PDyOT)
del cantón. Dentro de la planificación territorial, se consideraron variables como la población
urbana, usos del suelo e intensidades, edificaciones, patrimonio, vivienda y hábitat, espacios
públicos urbanos, áreas verdes, acceso sostenible al agua potable, demanda y consumo de
energía eléctrica, riesgos, recolección de residuos sólidos urbanos y calidad del aire. A partir
de estas variables, se desarrollaron los Indicadores de Sostenibilidad Urbana (ISAU), siguiendo
la metodología propuesta por Giraud Herrera & Morantes (2017).
El lculo muestral para poblaciones finitas reflejó un total de 192 lotes y 129 viviendas,
con un nivel de confianza del 95% y un margen de error del 5%. Esta distribución se realizó de
forma aleatoria mediante la herramienta “Create Random Points” en el software ArcGIS. Las
encuestas permitieron registrar variables predictoras con el propósito de evaluar 12 ítems
(Tabla 1), adaptados a la metodología propuesta por Giraud Herrera & Morantes (2017).
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Tabla 1.
Indicadores de sostenibilidad ambiental urbana (ISAU) del cantón Eloy Alfaro
Componente
Variables
Indicador
Ocupación de tierras
y operación de la
ciudad
Población urbana
Tasa de crecimiento de la población
Usos del suelo e
intensidades
Densidad neta de la población
Porcentajes de áreas residenciales
multifamiliares (Pisos)
Edificios
Herencia
Superficie construida por habitante
Edad de los edificios (años)
Dureza de los edificios
Edificios patrimoniales
Vivienda y hábitat
Vivienda y hábitat
Densidad de viviendas (m²*hab)
Espacios públicos
urbanos y áreas
verdes
Áreas verdes
Áreas verdes por habitantes (m² *
habitante)
Techos verdes
Proximidad de áreas verdes y
espacios públicos (m)
El ciclo del agua
Acceso sostenible a agua
potable y saneamiento
Consumo de agua potable por aporte
(m³)
Riesgo socio
naturales
Riesgo
Riesgo de inundación
Nota: Autores (2024)
Los datos recopilados se organizaron en hojas de cálculo en Microsoft Excel y
posteriormente se sometieron a evaluación y análisis utilizando el software SPSS versión 25.
Se llevó a cabo un análisis de componentes principales (ACP) para identificar las relaciones
lineales entre variables clave de sostenibilidad, seleccionando 11 variables relevantes basadas
en sus estructuras. A partir de este análisis, se realizó un análisis de árbol de decisión utilizando
una variable dependiente con el objetivo de analizar y evaluar los factores que influyen en el
equilibrio ambiental de la ciudad.
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Resultados
Análisis ISAU de componentes principales
Mediante el ACP se seleccionaron variables con estructuras significativas, basándose
en su relación con la sostenibilidad. Se aplicaron pruebas de Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) que
mostraron una excelente adecuación muestral con un valor de 0,917. La prueba de esfericidad
de Bartlett fue altamente significativa, validando los requisitos previos para la aplicación del
ACP. Inicialmente, se analizaron 26 variables de sostenibilidad, las cuales se redujeron según
su poca relación estadística mediante criterios de comunalidades (>0,70) y varianza total
explicada (>70%), resultando en 11 variables de sostenibilidad discriminantes (Tabla 2).
Tabla 2
Comunalidades de variables de sostenibilidad del cantón Eloy Alfaro
Variable de sostenibilidad
Inicial
Compacidad absoluta
1,00
Población urbana
1,00
Número de oficinas
1,00
Arboles urbanos sanos
1,00
Áreas verdes * habitantes
1,00
Proximidad de áreas verdes y espacios públicos
1,00
Consumo de energía eléctrica
1,00
Emisiones de CO
2
1,00
Riesgos de afectación * incendio
1,00
Edad de la edificación
1,00
Superficie edificada
1,00
Nota: Autores (2024)
Se identificaron cuatro componentes principales (Tabla 3) que, en conjunto, explicaron
el 98,50% de la variabilidad en las variables de sostenibilidad y se relacionan con dimensiones
clave de la sostenibilidad urbana. Al comparar estos resultados con los estudios realizados por
Musse et al. (2018) y Sruthi & Mohammed (2020) se pueden destacar similitudes y diferencias
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notables. El primer componente presentó una varianza del 51%, siendo la más alta, lo que
sugiere que el crecimiento urbano en Valdez está estrechamente relacionado con el consumo
de energía y las consideraciones ambientales. El segundo componente, con una varianza del
17%, plantea la importancia de la planificación urbana en la calidad del entorno y la vida de
los habitantes. Finalmente, el cuarto componente, con una varianza del 13%, indica una cierta
concentración de actividad comercial en áreas urbanas específicas.
Tabla 3
Varianza total de variables de sostenibilidad del cantón Eloy Alfaro
Componente
Autovalores iniciales
Suma de rotación de cargas al cuadrado
Total
% de varianza
% acumulado
Total
% de varianza
% acumulado
1
9,97
90,68
90,68
5,65
51,39
51,39
2
0,50
4,50
95,17
1,93
17,53
68,92
3
0,21
1,90
97,07
1,85
16,80
85,73
4
0,15
1,38
98,46
1,40
12,73
98,46
Nota: Autores (2024)
Conforme el primer componente, la investigación realizada por Musse et al. (2018),
identificó un componente relacionado con el "efecto adverso del uso del suelo", lo que indica
preocupaciones similares sobre el uso del suelo en áreas urbanas. Por otra parte, con respecto
al segundo componente, (Sruthi & Mohammed, 2020), destaca que la densidad de población y
su correlación con la densidad de hogares, también tiene implicaciones para la planificación
urbana y la distribución de la población. Mientras tanto, Musse et al. (2018), sugieren que la
“prestación de servicios públicos" rige como un componente clave, lo que subraya la
importancia de servicios efectivos en áreas urbanas en concordancia al tercer componente.
Finalmente, en lo que concierne al cuarto componente, este se caracteriza por presentar áreas
con un mayor número de oficinas (Tabla 4), siendo coherente con lo propuesto por Musse et
al. (2018), quienes resultan la importancia de la "actividad comercial" en el área urbana.
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Tabla 4
Componente rotado de variables de sostenibilidad del cantón Eloy Alfaro.
Componente
1
2
3
4
Compacidad absoluta
0,41
0,4
0,79
0,22
Población
0,78
0,41
0,35
0,28
Número de oficinas
0,58
0,32
0,28
0,69
Arboles urbanos sanos
0,73
0,36
0,35
0,39
Áreas verdes * habitantes
0,78
0,37
0,34
0,36
Proximidad de áreas verdes y espacios públicos
0,86
0,29
0,3
0,28
Consumo de energía eléctrica
0,88
0,22
0,3
0,25
Emisiones de CO
2
0,78
0,41
0,35
0,28
Riesgo de afectación * incendio
0,38
0,8
0,39
0,25
Edad de la edificación
0,79
0,35
0,32
0,37
Superficie edificada
0,71
0,41
0,49
0,29
Nota: Autores (2024)
Análisis de clasificación supervisada de Sostenibilidad Ambiental mediante Árbol
de Decisión
Se obtuvo un árbol de decisión con seis nodos (Figura 1), donde la variable
"compacidad absoluta" demostró ser la más relevante para el modelo debido a su alta
correlación según su valor de extracción observado en la comunidad de variables. Además, se
destacó que la proximidad de áreas verdes, dentro del rango de 250 a 400 m², desempeñó
un papel crucial para mejorar la conectividad y aumentar la disponibilidad de áreas verdes por
habitante en la infraestructura urbana preexistente en la ciudad. En este contexto, Zagow et al.
(2024) afirman que la dependencia de datos transversales limita la capacidad de inferir
relaciones causales y cambios temporales en las características urbanas y las emisiones de CO2.
Por lo tanto, Xiao et al. (2021) sugieren que la densidad de servicios comerciales tiene una
mayor contribución que la densidad de espacios verdes, indicando que las actividades
económicas son más influyentes que las actividades sociales.
Los espacios verdes a nivel de barrio tienen como objetivo principal satisfacer la
demanda de ejercicio diario y entretenimiento de los vecinos del entorno, y cuentan con una
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superficie menor a 2 hectáreas. Además, el modo de caminar puede desempeñar un papel más
importante en la visita a estos espacios verdes que el transporte público, con una distribución
de peso del 75% frente al 25% (Zhang et al., 2021). Asimismo, los espacios verdes afiliados a
instalaciones de servicios públicos, como hospitales y escuelas, pueden abrirse moderadamente
a la comunidad. Esto se puede facilitar a través de estrategias de zonificación y uso escalonado
(Xue et al., 2023).
Figura 1
Árbol de decisión de variables de sostenibilidad
Nota: Autores (2024)
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Conclusión
El análisis de clasificación de las variables de sostenibilidad reveló que la "compacidad
absoluta" es la variable más influyente en el modelo. Además, la proximidad de áreas verdes,
específicamente en un rango de 250 a 400 m², demostró ser crucial para mejorar la
conectividad y aumentar la disponibilidad de espacios verdes por habitante en la infraestructura
urbana existente en Valdez. Estos hallazgos indican que los niveles de sostenibilidad urbana
en Valdez tienen una base sólida para el desarrollo e implementación de acciones orientadas a
la construcción de una ciudad más sostenible. En resumen, el enfoque en la compacidad urbana
y la optimización de espacios verdes puede guiar efectivamente las políticas y estrategias para
promover la sostenibilidad y mejorar la calidad de vida de los habitantes.
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