Climate change can have marked effects on ecosystem service (ES) provision in the Andes, particularly in peri-urban areas. In addition to global-change related processes, cumulative effects such as changing socio-political dynamics, environmental policies, and conflicts are also changing type and magnitude of land use–land cover (LULC) dynamics in the Colombian Andes. Studies in the region have investigated the effects of LULC change, deforestation and extreme climatic events on the hydrology of watersheds and carbon sequestration. Yet, less is known on how the cumulative effects of climate and LULC changes will drive water yield and carbon sequestration. To investigate these cumulative effects, we study two different watersheds near Bogota, Colombia and their ES for the period 2016–2046. We use IPCC-LULC scenarios, expert elicitation, hydro-meteorological data, and integrated modelling using temporal LULC change and ESs valuation models to parse out effects of LULC versus climate change on two representative ESs. Our results show forest and shrublands remain stable during the analysis period. However, urban conversion of agricultural pastures is substantial. We found that climate change scenarios had greater effect on water yield and supply than LULC scenarios in both watersheds. However, carbon sequestration was greater in rural forest and shrubland areas farther from Bogota. In contrast to current land use zoning being promoted by local elected officials, our findings indicate that land-use development and policies in near-urban basins need to minimize urbanization in agriculture and pasture LULCs, as these can have substantial effects on water yield. Similarly, land use polices in ex-urban areas need to conserve forested and shrubland areas to maximize their carbon offset potential. Collectively, our results highlight the need to incorporate climate change conditions in decision making and land use planning processes, in order to maintain the capacity of ecosystems, both urban and rural, to provide services to society.
El cambio climático puede tener efectos marcados en la provisión de servicios ecosistémicos (ES) en los Andes, particularmente en zonas periurbanas. Adicionalmente a los procesos relacionados con el cambio global, efectos acumulativos de cambios sociopolíticos, políticas ambientales y conflictos también están cambiando tipo y magnitud de las dinamicas del uso de la tierra: (LULC) los Andes colombianos. Eestudios en la región han investigado los efectos de LULC, deforestación y eventos climáticos extremos sobre la hidrología de las cuencas hidrográficas y el secuestro de carbono. Sin embargo, menos se sabe de como los efectos acumulativos de clima y LULC afectarán captación de agua y secuestro de carbono. Para investigar estos efectos acumulativos, estudiamos dos cuencas diferentes cerca de Bogotá, Colombia y susSE para el período 2016–2046. Utilizamos escenarios IPCC-LULC, conocimiento de expertos, datos hidrometeorológicos y modelado integrado utilizando el cambio temporal de LULC y modelos de valoración de SE para analizar los efectos de LULC frente al cambio climático en dos SE representativos. Nuestros resultados muestran que los bosques y matorrales permanecen estables durante el periodo de análisis. Sin embargo, la conversión urbana de pastos agrícolas es sustancial. Descubrimos que los escenarios de cambio climático tuvo mayor efecto sobre el rendimiento y el suministro de agua que los escenarios LULC en ambas cuencas. Sin embargo, el secuestro de carbono fue mayor en zonas rurales de bosques y matorrales más alejadas de Bogotá. En contraste con el uso actual de la tierra los funcionarios locales elegidos promueven la zonificación; nuestros hallazgos indican que para el desarrollo del uso de la tierra y las políticas en las cuencas cercanas a las zonas urbanas, es necesario minimizar la urbanización en las cuoberturas agrícolas y de pastoreo, ya que estos pueden tener efectos sustanciales sobre el rendimiento del agua. Del mismo modo, las políticas de uso de la tierra en áreas exurbanas necesitan conservar bosques yzonas de matorrales para maximizar su potencial de compensación de carbono. En conjunto, nuestros resultados resaltan la necesidad de incorporar condiciones de cambio climático en los procesos de toma de decisiones y planificación del uso del suelo, para mantener la capacidad de los ecosistemas, tanto urbanos como rurales, para proporcionar servicios a la sociedad.
