An integrated indicator-based approach for constructing a territorial climate risk index as a decision-making tool using Fuzzy Logic and Sobol sensitivity analysis: A case study of the Ecuadorian Amazon Trabajo de titulación
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Date
2026-04-16
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Publisher
Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
Transitioning socio-ecological systems, such as the Amazonian foothill, face unprecedented exposure to climate extremes; however, traditional risk assessments often fail by assuming linear and additive vulnerability gradients. To overcome this critical limitation, this study evaluates climate risk in the Ecuadorian Amazon by integrating the MOVE conceptual framework with a fuzzy logic spatial multi-criteria approach and Sobol global sensitivity analysis. Climate scenarios (historical, SSP 4.5, SSP 8.5) reveal that while temperature operates as a persistent structural pressure, precipitation extremes exhibit high heterogeneity dependent on local thresholds. By operationalizing susceptibility and lack of resilience as independent dimensions, the model—calibrated via a Fuzzy Gamma operator—identified three empirical profiles that challenge classical rural-urban gradients: convergence hotspots, asymmetrical vulnerability driven by resilience deficits, and minor relative vulnerability. Crucially, the mathematical variance decomposition (Sobol) quantitatively attributed the model’s spatial variability, demonstrating that main effects dominate the output variance (ST ≈ S1) under the adopted uncertainty assumptions. The analysis demonstrated that lack of resilience (0.82) explains the integrated vulnerability variance to a much greater extent than initial physicalsusceptibility (0.17), identifying socioeconomic recovery capacity as the primary driver of the territorial risk profile. These findings suggest that risk is strongly conditioned by structural constraints on employment and poverty. Consequently, prioritizing resilience through livelihood stabilization constitutes the most efficient and urgent pathway to mitigate integrated climate risk.
Resumen
Los sistemas socioecológicos en transición, como el piedemonte amazónico, enfrentan una
exposición sin precedentes a extremos climáticos; sin embargo, las evaluaciones
tradicionales de riesgo suelen fallar alasumir gradientes de vulnerabilidad lineales y aditivos.
Para superar esta limitación crítica, este estudio evalúa el riesgo climático en la Amazonía
ecuatoriana integrando el marco conceptual MOVE con un enfoque espacial multicriterio
basado en lógica difusa y un análisis global de sensibilidad de Sobol. Los escenarios
climáticos (histórico, SSP 4.5 y SSP 8.5) revelan que, mientras la temperatura opera como
una presión estructural persistente, los extremos de precipitación presentan una alta
heterogeneidad dependiente de umbrales locales. Al operacionalizar la susceptibilidad y la
falta de resiliencia como dimensiones independientes, el modelo —calibrado mediante un
operador Fuzzy Gamma— identificó tres perfiles empíricos que desafían los gradientes
clásicos rural-urbanos: zonas críticas de convergencia, vulnerabilidad asimétrica impulsada
por déficits de resiliencia y vulnerabilidad relativa menor. De manera crucial, la
descomposición matemática de la varianza mediante Sobol atribuyó cuantitativamente la
variabilidad espacial del modelo, demostrando que los efectos principales dominan la
varianza de salida (ST ≈ S1) bajo los supuestos de incertidumbre adoptados. El análisis
mostró que la falta de resiliencia (0.82) explica la varianza de la vulnerabilidad integrada en
una proporción mucho mayor que la susceptibilidad física inicial (0.17), identificando la
capacidad socioeconómica de recuperación como el principal determinante del perfil territorial
de riesgo. Estos hallazgos sugieren que el riesgo está fuertemente condicionado por
restricciones estructurales relacionadas con el empleo y la pobreza. En consecuencia,
priorizar el fortalecimiento de la resiliencia mediante la estabilización de los medios de vida
constituye la vía más eficiente y urgente para mitigar el riesgo climático integrado.
Keywords
Ciencias Ambientales, Sistemas socioecológicos, Vulnerabilidad territorial
Citation
Código de tesis
TM4; 2770
Código de tesis
Grado Académico
Magíster en Ciencias Ambientales