Ciudades Tropicales y Cambio Climático · y salud. Se describió la historia ambiental y se...
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Ciudades Tropicales y Cambio Climático
José Seguinot Barbosa Departamento de Salud Ambiental
Escuela Graduada de Salud Pública
Recinto de Ciencias Médicas
Universidad de Puerto Rico
Tel. 758-2525 Ext. 2925, 1469
www.sanjuanultra.org/
¿Porqué estudiar las ciudades?
• El siglo XXI marca el momento donde más personas viven en las ciudades ( +-75%).
• Esta es la era urbana, la era de la información, la era del Homo Sapiens Urbano. Estos son solo algunos nombres para identificar esta época.
• Las ciudades centralizan el poder político, la gobernanza, los servicios, los recursos humanos, los transportes, la energía, la producción, la vivienda, el turismo, la riqueza, la pobreza y la contaminación…entre muchos otros.
• Las ciudades aportan más del 80% emisiones de carbono.
¿Porqué estudiar el cambio climático?
• Los siglos XX y XXI marcan el momento donde ha habido un mayor incremento de la temperatura mundial.
• Los patrones de lluvia y sequía tambien están cambiando a nivel mundial. • Los costos de adaptación, pérdida y recuperación por el cambio Climático (CC) están
siendo sumamente elevado. Ej. Huracán Katrina, Nueva Orleans. • El CC afecta todas las actividades de nuestras vidas tanto a nivel individual como
colectivo. Afecta la salud, la economía, la población, la vivienda, los alimentos…etc. • El siglo XXI es un siglo Climatocéntrico…desde Hipocrates (460ac)…al presente el clima
sigue rigiendo nuestras vidas. • Aunque, el CC no esté ocurriendo, significa una excelente oportunidad para actualizar
nuestras fuentes energéticas, transportes, viviendas, ecosistemas, modos de producción, distribución poblacional, economía y servicios, entre otras.
Huracán Katrina, Nueva Orleans
Mark Burton estimó el impacto economico total de Katrina en Louisiana y Mississippi en $150 billones de dólares.
¿Porqué estudiar el efecto del CC en las ciudades?
• Las ciudades, especialmente las costeras, son altamente vulnerables a los efectos del CC. • Las ciudades mejor gobernadas y planificadas son menos vulnerables al CC. • Las ciudades más pobres son extremadamente vulnerables al CC pero, tambien las partes
ricas de la ciudad están expuestas. • Las ciudades más vulnerables al CC son menos atractivas a la inversión, el turismo y el
desarrollo. • La escasez o degradación de recursos vitales (agua, aire, tierra, vegetación) en las ciudades
incrementa la vulnerabilidad de su población y polariza la desigualdad social. • El CC representa un enorme reto para conseguir la justicia ambiental y espacial, reducir la
desigualdad social, conseguir una mayor seguridad...en fin alcanzar la sostenibilidad de la ciudad.
Area Construida (Km2) de ciudades del mundo
http://www.citymayors.com/statistics/largest-cities-area-125.html
Rank City / Urban area Country Population Land area
(in sqKm)
Density
(people per
sqKm)
1 New York Metro USA 17,800,000 8,683 2,050
2 Tokyo/Yokohama Japan 33,200,000 6,993 4,750
3 Chicago USA 8,308,000 5,498 1,500
4 Atlanta USA 3,500,000 5,083 700
5 Philadelphia USA 5,149,000 4,661 1,100
6 Boston USA 4,032,000 4,497 900
7 Los Angeles USA 11,789,000 4,320 2,750
8 Dallas/Fort Worth USA 4,146,000 3,644 1,150
9 Houston USA 3,823,000 3,355 1,150
10 Detroit USA 3,903,000 3,267 1,200
11 Washington USA 3,934,000 2,996 1,300
12 Miami USA 4,919,000 2,891 1,700
13 Nagoya Japan 9,000,000 2,875 3,150
14 Paris France 9,645,000 2,723 3,550
15 Essen/Düsseldorf Germany 7,350,000 2,642 2,800
16 Osaka/Kobe/Kyoto Japan 16,425,000 2,564 6,400
17 Seattle USA 2,712,000 2,470 1,100
18 Johannesburg/East Rand South Africa 6,000,000 2,396 2,500
19 Minneapolis/St. Paul USA 2,389,000 2,316 1,050
20 San Juan Puerto Rico 2,217,000 2,309 950
21 Buenos Aires Argentina 11,200,000 2,266 4,950
22 Pittsburgh USA 1,753,000 2,208 800
23 Moscow Russia 10,500,000 2,150 4,900
24 St. Louis USA 2,078,000 2,147 950
25 Melbourne Australia 3,162,000 2,080 1,500
26 Tampa//St. Petersburg USA 2,062,000 2,078 1,000
27 Mexico City Mexico 17,400,000 2,072 8,400
28 Phoenix/Mesa USA 2,907,000 2,069 1,400
29 San Diego USA 2,674,000 2,026 1,300
30 Sao Paulo Brazil 17,700,000 1,968 9,000
Erosión de playas en Santo Domingo
Cortesía de William Gutierrez
Modelaje de la vulnerabilidad de las comunidades a las inundaciones,
salinidad y ascenso del nivel del mar (ANM)
en la cuenca del río Piedras, San Juan, Puerto Rico
Resumen
Los cambios climáticos globales han alterado fundamentalmente la naturaleza de los problemas relacionados con el agua. Debido a la alta complejidad de este dilema, las inundaciones y el aumento de nivel del mar (ANM) son el objeto de estudio en la cuenca del Río Piedras a fin de analizar las interacciones entre los procesos atmosféricos, los hidrológicos y la tierra. El propósito principal de este estudio fue medir el impacto del aumento (ANM) en el nivel del mar y sus efectos en las inundaciones de las zonas residenciales de la cuenca del río Piedras. También se determinó mediante una encuesta la percepción de los residentes sobre ANM, las inundaciones y los efectos sobre su propiedad y salud. Se describió la historia ambiental y se caracterizó ambientalmente la cuenca del río Piedras. Para este análisis fueron utilizados el modelo de elevación Digital (DEM) y el gráfico de líneas digitales (DLG) creado por el USGS, así como otros datos topográficos levantados en el campo con un GPS y datos recogidos mediante un muestreo para la salinidad, conductividad, PH, calidad del agua, tipo y granulometría del suelo.
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Cuenca del río Piedras, San Juan, Puerto Rico:
Metodología de muestreo socio- ecológico
Criterios del muestreo
• Densidad poblacional, ingreso y clase social.
• Localización dentro de medio Km del cauce del río.
• Nivel topográfico (bajo, mediano y alto).
• Accesibilidad .
• Condiciones físicas: areas inundables, geología, cobertura forestal, areas verdes y nivel de desarrollo urbano.
• Actividades económicas: recreativo, industrial, residencial, comercial.
Tamaño de la Muestra Población
• Total población: 92,513
• Total BC seleccionado: 117
• 13 puntos y comunidades.
• Tamaño muestra segun EPI Info 6.0
• 99.9% de confianza, 10% frecuencia de gente conoce la materia, 5% fuera de la prevalencia,
80% de poder.
• Total personas: 388 individuos.
• Fracción de muestra: 13/117=0.11.
• Número de bloques: 0.11 X #BC en buffer.
• Punto 1: 0.11X6=.66=1BC
• Muestra: 388 persons +10% no contestan =388+38.8=427/16CB=27 personas por BC.
Conceptos y términos
• Vulnerabilidad: Las personas vulnerables son aquellas que por distintos motivos se sienten
susceptibles a una situación de peligro. La vulnerabilidad social es aquella que se produce
como consecuencia de determinantes sociales como la edad, la salud, el ingreso o la distancia
al centro del peligro. Una zona vulnerable es aquella que aparece expuesta a un fenómeno con
potencialidad destructora. Por tanto la vulnerabilidad es igual a la suma del peligro
(vulnerabilidad física) o agente dañino más el nivel de susceptibilidad del individuo o
comunidad (factores sociales y de infraestructura).
• Percepción: El concepto de percepción proviene del término latino “perceptio” y se refiere a
la acción y efecto de percibir (recibir por uno de los sentidos las imágenes, impresiones o
sensaciones externas, o comprender y conocer algo).
• Regresión: La regresión es un método de análisis de los datos que sirve para poner en
evidencia las relaciones que existen entre diversas variables.
• Interpolación: En el sub-campo matemático del análisis numérico, se denomina
interpolación a la construcción de nuevos puntos partiendo del conocimiento de un conjunto
discreto de puntos.
Conceptos y términos
• Cambio climático (CC): Se define como la modificación en los elementos del clima que ha tenido lugar respecto a su escala local, regional y/o global causada por factores naturales y/o humanos. Los elementos del cambio climático que estudia este trabajo son el ascenso del nivel del mar, las inundaciones y la salinidad.
• Ascenso del nivel del mar (ANM): Se entiende como la elevación del mar sobre su nivel medio registrado por un mareógrafo en un intervalo de tiempo.
• Inundación (IN): Se define como la ocupación por el agua de zonas o áreas que en condiciones normales se encuentran secas. Se producen debido al efecto del ascenso temporal del nivel del río, lago u otro cuerpo de agua.
• Salinidad (SAL): Se refiere a la presencia excesiva de sales en el suelo, aire, agua o vegetación. Se mide por la cantidad de sólido disuelto en un kilogramo de agua de mar.
Conceptos y términos • Cuenca hidrográfica : Se define como la red de tributarios (ríos, quebradas, arroyos)
que se interconecta a un río principal mientras se desplazan de la zona interior de un país hacia sus costas.
• Ciudad: Se entiende como ciudad el espacio urbano construido que concentra su producción en actividades económicas terciarias tales como la industria, los servicios, el transporte, el turismo y la generación del conocimiento.
• Ciudades tropicales: Son espacios urbanos que están localizadas en las regiones intertropicales del mundo. Específicamente, entre los Trópicos de Cáncer y Capricornio ubicados en las latitudes de 23.5 N y 23.5 S, respectivamente.
• Ciudades Caribeñas: Son centros urbanos hispanos con más de medio millón de habitantes localizados en las costas del Caribe Insular y Continental y que están expuestos a las amenazas del Cambio Climático. Entre ellas se incluyen: San Juan, Santo Domingo, La Habana, Cancún, Veracruz y Cartagena de Indias.
Cruce de Variables Dr. José Seguinot Barbosa y Rubén Hernández García
Socio Demográfica (variables
independientes):
• Genero (A3)=2
• Edad (A4)=1
• Estado Civil (A5)=6
• Educación (A6)=10
• Personas en la vivienda (A7)=2
• Ingreso (A8) =5
Vulnerabilidad (variables exploratorias):
• Tiempo (B.1)=7
• Distancia al cuerpo de agua (Medir en GIS)=1
• Rural o Urbano (si o no)=2
• Inundable (si o no), salinidad, ANM=6
• Temperatura y precipitación =2
Percepción (Variables Dependientes):
• Cambio General (rio, quebradas, mar) (B3, B4)=9
• Peligro General (rio, quebradas, mar) (B5)=3
• Efecto General (rio, quebradas, mar) (B6)=6
• Efecto General (rio, quebradas, mar) en el pasado y futuro (B7, B8)=16
• Peligro por Inundaciones (B9)=3
• El remedio para las Inundaciones (B10)=7
• Los grupos afectados por Inundaciones (B11)=7
• Peligro por Salinidad (B12)=3
• Remedio para la Salinidad (B13)=7
• Grupos afectados por Salinidad (B14)=7
• Peligro ascenso del Nivel del Mar (B15)=3
• Remedio de Ascenso del Nivel del Mar (B16)=7
• Grupos afectados al Ascenso del Nivel del Mar (B17)=7
• Estado de General de Salud (C1)=6
Objetivos de investigación- Análisis de vulnerabilidad
• Evaluar si la población más pobre se percibe como la más vulnerable al Ascenso del Nivel del Mar, Inundaciones y Salinidad.
A8(2)+B9(2)+B12(2)+B15(2)
• Evaluar si la población de más edad se percibe como la más vulnerable al Acenso del Nivel del Mar, Inundaciones y Salinidad.
A4 (+65)+ B9(2)+B12(2)+B15(2)
• Evaluar la relación entre el género y los grupos que las comunidades perciben como vulnerables.
A3(2)+B11(5)+B14(5)+B17(5)
• Evaluar si la población de menos educación se percibe como la más vulnerable al Ascenso del Nivel del Mar, Inundaciones y Salinidad.
A6(4) +B9(2)+B12(2)+B15(2)
• Evaluar si la población que lleva menos tiempo en el área se percibe como la más vulnerable al Ascenso del Nivel del Mar, Inundaciones y Salinidad.
B1(2)+ B9(2)+B12(2)+B15(2)
• Evaluar si la población rural (Caimito, Las Curias y Los Gallegos) o urbana (otras comunidades) se perciben como la más vulnerable al Ascenso del Nivel del Mar, Inundaciones y Salinidad.
R+ B9(2)+B12(2)+B15(2)
Objetivos de investigación- Análisis de vulnerabilidad
• Evaluar si la población más cercana al río Piedras o alguno de sus tributarios se percibe como la más vulnerable a Inundaciones.
D+ B9(2)
• Evaluar si la población más cercana al río Piedras o alguno de sus tributarios se percibe como la menos vulnerable al Ascenso del Nivel del Mar.
D+ B15(2)
• Evaluar si la población más cercana al mar se percibe como la más vulnerable al Ascenso del Nivel del Mar.
D+ B15(2)
• Evaluar si la población que vive en zonas inundables se percibe como más vulnerables a inundación.
I+B9(2)
• Evaluar si la población que vive en zonas salinas se percibe como más vulnerable a la salinidad.
S+B12(2)
• Evaluar si la población más saludable es la menos vulnerable a Inundaciones, Ascenso del Nivel del Mar y Salinidad.
C1(3)+ B9(2)+B12(2)+B15(2)
• Evaluar como la temperatura y la precipitación se relacionan con los cambios de Mar, Rio y Quebrada.
T+P+B4(4)
Análisis combinado de Vulnerabilidad
Name V+ANM TOTAL V+SAL TOTAL V+IN TOTAL Puntos VULNERA
Ocean Park Alta 8 Alta 8 Alta 9 25 Alta
Viejo San Juan Media 6 Media 5 Baja 2 13 Media
Vietnam Baja 2 Baja 2 Baja 1 5 Baja
Las Lomas Baja 2 Baja 1 Baja 3 6 Baja
Rep. Metro Baja 3 Media 5 Alta 10 18 Media
Caimito Baja 2 Media 5 Baja 3 10 Baja
Los Gallegos Baja 3 Baja 1 Baja 0 4 Baja
Las Curias Baja 1 Baja 1 Baja 0 2 Baja
La Sierra Baja 1 Baja 0 Baja 1 2 Baja
V. Nevarez Baja 3 Baja 2 Media 6 11 Baja
Univ. Gardens Media 4 Media 1 Alta 9 14 Media
Puerto Nuevo Media 4 Media 4 Media 6 14 Media
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Ocean Park
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Univ. Gardens
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Interpolación de la Vulnerabilidad Social al ANM
en la Cuenca Hidrógrafica del río Piedras.
3 0 31.5 Kilométros
José Seguinot Barbosa
Leyenda
Afluentes_Rio_Piedras
Buffer medio km
Cuenca R.Piedras
Vuln_ANM
Vuln_ANM
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ANM
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ANMHigh : 8
Low : 1
Interpolación de la Vulnerabilidad Social al ANM en la Cuenca Hidrográfica del río Piedras
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Vietnam
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Las Lomas
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Las Curias
Rep. Metro
Ocean Park
Puerto Nuevo
Los Gallegos
Univ. Gardens
Viejo San Juan
Interpolación de la Vulnerabilidad Social a Inundaciones
en la Cuenca Hidrógrafica del río Piedras.
3 0 31.5 Kilométros
José Seguinot Barbosa
Leyenda
Afluentes_Rio_Piedras
Buffer medio km
Cuenca R.Piedras
Vuln_Inu
Vuln_Inun
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!( Media
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Inundable_Si_No
INUN
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Low : 0
Interpolación de la Vulnerabilidad Social a Inundacionesen la Cuenca Hidrográfica del río Piedras
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Ocean Park
Puerto Nuevo
Los Gallegos
Villa Nevarez
Viejo San Juan
University Garden
Leyenda
!( Comunidades
Afluentes
Cuenca Rio Piedras
Buffer medio KM
Interp_SAL
Value
High : 36.0998
Low : 0.00135057
Interpolación de la Salinidad (SAL)
José Seguinot Barbosa, 2011
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Rep. Metro
Ocean Park
Puerto Nuevo
Los Gallegos
Univ. Gardens
Viejo San Juan
Interpolación de la Vulnerabilidad Social a la Salinidad
en la Cuenca Hidrógrafica del río Piedras.
3 0 31.5 Kilométros
José Seguinot Barbosa
Leyenda
Afluentes_Rio_Piedras
Buffer medio km
Cuenca R.Piedras
Int_vul_sal1
SALHigh : 8
Low : 0
Salinidad_Si_NO
Salinidad
!( No
!( Si
Vuln_SAL
Vuln_Sal
!( Baja
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Interpolación de la Vulnerabilidad Social a Salinidaden la Cuenca Hidrográfica del río Piedras
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Las Lomas
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Las Curias
Rep. Metro
Ocean Park
Puerto Nuevo
Los Gallegos
Univ. Gardens
Viejo San Juan
Interpolación de la Vulnerabilidad Social al Cambio
Climático en la Cuenca Hidrógrafica del río Piedras.
3 0 31.5 Kilométros
José Seguinot Barbosa
Leyenda
Vuln_total
Vuln_Total
!( Baja
!( Mediana
!( Alta
Afluentes_Rio_Piedras
Buffer medio km
Cuenca R.Piedras
Int_vul_Total
ValueHigh : 25
Low : 2
Interpolación de la Vulnerabilidad Social a Cambio Climáticoen la Cuenca Hidrográfica del río Piedras
Modelo de ANM, DATOS DEL IPCC, 2005-2105
+-1metrO En 100 AÑOs
© J. Seguinot, 2010
Impact Area in 33 years
Impact Area in 66 years
Impact Area in 99 years
Observaciones del ANM - Satélite – Global, Regional y San Juan,
Puerto Rico
Cortesía de Aurelio Mercado
Distribución espacial y comportamiento de la precipitación media anual en Zona Metropolitana de
San Juan, 1950-2009
41 7/10/2012
Mapa 1. Regresión espacial entre las tasas de mortalidad en las enfermedades cardíacas y
la temperatura (ºC) promedio en los municipios en el mes más cálido, septiembre
de 2007, Puerto Rico
Conclusiones
• En conclusión este análisis refleja que los criterios más importante para determinar una percepción acorde con la realidad es la capacidad del individuo de mantenerse correctamente informado sobre su realidad geográfica.
• La falta de educación y la desinformación de lo que sucede alrededor son los principales factores para desarrollar una percepción incorrecta.
• Los grupos humanos que tienen mejor posición económica, son los que tienen mayor educación, tienen mejor salud y viven en zonas menos peligrosas; son los que presentan una situación de menos vulnerabilidad ante las inundaciones, el ANM y la salinidad en la cuenca del río Piedras.
• Los opuesto también es válido para los grupos de menos poder adquisitivo.
• Las ciudades están exacerbando los efectos del cambio climático y sus poblaciones están recibiendo los efectos negativos que sobre la salud, la propiedad y el bienestar tienen estos cambios.
Grupo de Ecología Humana de San Juan, Puerto Rico
UPR-RCM
• Abdiel Acevedo, MS
• Alia El Burai, MSc
• Denismar Arocho, MSc
• Sandra Carpio, PH.Dc
• Glory Ann Rivera, PH.Dc
• Mónica Resto, MS
• Brenda Vázquez, MS
• Germaine Vázquez, MS
• Rubén Hernández, Dr PH
• Samarys Seguinot, Dr PHc
• Omar García, Dr PH
• Dr. Juan Giusti, Ph. D, JD
• Dr. Pablo Méndez, Ph. D
• Dr. José Seguinot Barbosa, Ph. D, JD
• Nichole Ortíz Cruz, MSc
• Ailed Cruz Collazo, MSc
• Alejandro A. Nieves, MSc
• Luis A. Beniquez, MSc
• Israel Rodríguez, MSc
• Laura Rivera, MSc
• Mónica Velez, MSc
• Josephine Acevedo, MSc
• Yanitza Hernández, MSc
• Jimmy de León, MSc
• Alberto Pujols, MSc
• Julieanne Miranda, MSc
• Janice Pérez, MSc
Publicaciones www.sanjuanultra.org/
Methodology for the socio –ecological sampling design in the Rio Piedras River Watershed (RPRW): San Juan, Puerto Rico
José Seguinot Barbosa and Rubén Hernández García
Department of Environmental Health
Medical Sciences Campus
University of Puerto Rico
Abstract
The main objective of this paper is to develop a sampling design to study the socio-ecological characteristics of the Rio Piedras river watershed, located within the municipal boundaries of San Juan, Puerto Rico. The design responds to the need to ULTRA (Urban Long Term Research Area) as part of the conduct a series of intensive and extensive studies. These studies require the development of an integrated sampling methodology in support of the diversity of socio ecological research to be conducted. Among the variables consider for this sampling design are population data (density, quantity and social distribution). These data were obtained at the census block level from the Census of 2000. The environmental variables considered included river and creek intersections, land use variations and variability in vegetation, soils and geologic conditions. We consider sampling points located at different topographic levels (highlands and lowland) in the watershed. The geographical and spatial analyses were developed over the watershed and tributaries geographical layers. We also used the hydrology, census blocks, topography, soils, municipal boundaries and 2008 aerial images layers with the ArcGIS 9.3 geographical information system (GIS). We utilized the selection and query analysis to determine all the points that meet the sampling criteria. Seventy points were selected and 13 points were randomly selected as the representative sample for the Rio Piedras watershed, including 3 control points. Surrounding each point a buffer of a half kilometer was constructed with the GIS, and the sample size for population from the census block to be sampled. Finally, the streets to be sampled were also identified. For these sampling procedures we used ArcGIS, EpInfo and Excel, respectively.
Vulnerability of communities to climate change (sea level rise, flooding and salinity) in the Rio Piedras River Watershed: San Juan, Puerto Rico (2005-2105)
José Seguinot- Barbosa
SUMMARY
The development of this work emerges as part of the implementation of the proposal approved under the program ULTRA (Urban Long Term Research Area) and sponsored by the National Science Foundation (NSF) and the United States Forest Service (USFS), entitled: San Juan, Puerto Rico: Social-Ecological System Change, Vulnerability, and the Future of a Tropical City. This project aims to address two types of fundamental questions in social-ecological research. The first set of questions arises are: How the biophysical, economic and institutional factors affecting natural and human vulnerability in the system of the Rio Piedras River watershed?, How they have changed spatially and temporally during the last seventy years? To what extent these vulnerabilities have influenced the sustainability of the city of San Juan? The hypothesis in this first group of questions considered that individuals and communities living in the Piedras River Basin more vulnerable to socio-economic and environmental conditions such as floods and changes in the structures and functions of ecosystems are those that constitute the social group with less economic capacity based on income, educational level and age. Global climate changes have fundamentally altered the nature of water-related problems. Due to the high complexity of this dilemma, salinity (SAL), floods (IN) and sea level rise (SLR) are the subject of study at the Rio Piedras River Basin to analyze the interactions between climate and population. The main purpose of this study was to measure the impact of sea level rising (SLR) and its effects on flooding and salinity in the different communities of Rio Piedras River Basin. It also determined by surveying the perceptions of residents about the SLR, salinity and floods and the effects of these parameters over their health, property and quality of life. We tested and modeled in each community the perceived situation against the existing reality. For this analysis were used Digital elevation model (DEM) and Digital Line Graph (DLG) created by the USGS and other survey data collected in the field with a Global Positioning System (GPS) and data from a water sampling for salinity, conductivity, pH, dissolved oxygen, particle size and soil salinity. Models were also created for SLR and were compared with those made by NASA. This study established the short-term (33 years) and long term (100 years) the vulnerability of communities to the impact of sea level rise and its effect on flooding. Vulnerability studies were carried out using interpolation, spatial regression and bivariate analysis. These analyses were performed using ArcGIS, Excel, Stata and EPINFO software programs.