Multi-criteria and participatory approach to socio-economic, environmental and institutional indicators for sustainable water use and management at river basin level

Water is a limited resource essential for life. Human activities have been exercising considerable pressures on it. The unsustainable use and the need to improve the management of water are among the largest global concerns of our time. Indicators are fundamental to monitoring progress towards and trends water sustainability. Despite the widespread recognition of the relevance of indicators to water sustainability worldwide, significant challenges remain. Improved knowledge, research and innovation around this subject are necessary to promote the transition towards sustainable water use and management. This demands also points to the need of developing indicators in a participatory way, with the active engagement of both scientist and stakeholders. Furthermore, these indicators should be suitable for the scale where the governance of water take place: the river basin scale. The main objective of this research is to identify and validate, in a participatory way, a set of indicators that would allow decision makers to measure the sustainability of water use and management at river basin level. This research combined relevant concepts in a holistic methodology that is scientifically robust and easy to understand. This study presents a detailed description of how to apply multi-criteria and participatory approaches to identify, select and validate indicators for sustainable water use and management at river basin level, considering their socio-economic, environmental and institutional aspects. In the initial stage of this study, 60 criteria for the evaluation of indicators and 170 indicators linked to water resources were identified through extensive literature reviews. Subsequently, an international panel of experts selected from these set of indicators the 24, which best fulfilled the criteria of social, economic, environmental and institutional sustainability (Chapter 3). Then, it was identified that 11 of the 24 indicators have the appropriate characteristics to assess water use and management in an actual watershed, fulfilling the criteria of: scientific foundation, individuality, geographic scale of application and specificity (Chapter 4). In the next step, the Salitre River Basin (in semiarid region of Bahia-Brazil) was selected for pilot implementation of this project. At that point, the major stakeholders were identified and involved in the development of the research. The indicators were, then, assessed based on the innovative eDPSIR methodology, in which the interconnectedness of the indicators becomes a key part of the selection process. The application of this method showed that 8 of the 11 indicators are of great relevance to address the complex issue of sustainable use and management of water in the pilot river basin (Chapter 5). Finally, this set of eight indicators was validated against scientific and end-use criteria in a multistage and multistakeholder participatory approach (chapter 6). More then 100 international experts and local stakeholders participated in the development of this research. This study resulted in the selection and validation of a comprehensive set of eight key-indicators to measure the social, economic, environmental and institutional sustainability of water use and management at the Salitre River Basin. This research also provides a transparent, robust and reproducible set of methods that could be applied by scientific community, indicators developers/user and decision makers to identify, select and assess indicator at other river basins of interest. This knowledge could to be used by the scientific community, international organizations, water resources managers, policy and decision makers, practitioners, as well as other stakeholders interested in the matter, to promote changes towards sustainable use and management of water. These changes can contribute to harmonising both the human and ecosystem needs at the presentas well as being essential for building the future we want for all.El agua es un recurso limitado esencial para la vida y las actividades humana han estado ejerciendo presiones considerables sobre el mismo. El uso insostenible del agua y la necesidad de mejorar su gestión están entre las principales preocupaciones actualmente. Los indicadores son fundamentales para monitorear el progreso hacia la sostenibilidad del agua. Ampliar el conocimiento, la investigación y la innovación en torno a este tema es necesario para promover la transición hacia el uso y la gestión sostenible del agua. Esta demanda también apunta a la necesidad de desarrollar indicadores de manera participativa, con la colaboración activa de científicos . Por otra parte, estos indicadores deben ser adecuados para la escala donde la gobernabilidad del agua tiene lugar: la cuenca hidrográfica. El objetivo principal de esta investigación ha sido la identificación y validación, de forma participativa, de un conjunto de indicadores que permitan a los tomadores de decisiones medir la sostenibilidad del uso y gestión del agua a nivel de cuencas. Combinamos conceptos relevantes en una metodología holística científicamente sólida y fácil de entender. El estudio presenta una descripción detallada de cómo aplicar una aproximación multicriteria y un enfoque participativo para identificar, seleccionar y validar los indicadores de uso y gestión sostenible del agua a nivel de cuenca hidrográfica, considerando sus aspectos socio-económicos, ambientales e institucionales. Inicialmente este estudio identificó 60 criterios para la evaluación de los indicadores y 170 indicadores relacionados con los recursos hídricos a través de extensas revisiones de la literatura. Posteriormente, un panel internacional de expertos han seleccionado de este conjunto los 24 indicadores que mejor cumplen los criterios de sostenibilidad social, económica, ambiental e institucional. Entonces se identificó que 11 de los 24 indicadores tienen las características apropiadas para evaluar el uso y gestión del agua en una cuenca real, cumpliendo los criterios de: fundamentación científica, individualidad, escala geográfica de aplicación y especificidad. En el siguiente paso, la cuenca del río Salitre (en la región semiárida de Bahia-Brasil) fue seleccionado para la implementación piloto de esta investigación. En ese momento, fueron identificados e involucrados los principales actores locales relacionados con el desarrollo del proyecto. Los indicadores fueron evaluados en base a la innovadora metodología eDPSIR, donde la interconexión de los indicadores se convierte en una parte clave del proceso de selección. La aplicación de este método mostró que ocho de los 11 indicadores son de gran relevancia para abordar el complejo tema del uso sostenible y la gestión del agua a nivel de la cuenca piloto. Por último, este conjunto de ocho indicadores se validó en base a criterios científicos y de uso final de forma participativa utilizando un proceso multi-etapas y multiactor. En total, más de 100 expertos internacionales y actores locales participaron en el desarrollo de este estudio. Esta investigación dio lugar a la selección y validación de un conjunto completo de ocho indicadores clave para medir la sostenibilidad social, económica, ambiental e institucional de uso y gestión del agua en la cuenca del río Salitre. Esta investigación también proporciona un conjunto relevante de métodos transparentes, sólidos y reproducibles para ser aplicados por académicos, desarrolladores / usuarios de indicadores y/o tomadores de decisiones en la identificación, selección y evalución de indicadores en otras cuencas hidrográficas. Este conocimiento podría ser utilizado para promover cambios hacia la sostenibilidad del agua. Estos cambios pueden contribuir a armonizar tanto la necesidades humanas como las de los ecosistemas en la actualidad, además de ser esencia, además de ser esenciales para "construir el futuro que queremos para todos"Postprint (published version