Restoration after wildfires in Vale do Sousa, Portugal. A proposal and test of a participatory multi-criteria approach

Abstract

This thesis aims to gain insights into the selection and evaluation of criteria and sub-criteria for prioritizing critical areas for restoration through engagement with experts from the Instituto Superior de Agronomia (ISA) at the University of Lisbon and consultation with an expert from the Centre de Ciència i Tecnologia Forestal de Catalunya (CTFC). For that purpose, this thesis considers both the burned area in in Vale do Sousa, a Living Lab within the FIRE-RES project, and a participatory approach involving experts in the academia. This research evolves a Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) approach to elicit criteria and sub-criteria to be considered when defining the areas within wildfire perimeters where restoration is more pressing. This approach allows the integration of diverse opinions and criteria, which are weighted based on their importance to inform restoration actions in burned areas. The process includes defining the metrics for each criterion and sub-criterion during stakeholder interactions. These metrics will help identify priority areas to be ecologically restored, based on stakeholder´s preferences elicited by the MCDA approach. Specifically, the Analytic Hierarchy Process (AHP) is used within a Geographical Information System (GIS) environment, which provides a spatially explicit framework that considers multiple preferences as well as social and ecological drivers. Firstly, the information gathered namely the one that reflects stakeholder´s preferences and weights associated each criterion and sub-criteria is normalized into the same scale. Afterwards, it is combined to generate individual maps of priorities for each criterion. Finally, a prioritization map is developed that categorizes areas by restoration priority levels, from lowest to highest. This map is an influential tool for the effectiveness of restoration decision-making processes, emphasizing regions where restoration will have the most substantial impact.

Esta tese tem como objetivo obter informação sobre a seleção e avaliação de critérios e subcritérios para priorizar áreas críticas para restauro, especificamente através do envolvimento com especialistas do Instituto Superior de Agronomia (ISA) da Universidade de Lisboa e um especialista do Centre de Ciència i Tecnologia Forestal de Catalunya (CTFC). A interação simula um processo participativo com especialistas da academia, que será posteriormente aplicado com partes interessadas no terreno. Além disso, esta interação permitirá construir a abordagem participativa a partir da experiência dos investigadores nesta área. A área de estudo, parte de uma ZIF (Zona de Intervenção Florestal) e do projeto FIRE-RES, requer que as decisões sejam tomadas de forma colaborativa com todas as partes envolvidas. Para lidar com esta complexidade, propõe-se a utilização de Análise de Decisão Multicritério (MCDA). Este método permite a integração de diversas opiniões e critérios, que são ponderados com base na sua importância para fundamentar ações de restauro em áreas queimadas. O processo inclui a definição de métricas para cada critério e subcritério durante as interações com os stakeholders. Essas métricas serão utilizadas para definir áreas prioritárias para o restauro ecológico, com base numa abordagem participativa que considera as preferências dos intervenientes. O Processo de Análise Hierárquica (AHP) é utilizado dentro de um ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG), que fornece uma estrutura espacial explícita que concilia múltiplas preferências. A informação recolhida nas etapas iniciais deste trabalho, assim como a integração da componente participativa para obter as preferências dos stakeholders e os pesos de importância para cada critério e subcritério, é normalizada na mesma escala e combinada para gerar mapas individuais de prioridades para cada critério e, por fim, um mapa de priorização que categoriza as áreas de acordo com os níveis de prioridade de restauro, do mais baixo ao mais alto.