ESTRUCTURA Y DINÁMICA TEMPORAL DE MÉTRICAS DEL PAISAJE EN EL ÁREA NATURAL DE MANEJO INTEGRADO MADIDI ENTRE 2000 AL 2022

Ing. Neftalí Chapi Siñani – R.N.I. 44474

Es Ingeniero Agrónomo de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) con una Maestría en ecología y Conservación del Instituto de Ecología, diplomado en Sistemas de Información Geográfica, y actual cursante de doctorado en Ciencias Agrarias de la UMSA. 

RESUMEN 

El ANMI Madidi incluyen un mosaico de paisajes con características heterogéneas con presencia de espacios naturales y antrópicos, en una superficie de 624,250 hectáreas. En este sentido, el objetivo del presente artículo fue el de evaluar la estructura y dinámica del paisaje en una temporalidad entre 2000 al 2022, a través de 7 métricas del paisaje, para lo cual se utilizaron imágenes satelitales LandSat. Resultado del análisis en 22 años se obtuvo una pérdida de 10,137 hectáreas de bosques yungueños densos, con procesos de fragmentación concentrados principalmente en áreas cercanas a cultivos, con un incremento de 1,436 parches entre 2000 y 2022.

Palabras clave: ANMI Madidi, métricas del paisaje, LandSat, Random Forest, LecoS, Fragstat.

INTRODUCCIÓN

La estructura del paisaje, así como sus propiedades de composición (elementos que forman parte del paisaje) y configuración (disposición espacial), varían en diferentes momentos temporales (dinámica) tanto a nivel de fragmentos (parches), clases o de todo su conjunto. Las modificaciones del paisaje evaluados a través de procesos de fragmentación dan lugar a una diversidad de mosaicos que resulta de una combinación de diferentes clases de cobertura como: bosques, cultivos, áreas antrópicas, matorrales, entre otras.

La fragmentación del paisaje hace referencia al proceso por el cual las coberturas del suelo se segregan espacialmente, variando las relaciones de continuidad dentro de cada cobertura y entre las diferentes coberturas existentes. Este fenómeno tiene lugar fundamentalmente como consecuencia de procesos antrópicos (expansión agrícola), aunque también puede deberse a desastres naturales y puede darse en entornos naturales, rurales, urbanos o mixtos, afectando al medio ambiente y al paisaje (Wei & Zhang, 2012). Por otra parte, la expansión de la frontera agrícola (cultivos) provoca una pérdida de áreas que antes eran cubiertas por bosques (Sánchez, 2001; Cabezas Mesias, 2020), y al ser un promotor de la fragmentación, el bosque se fractura y se divide en varios parches progresivamente más pequeños y aislados, los cuales no son siempre del mismo tamaño, y su permanencia en el tiempo es variable (Kelley, 2005). 

El estado del paisaje puede ser evaluado a través de diferentes métricas, que corresponden a índices de conectividad y fragmentación, ambos estructurales del paisaje; estas métricas también permiten cuantificar el cambio de una determinada clase de cobertura a otra. Existe una extensa cantidad de métricas para cuantificar los patrones espaciales y configuración del paisaje, y aunque programas como Landscape Ecology Statistics (LecoS) y Fragstats (McGarigal et al., 2012; Jung, 2013) las calculan de manera rápida, la comprensión de dichas métricas es indispensable para su correcta utilización y análisis (Badii & Landeros, 2006).

El Área Natural de Manejo Integrado (ANMI) Madidi presenta diferentes ecorregiones y provincias biogeográficas, que incluyen diferentes paisajes con características heterogéneas, que comprenden espacios naturales y antrópicos (áreas agrícolas), espacios que resultan de las complejas interacciones entre factores físicos y biológicos que se ponen en manifiesto al evaluar determinadas métricas del paisaje; esta área protegida se encuentra ubicado en la región Noroeste del Departamento de La Paz y colinda al norte y sur con el Parque Nacional Madidi, al este con el Área Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba, y al oeste con la Reserva de la Biosfera y Territorio Indígena Pilón Lajas, y que de acuerdo con el D.S. N° 24123 presenta una superficie de 624,250 hectáreas (SERNAP, 2006).

En este contexto, el presente estudio realizo un análisis multitemporal entre el 2000 al 2022 dentro el ANMI Madidi, para evaluar la estructura y dinámica del paisaje a través de la cuantificación de diferentes métricas, permitiendo identificar procesos de cambio de cobertura y fragmentación que tuvieron lugar en la región durante los últimos 22 años.

DESARROLLO

•   Análisis de imágenes multitemporales

Para la determinación del cambio de las métricas de paisaje inicialmente se realizó una clasificación de imágenes satelitales Landsat 5, 7, 8 y 9 de path/row 002/070 y 001/070, presentes dentro la plataforma Google Earth Engine (GEE) en base a la colección de imágenes con corrección TOA Chander et al. (2009). De las escenas seleccionadas se realizó mosaicos para los años 2000 al 2022, seleccionándose solo aquella correspondiente a la temporada seca: julio/agosto (debido a la menor presencia de nubosidad); en base a los mosaicos se realizó una clasificación supervisada, a través del algoritmo de clasificación Random Forest (con 25 árboles de decisión).

La asignación de clases de cobertura para las diferentes imágenes se basó en la distribución de áreas de entrenamiento, como ser: 1) Cuerpos de Agua (incluye ríos y lagunas), 2) Área Agrícolas, 3) Matorrales, 4) Dispersa de Arbustos (Sabanas), 5) Vegetación Escasa, 6) Bosque Yungueño Ralo y 7) Bosque Yungueño Denso. En base a las imágenes clasificadas se utilizaron los programas LecoS y Fragstats para determinar las diferentes métricas del paisaje.

•   Cálculo de métricas del paisaje

Se evaluaron 6 métricas del paisaje a nivel de clase, como ser: 1) Número de parches (NP), 4) Densidad de parches (PD), Densidad de borde (ED), 5) Tamaño promedio de parche (AREA-MN) y 6) Índice promedio de contigüidad de parche (CONTIG_MN, y 1 métrica a nivel de paisaje (para todas los parches y clases a la vez), representado por el Índice de diversidad de Shannon´s (SHDI), haciendo un total de 7 métricas siguiendo la metodología de McGarigal et al. (2012) y Jung (2013).

CONCLUSIONES

Resultado de la dinámica de cobertura entre el 2000 al 2022, dentro el ANMI Madidi, el cambio de cobertura se concentra principalmente en la clase Bosque Yungueño Denso, con una pérdida de 10,137 hectáreas (de 547,653 a 537,516), seguida de la clase Dispersa de Arbustos (Sabanas), con una pérdida de 5,713 hectáreas (de 43,545.8 a 37,833) a partir del año 2010, contrariamente la clase Bosque Yungueño Ralo mantuvo casi una tendencia casi neutra respecto al cambio. Por otra parte, la clase Áreas Agrícolas tuvo un incremento de 3,691 hectáreas (de 266 a 3,917), al igual que la clase Matorrales, aunque esta última tuvo un aumento significativo en 11,159 hectáreas (de 7,044 a 18,202) (Figura 1).

La tendencia del incremento de Áreas Agrícolas es un proceso correlacionado con la deforestación (FAO, 2003), sin embargo, dentro el ANMI Madidi el cambio de estas áreas corresponden a áreas ocupadas anteriormente (en 2000) por: Bosque Yungueño Denso (2,850.2 ha), Bosque Yungueño Ralo (595.7 ha), Matorrales (141.7 ha) y Dispersa de Arbustos (110.5 ha) principalmente, y que actualmente (2022) estas áreas están siendo ocupadas por cultivos (3,917.3 ha) (Figura 1).

Respecto al aumento de Matorrales esto puede deberse a procesos de regeneración y sucesión natural, debido a que muchas áreas que anteriormente eran bosques se perdieron por incendios concentrados en áreas cercanas a los centros poblados (CEDIB, 2021); siendo otro promotor del incremento de matorrales, el relacionado a la minería ilegal que opera en cercanías al río Tuichi (DEBER, 2022; DIARIO, 2022) al tumbarse árboles para esta actividad.  

Figura 1.

Dinámica multitemporal de cobertura entre: 2000 – 2022.

Por otra parte, el ritmo de deforestación del Bosque Yungueño Denso se encuentra por debajo del promedio anual de deforestación a nivel nacional; de acuerdo con los datos obtenidos (2000 – 2022), cada año se pierde 460.7 hectáreas y en los últimos 22 años se han detectado 10,137 hectáreas pérdida dentro el ANMI Madidi (Figura 1), en términos generales la tasa de deforestación de acuerdo a la formula Puyravaud (2003), del Bosque Yungueño Denso dentro el ANMI Madidi entre 2000 y 2022 fue de 0.085%, baja en comparación a la tasa de deforestación nacional (de 350.000 hectáreas/año).

•   Métricas del paisaje 

El ANMI Madidi presenta un paisaje dominado principalmente por la cobertura de Bosque Yungueño Denso, el cual de acuerdo a los índices evaluados manifiesta proceso de fragmentación, expresados a través del aumento de número de parches (NP) de 4,556 en 2000 a 5,992 en 2022, una disminución del tamaño promedio de parche (AREA-MN) pasando de 116.2 a 86.64 hectáreas (disminución en 25.4%); por otra parte, al considerar el índice de cohesión (COHESION), este no presenta un cambio en su valor por lo que muestra que en términos de agregación de parches estos no están tan disgregados como se esperaría, dado los otros valores de las métricas, probablemente por el carácter ANMI del Madidi que regula normativamente actividades antrópicas dentro el área (SERNAP, 2006) (Tabla 1).

Tabla 1.

Métricas a nivel de clases de cobertura entre: 2000 - 2022.

En relación con el índice de diversidad de Shannon (SHDI) a nivel del paisaje (que integra a todas las clases de cobertura no solo bosque), entre 2000 y 2022, presento un incremento de 16.4%, variando de 0.513 a 0.598, respectivamente, reflejando, por tanto, una heterogeneidad del paisaje dentro el ANMI Madidi (Bustamante & Grez, 1995; McGarigal et al., 2012). 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Badii, M. H., & Landeros, J. (2006). Cuantificación de la fragmentación del paisaje y su relación con Sustentabilidad. Daena: International Journal of Good Conscience. 2(1) : 26-38. Obtenido de http://www.spentamexico.org/v2-n1/2(1)%2026-38.pdf

Bustamante, R., & Grez, A. (1995). Consecuencias ecológicas de la fragmentación de los bosques nativos. Ciencia y ambiente 11(2), 58-63.

CEDIB. (26 de Julio de 2021). Obtenido de https://www.cedib.org/noticias/deforestacion-supero-las-2-millones-de-hectareas-en-la-amazonia-de-bolivia-colombia-ecuador-y-peru-la-region-03-08-21/

Chander, G., Markham, B. L., & & Helder, D. L. (2009). Summary of Current Radiometric Calibration Coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI Sensors. Remote Sensing of Environment, 113, 893-903. doi:https://doi.org/10.1016/j.rse.2009.01.007

DEBER, E. (18 de Febrero de 2022). Madidi: Seis de nueve empresas mineras que sacan oro en el río Tuichi son ilegales. Obtenido de https://eldeber.com.bo/edicion-impresa/madidi-seis-de-nueve-empresas-mineras-que-sacan-oro-en-el-rio-tuichi-son-ilegales_267894

DIARIO, E. (28 de Agosto de 2022). Suman denuncias por aumento de actividad minera ilegal en el Madidi. Obtenido de https://www.eldiario.net/portal/2022/08/29/suman-denuncias-por-aumento-de-actividad-minera-ilegal-en-el-madidi/

FAO. (2003). Los factores de la deforestación y de la degradación de los bosques. Obtenido de https://www.fao.org/3/xii/ms12a-s.htm

Jung, M. (2013). LecoS - A QGIS plugin for automated landscape ecology analysis. PeerJ PrePrints. Obtenido de https://peerj.com/preprints/116.pdf

Kelley, H. (2005). Habitat fragmentation: the theories which provide the framework for the study. Ecology of Fragmented Landscapes, 1-12.

McGarigal, K., Cushman, S. A., & Ene, E. (2012). FRAGSTATS v4: Spatial Pattern Analysis - Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst. Obtenido de http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html

SERNAP. (2006). Plan de Manejo - Parque Nacional y Area Natural de Manejo Integrado Madidi. La Paz.

Wei, Y., & Zhang, Z. (2012). Assessing the fragmentation of construction land in urban areas: An index method and case study in Shunde, China. Land Use Policy, 29(2), 417–428. doi:https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2011.08.006