INVESTIGACIÓN

 

Evaluación cartográfica de las tierras de producción forestal permanente (TPFP), riesgos de deforestación, desertificación por acciones antrópicas y efectos de cambios climáticos globales

 

 

José Luis Delgado Álvarez*
(*), Ingeniero Agrónomo, MSc. Medio Ambiente, Docente Investigador Centro de investigaciones y Aplicaciones Geomáticas CIAG - Carrera de Topografía, Facultad de Tecnología - UMSA.
Artycle history: Received 07 august 2015. Style revision: 12 august 2015. Accepted 12 september 2015.

 

 

---

Resumen

El presente trabajo, se enmarca en una aplicación de tecnologías espaciales para el estudio de la tierra, recursos naturales y medio ambiente, a través de un análisis espacial en entorno SIG RASTER (álgebra de mapas), complementado con un SIG vectorial y una base de datos temática.

EL estado de situación relativo a la desertificación mostrado en dos escenarios (actual e incremento temperatura 3°C), es un problema que debe llamar la atención, debido a que los resultados son altamente negativos para las ( TPFT Tierras de Producción Forestal Permanente) del país, véase mapas 2 y 3.

Palabras claves: Desertificación. SIG RASTER. Tierras de Producción Forestal Permanente TPFP. Evaluación multicriterio MCE, validación de imágenes. Cartografía SIG.

---

Abstract

This work is framed in an application of space technologies for the study of land, natural resources and environment, through a spatial analysis in RASTER GIS environment (map algebra) supplemented with vector GIS and database thematic data.

The state of affairs concerning desertification shown in two scenarios (current and 3°C temperature raise), it is a problem that needs attention, because the results are highly negative for TPFT (Permanent Forest Production Lands) of the country. Vide maps 2 and 3.

Keywords: Desertification. RASTER GIS Permanent Production Forest Lands. MCE multi-criteria evaluation, validation of images. GIS mapping.

---

Resumo

Este trabalho é parte de uma aplicação de tecnologias espaciais para o estudo da terra, recursos naturais e meio ambiente, através de uma análise espacial em ambiente SIG raster (álgebra de mapas) suplementado com SIG vetorial e banco de dados temáticas.

O estado de coisas relativas à desertificação mostrado em duas (atual e aumento de temperatura de 3°C) cenários, é um problema que precisa de atenção, porque os resultados são altamente negativo para TPFT (Terras de Produção Florestal Permanente) do país. Vista mapeamento 2 y 3.

Palavras-chave: Desertificação. Raster SIG. Terras de Produção Florestal Permanente. MCE multi-critérios de avaliação, validação de imagens. Mapeamento SIG.

---

 

 

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo, se enmarca en una aplicación de tecnologías espaciales para el estudio de la tierra, recursos naturales y medio ambiente, a través del análisis espacial en entorno SIG RASTER (álgebra de mapas), complementado con un SIG vectorial y una base de datos temática. Considerando los aspectos siguientes:

1.     Definición de áreas propensas a ser deforestadas por orden de grado (mayor o menor susceptibilidad dentro las Tierras de Producción Forestal Permanente - TPFP).

2.    Susceptibilidad de los ecosistemas de ingresar en procesos de desertificación, por efecto de los inminentes cambios climáticos globales.

A principios de la década de los años 2000, se declaran a nivel gubernamental, 41.149.891,00 hectáreas del territorio nacional, bajo el rótulo de Tierras de Producción Forestal Permanente (TPFP), con la finalidad de preservar estas áreas, y definiendo que cualquier intervención humana sobre éstas, debería enmarcarse dentro un plan de manejo, elaborado mediante normas establecidas, y reguladas por las instancias pertinentes, como la Superintendencia Forestal (SIF - Actual ABT), y el Ministerio del ramo respectivo.

El año 2005, la entonces SIF publica un documento y coberturas SIG, describiendo todas aquellas áreas que fueron deforestadas, para las gestiones 2004 y 2005. En el año 2006, el Centro de Investigaciones y Aplicaciones Geomáticas (CIAG), de la Facultad de Tecnología -UMSA, a través del análisis de imágenes satelitales LADSAT TM5, complementa este trabajo, e identifica una cobertura de deforestación solo sobre las TPFP, correspondiente a una superficie de 385.862,00 hectáreas. Estimándose que la tasa de deforestación en el país, es de alrededor de 300.000,00 hectáreas por año, y tomando este dato para la proyección de los siguientes diez años,

3.000.000,00 de hectáreas de TPFP, son susceptibles de perder su cobertura boscosa, para ser incorporadas a la producción agropecuaria u otros rubros.

Adicionalmente, en el trabajo de investigación a nivel de proyecto de grado realizado el año 2014 por Adalid Zabaleta, se ha trabajado con imágenes satelitales LANDSAT del año 2011, para actualizar las áreas deforestadas sobre las TPFP, y evaluar el mapa de riesgos de deforestación, que sobrepuesto a este mapa, muestran una apreciación de la certeza del mismo (Zabaleta, 2015).

Por otra parte, por efecto de los cambios climáticos globales, se analiza la desertificación de tierras; incorporando cartográficamente dos escenarios: el actual y un futuro suponiendo un incremento de la temperatura media anual de tres grados centígrados (pronostico para los tres próximos decenios, según modelos climáticos).

 

DESARROLLO

Objetivos:

•      Cualificar el riesgo de susceptibilidad de ser objeto de intervenciones entrópicas, y perder la cobertura forestal, en todas las TPFP en el país (riesgo de ser deforestado).

•      Evaluar el mapa de riesgo de deforestación producido, con la evaluación de deforestación para el año 2011.

•      Evaluar la susceptibilidad de los ecosistemas de entrar en procesos de desertificación, ante un eventual cambio climático global.

Materiales y métodos

•      Material Informático: Hardware: un computador Pentium I5, con sus respectivos periféricos. Software: IDRISI TAIGA, ARCGIS, ERDAS IMAGINE, ACCESS, Word y Excel.

•      Material cartográfico: SIG Coberturas nacionales, departamentales, municipales, viales, hidrográficos, poblacionales.

•      Imágenes satelitales LANDSAT TM5 del año 2006 y 2011.

•      Otros materiales: Información de 54 estaciones metereológicas. Otros datos cartográficos temáticos.

Metodología

Susceptibilidad de intervenciones entrópicas, y pérdida de la cobertura forestal, en las TPFP del país (riesgo de ser deforestado)

Se aplicó un sistema de evaluación multicriterio con un solo objetivo, dos restricciones y ocho factores: las restricciones consideradas fueron:

1.     Que las áreas seleccionadas correspondan necesariamente a TPFP.

2.     Que las área seleccionadas, no incluyan áreas que ya fueron deforestadas hasta el año 2006.

Para cada una de estas restricciones, se produjo una cobertura SIG RASTER. Los valores de todos estos factores fueron recodificados en una escala común (0 a 255), donde 255 representa mayor riesgo, y 0 menor riesgo; habiéndose producido una cobertura SIG para cada uno de estos factores, asignando un peso específico o escala de importancia, entre 9 como el de mayor importancia, hasta 1/9, como el de menor importancia, ver tabla 1. Con estas ponderaciones, se procedió al armado de una matriz, que determinó el vector de coeficientes para cada uno de estos factores.

La evaluación multicriterios (MCE por su sigla en ingles), corresponde a aplicar la siguiente fórmula matemática, que en realidad hace el cálculo de un Índice Compuesto IC y es:

IC: Índice compuesto, que corresponderá a un valor comprendido entre 0 a 255. pi: Coeficientes en función a los pesos asignados, para cada uno de los factores. (La sumatoria de los ocho coeficientes debe ser igual a 1). Fi: Factores considerados. R: Restricciones consideradas, que según el caso, puede no existir.

Aplicando esta fórmula, se tiene una cobertura, donde los valores de cada píxel, corresponderán a valores comprendidos entre 0 y 255, que posteriormente se reclasifican, para definir zonas de rangos de susceptibilidad.

Validez y precisión del mapa de riesgo de deforestación sobre las TPFP producido

Para evaluar la certitud del mapa de riesgos producidos en el punto anterior, se ha trabajado con imágenes satelitales LANDSAT TM5 del año 2011, donde a través de un análisis numérico se delimitaron todas las zonas deforestadas, para posteriormente intersectar estos datos con el mapa de riesgos de deforestación, y evaluar cuantitativamente sus correspondencias en las cinco categorías de riesgo definidos en el mapa. (Proyecto de grado, Zabaleta 2015).

Susceptibilidad de los ecosistemas para ingresar a procesos de desertificación, frente a un inminente cambio climático global (incremento 3^o C de la temperatura media anual)

Se trabajó en base al modelo de zonas de vida ecológica propuesta por (Holdridge,1967), donde las variables y valores tomados para el análisis son los de la relación de evapotranspiración; definido como el cociente entre el potencial de evapotranspiración anual entre la precipitación media anual, siendo que valores menores o iguales a 1, corresponden a zonas que no representan problemas de déficit de humedad (sin problemas de desertificación); y los valores mayores a cero, que si representan problemas de desertificación.

Al respecto, se elaboró una cobertura bio-temperatura media anual, resultado del análisis de la temperatura promedio por año de 54 estaciones metereológicas, correlacionando la temperatura media anual, con su posición y altura sobre el nivel del mar respectivo, obteniéndose una ecuación, que correlaciona la bio-temperatura media anual, con la altitud.

Para el cálculo del potencial de evapotranspiración, según lo propuesto por Holdridge, se estima que por cada grado de bio-temperatura media anual, se evapotranspira 59,93 mm de agua.

Haciendo uso de esta relación en el SIG, se calcula una cobertura para el potencial de ETP. (Para el escenario incrementado en 3^o C de temperatura por cambio climático, solo se hace una suma de la cobertura de bio-temperatura, y el cálculo de la ETP, sigue el mismo procedimiento).

Por otra parte, a partir de los datos de las estaciones meteorológicas más otra información adicional, se procedió a elaborar una cobertura SIG para la precipitación media anual.

El cálculo y las reclasificaciones, correspondió a simples relaciones matemáticas y criterios de reclasificación, tareas rutinarias en un SIG. La resolución espacial es de 100 metros (píxeles de 100 m), que corresponde aproximadamente a una escala de 250000. La proyección cartográfica, corresponde a la cónica conforme Lambert y DatumWGS84.

Resultados

1) Riesgo de deforestación

Cálculo de los coeficientes de los vectores para cada F:

En la determinación de la susceptibilidad, los factores más significativos son: el 3, 8 y 1, siendo el de menor incidencia el factor 7. El factor de consistencia 0,03. Indica una consistencia aceptable y coherente para la asignación de pesos. Los valores del IC, corresponden a valores entre 0 y 255, donde 255 representa mayor susceptibilidad y 0 menor, categorizando cada uno de los píxeles en 5 grupos, la categoría primera representa las zonas con mayores susceptibilidades de ser deforestada, y la categoría quinta la de menor riesgo. El mapa 1, muestra el resultado de esta categorización.

La tabla 2, muestra las superficies (ha) y porcentaje en peligro de deforestación por actividades antrópicas:

2) Validación del mapa de riesgos de deforestación

Para validar la eficiencia del mapa 1, se ha trabajado en un proyecto de grado, con imágenes satelitales LANDSAT TM5 del año 2011, delimitando todas las áreas deforestadas para las TPFP. Delimitadas las áreas deforestadas sobre las TPFP, e intersectadas estas con el mapa de riesgo de deforestación, se tiene los resultados mostrados en la tabla 3.

En términos porcentuales, tenemos las siguientes relaciones de superficies, ver tabla 4.

•     Donde la primera categoría de deforestación tiene el 35,43% del total de áreas deforestadas, y la segunda categoría el 36,87%, sumando ambas categorías como las de mayor riesgo, se llega al 72,30 % de las áreas deforestadas a lo largo del tiempo considerado en este estudio.

•     3) Susceptibilidad de los ecosistemas para ingresar en procesos de desertificación

•     Para establecer La susceptibilidad de ingresar en procesos de desertificación, se procedió a la elaboración de los mapas respectivos, tanto para el escenario actual, como para el escenario donde la temperatura media anual se incremente en 3°C, por efecto de cambios climáticos globales. Ver mapas 2 y 3.

•     En la tabla 5, se tienen las cuantificaciones respectivas, y los porcentuales de cada una de las categorías de estado de desertificación, donde se resalta que en la actualidad hay un 22% del territorio sin peligro de desertificación, que ante el cambio climático, se reduciría al 11%.

 

CONCLUSIONES

De la determinación de la zonas susceptibles con grado primero de ser deforestada, se tiene una superficie total de 9,6 millones de hectáreas, que corresponde aproximadamente al 24% de las TPFP, que se encuentran distribuidas principalmente en las regiones de Chapare y Carrasco en Cochabamba; en las zonas de Guanay, Palos Blancos y San Buenaventura en La Paz; en el Beni entre las zonas de Riberalta y Guayaramerín, al igual que las zonas de Rurrenabaque hasta San Ignacio de Moxos, en las zonas de Guarayos y Concepción de Santa Cruz; y en Chuquisaca en la zona nor este, Padilla, el Villar, Villa Azurduy; finalmente en Tarija, en la zona central. Todas estas áreas mencionadas, deberían entrar en programas de prevención, a objeto de mitigar los efectos de las deforestaciones, y que si estas se hacen, deben ser muy controladas por las instancias correspondientes.

En cuanto a los procesos de desertificación actual, y los que podrían darse por efecto de los cambios climáticos globales, se han identificado todas aquellas zonas con mayores susceptibilidades, por lo que habrá que tomar medidas al respecto, que minimicen sus consecuencias.

La validación del mapa de riesgos de deforestación, marca las categorías máximas de riesgo 1 y 2, (según mapa del año 2007, más los datos de deforestación del año 2011), con un 72%, demostrando así, la certeza en la elaboración del mapa de riesgos de deforestación, siendo el departamento de Santa Cruz el más afectado (Zabaleta 2015).

El estado de situación relativo a la desertificación visible en dos escenarios (actual e incremento temperatura 3°C), es un problema que debe llamar la atención, debido a que los resultados son altamente negativos para las Tierras de Producción Forestal Permanente (TPFT) del país. En consecuencia, es necesario que las instituciones de nuestro país apliquen políticas de conservación de recursos naturales, bosques en este caso, y todas las medidas necesarias a objeto de reducir las consecuencias que seguramente traerán consigo estos cambios climáticos globales, así como también las acciones humanas (antrópicas) que están afectando a los bosques de nuestro territorio.

 

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Collet, C., 1992, Systemes d Information Geographique en mode image, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lousanne, Suisse,        [ Links ]

Delgado, A. JL.,1996, La province de Tiraque, Cohabamba - Bolivie, Aplication d un Systéme d Information Geographique (SIG) et Recherche en Télédétection, Universite de Liége - Belgique, Faculte des Sciences, Thése de Maítrise en "Geologie des Terrains Superficiels",        [ Links ]

Delgado, A. JL., 2006, Sistemas de Información Geográfica y Teledetección, Herramientas claves para el estudio de la tierra y sus recursos naturales, (INEDITO), CIAG, - UMSA, La Paz,        [ Links ]

Eastman, J. R., et al, 1994, Raster Procedures for Multi-objetive Decisión Making in GIS Under Condiction of Competing Objectives, Proceedings EGIS93, pp: 438-447, USA,        [ Links ]

Holdridge, R., 1967, Ecología basada en zonas de vida, Instituto Interamericano de Ciencias Agrícola (IICA). San José - Costa Rica,        [ Links ]

Peguy, Ch. P., 1970, Précis declimatologie, Masson, Paris, Francia        [ Links ]

Unzueta, O.,1975, Mapa Ecológico de Bolivia, Memoria explicativa, Ministerio de Asuntos Campesinos y Agropecuarios, La Paz - Bolivia,        [ Links ]

Zabaleta, A., Delgado, JL., 1975, Evaluación de la deforestación en Bolivia en Tierras de Producción Forestal Permanente para el año 2011, Proyecto de grado a nivel de licenciatura 2014, Carrera de Topografía y Geodesia -Facultad de Tecnología - UMSA, La Paz - Bolivia.        [ Links ]