INTRODUCCIÓN

El presente estudio se centra en el análisis de los procesos de cambio y conservación en las áreas protegidas que rodean la zona urbana de Medellín, en jurisdicción del Valle de Aburrá, departamento de Antioquia. Este territorio, ubicado en la cuenca del río Aburrá–Medellín, constituye un entorno montañoso de gran relevancia ecológica en la Cordillera Central de los Andes colombianos, donde confluyen dinámicas urbanas, ambientales y sociales de alta complejidad.

Durante las últimas décadas, la región ha experimentado una creciente presión antrópica asociada a la expansión metropolitana, la construcción de infraestructura y la fragmentación de hábitats naturales. Sin embargo, la existencia de un sistema de áreas protegidas, que incluye parques ecológicos, reservas forestales y corredores de conservación, ha permitido contrarrestar parcialmente estos impactos, garantizando la regulación hídrica, la provisión de servicios ecosistémicos y la conectividad de la biodiversidad.

El estudio busca evaluar cómo estos espacios de protección han contribuido a la sostenibilidad ambiental del Valle de Aburrá, identificando los procesos de regeneración, los riesgos derivados de la presión urbana y la importancia estratégica de conservar estos ecosistemas andinos en función del bienestar de la población metropolitana y de la resiliencia ecológica regional.

ANTECEDENTES

La región del Valle de Aburrá ha sido históricamente un eje de desarrollo económico, industrial y poblacional en Antioquia, lo que ha generado una intensa transformación del paisaje. La urbanización acelerada de Medellín y los municipios aledaños ha reducido significativamente la cobertura natural, aumentando la vulnerabilidad frente a fenómenos de erosión, pérdida de biodiversidad, remoción en masa y alteración de fuentes hídricas.

Frente a este escenario, desde finales del siglo XX y especialmente durante las dos últimas décadas, se han promovido esfuerzos institucionales y comunitarios para la conservación de áreas estratégicas que rodean la ciudad. Espacios como el Parque Ecológico Piedras Blancas, el Parque Ecológico El Salado y diversas zonas de reserva forestal han sido declarados con el fin de proteger la biodiversidad, garantizar la conectividad ecológica y asegurar la provisión de agua a través de la conservación de microcuencas abastecedoras.

En paralelo, los estudios ambientales han señalado que la geomorfología del área, caracterizada por laderas con pendientes moderadas a altas, incrementa la susceptibilidad a fenómenos de remoción en masa y erosión, procesos que se ven agravados por la deforestación y la expansión urbana no planificada. Estas condiciones han reforzado la necesidad de consolidar políticas de conservación y monitoreo ambiental, enmarcadas en los planes metropolitanos de sostenibilidad y en estrategias locales de ordenamiento territorial.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio se localiza en jurisdicción del Valle de Aburrá, en el departamento de Antioquia, comprendiendo principalmente territorios de los municipios de Medellín, Caldas, Envigado, Copacabana y La Estrella. Esta región se encuentra en la cuenca del río Aburrá-Medellín y corresponde a un entorno montañoso de gran relevancia ecológica dentro de la Cordillera Central de los Andes colombianos.

El territorio delimitado comprende un conjunto de áreas protegidas que rodean la zona urbana de Medellín, dentro de las cuales destacan parques ecológicos y reservas naturales como el Parque Ecológico Piedras Blancas, el Parque Ecológico El Salado y diversas zonas de conservación forestal. Estas áreas cumplen una función estratégica en la regulación hídrica, la conectividad ecológica y la provisión de servicios ecosistémicos esenciales para la región metropolitana.

Geomorfológicamente, el paisaje está caracterizado por laderas montañosas con pendientes moderadas a altas, donde predominan coberturas boscosas naturales y vegetación secundaria en proceso de regeneración. Estas condiciones hacen que el territorio sea especialmente sensible a fenómenos de remoción en masa, erosión acelerada y presión antrópica derivada de la expansión urbana y la infraestructura.

La red de drenajes que atraviesa el área de estudio constituye un sistema fundamental para la recarga hídrica y el abastecimiento de acueductos locales. Los cauces menores actúan como afluentes del río Medellín, configurando un paisaje montañoso dinámico y ambientalmente estratégico para la sostenibilidad del Valle de Aburrá.

En síntesis, el área de estudio corresponde a un mosaico de ecosistemas andinos protegidos, cuya conservación resulta vital para la calidad ambiental, el control de riesgos naturales y el bienestar de la población del área metropolitana de Medellín.

OBJETIVOS

1. Identificar los cambios en la cobertura vegetal y en la conectividad ecológica de las áreas protegidas del área de estudio, a partir del análisis multitemporal de imágenes satelitales y datos geoespaciales.
2.  
3. Examinar los factores socioeconómicos, normativos y de gestión ambiental que han incidido en la conservación y restauración de los ecosistemas andinos en el período 2010–2024.
4.  
5. Establecer un modelo de análisis comparativo que permita comprender la evolución del estado ecológico de las áreas protegidas en relación con las presiones antrópicas, aportando insumos técnicos para la planificación territorial y la gestión ambiental sostenible en el Valle de Aburrá.

METODOLOGIA

Para este estudio se realizó, un análisis multitemporal utilizando imágenes satelitales Landsat 7 y Landsat 8, las cuales poseen una resolución espacial de 30 metros y resolución temporal de 16 días. Estas imágenes fueron procesadas mediante Phyton con la API Google Earth Engine y apoyado con las herramientas de sistemas de información geográfica (SIG). 

Las colecciones de imágenes Landsat 7 y Landsat 8 se filtraron para los años 2010, 2013 y 2024, aplicando un umbral máximo de nubosidad del 30 %. 

1 .NDVI

Los índices de vegetación se calculan a partir de los valores de la reflectividad a distintas longitudes de onda, para obtener información relacionada con la vegetación (Jackson, Slater, & Pinter, 1983). En las zonas espectrales del rojo existe una fuerte correlación con el contenido de clorofila, mientras que el infrarrojo cercano se relaciona con el índice de superficie foliar (Gilabert, González-Piqueras, & García-Haro, 1997).

El Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI, por sus siglas en inglés) es un indicador utilizado para evaluar la cantidad y la salud de la vegetación en un área determinada utilizando datos de imágenes satelitales. El NDVI se calcula a partir de la diferencia entre el infrarrojo cercano (NIR) y el rojo (RED) de un espectro electromagnético, según la fórmula:

NDVI=NIR-RED/NIR+RED

Ecuación 1. INDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA (NDVI) 

Donde:

NIR: representa la reflectancia del infrarrojo cercano

RED: representa la reflectancia de la región roja

Como se puede observar en los valores de NDVI las coberturas vegetales empiezan a registrarse a partir de 0.15, materializándose como vegetación de desarrollo vertical bajo, generándose un alto desarrollo vertical cuando el índice es mayor a 0.40; más adelante se mostrará el proceso realizado para la clasificación de las escenas cortadas para los NDVI de cada uno de los periodos.  (Vargas, 2017). Ver Figura 1. 

Con el propósito de optimizar la precisión de los valores obtenidos para el área de estudio, se realizaron ajustes a los límites definidos en la metodología propuesta (Tabla 1), estableciendo la clasificación de coberturas de acuerdo con los siguientes parámetros:

.

Cabe destacar que los píxeles con valores comprendidos entre 0,04 y 0,24 indican también una posible alteración en los cuerpos de agua asociada a actividades mineras, generando un incremento en la carga de sedimentos transportados por los cuerpos de agua.

Por último, para reducir los efectos de nubes, aerosoles y variaciones atmosféricas en la estimación del NDVI a lo largo del tiempo, se emplea con frecuencia la metodología Maximum Value Composite (MVC), la cual selecciona, dentro de un intervalo temporal definido, el valor máximo de cada píxel del índice. Este procedimiento asegura que la imagen compuesta represente las condiciones de mayor vigor vegetativo y mínima interferencia atmosférica (Holben, 1986). Con el objetivo de identificar la vegetación arbórea permanente y evaluar los impactos generados por la minería sobre dicha vegetación.  

La combinación de los datos de cobertura del suelo (Figura 2) y los histogramas de frecuencia (Figura 3) del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) permite un análisis de la dinámica del paisaje entre 2013 y 2024.

RESULTADOS. 

Entre 2013 y 2024 el área de estudio evidenció cambios notorios en sus coberturas, reflejando dinámicas tanto de transformación como de recuperación ambiental. La vegetación abierta fue la cobertura que presentó el mayor crecimiento, con un incremento de 6.474,92 hectáreas, lo que indica un proceso de regeneración en sectores donde anteriormente predominaban coberturas degradadas o de baja densidad. A esto se suma un aumento de 55,36 hectáreas en vegetación cerrada, que aunque menor en magnitud, resulta relevante porque señala la consolidación de masas boscosas más densas y resilientes, asociadas a procesos de restauración natural o a la disminución de presiones antrópicas en áreas estratégicas.

En contraposición, la vegetación dispersa experimentó una reducción drástica de 6.530,28 hectáreas, constituyéndose en la cobertura más afectada en el periodo de análisis. Esta disminución puede interpretarse como una transición hacia estados más avanzados de cobertura vegetal, ya que gran parte de estas áreas pasaron a engrosar la categoría de vegetación abierta e incluso, en menor proporción, a vegetación cerrada. De este modo, la pérdida de vegetación dispersa no necesariamente refleja un deterioro, sino un cambio hacia coberturas más consolidadas y ecológicamente estables.

Por otra parte, las áreas de agua mostraron un incremento marginal de 0,05 hectáreas, lo que representa una variación prácticamente insignificante en el contexto de la cuenca, pero que sugiere estabilidad en la dinámica hídrica. Lo mismo ocurre con las áreas transformadas, que también aumentaron en 0,05 hectáreas, reflejando una presión antrópica muy baja o controlada en comparación con años anteriores, cuando la minería y otros usos tenían mayor impacto sobre el territorio.

Estos cambios se corroboran con el análisis de los valores de NDVI, que permiten observar la evolución de la vitalidad y continuidad de la cobertura vegetal. En el año 2013 los valores fluctuaban entre 0,13 y 0,91, con una media de 0,37. El histograma mostró una fuerte concentración de píxeles en el rango de 0,20 a 0,40, lo que evidencia un predominio de vegetación dispersa y coberturas intermedias con bajo vigor fotosintético. Este escenario estaba asociado a la fragmentación y presión minera en la región, donde las áreas vegetadas no alcanzaban una continuidad suficiente para reflejar altos niveles de salud ecológica.

En contraste, para 2024 los valores de NDVI se extendieron entre 0,20 y 1,00, alcanzando una media superior de 0,40, lo cual representa un avance en la calidad de la cobertura vegetal. El histograma mostró un desplazamiento significativo hacia valores más altos, con mayor densidad en el rango de 0,40 a 0,60, lo que sugiere que las coberturas han ganado vigor y continuidad. Este cambio confirma un proceso de recuperación ecológica: áreas que antes presentaban vegetación dispersa pasaron a ser vegetación abierta e incluso, en menor grado, cerrada, contribuyendo al aumento de la biodiversidad y a la estabilidad del ecosistema.

En conjunto, los resultados muestran una clara transición de un paisaje fragmentado en 2013 hacia uno más consolidado en 2024, donde disminuyen las coberturas débiles o dispersas y aumentan las coberturas con mayor densidad. La ligera estabilidad de las áreas de agua y transformadas refuerza la idea de que la presión antrópica directa fue contenida en la última década, lo que permitió a las áreas protegidas cumplir su función ecológica de recuperación y regeneración. Los histogramas del NDVI son clave en esta interpretación, ya que reflejan cómo los valores se desplazaron hacia un rango más saludable, demostrando que la dinámica vegetal del área protegida está en proceso de fortalecimiento y que las medidas de protección, junto con la resiliencia natural del ecosistema, han favorecido un escenario positivo en términos ambientales.

CONCLUSIONES.

De los resultados obtenidos se concluye que entre 2013 y 2024 el área de estudio experimentó un proceso de transición ecológica positivo, caracterizado por la disminución de coberturas frágiles y la consolidación de coberturas más densas y saludables. El aumento de 6.474,92 hectáreas en vegetación abierta y de 55,36 hectáreas en vegetación cerrada evidencia que buena parte del territorio que en 2013 estaba ocupado por vegetación dispersa logró regenerarse hacia estados más estables y resilientes, lo cual constituye un signo claro de recuperación ambiental. La drástica reducción de 6.530,28 hectáreas en vegetación dispersa, lejos de representar un deterioro, indica una transición hacia formas más consolidadas de cobertura vegetal, lo que refuerza la hipótesis de un mejoramiento en la calidad ecológica del paisaje.

El análisis de los valores de NDVI respalda este proceso: mientras en 2013 predominaban valores bajos (0,20–0,40) asociados a coberturas fragmentadas y de bajo vigor, en 2024 se observa un desplazamiento hacia rangos más altos (0,40–0,60), con una media de 0,40 frente al 0,37 anterior, lo que confirma un fortalecimiento de la vitalidad fotosintética y una mayor continuidad en la vegetación. La relativa estabilidad de las áreas de agua y transformadas, con aumentos marginales de 0,05 hectáreas cada una, muestra que la presión antrópica directa fue limitada en este periodo, permitiendo que los procesos de regeneración natural se consolidaran.

En conjunto, la evidencia señala que la zona de estudio pasó de un estado fragmentado y degradado en 2013 a un escenario más robusto en 2024, donde la cobertura vegetal muestra mayor vigor, continuidad y estabilidad ecológica. Esto demuestra la importancia de la resiliencia natural del ecosistema y de las medidas de protección implementadas, que han favorecido la recuperación de la biodiversidad y la funcionalidad ambiental del territorio.

RECOMENDACIONES.
Antes de iniciar el procesamiento, es fundamental recopilar datos recientes y de buena calidad sobre precipitación, cobertura del suelo, geología, pendiente, morfodinamia y morfogénesis. Si no existe información secundaria confiable, se recomienda complementar con trabajo de campo o imágenes satelitales actualizadas.

Definir con claridad la resolución espacial:
Determina la resolución del ráster de salida en función de la escala del estudio y el tamaño del área. Para zonas extensas, una celda más grande puede ser adecuada; en áreas pequeñas o con alta variabilidad, se recomienda usar resoluciones finas (por ejemplo, 10 o 5 metros).

Revisar las clases de reclasificación:
Los rangos de valores para las categorías del ndvi deben adaptarse a la distribución de datos generada en el nuevo análisis. No es recomendable usar exactamente los mismos intervalos sin verificar que sean consistentes con los resultados.

Bibliografía

CORANTIOQUIA. (s.f.). CORANTIOQUIA. Obtenido de CORANTIOQUIA: https://www.corantioquia.gov.co/sistema-de-informacion-geografico-de-corantioquia/

Gilabert, M. A., González-Piqueras, J., & García-Haro, J. (1997). Acerca de los índices de vegetación. Revista de Teledetección. 

Holben, B. N. (1986). Characteristics of maximum-value composite images from temporal AVHRR data. 

IDEAM. (s.f.). IDEAM. Obtenido de IDEAM: https://www.ideam.gov.co/

Jackson, R. D., Slater, P. N., & Pinter, P. J. (1983). .; Slater, P. N.; Pinter, P. J. (1983). Discrimination of growth and water stress in wheat by various vegetation indices through clear and turbid atmospheres. 

RÍOS, S., ZURITA ALFARO, S., RODRÍGUEZ RÍOS, E., & MONTALVO PÁRRAGA, V. (2014). Comparación de técnicas para determinar cobertura vegetal y usos de la tierra en áreas de interés ecológico, Manabí, Ecuador. En: Memorias, Sociedad Latinoamericana en Percepción Remota y Sistemas de Información Espacial. Medellín.

Vargas, N. H. (2017). Implementación de biomodelos estimativos de la calidad ecosistemática en el nevado del Cocuy al año 2030 producto del retroceso glaciar.