PROYECTO

Deforestación y Cambios de cobertura en el distrito de conservación de suelos del Bajo Guayabero, San José del Guaviare, Colombia.

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Certificado

PROYECTO DEL CURSO

Teledetección con ArcGIS

REALIZADO POR

Henry García Diego

Introducción

Los paisajes son el resultado de la confluencia de factores geomorfológicos naturales y antropogénicos. Dentro de este contexto, la deforestación surge como un proceso paisajístico significativo, particularmente evidente en los bosques tropicales, donde múltiples causales influyen en la complejidad, heterogeneidad y estructura resultante (Kindermann et al., 2008). En términos generales, las presiones demográficas, junto con las actividades agropecuarias, que desempeñan un papel directo, son identificadas comúnmente como los principales factores detrás de la deforestación tropical (Geist & Lambin, 2002). En este sentido, el análisis de cambios de cobertura de una zona a través del tiempo representa un instrumento fundamental para determinar las dinámicas de fragmentación del paisaje y los instrumentos técnicos para su conservación.

Antecedentes.

De acuerdo con lo dispuesto en el Decreto 2372 del 2010 (art. 16), el Distrito Especial de Conservación de suelos es un espacio geográfico cuyos ecosistemas estratégicos, a pesar de estar modificados por la intervención humana, mantienen su función (por ejemplo, aprovisionamiento de agua y alimentos, regulación del clima y control de las enfermedades, apoyo para los ciclos de nutrientes y la polinización de los cultivos, beneficios espirituales o recreativos) y aportan a la generación de bienes y servicios ambientales, por lo que se debe procurar su conservación.  Esta área se delimita para un manejo especial orientado a la recuperación de suelos alterados o degradados o la prevención de fenómenos que causen alteración o degradación en áreas especialmente vulnerables (Sinchi, 2019). 

Area de estudio.

El área de estudio se encuentra localizada en el municipio de San José del Guaviare en el departamento del Guaviare, y cubre un área total de 58.808 hectáreas. En el área priorizada se presentan zonas bajo acuerdos de conservación. Sin embargo, estos acuerdos no excluyen actividades productivas sostenibles dentro del área de conservación (Sinchi, 2019).

Objetivos del proyecto

  1. Establecer una zona de estudio en la región de conservación de suelos del Bajo Guayabero.
  2. Identificar los cambios de cobertura (naturales y transformadas) en un periodo de 8 años en el área de estudio. 
  3. Crear un time-lapse a partir de 4 imágenes landsat-8 y su respectivo procesamiento (NDVI) para visualizar los cambios del paisaje entre el año 2016 y el 2024.

Procedimiento

Delimitación del área  y georeferenciación.

Una vez delimitada la ubicación geográfica a la zona del Bajo Guayabero, en el municipio de San José del Guaviare, se estableció el Datum WGS 1984 y las proyecciones para cálculos de área se realizaron a partir de la transformación Mercator UTM 18N. 

Cambios de cobertura

Para identificar los cambios de cobertura en la zona de estudio se usaron imágenes LandSat-8 descargadas EarthExplorer (row: 7, path: 58, nubosidad < 10%). Dichas imágenes multiespectrales fueron procesadas en la herramienta ImageAnalysis de ArcMap. La identificación de coberturas por inspección visual se realizó a partir de la combinación de bandas 6, 5 y 2 (uso agrícola), la cual se usa para diferenciar las coberturas de bosque de otro tipo de coberturas transformadas como cultivos y pastizales. Una vez procesadas las imágenes y creados los mosaicos para el área de estudio, se realizó una clasificación no supervisada de 3 clases (Iso Cluster Unsupervised Classification) con el fin de diferenciar coberturas naturales (bosques), coberturas transformadas (pastos, quemas, cultivos, entre otros) y cuerpos de agua.  Posteriormente las imágenes fueron vectorizadas e interceptadas con el fin de determinar los cambios de coberturas en términos de área entre el año 2016 y el año 2024.

TimeLapse de cambios en el paisaje.

Para crear el timelapse referente a los cambios de coberturas se usaron 4 imágenes LandSat-8 correspondientes a los años 2016, 2019, 2022 y 2024. Se calculó mediante calculadora ráster en ArcMap el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) para la imagen de cada año. Este índice mide el verdor y la densidad de la vegetación captada en la imagen satelital a partir de la diferencia de reflectancia entre las longitudes de onda del rojo visible e infrarrojo. Se agruparon los raster NDVI-año resultantes en un catálogo raster y en un nuevo campo en la tabla de atributos del catálogo raster se asignó el año de cada imagen. Se habilitó la opción Time dentro de las propiedades de la capa y se exportó el timelapse. A continuación se muestra el flujograma detallado de los procesos metodológicos del estudio de cambios de cobertura para el distrito especial de conservación de suelos de bajo guayabero (Imagen 1).

Imagen 1. Flujograma metodológico.

Resultados 

Los resultados obtenidos evidencian los cambios de cobertura en el distrito de conservación Bajo Guayabero entre los años 2016 y 2024. Dichos cambios se deben principalmente a procesos de deforestación asociados a la expansión de la frontera agrícola, donde las coberturas naturales disminuyeron en un 10% y por consiguiente se estima que cerca de 5800 hectáreas han sido deforestadas para darle lugar a mosaicos de cultivos y pastizales para ganadería en un periodo de 8 años (Imagen 2). 

Imagen 2. Cambios en area de coberturas entre el 2016 y 2024 en la zona de estudio, Bajo guayabero.

Según el análisis de cambios de cobertura para las 3 clases establecidas (cuerpos de agua; coberturas naturales y coberturas transformadas), cerca de 50000 hectáreas permanecieron inalteradas durante el periodo de estudio; 1417 ha, 32223 ha y 16272 ha corresponden a cuerpos de agua, coberturas naturales y coberturas transformadas, respectivamente. Los cambios más significativos de coberturas corresponden a 7091 ha de bosques que fueron deforestadas para darle paso a coberturas transformadas (Imagen 3). La zonas de deforestadas han crecido principalmente hacía la parte sur occidental del distrito de conservación mediante un patrón geométrico/isla característico de la expansión de la frontera agrícola. Por otra parte, 1806 ha representado los cambios de coberturas transformadas a naturales, las cuales corresponden a pequeños parches de bosque en transición ligados a bordes de las grandes unidades agrícolas y ganaderas presentes en el año 2016.

Imagen 3. Mapa de cambios de cobertura en el distrito de conservación Bajo Guayabero.

En este sentido, y de acuerdo a los resultados obtenidos mediante el análisis de cambios de cobertura temporales en los años 2016, 2019, 2022 y 2024, las imágenes NDVI demuestran que los principales cambios de cobertura se dieron en el periodo 2016-2019. Aquí aunque la deforestación es evidente, parece haber cierta recuperación de la cubierta vegetal para el año 2022 y 2024 (Anexo 1: timelapse).

Conclusiones 

Si bien el distrito especial de conservación de bajo guayabero permite que los distintos sistemas productivos de la región puedan subsistir, en necesario evaluar las políticas administrativas del uso de la tierra pues en los últimos 8 años 10% de la cobertura vegetal tipo bosque se ha perdido para darle paso a la expansión de los sistemas agrícolas y ganaderos. Esta pérdida de cobertura vegetal representa un riesgo en términos de sostenibilidad del paisaje pues afecta en gran medida su estructura y por consiguiente las funciones y servicios que el ecosistema puede brindar para la población presente en la zona.

Recomendaciones

Para identificar coberturas vegetales, sobre todo para discernir entre cultivos y bosque virgen, se recomienda usar índices diferentes al NDVI. Por otra parte, se recomienda trabajar con valores de reflectancia ajustados y se sugiere una clasificación supervisada para obtener resultados más precisos.

Referencias

Geist, H. J., & Lambin, E. F. (2002). Proximate causes and underlying driving forces of tropical deforestation. BioScience, 52(2), 143-150.

Kindermann, G., Obersteiner, M., Sohngen, B., Sathaye, J., Andrasko, K., Rametsteiner, E., et al. (2008). Global cost estimates of reducing carbon emissions through avoided deforestation. Proceedings of the National Academy of Sciences-Biological, 105(30), 10302-10307.

Sinchi. (2019). Metodología homologada para realizar estudios de fragmentación, motores de fragmentación y conectividad ecológica del paisaje amazónico colombiano, en tres diferentes ámbitos de alcance geográfico: regional, subregional y local. En el marco del Proyecto GEF Conservación de Bosques y Sostenibilidad en el corazón de la Amazonía. Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas Sinchi. Bogotá D.C.

REALIZADO POR

Henry García Diego

Colombia

PROYECTO DEL CURSO

Teledetección con ArcGIS

Mario Caceres