1. Introducción

El distrito de La Merced es uno de los cinco distritos de la provincia de Aija, en el Departamento de Ancash. Limita al norte con la provincia de Huaraz, al sur y al oeste con el distrito de Aija y en pequeño trecho al oeste con el distrito de Coris. Tiene una población estimada mayor a 3 000 habitantes. Su capital es la localidad de La Merced que se encuentra ubicado a una altura aproximada de 3 296 m.s.n.m. (Torres, 2018)

 En el distrito de La Merced la zona de uso de pastos naturales es la que mayor predomina con un 58%, el afloramiento rocoso se encuentra mayormente en las zonas más altas cercanas a los bofedales y posee un área con el 16,3% de su terreno (Torres, 2018). La zona que es usada para cultivos agrícolas es de 15,5% donde siembran principalmente cereales y tubérculos andinos. La zona de suelo desnudo es la que se encuentra removido por la realización de obras. En las laderas de la zona baja e intermedia de la cuenca y del distrito se encuentran arbustos y plantaciones de eucalipto los cuales son usados para la leña salvo los que se encuentran cerca de los ríos que son usados para proteger las riveras. Además, en el distrito de La Merced, se identificó grandes áreas de pajonal andino, que abarca el 72 % de área total, así también áreas donde se realiza agricultura andina que abarca el 18,4 %, y pequeñas áreas de bofedal con 3,4 %, matorral arbustivo con 3%, bosque con 2,1 %, puyas Raymondi 0,9 % y lagunas con 0,9 % del territorio.

En la actualidad el distrito tiene pocos estudios en la literatura que analice la variación de las zonas de vegetación, para mejorar la identificación el potencial de zonas para la agricultura, a diferencia de otros distritos de la Provincia, La Merced es el distrito menos estudiado a nivel de Índices Espectrales, por ende, es necesario realizar un estudio preliminar para obtener información por medio de la imágenes satelitales para obtener índices espectrales como él (NDVI) dentro del distrito, esta información es necesaria para los tomadores de decisiones, en cuanto a la planificación de proyectos agrícolas y de regadío. 

2. Antecedentes

• En 2017, el estudio de (Carrasco, 2017), titulado: “Caracterización geológica y distribución Geoquímica en el Diseminado Polimetalico Huinac-Distrito de La Merced-Provincia Aija-Departamento Ancash”, se identificó que las áreas más accesibles de las colinas andinas del distrito de La Merced, se han convertido en la práctica de la agricultura de subsistencia y la ganadería extensiva aprovechando la vegetación natural principalmente de especies gramíneas (ichu) y arbustivas de constitución leñosa. Además en la Merced, por encima de los 4000 m.s.n.m, la temperatura desciende a menos 0 °C, la vegetación se reduce a especies robustas de poca altura constituidas mayormente de gramíneas y arbustos. En las zonas de ciénaga de fondos de valle del distrito, crecen pastizales de hojas gruesas (llamado comúnmente “gramalote”) y en las partes más altas y secas se desarrolla la conocida especie “Ichu”. Bajando en altitud, las quebradas son más abrigadas desarrollándose “quenuales” (polilepsis), arboles verdes de tronco retorcido que desarrollan hasta los 5 metros. 
• En 2018, el estudio de (Luna, 2018), titulado: “Diagnóstico de Género y Línea Base de La Merced”, se identificó que la agricultura es la principal actividad económica que ocupa a la población en del distrito. En La Merced, en las unidades agropecuarias menores de 5 has. hay poca variedad de producción agropecuaria. Sin embargo, no llegan a ser una producción agrícola de monocultivo. La producción distrital se basa en tubérculos y raíces (45%), pastos cultivados (25%), cereales (21%) y leguminosas (9%). Mientras que las hortalizas y frutales permanentes no llegan ni al 1% de la mayor producción. En la zona alta del distrito (Mallacayan), se realizan cultivos de chocho, quinua, papa, cebada, habas, oca, olluco, pastos y alfalfa, mientras que en la zona media (San Idelfonso), se cultiva papa, trigo, alfalfa, lino y habas; además en la zona baja (La Merced), se cultiva trigo, maíz, papa y alfalfa.
• En 2019, el estudio de (Palacios, 2019), titulado: “Plan de Prevención y Reducción del Riesgo de Desastres de la Provincia de Aija 2019-2021”, se identificó en La Merced existe La unidad Estratigráfica de Valle Estrecho o Encañonado (V-Est), que presenta un tipo de clima semi - cálido y templado, permitiendo la práctica de una agricultura de riego, con cultivos de carácter permanente (frutales); mientras que en la parte alta se tiene una agricultura en secano y con cultivos de riego semi intensivos. Además, la actividad agropecuaria es actualmente activa y en descanso, ubicada en la vertiente andina hasta el límite con el pajonal alto andino. Comprenden los cultivos bajo riego y en secano, tanto anuales como permanentes y se realiza agricultura estacionaria.

3. Descripción Del Área De Estudio

3.1. Ubicación Del Área De Estudio

El área de estudio se ubica en el distrito de la Merced, de la provincia de Aija del Departamento de Ancash, fue creado el 05 de marzo de 1936 mediante la Ley N.º 8188, en el gobierno del presidente Oscar R. Benavides. Tiene la categoría de Pueblo, con un Área de aproximadamente 15689.08 Km2. y su capital lleva el mismo nombre (Rosales, 2023). La Ubicación Política, Geográfica y los límites del distrito de la Merced se presentan en el siguiente cuadro:

3.2. Acceso Al Área De Estudio

La capital homónima del Distrito de la Merced, se encuentra ubicada a 55,334 km. de la ciudad de Huaraz, la capital del departamento de Ancash.

La primera manera de llegar al Distrito de la Merced es a través de carretera nacional PE-3N, de la ruta que comprende el tramo de la carretera asfaltada Conococha (PE-16) hasta Huaraz (PE-14 y PE-14 A), que tiene una distancia de recorrido en vehículo de 24.856 km 27 minutos de Huaraz hasta la ciudad de Recuay, luego se toma la carretera Departamental del tramo Dv. Succha - Aija - Emp. PE-3N (Recuay), que tiene una distancia de recorrido en vehículo de 41.993 km y 45.3 min del tramo desde Recuay hasta el centro poblado de Chilcao del distrito de Aija, luego mediante un camino vecinal se recorre 10.15 Km y 11.25 Km de viaje, hasta la capital homónima de la Merced. (Qusipe, 2022)

La segunda forma de llegar al puerto Huarmey, una vez en el puerto a través de la carretera departamental de tramo Emp. PE-1N (Huarmey) - Huamba - Huayup - Pte.Irman que nace en el Puerto Huarmey hasta el centro poblado de Chilcao, el cual tiene una distancia de 95.80 km con un tiempo de recorrido en vehículo de 1h41min, luego mediante un camino vecinal se recorre 10.15 Km y 11.25 Km de viaje, hasta la capital homónima de la Merced. (Qusipe, 2022)

De acuerdo a (Mendoza, 2023),  otra vía de acceso está comprendida por la carretera que comprende la siguiente ruta: Huaraz- Recuay – Aija-La Merced; esta carretera ubica al Distrito de Aija a 67 km de la ciudad de Huaraz, ciudad capital del departamento de Ancash. 25 km de carretera asfaltada de la ciudad de Huaraz al Distrito de Recuay y 42 Km de carretera afirmada del Distrito de Recuay al Distrito de Aija. En esta ruta existe asimismo un tráfico bajo, con no más de dos líneas de transporte de buses diarias, algunos autos particulares y algunos transportes turísticos por temporadas y finalmente 5 Km de carretera afirmada del Distrito de Aija al Distrito de La Merced.

4. Objetivos

4.1. Objetivo General

• Estudiar el Índice (NDVI) del Distrito de La Merced de diferentes años y describir la evolución de la vegetación.

4.2. Objetivo Específico

• Determinar el índice (NVDI) para identificar las zonas con cobertura de vegetación en la ciudad de La Merced entre los años 2020 y 2024.
• Describir la variación en el área de cobertura de vegetación de La Merced entre el año 2020 y 2024.
• Determinar la variación cuantitativa del área de cobertura vegetal de La Merced entre los años 2020 y 2024.

5. Procedimientos

5.1. Insumos Utilizados

• Imagen satelital Landsat 8: Esta imagen se descargó de la plataforma satelital “EARTH EXPLORER-USGS” (EarthExplorer, 2024) , del paquete Collection 2 level-2(Landsat 8-9 OLI/TIRS C2 L2).
• Limite Políticos: Los shapefiles de limite Departamental, Provincial y Distrital, se obtuvieron de la “Plataforma Nacional de Datos Abiertos” del Gobierno del Perú (Gob.pe, 2024).
• Softwares: Los programas utilizados para el procesamiento y confección del mapa final son ENVI y Arcgis. (Arcgis, 2024)
• Manuales: Los manuales digitales o web que se emplearon para poder analizar los resultados fueron “Índices de vegetación y su interpretación: NDVI, GNDVI, MSAVI2, NDRE y NDWI” (Martinez, 2023), e “Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI LANDSAT)” (Figueroa, 2021).

5.2. Proceso De La Elaboración Del Mapa 

Para la elaboración de los mapas de zonas de vegetación mediante (NDVI) de los años 2020 y 2024 del distrito La Merced se siguieron los pasos secuenciales que se muestra en el siguiente diagrama:

5.2.1. Elección Del Área De Estudio. El área de estudio, se eligió en base a la necesidad de determinar el Índice (NDVI) en el distrito de La Merced, debido a los pocos estudios encontrados en la literatura sobre del potencial agrícola del distrito. El SHAPEFILE del distrito de La Merced fue obtenido a partir del límite distrital obtenido preliminarmente, en ArcGIS se exporto el polígono del distrito y luego se cargó para su visualización como se muestra en la (Figura 2):

5.2.2. Descarga De Las Imágenes Landsat 8 (2020-2024). En la plataforma Earth Explorer del USGS se cargó el SHAPEFILE del distrito de La Merced, luego se eligió la mejor imagen Landsat 8, considerando la baja interferencia de nubosidad, por eso se descargó en tiempo de estiaje, es decir, en el mes de junio tanto para el año 2020 (Figura 3), como para el 2024 (Figura 4):

5.2.3. Visualización De La Imágenes Satelitales Y La Zona De Estudio En ENVI. Se cargó la metadata de Landsat 8, previamente editado el CVS, de ambos años y el Shapefile del distrito de La Merced en el sofware ENVI, como se muestra en la (Figura 5):

5.2.4.  Recorte De La Imágenes Satelitales. Una vez cargada el archivo apilado y el Shapefile del Distrito de La Merced, se utilizó la herramienta Subset Data From ROIS para realizar el recorte, para así obtener dos nuevos archivos que abarque solo el área de estudio, de esa manera se obtuvo el archivo que se muestra en la figura en la (Figura 6) y la (Figura 7):

5.2.5. Determinación del ÍNDICE (NDVI) en ENVI. Con la herramienta Espectral Índices, se calculó el índice NDVI para ambas imágenes Landsat 8 (2020-2024), como se muestra en la (Figura 8) y la (Figura 9):

5.2.6. Exportación de los Índices (NDVI) obtenidos a SHAPEFILE. Con la herramienta “New Raster Color Slice” se agregó clases de colores para ambas imágenes, se eliminaron las clases que no correspondían a la cobertura de vegetación, (Figura 10) y la (Figura 11), después se exportó el resultado en formato SHAPEFILE:

5.2.7. Cálculo del área total de Zonas de Vegetación de los años (2020 y 2024) en ARCGIS. En ARCGIS, se cargó el archivo SHAPEFILE generado anteriormente, de los años 2020 y 2024, luego en la tabla de atributos se creó una nueva columna para calcular el área de las zonas identificadas, después con la herramienta Statistics se calculó el área total de los años 2020 y 2024, como se muestra en la (Figura 12) y (Figura 13):

5.2.8. Elaboración Del Mapa de Zonas de Vegetación mediante NDVI (2020 y 2024) en ARCGIS. Luego en ARCGIS se creó el dataBase, usando el archivo SHAPEFILE generado anteriormente, con el Shapefile del distrito de La Merced y los limites políticos obtenidas preliminarmente, para proceder a elaborar el mapa final, en este mapa se adicionó el membrete y la leyenda como se muestra en la (Figura 14) y (Figura 15):

5.2.9. Análisis De los Mapas Obtenidos. El análisis de los resultados se realizó empleando manuales que se mencionaron en los insumos y también las clases del curso de Teledetección a nivel Intermedio, también se interpretó los resultados del área total de zonas de vegetación de los años 2020 y 2024, luego se determinó la variación cuantitativa del área de cobertura vegetal entre los años 2020 y 2024.

6. Resultados

6.1. Mapas De Zonas De Vegetación Mediante (NDVI) De La Merced De Los Años 2020-2024

El resultado Final que se obtuvo fueron los Mapas de Zonas de vegetación mediante (NDVI) del distrito de La Merced de los años 2020 y 2024 (Figura 16 y Figura 17), en el cual se puede apreciar la vegetación de color verde en esos años, esta coloración indica que la vegetación el medianamente densa y los valores que no son de color verde, son áreas donde no hay vegetación:

6.2. Variación De Las Zonas De Vegetación Mediante (NDVI) De La Merced De Los Años 2020-2024

Las áreas totales que se obtuvieron a partir del NDVI, de los años 2020 y 2024, representan la cantidad de cobertura vegetal o la variación cuantitativa del área de cobertura vegetal de los años mencionados, estos valores se muestran en el siguiente cuadro:

Como se muestra en el cuadro anterior el área en el año 2020 fue 23688000 m2 y en el año 2024 el área fue 38855700 m2, por ende, la diferencia entre ambas áreas es de 15 16770 0 m2 o 15,168km2 de variación del área de cobertura vegetal en el distrito de La Merced.

6.3. Interpretación

• De acuerdo a los resultados obtenidos sobre las zonas de vegetación mediante índice (NDVI), de los años 2020 y 2024, se puede apreciar en los mapas que la cobertura de vegetación ha aumentado en 2024 con respecto al año 2020, donde ha incrementado vegetación sobre todo en las partes más bajas, por la actividad agrícola, a pesar que se ha reportado casos de incendios forestales (Palacios, 2019), este no ha afectado significativamente el crecimiento de los cultivos, sin embargo no todas las zonas identificadas por el índice (NDVI) pertenecen a las actividades agrícolas, la mayor parte de la cobertura pertenece a especies gramíneas (ichu) y arbustivas, pastizales de hojas gruesas, “Ichu” y bosque de “quenuales” (polilepsis).
• Se observa también que las zonas que no forman parte de las zonas de vegetación, son zonas rocosas con escaza vegetación, y cuerpos de agua en el distrito, con nula vegetación. Por otro lado, de acuerdo a las clases obtenidas, los valores de NDVI varían de 0.2 a 0.5 (bueno) en el año 2020, estos valores pueden indicar que la planta entró en dormancia en un estado fenológico tardío. Mientas que, en el año en 2024, los valores oscilan en 0.2 a 0.4 (relativamente bueno) lo que puede indicar que la planta probablemente entró en la fase de macollamiento o ahijamiento y que se ha reanudado el período vegetativo. (Trejo, 2023)
• De acuerdo a la variación de las zonas de vegetación obtenida hay un incremento de las áreas de vegetación en 15,168km2, este incremento puede haberse dado por la implementación de nuevos proyectos de agricultura, así como la creación de canales en los últimos años desde el 2020 (Palacios, 2019), pero también se puede deber a la colonización de especies perennes que han crecido sin la intervención del hombre, aunque por el índice del NDVI, esta nueva vegetación no necesariamente es una vegetación normal, sino que por haberse obtenido las dos imágenes en junio (época de estiaje), pudo haberse obtenido estos valores bajos de NDVI.

7. Conclusiones

• Se determinó el índice (NDVI) del distrito de La Merced con ENV, a partir de dos imágenes Landsat 8 de los años 2020 y 2024, empleando la herramienta “Spectral Indices” y la herramienta “New Raster Color Slice” para agregar intervalos de colores y se exportó como SHAPEFILE. Luego se elaboró dos mapas de zonas de vegetación a mediante NDVI, donde se identificó que las zonas de color verde pertenecen a las zonas de vegetación en el distrito y que a partir del año 2020 existe un aumento de las zonas de vegetación.
• A partir de los índices (NDVI) creados, de identificó que, para las clases obtenidas, los valores de NDVI varían de 0.2 a 0.5 (bueno) en el año 2020, estos valores pueden indicar que la planta entró en dormancia en un estado fenológico tardío. Mientas que, en el año en 2024, los valores oscilan en 0.2 a 0.4 (relativamente bueno) lo que puede indicar que la planta probablemente entró en la fase de macollamiento o ahijamiento y que se ha reanudado el período vegetativo.
• Se determinó que la variación cuantitativa del área de cobertura vegetal del distrito de La Merced, entre los años 2020 y 2024, fue de 15,168km2, existiendo un incremento de la vegetación, que puede deberse a factores como el incremento de proyectos de agricultura, colonización de especies perennes y época del año.

8. Recomendaciones

• Se recomienda contrastar los resultados obtenidos con estudios en campo para poder obtener información más precisa de las zonas de vegetación, como la caracterización de la flora, estudios de cobertura vegetal, estudios de calidad y disponibilidad de agua, entre otros; en el distrito La Merced.
• Se recomienda utilizar estos resultados de manera complementaria a proyectos de inversión, que requieran información geoespacial de zonas de vegetación para uso agrícola, como proyectos de cosecha y siembra de agua para la agricultura, proyectos de canales de riego, proyectos de forestación y reforestación, proyectos de cultivos, entre otros.
• Se recomienda fomentar la aplicación del cálculo del índice (NDVI) en proyectos o estudios reales, porque permiten obtener información preliminar de las zonas con vegetación saludable, que servirá para poder elaborar nuevos proyectos agrícolas y servir de guía para los tomadores de decisiones.
• Se encomienda complementar el estudio de zonas de vegetación mediante (NDVI) con el Índice de Calcinación Normalizada (NBR) , para poder identificar las áreas quemadas con los resultados obtenidos  de (NDVI), ya que se han reportado incendios forestales en los últimos años y ver si existe alguna relación entre ambos índices.

Referencias Bibliográficas 

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Trejo, M. (17 de Marzo de 2023). Qué es el índice NDVI y cómo le simplifica la vida al agricultor (Cómo indica la luz la sanidad vegetal). Obtenido de onesoil: https://blog.onesoil.ai/es/what-is-ndvi