el colegio de la frontera sur (ecosur); e-mail: … · • base de datos disponibles (datos ... -y...
TRANSCRIPT
Informe Final
(100% avance)
Proyecto
Dinámica de cambio de uso de suelo y emisiones de carbono
en el trópico húmedo de México
Dr. Ben de Jong y M.C. Miguel Angel Castillo
El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR);
e-mail: [email protected]; [email protected]
Dr. Omar Masera y Biól. Alejandro Flamenco
Instituto de Ecología, UNAM, Campus Morelia;
e-mail [email protected]; [email protected]
Resultados finales del análisis de cambio de uso entre 1975 y 2000
Selva Lacandona y El Ocote
Introducción
En el trópico húmedo de México se concentran las comunidades vegetales con la mayor
diversidad biológica del país así como poblaciones rurales con altos índices de
marginación. Adecuadamente diseñadas, las opciones de mitigación de dióxido de
carbono en el sector forestal -ya sean dirigidas a evitar la deforestación y degradación
de los bosques y selvas, a evitar incendios forestales, como a ampliar el área de
cobertura forestal regional- pueden ser elementos importantes en el desarrollo
sustentable del área. Dadas las condiciones biofísicas prevalecientes, existe un amplio
potencial de captura de carbono derivado de las altas densidades de carbono, altos
crecimientos de biomasa y las grandes superficies técnicamente factibles de
regeneración, recuperación y conservación.
Este estudio pretende ser un primer paso para mejorar la información sobre el área y
contribuir en el desarrollo futuro de líneas de base. Servirá asimismo como marco de
referencia para los diferentes proyectos específicos de mitigación de carbono que se
desarrollen en la región.
Objetivos
Estimar los cambios de uso de suelo de 1970s a 2000, las áreas afectadas por los
incendios forestales de 1998 y las emisiones de bióxido de carbono netas relacionadas
en los bosques y selvas de la región del Trópico Húmedo de México correspondientes al
Estado de Chiapas. En este informe se presenta los siguientes resultados:
• El patrón de cambio de uso del suelo en el periodo entre 1970s y 1996 para un área
de 2’811,636 ha, con énfasis en las zonas de incidencia de incendios forestales y las
áreas que han sido susceptibles a procesos de cambio de uso de suelo rápidos. Se
estimaron las emisiones de carbono relacionados a los cambios observados y se
relacionaron los cambios de uso de suelo a factores socio-económicos de densidad
poblacional y cercanía de caminos. Con base en un modelo de crecimiento
poblacional y red de caminos existente se estimaron las emisiones futuras de 2000-
2020.
• Un estudio con mayor grado de detalle sobre escenarios de cambio de uso del suelo
entre 1970s y 2000 para la reserva “el Ocote” y áreas protegidas en la Selva
Lacandona y sus respectivas áreas de amortiguamiento. Se investigaron el efecto de
diferentes factores sobre los procesos de cambio de uso de suelo como: protección,
cercanía a poblaciones y caminos, para los últimos dos factores tanto dentro las
áreas protegidas como las áreas de amortiguamiento.
a. Área de estudio global para determinar el padrón de cambio de uso
de suelo y emisiones de carbono relacionados
Para delimitar el área de estudio global se utilizaron principalmente dos criterios:
• Susceptible a cambios de uso de suelo e incendios forestales
• Representación de los tipos de vegetación dominante en el trópico de México:
Selvas tropicales y Bosques del complejo Pino y Encino
Figura 1. Área de estudio que se utilizó para la estimación de emisiones de carbono.
b. Área de Estudio para analizar cambios de uso de suelo dentro y
fuera de áreas protegidas en la zona tropical húmeda
Para la delimitación del área de estudio se utilizaron tres criterios:
• Clima: área del trópico húmedo, con temperatura promedio anual mayor a 22
grados Celsius.
• Alta incidencia de prácticas de manejo inadecuadas (Semarnap, 2000)
• Base de datos disponibles (datos poblacionales, imágenes de satélite, mapas
digitalizados de infraestructura).
Figura 2. Área de estudio que se utilizó para evaluar el impacto de protección,
poblaciones y caminos sobre el proceso de deforestación en el trópico
húmedo de Chiapas.
Las superficies de las áreas de estudio a y b son las siguientes:
Área Ha
Áreas de estudio total de Figura 1: 2’811,636
Total áreas de estudio de Figura 2: 1’217,030
Reserva El Ocote: 46,853
Área protegidas Selva Lacandona: 418,759
Total áreas protegidas 465,612
Reserva El Ocote y área de amortiguamiento: 172,247
Áreas protegidas y de amortiguamiento, Selva Lacandona 1’044,783
Metodología
a. Determinación de los patrones de cambio de uso del suelo
Para esta tarea se realizó un análisis cartográfico a diversas escalas y con diversas
fuentes de información, cubriendo un período de aproximadamente 25 años (1970s a
2000). En el trabajo se utilizó como plataforma para la constitución de un Sistema de
Información Geográfica: - Erdas Imagine y Er-Mapper 6.2 para el procesamiento de las
imágenes de satélite e información en formato Raster, -y Arc Info para el procesamiento
e integración de la información cartográfica disponible y generada. Toda la información
se convirtió a formato Arc-View 3.1 para consulta y análisis. Para las diferentes
regiones se obtuvieron bases cartográficas de uso de suelo y cobertura vegetal de los
siguientes años:
Área total:
1970s: base cartográfica a partir de cartografía digitalizada de INEGI
1996-1997: base cartográfica a partir de imágenes Landsat TM clasificadas
El Ocote (ver para los resultados informe 2)
1972: base cartográfica a partir de fotos aéreas
1984: base cartográfica a partir de una imagen Landsat MSS
1992: base cartográfica a partir de una imagen Landsat TM
1995: base cartográfica a partir de una imagen Landsat TM
2000: base cartográfica a partir de una imagen Landsat TM
La Selva Lacandona y Norte de Chiapas
1970s: base cartográfica a partir de cartografía digitalizada de INEGI
2000: imágenes por adquirir con los fondos del proyecto
Descripción metodológica de la elaboración de mapas de la región total, El Ocote, y
Selva Lacandona, tomando como base de referencia el año de la cartografía y/o región
de estudio:
1970s: Digitalización, Etiquetado, homologación.
El Instituto Nacional Estadística de Geografía e Informática (INEGI), elaboró a finales
de los 70s la cartografía de vegetación y uso del suelo de todo el territorio mexicano. En
el caso específico de Chiapas, para este fin se emplearon fotografías aéreas
pancromáticas blanco y negro a escala 1:50,000, 1:70,000 y en algunos casos 1:80,000,
de fechas que variaban entre 1972 y 1978. Dicha cartografía se publicó en mapas
impresos a escala 1.250,000, material a partir del cual se obtuvo la información
correspondiente al primer periodo de análisis.
Se emplearon un total de 4 cartas que se digitalizaron por separado y posteriormente
agrupadas en un mosaico que cubre el área de estudio. Esta cartografía presenta un total
de 75 clases de vegetación y usos del suelo que fue necesario agrupar en clases
equivalentes a las encontradas en las otras fuentes.
1996: Selva Lacandona (Excluyendo Marque de Comillas).
En este caso se elaboró un mapa del área de estudio a partir de un cuatro imágenes de
satélite Landsat TM de: 16 de Marzo de 1996 (Path 021 Row 048 y 049), del 16 de
Abril 1997 (Path 020 Row 029) y febrero de 1995 (Path 022 Row 048). Se emplearon
diferentes métodos de trabajo para la clasificación de las imágenes, dependiendo de la
complejidad de la cobertura vegetal: una clasificación semiautomatizada (clasificación
supervisada con el método de máxima probabilidad) y una interpretación manual para
corregir errores encontrados en el proceso anterior, mediante recorridos de campo se
tomaron una serie de puntos georeferenciados con GPS diferencial. La información de
los tipos de vegetación encontradas en estos sitios fue empleada como muestras de
entrenamiento para realizar una clasificación supervisada en las imágenes.
1997: Zona Marqués de Comillas.
Es una zona con abundante precipitación pluvial a lo largo de gran parte del año, por lo
que es sumamente complicado obtener imágenes de satélite libres de nubosidad. De ahí
que todas las imágenes a emplear presenten nubosidad en alguna parte de la escena. Los
datos de 1997 provienen de una imagen Landsat TM del 16 de Abril. La presencia no
uniforme de nubosidad y el humo de los incendios alteró sensiblemente y en forma
diferencial los patrones de reflectancia de la cobertura en todas las bandas espectrales,
por lo que fue necesario incorporar un número abundante de repeticiones de muestras de
entrenamiento a una misma clase de vegetación dependiendo de la intensidad de
afectación por la bruma. A fin de captar esta variabilidad en la ubicación de las muestras
de entrenamiento se empleo como auxilio visual una imagen derivada de los 3 primeros
componentes principales de las seis bandas (se excluyó de este análisis a la banda
térmica).
2000: Clasificación semiautomatizada.
Se empleó una clasificación semiautomatizada de una serie de imágenes Landsat E-TM
de 2000, con una escala de trabajo 1:250,000. El tratamiento empleado es una serie de
pasos que involucra una clasificación supervisada de forma independiente, el empleo de
un SIG y un modelo digital de elevación para separar las selvas medianas de los bosque
mesófilos de montaña con base en su distribución altitudinal observada y finalizando
con una corrección visual de aquellas áreas de transición donde el clasificador asignó a
valores equivocados a los píxeles.
Interpretación de material para El Ocote (ver informe 2 para mayor detalle).
Interpretación de fotografías aéreas.
Se emplearon principalmente fotografías aéreas pancromáticas en blanco y negro en
escala 1:50,000 de febrero de 1972. Estas fotografías cubren aproximadamente un 85%
de la zona definida como área de estudio. La parte sin cubrimiento fotográfico es la
porción norte; la poligonal de la reserva se encuentra completamente representada en
este vuelo.
Debido a que las fotografías aéreas no cubren totalmente el área de estudio, se hizo un
corte de un área de 5 Km. alrededor de la reserva. Aún así, hizo falta una pequeña
porción de información de las fotografías (aproximadamente el 2%), misma que fue
subsanada con la interpretación visual de una imagen Landsat MSS del mismo año.
Clasificación de imágenes de satélite.
La asignación de muestras de entrenamiento para la clasificación supervisada, se apoyó
básicamente en fotografías aéreas pancromáticas en blanco y negro de 1972, cartografía
de 1988 (García et al., 1996) y material fotográfico y de video adquirido en vuelos de
baja altura realizados sobre la reserva.
Las imágenes se clasificaron de manera independiente, aunque las muestras de
entrenamiento se ubicaron, en la medida de lo posible, sobre áreas que no
experimentaron transformación. De cada tipo de cobertura se crearon repeticiones para
incluir las variaciones en la reflectancia debido a las diferentes condiciones de sombra,
ubicación sobre la pendiente y densidad de la masa vegetal.
b. Determinación de densidades de carbono y parámetros de emisión de gases
de dióxido de carbono
Para cubrir este objetivo se utilizaron las 58 mediciones in-situ del contenido de
carbono en biomasa aérea y suelos, de las cuales 29 fueron realizadas en La Selva
Lacandona para los siguientes tipos de uso del suelo (ver para la metodología aplicada
De Jong et al, 2000):
Clase de Vegetación o Uso del Suelo Mediciones
Selva Madura 8
Acahual Arbóreo 7
Acahual Arbustivo 6
Pastizal 4
Área de Cultivo 4
Las restantes 39 mediciones in-situ fueron realizadas en la zona donde predomina
bosques del complejo Pino y Encino para los siguientes tipos de uso de suelo (ver para
la metodología aplicada De Jong et al, 1999):
Clase de Vegetación o Uso del Suelo Mediciones
Bosque de Encino y de Montaña 7
Bosque de Pino-Encino 11
Bosque de Encino 5
Acahual Arbóreo 6
Acahual Arbustivo 4
Pastizal 3
Área de cultivo 3
En cada una de las 68 parcelas se tomaron los siguientes datos:
Materia orgánica y raíces finas hasta un metro de profundidad; ramas y árboles caídos
sobre 12 transectos de 30 metros cada uno; hojarasca y plantas herbáceas en 10 parcelas
de 1 m2; diámetro, altura y especies de árboles en 6 subparcelas de: 100 m2 para árboles
de 5 a 20 cm DAP, 400 m2 para árboles de 20 a 40 cm DAP y de 900 m2 para árboles
>40 cm DAP; árboles juveniles y arbustos fueron contados en parcelas de subparcelas 1
y 4 m2. Todos los datos de biomasa y carbono fueron recalculados a unidad de biomasa
estándar (1t o tC) por unidad de superficie de 1 ha (biomasa en t/ha y carbono en tC/ha).
Resultados.
a. Densidad de carbono en las diferentes clases de uso de suelo.
Con los datos de biomasa encontrados en las 68 parcelas de muestreo se calcularon los
promedios de carbono total, el rango encontrado en cada clase y el coeficiente de
variación. En el cuadro 1 se presentan los resultados de las 29 parcelas de la Selva
Lacandona (Tomado de De Jong et al, 2000). Se puede observar que la degradación de
Selva Madura (SM) a la siguiente clase, Acahual Arbóreo (AA) significa una
disminución de 40% en el reservorio total de carbono, de SM a Acahual Arbustivo
(Aarb) una disminución de 70%, y de AA a Aarb o Área de Cultivo de casi 50%. Los
Pastizales tenían la menor cantidad de biomasa (120 tC /ha equivalente).
Cuadro 1. Densidad total, rango de densidad observada y coeficiente de variación de
carbono vegetal en los diferentes clases de uso de suelo para la Selva
Lacandona (De Jong et al, 2000)
Clase Número
de Parcelas
Densidad de carbono
(tC/ha)
Selva madura 8 Promedio 452.6
Rango 364.0-647.1
CV(%) 20
Acahual arbóreo 7 Promedio 272.3
Rango 166.9-455.1
CV(%) 41
Acahual arbustivo 6 Promedio 143.4
Rango 98.4-199.2
CV(%) 31
Pastizal 4 Promedio 119.8
Rango 66.9-148.3
CV(%) 32
Área de cultivo 4 Promedio 144.2
Rango 81.8-185.3
CV(%) 33
CV = Coeficiente de variación expresado como porcentaje del promedio.
En el cuadro 2 se presentan los resultados de las 39 parcelas de la zona templada
(Tomado de De Jong et al, 1999). Igual que en la zona tropical, aquí los diferentes tipos
de bosques tienen la mayor densidad de biomasa, Los cambios a bosques degradados o
fragmentados significa una disminución de 30 a 56% de la biomasa, dependiendo si se
parte de Bosque de Encino, Pino-Encino o Pino. Aquí también los pastizales tenían la
menor densidad por unidad de superficie.
Cuadro 2. Densidad total, rango de densidad observada y coeficiente de variación de
carbono vegetal en las diferentes clases de uso de suelo para la zona
templada (De Jong et al, 1999).
Clase Número
de Parcelas
Densidad de carbono
(tC/ha)
Bosque de encino y de montaña 7 Promedio 503.7A
Rango 232.3-818.0
CV (%) 14
Bosque de pino-encino 11 Promedio 340.7A
Rango 229.2-595.6
CV (%) 32
Bosque de pino 5 Promedio 318.3A
Rang0 243.1-566.0
CV (%) 44
Bosque degradado o fragmentado 10 Promedio 222.2A
(incluye acahuales) Rango 168.2-401.7
CV (%) 44
Área de cultivo 3 Promedio 159.9B
Rango 143.6-184.4
CV (%) 14
Pastizal 3 Promedio 146.7B
Rango 117.7-188.4
CV (%) 25
CV = Coeficiente de variación expresado como porcentaje del promedio.
Los datos en los cuadros 1 y 2 muestran también que la variación en carbono encontrada
es especialmente alta en las clases de bosques perturbados y acahuales. Esto se debe a la
gran variedad de manejo y historia de perturbación que existen en las dos zonas de
muestreo (Para disminuir la variación en estos datos se debe aumentar el número de
parcelas por clase de uso de suelo y/o aumentar el número de clases para que sean más
homogéneas entre si).
b. Cambio de uso de suelo entre 1970s y 1996 para el área de estudio total.
En el Cuadro 3 y Figura 3 se presenta las superficies y distribución espacial de las
diferentes clases de vegetación y uso de suelo en 1970s, de acuerdo con los mapas de
uso de suelo y vegetación de INEGI. En la Figura 4 se presenta el mapa con clases de
coberturas agrupadas por densidad de carbono, generado con base en el mapa de
vegetación de 1970s (Figura 3) y densidades de carbono en cada clase o combinaciones
de clases (Cuadros 1 y 2).
Cuadro 3. Superficies y % de las clases de Vegetación y Uso de Suelo en 1970s del
área de estudio total (2,811,638 ha)
Clase de Vegetación y Uso de Suelo Ha %
Selva Alta y Mediana 1,063,324 38%
Selva Baja 2,193 0.1%
Selva y Bosque degradada 758,452 27%
Tular y tipos de vegetación acuática 8,353 0.3%
Bosque de Encino y de Montaña 252,483 9%
Bosque de Pino-Encino 211,422 8%
Bosque de Pino 142,019 5%
Pastizal 160,604 6%
Agricultura 199,030 7%
Cuerpos de Agua 13,758 0.5%
Figura 3. Mapa de vegetación de 1970s del área de estudio total
Figura 4. Mapa que representa la distribución de vegetación de 1970s, de acuerdo con
las clases de densidad de biomasa.
En el Cuadro 4 y Figura 5 se presenta las superficies y distribución espacial de las
diferentes clases de vegetación y uso de suelo en 1996, de acuerdo con la interpretación
de imágenes de satélite TM. En la Figura 6 se presenta el mapa con clases de coberturas
agrupadas por densidad de carbono, generado con base en el mapa de vegetación de
1996 (Figura 5) y densidades de carbono en cada clase o combinaciones de clases
(Cuadros 1 y 2).
Cuadro 4. Superficies y % de las clases de Vegetación y Uso de Suelo en 1996 del área
de estudio total (2,811,778 ha).
Clase de Vegetación y Uso de Suelo Ha %
Selva Alta y Mediana 861,776 31%
Selva Baja 67,113 2%
Selva y Bosque degradada 907,078 32%
Tular, etc 5,384 0.2%
Bosque de Encino y de Montaña 130,918 5%
Bosque de Pino-Encino 156,901 6%
Bosque de Pino 121,678 4%
Pastizal 233,494 8%
Agricultura 283,503 10%
Cuerpos de Agua 10,226 0.4%
Sin Vegetación aparente 33,706 1%
Figura 5. Mapa de vegetación de 1996 para el área de estudio total (2,811,778 ha).
Figura 6. Mapa que representa la distribución de vegetación de 1996, de acuerdo con
las clases de densidad de biomasa.
Los cambios de uso de suelo en % del área total se representan en la Figura 7. El % de
cambio arriba de cada uso de suelo significa el aumento (+) o disminución (-) del área
de esta clase con relación al área en 1970s. Las clases de uso de suelo que han
disminuido sustancialmente son los diferentes tipos de bosque del complejo Pino y
Encino y la Selva Alta y Mediana. Las clases que aumentaron en área son Selva y
Bosque degradada, Agricultura y Pastizal.
0%
20%
40%
60%
Selv
a A
lta y
Med
iana
Selv
a y
bosq
uede
grad
ada
Bos
que
deEn
cino
y d
eM
onta
ña
Bos
que
dePi
no-E
ncin
o
Bos
que
dePi
no
Past
izal
Agr
icul
tura
1970s 1996
+42% +45% -14%-26%
+20%
-48%
-19%
Figura 7. Cambios en la cobertura vegetal más importantes entre 1970s y 1996,
expresado en porcentaje del área total. Los porcentajes arriba de cada uso de
suelo representan la disminución (-) o aumento (+) del área en relación con
la cobertura en 1970s.
Estos cambios de uso de suelo han ocasionado una disminución significativa en la
cantidad total de biomasa presente en el área de estudio. Tomando como base las
densidades de biomasa en tC para cada clase (Cuadros 1 y 2) y las superficies ocupadas
por cada clase (Cuadros 3 y 4), el área total fue fuente de emisiones de CO2 de un total
de aproximadamente 135’500,000 t de Carbono. La distribución espacial de cambios de
uso de suelo que a la vez significan emisiones (procesos de deforestación y
degradación) o captura (procesos de aumento y restauración) de carbono se observa en
la Figura 8.
Figura 8. Distribución espacial de cambios de uso de suelo que a la vez significan
emisiones (deforestación y degradación) y captura (aumento y restauración)
de carbono y el flujo total estimado. En esta figura la clase Bosque incluye
Selva Alta y Mediana.
Aunque áreas relativamente grandes quedaron sin cambios, se observa que
especialmente en la parte norte y este de la Selva Lacandona los cambios de uso de
suelo se presentan en selvas densas, que a la vez significan emisiones altas de carbono.
En una parte de los Altos de Chiapas y montañas del norte se observa un proceso de
restauración de bosques lo que representa una captura de carbono.
c. Factores relacionados al proceso de cambio de uso de suelo
Para explicar la heterogeneidad espacial en el proceso de deforestación en el área de
estudio se buscó una relación entre los cambios de uso de suelo a ciertos factores
sociales y existencia de obras de infraestructura para explicar el fenómeno. Aunque se
probaron distintas variables, los factores que se relacionan más significativamente con
la deforestación son: densidad poblacional, cercanía a caminos, y una combinación de
ambos. La densidad poblacional en el área de estudio se expresó como el número de
habitantes presentes en cada poblado que está activo en el sector primario, de acuerdo
con los resultados del censo población y vivienda de 1990 (INEGI, 1991) por superficie
de un círculo con radio de 3 Km. alrededor del poblado, considerado el área de
influencia más importante de los pobladores del sector primario. En Figura 9 se observa
la distribución espacial de las poblaciones y los rangos de densidad poblacional
utilizada en el análisis.
Figura 9. Distribución de poblaciones y los rangos de densidad poblacional (no. de
habitante /km2)
Al sobreponer el mapa de cambios de uso de suelo (Figura 8) al mapa de densidad
poblacional, se obtiene una relación espacial entre los cambios de uso de suelo y
categoría de densidad poblacional. En Figura 10 se observa que la relación entre los dos
fenómenos es casi lineal, aumentando de 29% en áreas con 10 habitantes o menos sobre
km2 hasta 59% en áreas con más de 40 habitantes por km2. En la misma figura se puede
observar también una relación entre el área ya deforestada en 1970s y la densidad
poblacional (La proporción entre la parte amarilla por un lado y la suma de la parte roja
y verde por otro).
0
200,000
400,000
600,000
800,000
0 a 10 10 a 20 20 a 30 30 a 40 > 40
Habitantes por Km2
ha
Bosque sin cambio Deforestado Agricola y ganadero
29% 40%
46%50%
59%
0
200,000
400,000
600,000
800,000
0 a 10 10 a 20 20 a 30 30 a 40 > 40
Habitantes por Km2
ha
Bosque sin cambio Deforestado Agricola y ganaderoBosque sin cambioBosque sin cambio DeforestadoDeforestado Agricola y ganaderoAgricola y ganadero
29% 40%
46%50%
59%
Figura 10. Relación entre densidad poblacional y intensidad de deforestación. El
porcentaje en cada columna significa la disminución del área forestal entre
los años setenta y 1996, con relación al área cubierta por bosque en 1970s
(La suma de la parte roja y verde). La parte amarilla representa el área ya
deforestada en los años setenta..
La otra fase del análisis explora la posible relación entre los cambios de uso de suelo y
la cercanía a carreteras y brechas. Para ello se utilizó la base digital de carreteras
generada por Ecosur con base en los mapas topográficos de INEGI, escala 1:250,000 y
escala 1:50,000, actualizados en su mayoría a 1997 (Figura 11).
Se establecieron 4 buffers o zonas de influencia alrededor de la red de carreteras: con
distancias de 0 - 500 m, de 500 - 1000 m, de 1000 – 2000m y de > 2000 m.
Sobreponiendo este mapa de buffers sobre el mapa de cambio de uso de suelo (Figura 9)
se obtuvieron datos relacionados a intensidad de deforestación con relación a las áreas
cubiertas por los 4 buffers establecidas.
Figura 11. Red de carreteras que se utilizaron para el análisis de relación distancia
carretera-deforestación.
También podemos observar una relación lineal entre la distancia de carreteras y la
intensidad de deforestación, que va de 11% deforestado en las áreas > 2000 m de
carreteras a 52% en los bordes de 0 a 500 m (Figura 12). También puede observarse que
ya existía una relación entre cercanía de carreteras y el área deforestada en los años
setenta (Proporción entre la parte amarilla y la suma de rojo y verde). Cabe señalar que
las carreteras actuales en su mayoría ya existían en los años setenta, por lo menos como
brecha, vereda o camino de terracería, lo que puede explicar este último fenómeno.
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
0-500m 500-1000m 1000-2000m >2000m
Ha
52%
42%
33%
11%
Bosque sin cambio Deforestado Agricola y ganadero
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
0-500m 500-1000m 1000-2000m >2000m
Ha
52%
42%
33%
11%
Bosque sin cambio Deforestado Agricola y ganaderoBosque sin cambioBosque sin cambio DeforestadoDeforestado Agricola y ganaderoAgricola y ganadero
Figura 12. Relación entre distancia a la carretera e intensidad de deforestación. El
porcentaje en cada columna significa la disminución del área forestal entre
1970s y 1996, con relación al área cubierta por bosque en los años setenta
(La suma de la parte roja y verde). La parte amarilla representa el área ya
deforestada en los años setenta.
Al combinar los factores densidad poblacional y cercanía de carreteras y al
relacionar la combinación en forma de matriz al proceso de deforestación, se observa
que la relación se expresa en una forma de un plano, en el cual la deforestación aumenta
en el eje de densidad poblacional y en el eje de cercanía a carreteras, de tal forma que en
áreas con mayor densidad poblacional se observa una mayor deforestación, de igual
manera que cuando las áreas son más cercanas a las carreteras (Figura 13). Lo relevante
de esta relación es que ambos factores se complementan de manera aditiva al coincidir
en una misma zona.
0 a 1000
1000 a 2000
>2000 m
0
20
40
60
80
0 hab1-15 hab15-30 hab> 30 hab
y
x
z
Figura 13. Relación entre deforestación (en porcentaje del bosque presente en los años
setenta) en el eje z, distancia de carreteras (en eje x) y densidad poblacional
(eje y).
Este modelo simple de relación entre deforestación, densidad poblacional y cercanía a
carreteras, se aplicó a la situación actual de uso de suelo, utilizando un modelo de
crecimiento poblacional logístico (similar al modelo de CONAPO), para predecir cuales
serían las áreas más vulnerables a la deforestación y cual sería el impacto de este
proceso de deforestación sobre los flujos de carbono. En Figura 14 se presenta el
resultado de la aplicación del modelo para el área de estudio, indicando la
vulnerabilidad de áreas con mayor probabilidad de deforestación o degradación y así
con mayores emisiones de carbono a partir de la deforestación o degradación estimada.
Las áreas con pocas emisiones representan tanto áreas forestales muy poco vulnerables
como áreas donde la densidad de carbono ya es baja porque fueron deforestadas
previamente. Cabe señalar que en este modelo no se tomó en cuenta el efecto que puede
tener la presencia de reservas protegidas sobre el proceso de deforestación. En el
siguiente sub-capitulo se analiza la relación entre los factores protección, poblados y
carreteras, y la intensidad de deforestación para las áreas protegidas de la Selva
Lacandona y El Ocote y sus respectivas áreas de amortiguamiento.
Figura 14. Emisiones de carbono esperadas entre 1996 y 2017 a partir del modelo de
cercanía de carreteras y densidad poblacional, sin ajustes para las áreas
protegidas.
d. Relación entre protección, cercanía de poblados y carreteras por un lado y
la intensidad de deforestación por otro lado.
Para este análisis se utilizaron como fuentes de información el mapa de vegetación y
uso de suelo de 1970s, elaborado por INEGI y digitalizado en Ecosur, el inventario
nacional forestal periódico 2000, elaborado por Instituto de Geografía y adaptado por
Ecosur (Las dos coberturas a escala 1:250,000), las bases digitales de áreas protegidas y
red de carreteras, ambos digitalizados en Ecosur, y los resultados del censo poblacional
y de vivienda de 1990, elaborado y geo-referenciado por INEGI. Todas las coberturas se
analizaron con el paquete Arc-View 3.2. Se tomaron en cuenta 7 áreas protegidas
(Cuadro 5). El total del área protegida considerado es de 465,612 ha, de las cuales
418,759 se concentran en 6 áreas protegidas de la Selva Lacandona (ver también Figura
2).
Cuadro 5. Áreas protegidas y su categoría y extensión utilizadas en el análisis.
Nombre Categoria Extensión (en ha)
El Ocote Zona de Protección Forestal y Faunística 46,853 1
Áreas protegidas en la selva Lacandona:
Montes Azules Reserva de la Biosfera 323,286
Yaxchilán Monumento Natural 2,629
Sierra Cojolita Reserva Comunal 12,969
Chan-Kin Refugio de Flora y Fauna Silvestres 12,026
Bonampak Monumento Natural 4,038
Lacan-Tum Reserva de la Biosfera 63,810
Total de área protegida en la selva Lacandona 418,759
El área total analizada es de 1’217,030 ha, 465,612 ha en áreas protegidas y 751,418 ha
en las áreas de amortiguamiento alrededor de las reservas. En siguientes figuras se
presentan las áreas usadas para el análisis, en la Figura 15 el buffer de carreteras y la
Figura 16 el buffer de poblaciones.
1 Esta superficie corresponde a la zona de protección forestal y faunistica Reserva el Ocote. En noviembre de 2000 se decretó
el establecimiento de la reserva de la biósfera Selva el Ocote, en que se amplia el área protegida a más de 100,000 ha.
Figura 15. Buffer de carreteras aplicada en el análisis.
Figura 16. Buffer de poblaciones aplicada en el análisis.
Las áreas cubiertas por reservas y los buffers de población se sobrepusieron a las bases
digitales de vegetación de 1970s (Figura 17) y 2000 (Figura 18), para evaluar los
cambios de uso de suelo con relación a la protección y cercanía de poblaciones dentro
las áreas protegidas y fuera de las áreas protegidas. Los buffers de carreteras se
utilizaron para evaluar los cambios de uso de suelo con relación a la presencia las
carreteras para las reservas y áreas de amortiguamiento en total.
Figura 17. Vegetación y uso de suelo en 1970s.
Figura 18. Vegetación y uso de suelo en 2000.
En Figura 19 se presentan las áreas relativas cubiertas por las clases de vegetación y uso
de suelo más importantes en los años setenta y 2000 en la reserva El Ocote total, en el
área de radio menor a 3 km de las poblaciones y el área de radio mayor a 3 km de las
mismas poblaciones. La presencia de las poblaciones ha tenido y tiene un impacto sobre
el proceso de deforestación, ya que la deforestación en el área de radio mayor a 3 km de
las poblaciones es mucho menor que en el área dentro de un radio de 3 km de
poblaciones, tanto en los años setenta como en 2000. Además, los cambios en esta zona
han sido hacia Selva degradada y muy poco hacia pastizales, mientras un 20% del área
total de radio menor a 3 km de las poblaciones ha sido convertido a pastizales en 2000.
Area total
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
< 3km de Poblaciones
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
1970s 2000
> 3 km de Poblaciones
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Reserva El Ocote
Figura 19. Cobertura en % del área total de la reserva ocupado por Selva Alta y
Mediana, Selva degradada y Pastizal en 1970s y 2000 en el total de la
reserva El Ocote, en las zonas < 3 km. de poblaciones y >3 km. de
poblaciones, todo dentro de la reserva.
En Figura 20 se presenta los datos para las áreas de reservas en la Selva Lacandona,
incluyendo las áreas agrícolas. Aquí se puede observar las mismas tendencias, es decir
mayor deforestación en las zonas cercanas a las poblaciones y menor en las zonas
alejadas de las poblaciones. También se observa que aquí los cambios ocurrieron hacia
la clase Selva Degradada y muy poco hacia pastizales, mientras en la zona cercana a las
poblaciones casi 25% fueron convertidos a pastizales o áreas de cultivo en el período
entre 1970s y 2000.
Reservas Selva Lacandona
Area total
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
< 3 km de Poblaciones
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
> 3 km de Poblaciones
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
Figura 20. Cobertura en % del área total de la reserva ocupado por Selva Alta y
mediana, Selva degradada y Pastizal en 1970s y 2000 en el total de las
reservas en la Selva Lacandona, en las zonas con un radio menor de 3 km.
de las poblaciones y con un radio mayor a 3 km. de las poblaciones, todo
dentro de las reservas.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Selv
a Al
ta y
Med
iana
Selv
ade
grad
ada
Past
izal
Agric
ultu
ra
Area Total
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
1970s 2000
< 3 km de Poblaciones
Selv
a Al
ta y
Med
iana
Selv
ade
grad
ada
Past
izal
Agric
ultu
ra
< 1 km de Caminos
Reserva El Ocote y Area de Amortiguamiento
Figura 21. Cobertura en % del área total ocupada por Selva Alta y Mediana, Selva
degradada, Pastizal y Agricultura en los años setenta y 2000 en El Ocote y
área de amortiguamiento total, en las zonas con radio menor a 3 km. de las
poblaciones y las zonas a menos de 1 km. de caminos.
En las Figuras 21 y 22 se pueden comparar la relación entre la deforestación por un lado
y cercanía a poblaciones y carreteras por otro lado. En la Figura 21 se presenta la
gráfica para el área de la reserva El Ocote y su zona de amortiguamiento y en la Figura
22 para la Selva Lacandona.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
Area TotalS
elva
Alta
yM
edia
na
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
1970s 2000
< 3km de Poblaciones
Sel
va A
lta y
Med
iana
Sel
vade
grad
ada
Pas
tizal
Agr
icul
tura
< 1 km de Caminos
Reservas Selva Lacandona y Areas de Amortiguamiento
Figura 22. Cobertura en % del área total ocupado por Selva Alta y Mediana, Selva
degradada, Pastizal y Agricultura en 1970s y 2000 en las reservas d ela
Selva Lacandona y área de amortiguamiento total, en las zonas en un radio
menor de 3 km. de las poblaciones y las zonas a menos de 1 km de
caminos.
Las tendencias en generales son similares: disminución de selvas a costa de pastizales y
agricultura y más pastizales y agricultura cerca de caminos que cerca de poblaciones,
especialmente en la Selva Lacandona. En El Ocote la ampliación de los pastizales en
2000 es más que nada a costo de Selvas Degradas y menos a Selva Alta y Mediana. En
ambas regiones la Selva cerca de caminos se ha reducido a menos del 25% del área
total. Alrededor de las poblaciones aún se encuentran cerca del 30% del área cubierta
pos Selva Alta o Mediana. Al parecer, abriendo el acceso a la Selva mediante caminos y
carreteras impacta más sobre la masa forestal que el establecimiento de poblaciones, por
lo menos en el caso de este estudio. Al combinarse ambos factores se multiplica el
impacto, como se veía en el sub-capítulo anterior.
Conclusiones.
Entre los resultados sobre cambio de uso del suelo y la evaluación de la densidad de
carbono en las diferentes categorías, destaca el hecho de que buena parte del cambio se
ha dirigido al establecimiento de pastizales, los cuales presentaron la menor cantidad de
biomasa por superficie tanto en las áreas tropicales como en las templadas. Además de
las implicaciones ecológicas y económicas relacionadas con el cambio de uso de suelo a
pastizal, la importante emisión de CO2 y la escasa capacidad de capturarlo en el futuro,
brindan argumentos para impulsar proyectos que busquen opciones más adecuadas a
este tipo de sistema productivo.
Otro aspecto que debe considerarse es los procesos de cambio de uso del suelo es la
transformación de bosques y selvas a áreas forestales degradadas, ya que además de las
pérdidas registradas en contenido de carbono, conllevan consecuencias adversas en
cuanto a la diversidad biológica y los servicios ambientales relacionados con las áreas
naturales con bajo grado de alteración.
En general, la disminución en biomasa total ha sido alta en los últimos treinta años y a
pesar de que existen extensiones amplias que no han experimentado cambios en este
período, una parte importante de estas áreas ya portaban valores bajos de biomasa en los
setenta. A pesar de ello, destaca el hecho de que en las regiones Altos de Chiapas y
Montañas del norte ha habido un proceso de restauración, aunque los factores sociales y
políticos actuales no pueden garantizar que este proceso se mantenga de la misma
manera por mucho tiempo.
La adyacencia de los asentamientos humanos y a caminos fueron los factores que mejor
se relacionaron con el proceso de deforestación. Otras variables de las que se ha
demostrado su relación con la deforestación como la pendiente del terreno o la fertilidad
de los suelos no tienen el mismo poder explicativo, debido seguramente a que la presión
por la tenencia de la tierra que en combinación con la accidentada topografía del estado,
disminuyen las opciones y la capacidad de elección de los pobladores. Por otra parte, a
partir de los resultados del trabajo, se puede establecer que existe una relación clara
entre la densidad poblacional y el cambio en el uso del suelo. Esta relación disminuye
con la distancia entre los asentamientos y las áreas forestales y como lo indican los
resultados, la influencia de los asentamientos sobre la vegetación se ha dado a través del
tiempo.
Si se parte del supuesto de que al aumentar la permanencia de un asentamiento humano
su densidad poblacional también aumentará, se puede inferir que a través del tiempo
estos asentamientos manifestarán una mayor presión sobre los recursos que se
encuentran a su alrededor.
En cuanto a la relación observada entre la deforestación y la adyacencia a los caminos,
el resultado coincide con otros estudios. Este fenómeno se debería tomar en cuenta para
implementar proyectos de desarrollo de caminos, de tal manera que, además de las
consideraciones técnicas que se observan, se considerara la adyacencia de áreas
forestales en buen estado de conservación y el impacto sobre ellas.
Respecto a la densidad poblacional y la cercanía a caminos destaca el hecho de que
ambos factores tienen un efecto aditivo al combinarse en un área. Aún cuando puede
resultar intuitivo, existiría la posibilidad de que al encontrarse ambas fuentes en el
mismo espacio, fuera sólo el efecto de una la que definiera la intensidad de la
deforestación.
En el análisis sobre la relación entre cercanía de poblados y carreteras respecto a la
intensidad de deforestación es importante hacer notar que el manejo de las áreas
forestales a mayor distancia de los asentamientos humanos siguieron principalmente
una trayectoria de áreas forestales en buen estado a áreas forestales degradadas,
mientras que en las cercanías de los poblados la trayectoria de cambio más común fue
hacia pastizales o áreas de cultivo. Esto nos habla de una intensificación del uso del
suelo como pastizales y áreas de cultivo, aunque la experiencia nos dice que las
primeras han tenido preponderancia sobre las segundas. En el caso de la agricultura de
tumba y quema, esta suele realizarse en áreas lejanas a los núcleos de población, y
debido a la dinámica de esta actividad, puede explicarse en parte la estructura de áreas
forestales alteradas en dichas áreas. Las actividades extractivas y de pastoreo pueden
explicar también el deterioro forestal en estas áreas.
La transformación de áreas forestales perturbadas en pastizales se ha documentado en
otros estudios y parece responder no sólo a la accesibilidad, pero también a la facilidad
de remoción de este tipo de cobertura forestal con relación a las áreas forestales en buen
estado de conservación.
Por otra parte, el hecho de que la presencia de caminos se relacione mejor con la
deforestación que la presencia de asentamientos humanos puede tener relación con la
cantidad de superficie expuesta a los factores, es decir, un camino tiene adyacencia a
una mayor área que un poblado, aún cuando su densidad poblacional sea muy alta.
Referencias:
Ben H.J. De Jong, Michael A. Cairns, Neptalí Ramírez-Marcial, Susana Ochoa-Gaona,
Jorge Mendoza-Vega, Patricia K. Haggerty, Mario González-Espinosa and Ignacio
March-Mifsut. 1999. Land-use Change and Carbon Flux between the 1970s and
1990s in the Central Highlands of Chiapas, Mexico. Environmental Management
23(3): 373-385.
De Jong, Ben H.J., Susana Ochoa-Gaona, Miguel Angel Castillo-Santiago, Neptalí
Ramírez-Marcial, Michael Cairns. 2000. Land-use/land-cover change and carbon
flux in the Selva Lacandona, Mexico. Ambio 29 (8): 504-511.
García-Gil, G., J. García y A. Flamenco. 1996. Reconocimiento cartográfico de la
Reserva El Ocote. En: Vásquez-Sánchez, M. e I. March (eds). Conservación y
desarrollo sustentable en la Selva El Ocote, Chiapas. ECOSUR. San Cristóbal de
las Casas. pp. 27-44 + anexo cartográfico.