Estimación de la Tasa de Deforestación del Ecuador continental

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1 Estimación de la Tasa de Deforestación del Ecuador continental Resumen Para la generación del Mapa de Deforestación Histórica, se desarrolló una metodología que establece los procedimientos necesarios para generar mapas de cobertura y uso del suelo para los años de referencia 1990, 2000 y La comparación entre los diferentes períodos estudiados permite identificar espacialmente conversiones de bosque a otras coberturas y usos de la tierra para dos períodos de tiempo y Adicionalmente, la metodología incluye procedimientos de documentación, verificación y validación que permiten evaluar la calidad de la información generada y los datos reportados. La implementación de la metodología mencionada permitió obtener una tasa anual de cambio de cobertura boscosa en el Ecuador continental de % para el período y de -0.63% para el período Esto corresponde a una deforestación anual promedio de ha/año y ha/año para ambos períodos, respectivamente. 1. Introducción Los datos de deforestación que hasta el momento han sido utilizados en el Ecuador provienen de diferentes instituciones. Sin embargo, no se cuenta con documentación sobre los niveles de incertidumbre asociados a los datos y que permita estandarizar un proceso metodológico para su replicación futura. Indudablemente el país cuenta con datos de deforestación, pero existen notables diferencias entre los mismos. Por lo tanto, es de una alta necesidad de generación de información actualizada sobre los patrones espaciales y el comportamiento de los factores de la deforestación en el Ecuador adecuadamente documentada y con un nivel de confianza aceptable. Por lo mencionado y debido a que la conversión y transformación de ecosistemas naturales a usos y cobertura del suelo antrópicos que son uno de los principales procesos de afectación a la biodiversidad y el funcionamiento de dichos ecosistemas (MAE, 2000), el Ministerio del Ambiente (MAE) está ejecutando el proyecto Mapa de Deforestación Histórica del Ecuador cuyo objetivo principal es construir el escenario histórico de deforestación de forma espacialmente explícita a escala nacional para los períodos y Además de su valor intrínseco para proporcionar información clave para la planificación y gestión territorial, el mencionado proyecto es un componente importante para implementar actividades de Reducción de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero Debidas a Deforestación y Degradación (REDD), en donde se busca obtener recursos financieros del

2 mercado de carbono y otro tipo de fondos que permitan apoyar iniciativas sustentables de uso y gestión del territorio. 2. Métodos 2.1 Fuente y cobertura de datos El proyecto Mapa de Deforestación Histórica ha utilizado imágenes LANDSAT y ASTER con la menor cobertura de nubes posible, para generar mapas de deforestación para los períodos y En las regiones donde el país tiene ecosistemas de bosque que presentan importantes variaciones fenológicas, se tiene imágenes de la época seca y húmeda (dependiendo de la disponibilidad de las imágenes). Además, se cuenta con imágenes LANDSAT ETM+ sometidas a procesos de relleno de vacíos de información (Peralvo y Moncayo, 2010) con el fin de maximizar la cobertura de imágenes para el Ecuador continental (Figura 1). Después del pre-procesamiento de cada imagen, se determinó que los porcentajes del país con información libre de nubes fueron 84%, 88% y 74% para los años 1990, 2000 y 2008, respectivamente. Los porcentajes mencionados anteriormente fueron obtenidos excluyendo las zonas de nubosidad en el país y sin cobertura de imágenes satelitales. a) b) 1 Los años de referencia han sido recomendados de forma general para proveer un período temporal de análisis que permita caracterizar de forma adecuada tendencias históricas recientes de deforestación (GOFC GOLD, 2009).

3 c) d) Figura 1. Mosaico de imágenes por año de referencia: a) 1990 (LANDSAT), b) 2000 (LANDSAT), c) 2008 (LANDSAT) y d) 2008 (ASTER). 2.2 Metodología en un breve resumen 2 La clasificación de uso y cobertura del suelo se realiza de forma independiente para cada año de referencia (1990, 2000 y 2008). La fecha efectiva de las imágenes utilizadas puede corresponder a años anteriores o subsiguientes a la referencia de acuerdo a la disponibilidad de imágenes sin cobertura de nubes. La leyenda usada es jerárquica (anidada) donde el nivel superior corresponde a las seis clases de uso y cobertura definidas por el Panel Inter gubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en Inglés) en el 2006 y los niveles inferiores están definidos de acuerdo a la factibilidad de su detección utilizando las imágenes satelitales. Es importante mencionar que en el presente análisis los mapas generados representan únicamente las seis clases definidas para el Nivel 1 por el IPCC 3. Las imágenes utilizadas para la generación de información fueron pre-procesadas 4. Posterior a este paso se realizó la clasificación de las imágenes, la cual integra procesos automáticos y visuales. El Ecuador para este trabajo fue divido en seis regiones (Figura 2) de esta manera se representan mejor los gradientes ambientales muy pronunciados que generan paisajes altamente heterogéneos tanto en la estructura y distribución de ecosistemas naturales como sistemas productivos humanos. 2 La descripción completa de la metodología aplicada en este proyecto consta en Peralvo y Delgado (2010). 3 Las clases del Nivel 1 del IPCC son: 1) bosques, 2) áreas agrícolas, 3) vegetación arbustiva y herbácea, 4) humedales, 5) zonas urbanas, 6) otras áreas. 4 El pre procesamiento incluye un proceso de ortorectificación de las imágenes y adicionalmente, las áreas de nubes son interpretadas y removidas de forma visual.

4 Figura 2. Subregiones del Ecuador continental. El primer proceso es el de segmentación, este establece regiones homogéneas (polígonos) dentro de la imagen, cada segmento o polígono es clasificado de acuerdo a un método no supervisado 5, el cual clasifica los segmentos en base a sus clases espectrales 6. Estas clases se asignan a clases temáticas de la leyenda, es decir las clases ya definidas para el análisis, en este caso las seis clases temáticas del IPCC. Finalmente, los mapas se revisan y editan visualmente para resolver problemas de mezcla espectral o mezcla entre clases temáticas. La incertidumbre asociada a los mapas de uso y cobertura se cuantificó mediante la combinación de distintas estrategias (p.ej. trabajo de campo, uso de imágenes de referencia) de acuerdo al contexto de accesibilidad existente en distintas regiones del Ecuador. Esta incertidumbre está representada por medio del índice estadístico Kappa, el cual evalúa si la clasificación ha discriminado las categorías de interés con exactitud. Un valor Kappa igual a 1 indica un acuerdo pleno entre la realidad y el mapa, mientras un valor cercano a 0 sugiere que el acuerdo observado es puramente debido al azar. El índice Kappa a nivel nacional es de aproximadamente 0.7 para las épocas del 1990, 2000 y Las áreas donde ha ocurrido conversión de la cobertura boscosa se identifican comparando pares consecutivos de mapas de uso y cobertura para generar dos mapas de cambio: y Posteriormente se generan las matrices de cambio, las mismas que fueron ajustadas linealmente (interpoladas o extrapoladas) a los períodos de referencia: 1 de enero 5 Este método de clasificación define las clases espectrales presentes en la imagen sin ningún conocimiento previo del área de estudio. 6 Es una medida cuantitativa que define las propiedades de respuesta de una cobertura u objeto en una o varias porciones del espectro electromagnético del sol.

5 1990 al 1 de enero 2000 y 1 de enero 2000 al 1 de enero Con estas fechas de referencia se calcularon distintas métricas de deforestación. La primera corresponde a la deforestación total anual promedio para un período determinado, definida como: (1) Donde A 2 y A 1 son las áreas de bosque en la fecha final (t 2 ) e inicial (t 1 ), respectivamente (Puyravaud, 2003). Adicionalmente, se realizó el cálculo de la tasa de cambio anual, que se obtiene por medio de la comparación del área cubierta por bosque en la misma región en dos épocas diferentes. La fórmula empleada en el presente estudio (Eq. 2) resulta en una tasa porcentual anual, usada frecuentemente para cálculos de esta índole (Puyravaud, 2003). Donde A 1, A 2, t 1, t 2 se definen como en la Eq. 1. (2) Durante la ejecución del proyecto se implementó un proceso de evaluación y control de calidad en todos los componentes de la metodología con el objeto de disminuir la incidencia de errores y promover la consistencia temática de la línea base de deforestación. Se utilizó un proceso de manejo de información a través de bases de datos relacionales que permite sistematizar las fuentes de datos utilizados y los resultados obtenidos; adicionalmente que permite documentar toda la implementación de la metodología. Es importante resaltar que se adicionalmente se realizó trabajo de campo para obtener puntos de calibración para la producción del mapa. 3. Resultados Los mapas de uso y cobertura del suelo del Ecuador continental de los años 1990, 2000 y 2008 (Figura 3) son uno de los resultados del estudio realizado, en donde se encuentran representadas las seis clases del IPCC, las cuales esencialmente muestran la presencia de cobertura de bosque y no bosque.

6 a) b) c) Figura 3: a) Mapa de uso y cobertura del suelo de 1990, b) Mapa de uso y cobertura del suelo del 2000 y c) Mapa de uso y cobertura del suelo del 2008.

7 Los resultados de la deforestación anual promedio (Eq. 1) para las seis regiones y a nivel nacional se presentan en Tabla 1, expresados en número de hectáreas por año. Tabla 1: Tasas estimadas de deforestación en las seis regiones y a nivel nacional expresadas en hectáreas por año, los valores negativos representan cambio de otras coberturas de suelo hacia bosque. Región Deforestación anual promedio (ha/año) Deforestación anual promedio (ha/año) Amazonía Vertiente Oriental Andina Vertiente Occidental Andina Valles Interandinos Costa Andes del Sur Nivel Nacional La tasa anual de cambio q en el Ecuador continental (Eq. 2) es de % para el período y de -0.63% para el período Se debe enfatizar que estos datos pueden cambiar ya que los mapas se encuentran en un proceso de mejoramiento continuo, el cual permitirá cubrir los vacíos de información por cobertura de nubes y además un mejor detalle en el mapa, que se obtendrá con la interpretación del Nivel II de la leyenda. Discusión Como se menciona anteriormente, el Ecuador cuenta con varios reportes donde se presentan tasas estimadas de deforestación emitidas por distintas instituciones y utilizando distintos procedimientos metodológicos y métricos de deforestación. Esto tiene implicaciones importantes para la gestión pública de los recursos naturales en el país. Por ejemplo, es difícil establecer metas y objetivos claros de gestión al no contar con datos sistemáticos y bien documentados sobre dinámicas de deforestación en el Ecuador. Con el fin de comparar las tasas obtenidas en este estudio con las obtenidas por el CLIRSEN, se aplicó una fórmula para calcular la deforestación anual porcentual (P) utilizada para reportar deforestación en Sánchez (2003): (3) Donde A 1, A 2, t 1, t 2 se definen como en la Eq. 1. Los valores se comparan en la Tabla 2. 7 Puyravaud (2003) sugiere el uso del índice r calculado como. Con este índice, la tasa anual de cambio es de -0.69% para el periodo y- 0.63% para el periodo

8 Tabla 2: Cálculo de la tasa de deforestación acorde a P y q para la década de los 90s. Fuente A 1 A 2 P q MAE CLIRSEN Se puede observar que las medidas de deforestación en el Ecuador del presente estudio difieren considerablemente de las reportadas en 2003 por el CLIRSEN. Esto se debe principalmente a la discrepancia en datos y métodos que tiene ambos estudios. Adicionalmente, los datos muestran (Figura 4 y Figura 5), que la región que más deforestación registra en los dos períodos de tiempo analizados es la Amazonía seguida por la Costa. Figura 4: Patrones espaciales de deforestación expresadas en hectáreas por año de el Ecuador continental.

9 4. Conclusiones y recomendaciones Figura 5: Focos de deforestación en el Ecuador Continental. Los resultados presentados forman parte de un proceso en marcha cuyo fin es representar de forma adecuada los procesos de deforestación a nivel nacional para los años de referencia seleccionados. Así por ejemplo, se iniciara el relleno de vacíos de información utilizando otras fuentes de imágenes como por ejemplo RADAR. Se requiere determinar con precisión otras variables que generan deforestación y cuya importancia será cuantificada para obtener estimados más precisos de deforestación. Por ejemplo, en la región Amazónica, algunos cauces de ríos cambian significativamente en el tiempo generando dinámicas naturales de reemplazo de la cobertura boscosa. Adicionalmente resulta necesario profundizar los resultados obtenidos, mediante el registro de niveles más detallados en la leyenda (Nivel II), que inclusive son sumamente funcionales e importantes para la estrategia REDD que está llevando a cabo el Ministerio del Ambiente. Con los datos de deforestación del presente estudio, se pueden generar varios análisis de cobertura y uso de suelo del Ecuador continental, que ayuden a la toma de decisiones a las autoridades pertinentes. Se recomienda institucionalizar un sistema de monitoreo de dinámicas de cambio de uso y cobertura de la tierra al interior del MAE que permita generar datos de deforestación de forma sistemática en el futuro.

10 5. Bibliografía Chuvieco E Teledetección ambiental. Segunda ed. Barcelona: Ariel Ciencia. FAO, Estado de los bosques en el mundo. Roma, Italia. FAO, Estado de los bosques en el mundo. Roma, Italia. Harper GJ, Steininger MK, Killeen TJ, Talero Y, Sanabria M, Bianco Y, Martínez O, Vargas D, Ramírez D, Calderón V, Soria L, Quezada B Andes Tropicales: Cobertura y Cambio de Bosque Conservation International. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 4: Agriculture, Land Use and Forestry (AFOLU) Available from: Ministerio del Ambiente; EcoCiencia; Unión Mundial para la Naturaleza La biodiversidad del Ecuador: Informe MAE; EcoCiencia; UICN. Quito, Ecuador. Peralvo M., Delgado J., Metodología para la generación del Mapa de Deforestación Histórica, Ministerio del Ambiente y CONDESAN, Quito-Ecuador. Peralvo M., Moncayo P., Normalización Radiométrica Relativa Automática para generar mosaicos Landsat 7 SLC - off V1. Anexo 12 de la Metodología para la generación del Mapa de Deforestación Histórica, Ministerio del Ambiente y CONDESAN, Quito-Ecuador. Puyravaud J., Standardizing the calculation of the annual rate of deforestation. Forest Ecology and Management 177: Sánchez R La Deforestación en el Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos. SENPLADES República del Ecuador, Plan Nacional de Desarrollo. Plan Nacional del Buen Vivir : Construyendo un Estado Plurinacional e Intercultural. Quito: Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo. 519 p.

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