ECOLOGÍA DE PAISAJE EN EL CORREDOR BIOLÓGICO CARIBE DEL DEPARTAMENTO DE ATLANTIDA, HONDURAS: BUSCANDO LA CONECTIVIDAD

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS FACULTAD DE CIENCIAS ESPACIALES Maestría en Ordenamiento y Gestión del Territorio ECOLOGÍA DE PAISAJE EN EL CORREDOR BIOLÓGICO CARIBE DEL DEPARTAMENTO DE ATLANTIDA, HONDURAS: BUSCANDO LA CONECTIVIDAD Presentado por: THELMA MARÍA MEJÍA ORDÓÑEZ Previa Opción al Grado de: Máster en Ordenamiento y Gestión del Territorio DR. WALTER FABIÁN SIONE Tutor Tegucigalpa, M. D. C. Honduras, C. A. Mayo de 2013

2 AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS Julieta Castellanos Ruiz Rectora Rutilia Calderón Padilla Vicerrectora Académica Mayra Falck Reyes Vicerrector de Relaciones Internacionales Ajax Irías Coello Vicerrectora de Asuntos Estudiantiles Emma Virginia Rivera Mejía Secretaria General Leticia Salomón Directora del Sistema de Estudios de Postgrado María Cristina Pineda de Carias Decana de la Facultad de Ciencias Espaciales Tribunal Examinador: María Cristina Pineda de Carias Profesora Facultad de Ciencias Espaciales Eduardo Moreno Segura Profesor Facultad de Ciencias Espaciales Departamento de Ciencia y Tecnologías de la Información Geográfica Vilma Lorena Ochoa López Profesora Facultad de Ciencias Espaciales Maestría en Ordenamiento y Gestión del Territorio 2

3 Contenido AGRADECIMIENTO... 5 DEDICATORIA... 6 RESUMEN INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL La Teledetección e Imágenes de Satélite Procesamiento Digital de Imágenes de Satélite Clasificación de Imágenes de Satélite Ecología de Paisaje Historia del concepto Configuración del Mosaico Cuantificación de la configuración del paisaje El Proceso de la Fragmentación de Ecosistemas Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) Conservación y Áreas Protegidas DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Ubicación Geográfica Áreas Protegidas Ecosistemas y vegetación Fauna Cuencas Hidrográficas Rubros Económicos METODOLOGÍA Selección de la imagen de satélite Procesamiento Digital de la imagen Pre-procesamiento Correcciones Geométricas Corrección Radiométrica Clasificación de la Cobertura del Suelo

4 5.4. Descripción y Análisis del Patrón de Paisaje Métricas de Composición Métricas de Forma Métricas de Configuración RESULTADOS Procesamiento Digital de la imagen satelital Clasificación de la Cobertura del suelo Las Métricas del Patrón de Paisaje Métricas de Composición Métricas de Forma Métricas de Configuración Métricas de la Conectividad DISCUSIÓN Clasificación de la cobertura del suelo Métricas del Patrón de Paisaje CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS ANEXO 1. ARCHIVO METADATOS: ANEXO 2. RESULTADOS DE LA EVALUACION DE LA PRECISIÓN DE LA CLASIFICACION NO SUPERVISADA ANEXO 3. MÉTRICAS DE COMPOSICIÓN DEL PAISAJE ANEXO 4. MÉTRICAS DE FORMA ANEXO 5. MÉTRICAS DE CONFIGURACIÓN

5 AGRADECIMIENTO Presento un especial agradecimiento a la Decana de la Facultad de Ciencias Espaciales Dra. María Cristina Pineda de Carias, al Director de la Maestría en Ordenamiento y Gestión del Territorio en representación de la Universidad de Alcalá Dr. Joaquín Bosque Sendra y a la Coordinadora de la Maestría M. Sc. Vilma Lorena Ochoa López, por la oportunidad y apoyo que me brindaron en el Programa de esta Maestría. A mi Profesor Tutor Dr. Walter Fabián Sione por su guía y acertados consejos. A mis compañeros Rafael Enrique Corrales Andino y Marco Antonio Carias por su amistad y desinteresado apoyo técnico durante las muchas consultas realizadas. Al Dr. Gustavo Daniel Buzzai y Dr. Francisco Maza Vásquez por su confianza e inspiración para terminar lo empezado. A todos los Maestros que de una u otra manera participaron en mi formación académica muy importante para lograr la elaboración de la presente investigación. Al Sr. Alcalde del Municipio de La Venta, Francisco Morazán, Lic. José Adán Sierra Castro, por haberme permitido realizar la Práctica Profesional Supervisada en la Alcaldía de ese bello y querido pueblo, lo mismo para todas las personas que me brindaron su apoyo. A la Dirección de Investigación Científica de la UNAH, por la asignación de una Beca de Investigación como apoyo para la realización de la presente Tesis. A todos mis compañeros de la maestría por acompañarnos y apoyarnos mutuamente durante nuestros días de estudiante. A la Lic. Mirna Palma, Administradora de la Facultad, por su atenta y puntual gestión cuando fue necesaria. 5

6 DEDICATORIA Todo mi esfuerzo, dedicación y tiempo invertido para finalizar la presente investigación se lo dedico a mis hijos KARLA VERONICA, JOSE ABILIO, MARIO ALEJANDRO Y CESAR RICARDO, extendiéndolo hasta sus retoñes mis nietos, ya que todos ellos son la alegría de mi vida. A mi madre MARIA DEL ROSARIO ORDÓÑEZ ORDÓÑEZ por el apoyo que siempre me ha dado. En el reino animal, las tortugas son lentas pero, a pesar de todo, llegan, T. Mejía. 6

7 RESUMEN La investigación se realizó en el Corredor Biológico Caribe, en la zona se ubican geográficamente las Áreas Protegidas Parque Nacional Pico Bonito, Refugio de Vida Silvestre Barras de Cuero y Salado, Parque Nacional Punta Izopo, Parque Nacional Jeannette Kawas, Jardín Botánico Lancetilla y el Refugio de Vida Silvestre Montaña de Texiguat. Se realizó análisis de una imagen satelital del área de estudio para obtener una clasificación de la del suelo. En base a diferentes clases de coberturas definidas se caracterizó el patrón espacial del paisaje mediante la cuantificación de Métricas de Composición, Métricas de Forma y Métricas de Configuración. Los resultados mostraron que el Área Total fue de 217, ha y se encuentra fragmentada en 7,030 fragmentos distribuidos en 4 diferentes coberturas del suelo, de las cuales 3 son de cobertura vegetal (Bosque, Arbustales y Manglares), y una de origen antrópico los Cultivos. El 66.1% del paisaje está cubierto por Bosque. Los fragmentos de mayor tamaño corresponden a la Clase Bosque, con un Índice de Fragmento Mayor de 22.79%, aquí pesan dos fragmentos, uno con 18,171.8 ha y otro con 85,995.5 ha. El Índice de Forma para Bosque fue 1.7 ± 0.89, significa que los fragmentos tienden a una forma irregular. El Índice de Forma comparado con el Índice de Relación Perímetro-Área de la Dimensión Fractal (igual a 1.5), para las diferentes coberturas, reflejo la complejidad de la forma de los fragmentos, que va de irregular aproximándose a compleja o convoluta, y los Arbustales con un índice de 1.6, tienen una forma más compleja que las otras coberturas, desde el punto de vista ecológico esto es desfavorable para el movimiento de la fauna porque permite una mayor exposición ante depredadores. El Índice de Contigüidad también evalúa la forma basado en la conectancia y contigüidad, los valores obtenidos se acercan al máximo valor de la escala, igual a 1, que significa una alta contigüidad y conectancia entre fragmentos de las coberturas correspondientes. En las Métricas de Configuración el Índice de Proximidad, en Bosque fue mayor, a medida que el índice se incrementa desde cero significa que los fragmentos se presentan más contiguos o cercanos y muestran una menor distribución fragmentada. El menor Índice lo presentó la cobertura de Arbustales con 12.1, extremadamente bajo en 7

8 comparación con el Bosque, esto significa que los Arbustales están más fragmentados y menos juntos. Los resultados para la Distancia Euclidiana del Vecino Más Cercano, la cobertura Bosque obtuvo un promedio de 212.9, en Arbustales de 290 y en Cultivos de 199, a mayores valores promedio existe una mayor aislación entre los fragmentos. El análisis de los resultados en base a la ecología del paisaje, mostró que a pesar de que la cobertura vegetal se encuentra muy fragmentada, aún la cobertura de Bosque conserva contigüidad, proximidad, esto indica la existencia de conectividad ecológica que permite el movimiento de las especies de fauna en el sitio. Palabras claves: Fragmentación, Ecología de Paisaje, Corredores, Conectividad Ecológica. 8

9 1. INTRODUCCIÓN La Ecología de Paisaje es un enfoque científico de carácter transdiciplinario con una aportación especialmente trascendental de la ecología y la geografía, pues adoptó algunos principios y conceptos propios de la ecología para el estudio del paisaje a partir del análisis geográfico que destaca la variabilidad espacial, escalar y temporal que requieren sus estudios (Vila et al, 2006), y uno de sus objetivos principales es el estudio de los efectos entre el patrón espacial y los procesos ecológicos que se manifiestan a escala del paisaje (Forman, 1995; Matteucci y Buzai, 1998). El análisis del patrón espacial se realiza mediante la cuantificación de la estructura, que permite caracterizar la complejidad del paisaje en base a un conjunto de valores numéricos como los índices o métricas, esto tomando en consideración las principales propiedades del paisaje: estructura, función y cambio. Para comprender mejor la interrelación entre las propiedades se ha propuesto un modelo de estudio del patrón espacial en mosaico, que propone una representación del paisaje compuesta por tres elementos: fragmentos corredores matriz (Forman, 1995; Matteucci y Buzai, 1998). En la actualidad la fragmentación de los ecosistemas en nuestros paisajes, ocurre como un proceso acelerado debido en primer lugar, al crecimiento de la población que busca territorios para el desarrollo de actividades antrópicas, dejando fragmentos de bosques inmersos en una matriz especialmente de carácter agrícola, lo mismo ocurre con la expansión urbana en las principales ciudades (Katán, 2002). Esto ha afectado las áreas protegidas pues el proceso de fragmentación ha trascendido sus límites (Simonetti et al., 2002). Considerando la fragmentación de los ecosistemas, han aparecido iniciativas para crear redes de conectividad, mediante la aplicación de estudios del patrón espacial del paisaje para determinar la situación en cuanto a estructura, función y cambios, 9

10 que permiten definir con fundamento científico, los posibles corredores de conexión (Hoctor et al., 2000; Haddad, 1999, Simberlof, et al., 1992; Marull, et al. 2008). A finales de la década de los noventa y en el marco de las investigaciones sobre corredores biológicos surge el Corredor Biológico Mesoamericano (CBM), como una iniciativa regional de la Comisión Centroamericana de Ambiente y Desarrollo (CCAD), el cual está formado por los siete países de Centroamérica: Guatemala, Belice, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica, Panamá y por algunos estados del Sur de México como Tabasco, Quintana Roo, Campeche, Yucatán y Chiapas. Se considera que el CBM Regional tiene una extensión de aproximadamente 768,999 K 2 y que alberga alrededor de un 8% de la biodiversidad del planeta (CCAD, 2000; CBM, 2001b; Miller, et al., 2001). El CBM pretende integrar espacios boscosos naturales con la intención de garantizar el flujo de la biodiversidad en diversos sitios de los países de la región mesoamericana por lo que propuso establecer y mantener la conectividad entre las áreas protegidas y los hábitat naturales remanentes. Su objetivo central es conservar la diversidad biológica de la región, al tiempo que se fomenta el desarrollo sostenible. Esta propuesta se basa en dos premisas: que los fragmentos de hábitats unidos por corredores tienen mayor viabilidad que aquellos de igual tamaño pero aislados y sin corredores y que una de las estrategias esenciales para conservar la biodiversidad es analizar la estructura y la dinámica a nivel de paisaje regional (CBM, 2001b; CCAD, 2003). El Corredor Biológico Mesoamericano se define como: Un sistema de ordenamiento territorial compuesto de áreas naturales bajo regímenes de administración especial, zonas núcleo, de amortiguamiento, de usos múltiples y de interconexión; organizando, consolidando y brindando un conjunto de bienes y servicios ambientales a la sociedad centroamericana y mundial, proporcionando los espacios de concertación social para promover la inversión en la conservación y uso 10

11 sostenible los recursos naturales. (Fuente: XIX Cumbre de Presidentes Centroamericanos 1997, citado por Miller et al, 2001; CCAD, 2003). En Honduras esta iniciativa comenzó en 1996 (Miller et al, 2001; CBM, 2003). El CBM-Honduras, ha identificado y priorizado algunas áreas como corredores nacionales y transfronterizos, entre estos últimos están El Golfo de Honduras, El Golfo de Fonseca, El Trifinio y como corredores de interconexión nacional: El Corredor Caribe que va desde la Bahía de Tela hasta la Bahía de Trujillo; el Corredor de la región del Lago de Yojoa que incluye el Parque Nacional Montaña de Santa Bárbara, el área de Usos Múltiples Lago de Yojoa, el Parque Nacional Cerro Azul Meambar y la zona del embalse de la Represa El Cajón (CBM, 2006). El principal objetivo que se planteó el CBM, fue el de restablecer la conectividad biológica entre las áreas protegidas que se encuentran desde los cinco estados del sur de México pasando por los países centroamericanos hasta Panamá, integrando los espacios boscosos naturales con la intención de garantizar el flujo de la biodiversidad (Miller et al, 2001; CBM, 2001a; CBM, 2003). Uno de los corredores de interconexión de áreas protegidas es el Corredor Biológico del Caribe Hondureño (CBCH), es una gran franja de territorio que incluye varias áreas protegidas de gran importancia para Honduras por su alta biodiversidad. Está definido desde la frontera con Guatemala hasta el límite occidental de la Reserva del Hombre y de la Biosfera del Río Plátano. El CBCH se ubica geográfica al norte del departamento de Cortés, el departamento de Colón y el departamento de Atlántida, focalizando sus acciones especialmente en la zona que forman una red de 8 áreas protegidas y sus zonas de interconexión, entre estas la del Parque Nacional Pico Bonito y el Refugio de Vida Silvestre Montaña de Texiguat, la cual se nombró como Corredor PIBOTEX, y fue designada como un área piloto para generar experiencias que puedan ser replicables en el resto del corredor nacional y regional (CBM, 2003). 11

12 El paisaje del Corredor Biológico del Caribe Hondureño (CBCH), está formado por un mosaico de ecosistemas dentro de una matriz de sistemas agrícolas y ganaderos, mezclados entre los fragmentos de bosque natural, con diferentes grados de intervención, que a la vez albergan una alta diversidad de flora y fauna que en general es desconocida y muy amenazada por la reducción de sus hábitats (CCAD, 1998; CBM 2001a; CBM-Hn y REHDES. 2002; CBM, 2006). En la presente investigación se analizó y caracterizó el patrón de paisaje, en el CBCH en el área del Departamento de Atlántida, específicamente en la zona del corredor que une 6 de las 8 áreas protegidas del sitio. El análisis se realizó desde una perspectiva de la ecología de paisaje para determinar la relación entre la configuración espacial de la cobertura y usos del suelo con la conectividad ecológica entre los diferentes fragmentos de vegetación natural que permiten el movimiento, distribución y dispersión de la flora y la fauna. El trabajo fue apoyado con herramientas de la percepción remota para el procesamiento y análisis de imágenes de satélite y la integración de un Sistema de Información Geográfica (SIG), que facilito la comprensión de la heterogeneidad espacial en el sitio de estudio. 12

13 2. OBJETIVOS Objetivo General Analizar el patrón de paisaje del Corredor Biológico del Caribe Hondureño (CBCH), en el sitio de interconexión de las áreas protegidas del Departamento de Atlántida, mediante la cuantificación de la estructura, composición y conectividad ecológica en los fragmentos de las diferentes coberturas del suelo. Objetivos Específicos: 1. Realizar el procesamiento digital de la imagen de satélite aplicando el método de Clasificación No Supervisada, para definir diferentes clases de coberturas y uso del suelo en el área de estudio. 2. Identificar los elementos de la configuración del paisaje como la matriz y la fragmentación de las diferentes clases de coberturas del suelo. 3. Determinar y describir el patrón, mediante la cuantificación de métricas de composición, forma y configuración del paisaje. 13

14 3. MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL 3.1. La Teledetección e Imágenes de Satélite La percepción remota constituye el campo de estudio de la teledetección como una técnica que permite obtener imágenes de la superficie de la tierra desde sensores aéreos o espaciales (Chuvieco, 2008; Jensen, 2005). El lanzamiento del primer satélite de observación de la tierra con acceso civil, ocurrió en 1960, el TIROS-1, con misiones de observación meteorológica que permitió el conocimiento de las condiciones atmosféricas. Esta experiencia permitió que la NASA creara proyectos dedicados exclusivamente a la cartografía y evaluación de los recursos naturales a partir del lanzamiento en 1972, del primer satélite de la serie ERTS (Earth Resources Technollogy Satellite), que para 1975 con el segundo satélite se llamó LANDSAT. El acceso a las imágenes producidas permitió el desarrollo de la investigación científica en diversas temáticas como inundaciones, incendios, deforestación, inventarios forestales, agrícolas, entre otras (Chuvieco et al. 2002, Chuvieco, 2008). Los sensores remotos tienen un valor muy significativo en las investigaciones sobre los recursos de la Tierra y para estudios ecológicos con enfoque en vegetación una de las mejores herramientas desarrolladas han sido los sensores Landsat Thematic Mapper (TM) y Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM + ) con la producción de imágenes multiespectrales usando un Detector Discreto y Espejos de Escaneo (Jensen, 2005). El sistema Landsat produce imágenes de satélite con una resolución de 30 X 30 m y opera con siete bandas espectrales diferentes muy útiles para el monitoreo de vegetación: la banda 1 fue diseñada para penetración en cuerpos de agua, es útil para el mapeo de costas, para diferenciar entre suelo y vegetación y para clasificar distintas coberturas boscosas; la banda 2 se utiliza para evaluar el vigor de la 14

15 vegetación sana, midiendo su máximo de reflectancia (o radiancia) verde; la banda 3 es una banda de absorción de clorofila, que se usa en la clasificación de la cubierta vegetal; la banda 4 es útil para determinar el contenido de biomasa, para la delimitación de cuerpos de agua y para la clasificación de las rocas; la banda 5 es indicativa del contenido de humedad de la vegetación y del suelo; la banda 6 que es el infrarrojo termal, es útil en el análisis del stress de la vegetación, en la determinación de la humedad del suelo y en el mapeo termal, la banda 7 que corresponde al Infrarrojo, es para identificar roca alterada de manera hidrotermal y la detección de minerales (Rey-Benayas & Pope, 1995; Jensen, 2005) Procesamiento Digital de Imágenes de Satélite Las imágenes de satélite producto de la Teledetección, son consideradas una representación digital del paisaje y su procesamiento y análisis provee una gran cantidad de información espacial relacionada tanto con los cambios naturales en el tiempo como con impactos provocados por las actividades humanas sobre los sistemas ecológicos, es decir, esta tecnología de la información geográfica, es una herramienta útil para la obtención, análisis, modelización y visualización de la información ambiental (Chuvieco, 2008, García et al., 2004). Una imagen de satélite en formato digital está conformada por las diferentes bandas espectrales, la unión de estas bandas en una sola imagen, permitirá juntar las características de cada una de ellas, facilitando de este modo la interpretación de los componentes del paisaje. Una vez realizada la unión, se procede con la visualización bajo ciertos parámetros. El despliegue preliminar de la imagen permite determinar si requiere algún ajuste o tratamiento posterior que facilite el análisis y comprensión de los componentes del paisaje (Chuvieco, 2008). Por lo general las imágenes de satélite requieren de algunos ajustes o tratamientos, entre estos, la Geo-referenciación (Corrección Geométrica), que consiste en realizar 15

16 cambios en la posición que ocupan los píxeles de la imagen, en relación a la ubicación geográfica real, es decir, se le asigna a la imagen un sistema de proyección; es una rectificación crucial para lograr la precisión geométrica que permita realizar cualquier análisis, como identificación de coberturas y uso del suelo (Chuvieco, 2008). La Corrección Atmosférica, se realiza debido a que la energía solar que es reflejada desde la Tierra es atenuada por efectos atmosféricos que son dependientes de la longitud de onda, variables en tiempo y espacio y dependientes de la reflectividad de la superficie. Para la realización de correcciones atmosféricas, debe conocerse las características ópticas de la atmósfera. El procedimiento de corrección depende, en cierta medida, del tipo de efecto atmosférico y de la aplicación específica de los datos de teledetección (Chuvieco, 2008). Después de realizado los ajustes o tratamientos para el mejoramiento de la calidad de la imagen satelital, esta queda lista para aplicar el análisis de acuerdo al estudio que ha sido planteado. Actualmente existe una gran variedad de Programas (Software) comerciales y de uso libre que son utilizados con este objetivo (Jensen, 2005) Clasificación de Imágenes de Satélite Las imágenes de satélite obtenidas por sensores remotos, son un cumulo de información de la superficie terrestre que pueden ser analizadas para extraer información temática como los cambios de la cobertura y uso de la tierra a una escala de nivel local, regional y global (Conde et al., 2009; Jensen, 2005). Uno de los métodos más utilizado para extraer la información es a partir de la clasificación basada en uso y cobertura de la tierra que se realiza mediante técnicas de reconocimiento del patrón estadístico aplicado a datos de sensores remotos 16

17 multiespectral, procedimiento que asume que la imagen de un área geográfica específica es tomada en múltiples bandas del espectro electromagnético y que tienen un registro geométrico de confianza (Conde et al., 2009; Chuvieco, 2008; Jensen, 2005). La clasificación multiespectral puede ser realizada por una variedad de métodos, como los algoritmos basados en estadística paramétrica y no paramétrica, el uso de la clasificación lógica supervisada y no supervisada, la clasificación lógica orientada en pixeles o por objetos, entre otros (Civco, et al., 2002; Jensen, 2005). Los métodos paramétricos tales como la clasificación de máximo umbral (máximum likelihood) y la clasificación no supervisada asumen una distribución normal de los datos del sensor remoto y el conocimiento acerca de las formas de las clases definidas en función de la densidad. Los métodos no paramétricos tales como el clasificador del vecino más cercano, el clasificador fuzzy y por redes neuronales (neural networks) que pueden ser aplicados a datos de sensores remotos no presentan una distribución normal y no asume el supuesto de densidad de clases conocidas (Jensen, 2005; Civco, et al., 2002). En la Clasificación No Supervisada las identidades de los tipos de coberturas de la tierra, pueden ser especificadas como clases dentro de un escenario conocido a priori o no. El procesamiento mediante la computadora agrupa pixeles con características similares espectrales en clúster de acuerdo a criterios estadísticos determinados y es mediante el análisis, que se observan y combinan grupos espectrales en diferentes clases de información con lo que se produce un mapa con categorías discretas de la cobertura de la tierra (Conde et al., 2009; Paruelo, 2008; Jensen, 2005; Arango et al., 2005; Civco, et al., 2002). La Clasificación No Supervisada es un método efectivo de análisis de imágenes de sensores remotos con datos en bandas multiespectrales, para extracción de información sobre la cobertura de la tierra. Esta clasificación comparada con la 17

18 Clasificación Supervisada, normalmente requiere de una cantidad mínima de entradas iniciales para el análisis. (Jensen, 2005). Uno de los algoritmos que se utiliza en el proceso de la Clasificación No Supervisada es el llamado ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique), que representa un set de procedimientos incorporados dentro de un algoritmo. Este algoritmo es una modificación del algoritmo k-medias clúster (k-means clustering), el cual incluye: a) agrupamiento de clúster, si su distancia de separación en la característica multiespectral es baja en comparación con la indicada por el usuario y b) reglas para partir un simple clúster dentro de dos clúster (Jensen, 2005, Leica Geosystems, 2005a y 2005b) Ecología de Paisaje Historia del concepto Fue a finales de la década de los años 1930 que el geógrafo Carl Troll utilizó por primera vez la expresión Landscape ecology y que definió como: el estudio de toda la complejidad de relaciones causa-efecto que existen entre las comunidades de seres vivos y sus condiciones ambientales en una sección específica del paisaje, definición esta que complemento la de paisaje definido como: el conjunto de características de una región de la tierra, definición que utilizaba Alexander von Humboldt (pionero de la geobotánica y la geografía física), en el siglo XIX (Vila et al, 2006). Farina (2006), menciona que en la década de los años ochenta surge el despegue definitivo de la Ecología de Paisaje y el desplazamiento desde Europa a Estados Unidos. En este período se adoptan nuevos conceptos en la disciplina y ocurren nuevos avances en investigación relacionada con la fragmentación de los hábitats, la conservación de la biodiversidad, los corredores biológicos y la conectividad, lo 18

19 mismo que el desarrollo de métodos cuantitativos y estadísticos, entre otros temas (Forman, 1995; Matteucci, 2006). El concepto de paisaje se ha venido desarrollando a través de la historia y como mencionan Martínez, et al (2003), existen varias maneras de concebirlo y se puede analizar desde dos aproximaciones: el paisaje total y el paisaje visual. En el estudio del paisaje total, el interés es el paisaje como indicador o fuente de información sintética del territorio, considerando que el paisaje es un conjunto de fenómenos naturales y culturales de un territorio, que posee una estructura ordenada que constituye un sistema de relaciones. En el paisaje visual, este se analiza de acuerdo a lo que el observador es capaz de percibir en el territorio es decir, el paisaje como expresión espacial y visual del medio o los aspectos visibles de la realidad (Chuvieco, 2008). Según Matteucci (2004), Ecología del Paisaje se define como una rama de la ecología que estudia las relaciones entre el patrón espacial y los procesos. Llamamos patrón a la configuración, dentro de un territorio dado, de los diversos fragmentos de relativa homogeneidad interna en cuanto a funciones ecosistémicas o usos de la tierra. La organización espacial de estos fragmentos; esto es, tamaños relativos, tipo de distribución espacial; distancia y conectividad entre ellos, influyen en las tasas y los tipos de procesos biológicos y humanos en el territorio. Así mismo, los tipos y tasas de los procesos ecológicos y especialmente, los sociales afectan la configuración espacial. Y desde el punto de vista de la integración de la Geografía y la Ecología como ciencias que juegan un papel primordial en su definición, Vila et al (2006), definen Landscape Ecology como una visión holística de la realidad que intenta integrar al máximo su extremada y dinámica complejidad. Una visión de síntesis fundamentada especialmente en la incorporación, por una parte, de la interpretación de la heterogeneidad horizontal, un enfoque propio de la geografía que centra su atención en la distribución de los paisajes a lo largo de territorio. Y, por otra parte, el análisis 19

20 de la heterogeneidad vertical, una perspectiva propia de la ecología, que hace hincapié en la interrelación entre los distintos elementos bióticos y abióticos en una porción determinada de paisaje Configuración del Mosaico En Ecología de Paisaje el elemento base de interpretación es el concepto de mosaico, que está compuesto por un conjunto de elementos: los fragmentos (patches), los corredores (corridors) y la matriz (matrix). Es muy frecuente el uso del modelo de fragmento-corredor-matriz (Forman, 1995; Vilá et al, 2006; Matteucci, 2004), para describir el patrón del paisaje en base a la extensión y configuración de sus tres elementos principales: El Fragmento: Los paisajes se componen de un mosaico de fragmentos. McGarigal y Marks (1995), mencionan que los ecólogos de paisajes han utilizado una variedad de términos para referirse a este elemento básico del paisaje entre ellos parche, biotopo, ecotopo, elemento del paisaje, unidad de paisaje, célula de paisaje, geotopo, faces, hábitat y sitio. Cualquiera de estos términos puede ser usado de acuerdo a las preferencias del investigador. Los fragmentos pueden ser definidos de acuerdo al fenómeno bajo consideración. Los fragmentos son dinámicos y ocurren sobre una variedad de escalas espacial y temporal. El fragmento es un área relativamente homogénea para ciertos atributos, inserta en la matriz pero diferenciada de sus alrededores. Las fronteras de los fragmentos son impuestas artificialmente y tienen un sentido cuando se refieren a una escala específica (McGarigal y Marks, 1995). El Corredor: los corredores son elementos lineares del paisaje que pueden ser definidos sobre las bases de estructura o función. Un Corredor se define como un estrecho sendero (o franja) de tierra la cual difiere de la matriz por sus lados. Es un espacio con contenido biótico y uso del suelo similar a los 20

21 fragmentos que conecta, puede ser hábitat, refugio, conductor o barrera de organismos y materiales Los corredores pueden ser franjas aisladas que usualmente llegan hasta un fragmento de vegetación con las mismas características. De acuerdo a su forma y contexto un corredor estructural puede funcionar como hábitat, dispersores o como barreras. Existen tres tipos de corredores estructurales: a) corredor lineal en el cual su amplitud es estrecha; b) corredor de franja en el cual la amplitud del corredor es muy amplia; c) Corredor de galería (stream corridors) son una categoría especial de corredores ubicados en los flujos de agua, ríos, quebradas (McGarigal y Marks, 1995; USGS, 1998). Los corredores pueden ser definidos de acuerdo a su función en el paisaje: a) Corredor hábitat elemento del paisaje que sirve para sobrevivencia, natalidad y movimiento, puede ser temporal o permanente, este tipo de corredor aumenta la conectividad en el paisaje para diferentes organismos; b) Corredor de movimiento facilitado que brinda facilidades para el movimiento y la sobrevivencia entre los diferentes parches, este también incrementa la conectividad en el paisaje; c) Corredor de filtro o barrera este puede prohibir o impedir diferencialmente el flujo de energía, nutrientes minerales y/o especies a través del mismo, este tipo de barrera o filtro disminuye la conectividad en la matriz; y d) Corredor de efecto de los recursos bióticos y abióticos alrededor de la matriz, este tipo de corredor modifica las entradas de energía, nutrientes minerales y/o especies alrededor de la matriz (McGarigal y Marks, 1995). 21

22 La función de un corredor puede variar entre organismos debido a las diferencias en como los organismos perciben el ambiente. (McGarigal y Marks, 1995). Los corredores pueden funcionar como hábitat para especies con pocos requerimientos de espacios para su hogar, en especial si los corredores son suficientemente anchos y mantienen cierto hábitat sin efecto de borde, también como barreras físicas o bióticas que evitan el paso de vientos o de ciertos organismos, además como almacenes de nutrientes o retenedores de suelo y agua, como fuentes de algunos de los recursos captados (nutrientes, energía, alimento, etc.) o como corredores de paso (Hobbs, 1992; Gurrutxaga y Lozano, 2009). El funcionamiento de los corredores depende de sus características estructurales, como la relación borde/interior (cuando es baja, se espera mayor integridad del corredor, cuando es demasiado alta, el corredor de manera práctica, puede ser considerado solo borde), la complejidad de la vegetación que sustenta y la continuidad en su conectividad (a mayor conectividad, mayor interconexión). Se ha señalado que un conjunto de pequeños fragmentos discontinuos pueden facilitar el movimiento de algunas especies entre fragmentos mayores (Haddad, 2000; Fahrig, 2007; Falcy y Estades, 2007). Los corredores biológicos se pueden considerar como una estrategia de conservación de la biodiversidad, pues permiten la conectividad a través del paisaje ya que se conciben como conectores ecológicos que favorecen la conectividad del paisaje para especies concretas o para grupos funcionales de taxones con rangos de movilidad y requerimientos similares, es decir no existen los corredores universales que sirvan para el movimiento del conjunto de especies silvestres presentes en el territorio (Hobbs, 1992; Gurrutxaga, Del Barrio y Lozano, 2008). 22

23 La Matriz: La matriz es el tipo de elemento más extenso y mayormente conectado y juega un papel dominante en el funcionamiento del paisaje (Forman, 1995). Por ejemplo en una gran área continua de bosque embebido en un número de fragmentos disturbados, el bosque constituye la matriz, debido a que es un área grande del mismo tipo de bosque, está altamente conectado y ejerce una influencia dominante en la flora y la fauna y en los procesos ecológicos. En la mayoría de paisajes el tipo de matriz es obvia para el investigador o manejador. La manera en que se constituye la matriz dependerá de la escala de investigación o manejo (McGarigal y Marks, 1995). La migración de los organismos de un fragmento a otro los obliga a atravesar matrices con diversos hábitats intermedios. La matriz puede ser inhóspita de forma variable, en función de las características de las especies y de la matriz misma. Una matriz de vegetación arbustiva favorece el movimiento de mamíferos pequeños, comparada con la de un pastizal. La presencia de corredores dentro de estas matrices favorece la migración de organismos (McGarigal y Marks, 1995) Cuantificación de la configuración del paisaje Forman (1995), planteo que la ecología de paisaje enfoca su estudio en tres características: la estructura, la funcionalidad y el cambio. Las unidades morfológicas y estructurales del paisaje se relacionan de manera funcional, al intercambiar energía, materiales, organismos, información, etc. (Katan, 2002; Farina, 2006). Los cambios en la composición estructural y morfológica del paisaje se apoyan en la dinámica ecológica y está fuertemente condicionada por la actividad antrópica (Fahrig, 2007; Fischer & Lindemayer, 2007). La sociedad es, en muchas ocasiones, la variable ecológica dominante en la determinación de la configuración del paisaje y en consecuencia, de las implicaciones funcionales que se generan tanto 23

24 en un momento dado como en su evolución a lo largo del tiempo (McIntyre y Hobbs, 1999). La cuantificación de la estructura del paisaje es una de las diferentes formas para describir, interpretar y analizar la configuración espacial de patrones y procesos ecológicos mediante el estudio de las relaciones y a partir del reconocimiento de que, según Matteucci, (2004): a) la modificación de los patrones espaciales por las actividades humanas causa alteraciones importantes en el funcionamiento del sistema natural, de lo cual puede causar reveses ecológicos en detrimento de la economía a mediano y largo plazo; b) el conflicto entre protección de los mecanismos naturales de regulación y las actividades económicas puede reducirse considerablemente y hasta eliminarse, si se respetan algunos flujos horizontales entre ecosistemas naturales y usos de la tierra; esto es, si se planifica sobre un mosaico bien estructurado. El estudio de la estructura, composición y configuración del paisaje, ha sido objeto de estudio de la ecología de paisaje como ciencia, enfocando su atención al tamaño y forma de los fragmentos (parches), a la presencia de corredores y su conectividad, lo mismo que a la distribución espacial de estos elementos que conforman el paisaje (Fahrig, 2007; Aguilera, 2010). La mayoría de estas características pueden ser cuantificadas mediante el uso de los Sistemas de Información Geográfica (Buzai, 2008) y del cálculos de métricas o índices (McGarigal y Marks, 1995, Forman, 1995; Vilá et al, 2006; Matteucci, 2004). Los índices ecológicos del paisaje aportan información como la proporción de una clase o categoría de paisaje, de los usos y coberturas, de la forma y los tamaños. Estos índices forman un conjunto de información en valores numéricos que por sí solos no explican ninguna característica, pero en conjunto y de manera comparativa aportan información muy valiosa por ejemplo sobre los cambios que han ocurrido en cuanto a la fragmentación de los paisajes, al mismo tiempo estos índices permiten la 24

25 comparación entre paisajes, clases y fragmentos (McGarigal y Marks, 1995, Forman, 1995; Tischendorf y Fahrig, 2000; Vilá et al, 2006; Matteucci, 2004). McGarigal y Marks (1995), crearon un software de uso libre llamado FRAGSTATS, compatible para usarlo con ARGIS, que permite de manera muy sencilla, el cálculo de muchas métricas, dependiendo de los objetivos del investigador. Esto permite cuantificar y valorar los cambios en el paisaje vinculando los procesos territoriales, la planificación y la ecología del paisaje, incorporando al análisis y valoración la dimensión ecológica-espacial del territorio (Aguilera, 2010) El Proceso de la Fragmentación de Ecosistemas La fragmentación se ha definido como la división progresiva de un hábitat relativamente continuo, en un conjunto de fragmentos aislados y de menor tamaño, que quedan embebidos en una matriz de hábitat degradados cualitativamente muy diferente al original (Saunders, et al., 1991). Los procesos de fragmentación son continuos y dinámicos, sus efectos siempre se asocian a efectos dañinos, derivados de las acciones antrópicas que producen una modificación de los ecosistemas con la perdida de hábitats y como consecuencia extinción de especies (Shaffer, 1981, Saunders, et al., 1991; Forman, 1995). La deforestación es una de las principales causas de la fragmentación de los ecosistemas naturales y una de las mayores amenazas para la biodiversidad, lo mismo ocurre con las actividades agrícolas y la producción ganadera que reemplazan a los bosques y ecosistemas naturales por un paisaje dominado por terrenos agrícolas activos o en estado de guamiles (en descanso), huertos, pastos, plantaciones y remanentes de vegetación nativa (Bierregard et al, 1992; Gurrutxaga y Lozano, 2010). 25

26 Cuando los paisajes son deforestados y los hábitats naturales modificados, fragmentados y destruidos, la disponibilidad y la distribución de los recursos son alterados y el nivel de conectividad dentro de los paisajes se reduce, lo que produce impactos negativos considerables sobre muchas comunidades de plantas y animales, sin embargo dentro de un paisaje dominado por actividades humanas se observan hábitats manejados como cercas vivas, cortinas rompevientos, remanentes de árboles, bosques de galería, que permiten albergar especies de mamíferos, aves, reptiles e insectos (Chacón y Harvey, 2008; Harvey y Saenz, 2008; Harvey et al., 2008). Forman (1995), menciona que la fragmentación, es un proceso dinámico por el cual un determinado hábitat va quedando reducido a fragmentos o islas de menor tamaño, más o menos conectadas entre sí en una matriz de hábitats diferentes al original, esto conlleva a efectos espaciales que pueden resumirse en tres: Disminución de la superficie de hábitat: Los procesos de fragmentación llevan asociados una pérdida de las cubiertas naturales en favor de usos antrópicos del territorio (urbanísticos, industriales, infraestructuras, agricultura, etcétera). Reducción del tamaño de los fragmentos, por la división de superficies más o menos amplias en fragmentos de menor tamaño. Aislamiento de los fragmentos en el paisaje, provocada por una destrucción intensa de las superficies naturales aumentando la distancia entre los fragmentos de hábitat natural. El aislamiento puede medirse a través de índices que miden la distancia al fragmento más próximo. Para McIntyre y Hobbs (1999), en la modificación de la estructura del paisaje, se puede distinguir un gradiente continuo de los efectos humanos en términos de disturbios exógenos en cuatro niveles de alteración: intacto, salpicado o jaspeado, fragmentado y relicto; estos representan un continuum de destrucción de una matriz 26

27 de hábitat continuo. Por disturbios endógenos se considera a los cambios en el sistema, ocurridos repetidamente a través del tiempo evolucionario (Fischer & Lindemayer, 2007). A medida que aumenta la pérdida de superficie, disminuye la conectividad y se hace más evidente el efecto borde, además los disturbios no solo destruyen hábitats sino que provocan efectos que modifican la estructura, la composición biótica, la funcionalidad de los ecosistemas y los hábitats (McIntyre y Hobbs, 1999; Fischer & Lindemayer, 2007). El estudio de la fragmentación se ha fundamentado en dos teorías: la Teoría de Biogeografía de Islas y la Teoría de Metapoblaciones. Ambas se explican mediante los procesos de extinción y colonización que tienen efectos tanto en las poblaciones como en las comunidades naturales (Vila et al, 2006, Farina, 2006). La Teoría de Biogeografía de Islas, desarrollada por Robert MacArthur y E. O. Wilson en 1967, propone un marco conceptual para el estudio de las relaciones entre islas de diversos tamaños diseminadas en un área en particular. Esta teoría intenta predecir la riqueza biótica de una isla en función de su tamaño y su distancia a las áreas continentales, bajo el concepto del equilibrio de las especies. Así mismo interpreta la operación local de las relaciones ecológicas como la competencia interespecifica y la adaptación de las especies (Santos y Tellería, 2006; Valdés 2011). Esta teoría establece varias predicciones: con el tiempo el número de especies de una isla permanecerá más o menos constante, como resultado de una renovación continua de las especies; las islas grandes mantendrán más especies que las islas pequeñas; el número de especies disminuirá al aumentar la distancia de la isla (Santos y Tellería, 2006; Valdés 2011). 27

28 La Teoría de las Metapoblaciones: El termino metapoblación fue introducido por Levins en 1970 para describir una población de poblaciones. Por metapoblación se entiende al conjunto de poblaciones locales que viven en fragmentos de hábitat discretos, las cuales se mantienen conectadas mediante el movimiento de individuos entre los fragmentos, esto posibilita una dinámica interna propia de extinciones y colonizaciones (Gilpin & Hanski, 1991; Farina, 2006). El modelo teórico de Levins se refiere a un conjunto de subpoblaciones que están activamente en contacto entre sí. Las Metapoblaciones son sistemas en el cual las tasas de extinción y recolonización crean un flujo de individuos el cual asegura la conectividad genética entre las subpoblaciones (Farina, 2006). Esto ocurre muy frecuente en hábitats fragmentados (Ochoa-Gaona, 2008). Las dos teorías mencionadas están fuertemente relacionadas con la biogeografía de Islas, considerando la colonización y la extinción como un proceso fundamental, lo que involucra la importancia del concepto de Corredor Biológico ya que, el aislamiento de los parches y el movimiento de los individuos se evalúa en función de la distancia entre los fragmentos, El grado de conectividad puede controlar la extinción de las poblaciones y la metapoblación (Fahrig y Merriam, 1985; Farina, 2006; Ochoa-Gaona, 2008). Son varios los procesos ecológicos afectados por los efectos de la fragmentación del paisaje, entre ellos aquellos que dependen de vectores de transmisión a través del paisaje. La dispersión de semillas, la polinización de las plantas, las relaciones predador-presa, la dispersión de parásitos y epidemias son ejemplos de procesos ecológicos frágiles por su dependencia de vectores animales que a su vez tienen limitado el movimiento por el paisaje (Saunders, et al., 1991; Stouffer et al., 1995; Turner, 1996, Fahrig, 2003). La fragmentación opera a diferentes escalas, para distintas especies y distintos hábitats: un paisaje fragmentado para una especie puede no serlo para otra con 28

29 mayores capacidades de dispersión o requerimiento (Wiens, 1989 y McGarigal y Marks 1995). Partiendo de este concepto, lo que puede ser un simple parche de bosque para un organismo, por ejemplo un águila, puede significar todo un paisaje para un organismo, por ejemplo una mariposa del paisaje (Percepción multiescala) (Macgarigal y Marks 1995; Gurrutxaga et al., 2008) Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) se consideran como una tecnología que permite el manejo de la información espacial y es aplicada en muchos campos desde la escala local a la global. Los SIG son una configuración digital mediante el uso de computadora (hardware es el equipamiento y materiales físicos y software son los programas de aplicación y otros elementos intangibles), para capturar, almacenar y procesar información espacial, numérica y cualitativa, creando y actualizando mapas. Es una tecnología que ha venido a revolucionar la estructura de los mapas, en contenido y uso (Buzai y Baxendale 2006; Farina, 2006; Peña, 2006). Los SIG pueden ser clasificados de acuerdo a la aplicación, en Sistemas de Información Urbana, Sistemas de Soporte en Decisión Espacial, Sistemas de Información de Suelos, Sistemas de Información de Planificación, Sistemas de Información de la Tierra, entre otros (Farina, 2006). Existen varias definiciones para los SIG dado su amplio espectro de aplicaciones en la era de la Geoinformática, es así que Dacey (1970) citado por Buzai y Baxendale, (2006), considera que un Sistema de Información Geográfica puede ser cualquier cosa que funcione como un mapa, al comunicar geográficamente la información solicitada por los usuarios del sistema. Una definición más completa dada por Teixeira et al (1995), citado por Buzai y Baxendale, (2006), dice: Conjunto de programas, equipamientos, metodologías, 29

30 datos y personas (usuarios), perfectamente integrados, de forma que hace posible la recolección, almacenamiento, procesamiento y el análisis de datos georreferenciados, así como la producción de información derivada de su aplicación. El análisis espacial, desde el punto de vista temático, constituye una serie de técnicas estadísticas y matemáticas aplicadas al estudio de los datos distribuidos sobre el espacio geográfico y cuando se le considera desde los Sistemas de Información Geográfica, el análisis espacial es su núcleo, ya que posibilita trabajar con las relaciones espaciales de las entidades contenidas en cada capa temática de la base de datos geográfica (Buzai y Baxendale, 2006). La información espacial de los atributos de un evento representada en un espacio geográfico, es fácil de manejar y procesar gracias a la combinación de estadística espacial, procedimientos matemáticos y computacionales. La combinación de estos tres componentes crea un Sistema de Información Geográfica (SIG), en el cual la cartografía digital, el manejo de bases de datos, los procedimientos de sensores remotos y los diseños computacionales, representan la estructuración de los componentes (Farina, 2006; Buzai, 2008). Los SIG tienen aplicaciones en el campo científico, en gestión y en el ámbito empresarial (Peña, 2006). En Ecología de Paisaje es una herramienta fundamental, específicamente si es usado como una plataforma para manipular modelos y datos reales, transfiriendo información desde el análisis implícito al explicito (Farina, 2006; Peña, 2006). También es importante mencionar que la Ecología de Paisaje revitaliza a la Geografía tradicional a través de la interdisciplina donde las ciencias de la naturaleza ocupan un lugar destacado (Buzai y Baxendale, 2006). 30

31 3.6. Conservación y Áreas Protegidas Las áreas protegidas desempeñan un papel preponderante en los esfuerzos de conservación, porque son y serán esenciales para la preservación del vasto número de organismos que no pueden sobrevivir en regiones con alto impacto humano. Pese al gran incremento, en décadas recientes, de áreas protegidas, las cuales abarcan alrededor del 13% de la superficie del planeta (CCAD, 2003), estas por si solas no podrán preservar la mayoría de la biodiversidad a largo plazo (Noss y Harris, 1986; López, 1995). En Honduras, el Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SINAPH), está integrado por 91 áreas legalmente registradas, que fueron creadas con el propósito de conservar la biodiversidad dentro de diferentes ecosistemas terrestres, marino costero y de agua dulce. Comprenden una extensión de aproximadamente 3.9 millones de hectáreas que representan el 36% del territorio (SERNA e ICF, 2010). Las áreas protegidas se consideran una fuente de recursos económicos para las poblaciones humanas y uno de estos recursos valiosos es la vida silvestre que forma parte del quehacer cotidiano como fuente de alimento, medicina, cobijo, energía, por lo que, entre las principales amenazas que sufren las áreas protegidas, están el crecimiento demográfico, la extracción irracional de los recursos naturales, la caficultura, la ganadería, la camaricultura y la tenencia de la tierra; al mismo tiempo traen como consecuencia la deforestación, que se calcula en aproximadamente 80,000 ha por año (SERNA e ICF, 2010). En la zona de estudio el conjunto de áreas protegidas y sus zonas de interconexión o corredores biológicos, conserva aproximadamente 300,000 hectáreas, dentro de las cuales existen remanentes de vegetación natural que proveen hábitats a una alta diversidad de especies, entre estas el jaguar que utiliza el área como su corredor de movimiento, alimentación y refugio. 31

32 Las zonas de interconexión entre las áreas protegidas no pertenecen al Sistema Nacional de Áreas Protegidas de Honduras (SIMAPH), es un territorio que se encuentra en propiedad privada, dentro del cual se realiza la mayor actividad económica y social de la zona de estudio. 32

33 4. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Considerando la importancia de los Corredores Biológicos como parte de las estrategias de conservación y protección y dado que en Honduras se han delimitado varios corredores o zonas de interconexión entre las diferentes áreas protegidas, se seleccionó como área de estudio el Corredor Biológico del Caribe Hondureño Ubicación Geográfica Se encuentra geográficamente ubicado entre las coordenadas a latitud norte y a longitud oeste, con los siguientes límites: al Norte El Mar Caribe, al Sur: con la cuenca del Río Aguán y del Río Ulúa, al Este con la Cuenca del Río Aguán y al Oeste con la Cuenca del Río Chamelecón (CBM, 2001a), El CBCH se localiza entre los departamentos de Colón, Atlántida, Yoro y Cortés, sus límites Incluyen a 16 municipios: del departamento de Colon: Trujillo, Santa Fé, Balfate, Sonaguera, del departamento de Atlántida: Jutiapa, Tela, Arizona, Esparta, La Ceiba, La Masica, San Francisco, El Porvenir, del departamento de Yoro Olanchito, Yoro y Morazán, y del Departamento de Cortes Puerto Cortés; cuenta con una extensión de hectáreas (CBM, 2001a). (Fig. 1) El Corredor Biológico del Caribe Hondureño (CBCH) es: Un sub sistema de ordenamiento territorial compuesto de áreas naturales protegidas bajo procedimientos de administración especial (convenios y categorías de manejo), zonas núcleo, de amortiguamiento, de usos múltiples y área de interconexión; organizado y consolidado que brindará un conjunto de bienes y servicios ambientales a la sociedad y grupos de interés en general; proporcionando la inversión en la conservación y uso sostenible de los recursos naturales, con el fin de contribuir a mejorar la calidad de vida de los habitantes de la región (CBM, 2001a). 33

34 Figura 1.- Mapa de la ubicación geográfica del área de estudio: una sección del Corredor Biológico Caribe. 34

35 4.2. Áreas Protegidas En el área del CBCH se localizan 8 áreas protegidas, entre ellas la más grande el Parque Nacional Pico Bonito y la más pequeña el Jardín Botánico de Lancetilla. Estas áreas protegidas cuentan con la representación de ecosistemas terrestres y marino costero que alberga una alta biodiversidad incluyendo especies endémicas de flora y fauna. En el Cuadro No. 1 se menciona el área en hectáreas y los municipios a los que pertenece cada una de ellas. CUADRO No. 1. Áreas Protegidas en el área del Corredor Caribe ÁREA PROTEGIDA ÁREA (Hectáreas) 1. Parque Nacional Punta Izopo 15,584 Arizona, Tela, Esparta MUNICIPIOS 2. Refugio de Vida Silvestre Montaña de Texiguat 33,267 Arizona, La Masica, Esparta y Yoro 3. Jardín Botánico Lancetilla 1,601 Tela 4. Refugio de Vida Silvestre Cuero y Salado 5. Parque Nacional Jeannette Kawas 13,027 San Francisco, El Porvenir, La Masica, Esparta 79,381 Tela, Puerto Cortes 6. Parque Nacional Pico Bonito 107,107 San Francisco, La Masica, El Porvenir, La Ceiba 7. Parque Nacional Capiro y Calentura 8. Refugio de Vida Silvestre Laguna de Guaymoreto Fuente: CBM, 2001b 6,200 Trujillo, Santa Fe 7,100 Trujillo 35

36 Considerando la proximidad entre las áreas protegidas y la presencia de fragmentos de bosques, se definieron áreas de interconexión o corredores biológicos, en base al supuesto de que en estas áreas ocurre de manera natural movimiento de la biodiversidad. Se definió los siguientes corredores: 1. Punta Sal Texiguat 5. Cuero y Salado Pico Bonito 2. Texiguat Lancetilla 6. Pico Bonito Texiguat 3. Lancetilla Punta Izopo 7. Pico Bonito Capiro Calentura 4. Punta Izopo Cuero y Salado 8. Capiro Calentura Laguna de Guaymoreto En la zona de estudio se encuentran solamente las primeras 6 áreas protegidas de las 8 mencionadas en el Cuadro No. 1, debido a que las áreas de interconexión o los corredores biológicos definidos entre ellas, forman un círculo que permite considerar el área como una unidad para el análisis de los datos (Fig. 2). 36

37 4.3. Ecosistemas y vegetación Según el Mapa de Ecosistemas Vegetales de Honduras (BM/PAAR/COHDEFOR, 2002), la categoría de Bosque Tropical Siempre Verde presenta 14 ecosistemas, sus diferencias están marcadas en cuanto a los pisos altitudinales y al drenaje. Se distribuyen desde el piso de tierras bajas hasta el piso altimontano, la ubicación de estos ecosistemas está restringida a la región del litoral Atlántico (Fig. 3). El Bosque Tropical Siempre Verde, es el llamado Bosque Lluvioso Tropical, en Honduras recibe un promedio de precipitación anual entre 2000 y 2500mm (Zuniga, 1990), el dosel superior nunca está sin follaje. Está compuesto por numerosas especies de rápido crecimiento, muchas de las cuales pueden alcanzar hasta 50m de altura, generalmente presentan corteza lisa, a menudo gruesa algunos muestran raíces fulcreas, raíces tubulares, muchas especies presentan en sus troncos grandes gambas (Mejía, 2002). Según el Mapa de Ecosistemas de Honduras en la zona de estudio existen 15 diferentes ecosistemas y de la categoría Bosque Tropical siempreverde (BTSV) hay 7 estos son: BTSV Latifoliado de tierras bajas, bien drenado (1), BTSV Latifoliado submontano (6), BTSV mixto montano inferior (10), BTSV mixto montano superior (14), BTSV mixto altimontano (16), BTSV Latifoliado pantanoso de tierras bajas permanentemente inundado, con palmas (21) y BTSV estacional aciculifoliado montano inferior (40); los otros ecosistemas que se encuentran son: BT semideciduo latifoliado de tierras bajas, bien drenado (56), BT semideciduo mixto submontano (60), Bosque de manglar del Caribe sobre sustrato limoso (65), Herbazal pantanoso con gramíneas, palmas y/o arbustos (90), Pradera salobre pobre en plantas suculentas (97), Vegetación tropical costera en suelos muy recientes moderadamente drenado (105), sistemas agropecuario (115), Área urbana (136) (BM/PAAR/COHDEFOR, 2002), (Fig. 2, 3 y 4). 37

38 a) BTSV latifoliado b) BTSV semideciduo tierras bajas c) Manglar del Caribe, Cuero y Salado d) Bosque de galeria del Rio Cuero Figura 2. Panorámicas de algunos ecosistemas del área de estudio En el Bosque Tropical Siempreverde del CBCH, se encuentran especies arbóreas como: Vochysia hondurensis, Brosimun alicastrum, Bursera simarouba, Pouteria campechiana, Pouteria Sapota, Virola Koschnyi, Coccoloba anisofil; también son abundantes algunos helechos de los géneros Adiantum, Cyathea, Pleopeltis, Thelypteris, Blechnum, Polypodium, y hierbas de los géneros Begonia y Sellaginela, entre otras (Mejía, 2002). 38

39 En este ecosistema es muy común encontrar en el sotobosque, diferentes especies de palmas entre ellas Acrocomia mexicana, y además varias especies de los géneros Geonoma, Reinhardtia y Chamaedorea, lo mismo que plantas epifitas como orquídeas Góngora sp., Cattleya sp., Catasetum sp., Epidendrum sp. y Oncidium sp., además se encuentran varias especies de las familias Bromeliaceae y Araceae (Mejia,2002) (Fig. 3). Para el área desde Lancetilla hasta Pico Bonito se han reportado especies vegetales endémicas como Anthurium lancetillense, Biophylum zunigae, Connarus popenoei, Critoniopsis thomasii, Dioscorea koepperi, Heptanthus haslettii, Hoffmannia hondurensis, Lophostachys zunigae, Peperomia cangrejalana, Piper calvescens, Sommera montana (House, 2000). 39

40 a) Palma b) Virola en fruto c) Begonias d) Palma e) Heliconias en Pico Bonito Figura 3.- Algunas especies vegetales presentes en el sotobosque del bosque siempreverde en Pico Bonito 40

41 Cuero y Salado Jeannette Kawas Punta Izopo JB Lancetilla Pico Bonito Montaña de Texiguat Figura 4.- Mapa que muestra los Ecosistemas, las Áreas Protegidas y el Corredor en la zona de estudio. 41

42 4.4. Fauna El área de estudio es refugio de una alta diversidad biológica, tanto a nivel de ecosistemas como de especies, sin embargo se ve afectada por las actividades humanas que se realizan a diario. La agricultura y la ganadería son las principales actividades económicas de la zona, esto reduce cada vez más el área natural de movimiento de las especies de fauna y afecta de manera negativa la riqueza y distribución de especies vegetales. Una de las especies afectadas en el movimiento dentro de su territorio, es el ocelote (Leopardus pardalis) que vive en el territorio del CBCH y se ha comprobado que se mueve entre Pico Bonito y Texiguat (Portillo, 2006). Especies de mamíferos de menor tamaño, lo mismo que aves, anfibios, reptiles e insectos habitan y se mueven en los fragmentos de bosques que existen en el sitio de estudio, en la Fig. No. 5 se muestra algunos ejemplos de anfibios, reptiles y mamíferos como representantes de la fauna en la zona de estudio. 42

43 Figura 5. Algunos de los reptiles, anfibios y mamíferos presentes en el sitio de estudio. En la parte inferior de la figura vemos un ocelote y una guatusa. (Fotos: Townsend, et al, 2010; Portillo, 2006). 43

44 4.5. Cuencas Hidrográficas La precipitación que recibe el país es captada en las cuencas hidrográficas que cubren todo el territorio nacional, dentro de las cuales el 87% de los ríos desembocan en el Mar Caribe y el restante 13% en el Océano Pacifico (Zúniga, 1990) En la zona de estudio se encuentran las cuencas de 7 ríos caudalosos como el Río Cuero, San Juan, Lean, Mezapa y la desembocadura del Rio Ulúa. Estas cuencas se consideran de gran importancia para el país, pues recibe la mayor precipitación en Honduras, con un promedio anual entre 2,500-2,700 mm (Pineda, 1997). Tanto las cuencas hidrográficas como sus ríos y afluentes juegan un papel muy importantes para la biodiversidad, en el área de estudio existen bosques de galería que brindan refugio a muchas especies (flora y fauna), al mismo tiempo funcionan como corredores entre los diferentes fragmentos de bosques que aún quedan (Pineda, 1997) Rubros Económicos El área de estudio se encuentra ubicada en 6 de los 8 Municipios que forman el Departamento de Atlántida. En estos 6 municipios (Tela, Arizona, Esparta, La Masica, San Francisco y El Porvenir) se concentra aproximadamente el 50% de la población, que vive en el Departamento; en La Ceiba, que es la Cabecera Departamental, se concentra un 25% y el resto en los caseríos de los Municipios de Jutiapa y La Ceiba (Solís, 1997). Actualmente el área está conformada por un mosaico de fragmentos de ecosistemas naturales que han sido modificados como producto de las prácticas agrícolas, 44

45 agricultura migratoria, ganadería y aprovechamiento forestal, realizado por pobladores de los asentamientos humanos de la zona (Solís, 1997) (Fig. 6 y 7). Las actividades de agricultura intensiva que se realizan, especialmente en las áreas bajas con influencia marina, se destacan por la producción de piña, palma africana, banano, cacao naranjas, estos se consideran entre los rubros económicos de exportación más importantes de la zona del Atlántico, entre otras actividades de importancia se encuentra la pesca artesanal y el turismo (Solís, 1997). El desarrollo social y económico se ve favorecido por la existencia de infraestructura como vías de comunicación y acceso como carreteras primarias pavimentadas, las secundarias y terciarias no están pavimentadas. En el aspecto de atención a la salud cuentan con centros de salud, clínicas de servicios médicos y parteras comunales. La educación formal cuenta con escuelas de atención al sistema pre-escolar y primaria lo mismo que institutos de educación media (CBM, 2001b). 45

46 a) Agricultura tradicional b) Cultivos de Palma Africana, Tela, Atlántida. c) Aldea La Esperanza, colinda con el área de protección del Jardín Botánico Lancetilla, Tela, Atlántida. d) Al fondo de la imagen se observa un mosaico de fragmentos de bosques y la orilla del Rio Cuero, cultivos con barreras vivas Figura 6.- Vistas panorámicas del sitio. 46

47 Figura 7. Rubros de importancia económica: en el mapa se muestra el área de cultivos agrícolas como piña, naranjas, palma africana, actividades ganaderas y explotación forestal. 47

48 5. METODOLOGÍA Después de limitar y definir el área de estudio, la metodología para realizar la investigación se organizó en las siguientes etapas: 5.1. Selección de la imagen de satélite Se realizó una búsqueda en los sitios que proporcionan imágenes satelitales de libre acceso y se seleccionó una imagen, tomando en cuenta criterios de calidad como cobertura de nubes para lo cual se consideró que no fuera mayor al 10% de la superficie a estudiar y que fuera de una fecha lo más reciente posible. Se seleccionó el sensor ETM (Enhancement Thematic Mapper) de LandSat 7 que es un sensor multiespectral y posee bandas ubicadas estratégicamente en el espectro electromagnético para el estudio de la vegetación. La imagen seleccionada está identificada con el código p018r049_l _ , con fecha de adquisición 1 de marzo de 2007, obtenida en la siguiente dirección de internet: los datos descriptivos se pueden ver en el Cuadro No. 2. CUADRO No.2. Datos sobre las imágenes del Satélite LandSat 7 Sensor Rango Espectral Bandas Resolución de Pixel ETM+ multiespectral Fuente: NASA Landsat Program, µm 1, 2, 3, 4, 5, 7 30 metros 48

49 5.2. Procesamiento Digital de la imagen El procesamiento digital de la imagen de satélite se realizó con el Programa ERDAS IMAGINE 9.1, siguiendo las siguientes etapas: Pre-procesamiento Consistió en preparar la imagen de trabajo para lo cual se fusionaron las imágenes originales en formato TIF de las bandas espectrales 1, 2, 3, 4, 5 y 7; como resultado se obtuvo una imagen en formato ráster cuyo archivo tiene el código de identificación.img que es representativo del Programa ERDAS IMAGINE Correcciones Geométricas Se realizó una corrección geométrica (georreferenciación), procedimiento utilizado para validar la cartográfica obtenida a partir de una imagen de satélite. Se corrigió geométricamente la posición de las celdas y atribuyéndoles coordenadas de sitios conocidos. La imagen original estaba referenciada, pero se realizó algunos ajustes para eliminar pequeños desfases en la zona oeste del área de estudio. Este procedimiento se realizó con la herramienta Geometric correction del Programas ERDAS IMAGINE Corrección Radiométrica Para este proceso se utilizó la metodología propuesta por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, Argentina (sin año), llamada Corrección Atmosférica al Tope de la Atmosfera (TOA). El método está diseñado en una hoja de cálculo o plantilla del Programa Excel, que es compatible con ERDAS IMAGINE mediante el modulo Modeler. La corrección se base en el algoritmo: 49

50 L = G * DN + B Donde L: Radiancia G: Gain B: Bias DN: Numero Digital El modelo se alimenta con los datos del ángulo cenital, azimutal, sensor, fecha de la imagen, inclinación solar, día juliano, que son proporcionados por el archivo de Metadatos de la imagen a analizar (ANEXO 1) Clasificación de la Cobertura del Suelo La identificación y clasificación de la cobertura del suelo se realizó mediante el criterio fisonómico de la vegetación sobre la imagen pre-procesada y corregida radiométricamente. Se aplicó el método de Clasificación No Supervisada del Módulo de Clasificación del Programa ERDAS IMAGINE, que utiliza el algoritmo ISODATA, esto permitió describir el número de clases necesarias que representan la cobertura del área de estudio para los objetivos planteados. El proceso se lleva a cabo en varios pasos: Paso 1: Clasificación No Supervisada: se realizó con 100 diferentes clases de coberturas preliminares y 12 interacciones, se utilizó el criterio de máxima verosimilitud, para definir los límites entre las clases, en donde se agrupan los pixeles con características similares espectrales a la clase que tiene mayor probabilidad de pertenencia. 50

51 Paso 2: Recodificar (RECODE): las 100 diferentes clases de cobertura obtenidas en la imagen en el paso 1 se agruparon en las siguientes coberturas: 1. Bosque 4. Cultivos 2. Arbustales 5. Ríos 3. Manglares 6. Lagunas y Mar 7. Urbano y Suelo Desnudo Estas coberturas se definieron en base a la fisonomía y al conocimiento previo, algunas clases de cobertura como la de Bosques agrupa otras dado que la resolución espacial no permite la discriminación a nivel de detalle. Paso 3: ACCURACY ASSESSMENT: correspondió a la evaluación de la exactitud de la clasificación sobre la imagen recodificada, esto se hizo en base a la emisión automática de 120 puntos al azar, se calculó una Matriz de Confusión y al mismo tiempo el Índice de Kappa, con la finalidad de determinar la precisión obtenida para dicha clasificación. El Índice de Kappa calcula un valor K, para valorar la clasificación de la imagen en base a la fuerza de concordancia de aciertos y su rango de valoración es de un mínimo de 0.21 para Pobre hasta 1.0 como Muy Buena, como se puede ver en el Cuadro No

52 CUADRO No. 3.- Escala de Valoración del Índice de Kappa para la Clasificación No Supervisada con ERDAS IMAGINE 9.1 VALOR DE K FUERZA DE LA CONCORDANCIA < 0.21 Pobre Débil Moderada Buena Muy Buena Fuente: Sánchez, Paso 4: limpiar la clasificación : después de la evaluación de la clasificación, se aplicó un filtro que permitió limpiar la clasificación, esto significa reacomodar una serie de pixeles aislados que quedan mezclados entre las diferentes clases (conocido también como sal y pimienta) y que no representan áreas significativas, el filtro permite que sean absorbidos por la clase predominante. Se aplicó dos filtros de 3 x 3 que es lo mínimo recomendado. Paso 5: CLUMP: implico la identificación y agrupación de los pixeles para asignar un valor único de identificación, lo mismo que definir el perímetro de las agrupaciones por clase identificada. En este proceso se utilizó el método de los 8 vecinos cercanos en el archivo de la recodificación. Paso 6: ELIMINATE: consistió en hacer una eliminación de los polígonos más pequeños que dos hectáreas, es decir que se definió un fragmento mínimo de 2ha. Paso 7: Validación en el campo: con el objetivo de validar la clasificación, se hizo giras de reconocimiento del área de estudio, durante la cual se visitó algunos sitios en los que se tenía dudas sobre la cobertura y otros para confirmar lo que se 52

53 clasifico. Se levantó coordenadas, se tomó fotografías y se verificó la cobertura del sitio tomando como base la cobertura obtenida mediante la clasificación no supervisada. Paso 8: Elaboración Mapa de Cobertura del suelo: Después de seguir todos los pasos anteriores se obtuvo como producto un archivo en formato ráster de la Clasificación No Supervisada de la Cobertura del Suelo, este archivo se convirtió a formato vectorial, en el Programa ARGIS 9.1, para elaborar el mapa de la cobertura del suelo Descripción y Análisis del Patrón de Paisaje La descripción y análisis del patrón del paisaje se realizó mediante el cálculos de 23 métricas utilizando el Programa FRAGSTATS 3.3, según la metodología que describen McGarigal et al, 2002, Rutledge, 2003 y Matteucci, El archivo digital en formato ráster de la clasificación de la cobertura del suelo del área de estudio, se convirtió a formato ASCII, en el programa ArcGis, 9.1, este formato consiste de una matriz numérica que identifica cada pixel con las diferentes clases de cobertura definidas. Con esta matriz se calculó las métricas de ecología de paisaje, utilizando el Programa FRAGSTATS 3.3, cuyos resultados son compatibles con el ambiente de ArcGis 9.1. Estas métricas permiten el análisis mediante la cuantificación de la configuración del paisaje desde tres puntos de vista: Métricas de Composición Métricas de Forma y Métricas de Configuración. 53

54 Algunas de las métricas son calculadas como la base principal para el cálculo de otras métricas, como en el caso del Perímetro, Media del Tamaño del Parche, Área de Parche, entre otras, al mismo tiempo algunas se calculan a nivel de fragmento (o parche), clase y paisaje. Las métricas calculadas aparecen en el Cuadro No. 4 y una descripción más completa en los ANEXOS 3, 4 y 5. 54

55 Cuadro No. 4. Lista de las métricas para cuantificación de la configuración del paisaje, calculadas utilizando el Programa FRAGSTATS 3.3. Métricas MÉTRICAS DE COMPOSICIÓN: Nivel de Clase: 1. Número de Fragmentos 2. Media del Tamaño de Fragmentos 3. Índice del Fragmento más Grande 4. Densidad de Fragmentos 5. Porcentaje de Fragmentos Abreviatura NP MPS LPI PD PLAND MÉTRICAS DE FORMA: Nivel de Fragmento: 6. Área de Fragmento 7. Perímetro de Fragmento 8. Tasa Perímetro-Área 9. Índice de Forma 10. Índice de Dimensión Fractal 11. Dimensión Fractal Perímetro-Área 12. Índice de Contigüidad 13. Radio de Giro Nivel de Clase: 14. Área Total AREA PERIM PARA SHAPE FRAC PAFRAC CONTIG GYRATE CA MÉTRICAS DE CONFIGURACIÓN Aislación/Proximidad Nivel de Fragmento: 15. Índice de Proximidad 16. Distancia Euclidiana del Vecino más Cercano Conectividad Nivel de Clase: 17. Índice de Cohesión de Fragmento 18. Índice de Conectividad 19. Índice de Agrupamiento 20. Índice de Entremezclado y Yuxtaposición Diversidad Nivel de Paisaje: 21. Riqueza de Fragmentos 22. Índice de Diversidad de Shannon 23. Índice de Equitabilidad de Shannon PROX ENN COHESION CONNECT CLUMPY IJI PR SHDI SHEI. 55

56 Métricas de Composición Estas métricas describen las características básicas de la fragmentación, se utilizan dos índices principales para cuantificarlas: el Número de Fragmentos y el Área del Fragmento, también se utiliza la Media del Área de los Fragmentos. Estos índices no caracterizan completamente la fragmentación, la Media del Área de los Fragmentos, por ejemplo, es muy sensible a agregar o a eliminar fragmentos muy pequeños. Para mejorar la interpretación se calcula además el Índice del Fragmento más Grande en cada clase, como un porcentaje del total del área del paisaje, esto muestra una idea del tamaño relativo de los fragmentos. Las métricas calculadas de este grupo fueron: 1. Numero de Fragmentos (Parches) (NP), 2. Media del Tamaño del Fragmento (MPS), 3. Índice del Fragmento más Grande (LPI), 4. Densidad de Fragmentos (PD), 5. Porcentaje de Fragmento (PLAND). En el ANEXO 3 se describen en detalle las métricas utilizadas Métricas de Forma Las métricas de forma tratan de cuantificar la complejidad del paisaje, que puede ser importante en diferentes procesos ecológicos, por ejemplo áreas compactas como un cuadrado o un círculo pueden ser más protectores para las especies que se dispersan a través del paisaje en comparación con áreas de forma lineales o convolutas que pueden entremezclarse con áreas de otros organismos. Estas métricas se basan en el cálculo del perímetro y del área de los fragmentos. Las métricas de forma calculadas fueron: 1. Área de Fragmento (AREA), 2. Perímetro (PERIM), 3. Tasa Perímetro-Área (PARA), 4. Índice de Forma (SHAPE), 5. Índice de Dimensión Fractal (FRAC), 6. Dimensión Fractal Perímetro-Área (PAFRAC), 7. Índice de Contigüidad (CONTIG), 8. Radio de Giro (GYRATE), 9. Área total (CA). En el ANEXO 4 se describen en detalle las métricas de este grupo. 56

57 Métricas de Configuración Los índices calculados en este grupo miden el grado de conectividad y/o la aislación entre la cantidad de los fragmentos que hay en el paisaje. Estos índices se pueden dividir en dos categorías: los índices basados en la distancia entre los fragmentos y los índices que comparan el patrón espacial o textura del paisaje. Se utiliza el cálculo de la distancia al vecino más cercano, es decir mide distancia borde a borde entre los fragmentos de la misma clase, está relacionado con dispersión y colonización, es decir al incrementar la distancia entre fragmentos, la probabilidad de dispersión y colonización es baja. Se calculó las siguientes métricas: 1. Índice de Proximidad (PROX), 2. Distancia Euclidiana del Vecino más Cercano (ENN), 3. Índice de Agrupamiento (CLUMPY), 4. Índice de Entremezclado y Yuxtaposición (IJI), 5. Índice de Cohesión de Fragmento (COHESION), 6. Índice de Conectividad (CONNECT), 7 Riqueza de Fragmentos (PR), 8. Índice de Diversidad de Shannon (SHDI), 9. Índice de Equitabilidad de Shannon (SHEI). En el ANEXO 5 se describen en detalle estas métricas. 57

58 6. RESULTADOS 6.1. Procesamiento Digital de la imagen satelital La fusión de la imágenes en formato TIF para integrar las diferentes bandas espectrales 1, 2, 3, 4, 5 y 7, dio como resultado la imagen en formato ráster (.img de ERDAS), que se observa en la Fig. 8 a), se hizo el corte en el área que corresponde a la zona de estudio donde se ubica el Corredor Biológico del Caribe Hondureño en el Departamento de Atlántida (Fig. 8 b). La corrección radiométrica se realizó solamente en el corte del área de estudio (Fig. 8b). En la Fig. 9 se muestra la comparación de las dos imágenes, en a) sin corrección y en b) con corrección donde se observa la mejora realzando la definición de los elementos que forman el paisaje Clasificación de la Cobertura del suelo Con la imagen en formato ráster (preprocesada) (Fig. 8b), se procedió a realizar la Clasificación No Supervisada. Mediante este proceso automático se definió preliminarmente 100 clases, que luego, con la imagen del área de estudio mejorada con la corrección radiométrica y el conocimiento previo, se recodificaron a 7 clases de cobertura del suelo, donde las tres primeras corresponden a cobertura vegetal natural: 1. Bosque, 2. Arbustales y 3. Manglares, la 4. Cultivos, representa la intervención humana, la 5. Ríos y la 6. Lagunas y Mar, corresponden a formaciones naturales, y la 7. Urbano y Suelo Desnudo, estos dos tipos se juntaron dado su parecido en cuanto a su firma espectral. 58

59 Figura 8. En a) Imagen LandSat con la unión de las bandas espectrales 1, 2, 3, 4, 5 y 7 y b) corte del área de trabajo. 59

60 a) b) Figura 9. Corrección radiométrica de la imagen: a) sin corrección y b) con corrección aquí se observa la diferencia en el realce de la imagen. Ambas imágenes con la combinación de bandas: 4, 3, 2. 60

61 La precisión de la Clasificación (ACCURACY ASSESSMENT) se realizó en 120 puntos que fueron generados al azar por el programa, sobre la imagen de la Clasificación No Supervisada recodificada, el resultado fue igual a 87.5% de aciertos y el cálculo del Estadístico Índice de Kappa, que valora la clasificación, resulto igual a 0.83, que al compararlo con la escala de valoración del Cuadro No. 3, le correspondió una calificación de Muy Buena (En Anexo No. 2 se presentan el resultado de los cálculos en detalle). Para limpiar la clasificación obtenida, en la imagen recodificada y después de la evaluación de la precisión de la clasificación, se aplicó dos filtros de 3 X 3, este proceso conocido como Sal y Pimienta, permitió que muchos polígonos que aparecen aislados fueran absorbidos por la cobertura más próxima y dominante. Los resultados de este proceso se muestran en la Fig. 10. Después que el archivo de la clasificación no supervisada fue limpiado, se realizó el proceso de identificación y agrupamiento de pixeles por cobertura y definición del perímetro a todos los fragmentos de las diferentes coberturas (CLUMP), esto al mismo tiempo permite el cálculo de área de los fragmentos por cobertura, para su análisis. El archivo obtenido muestra los fragmentos en una escala de grises como se puede ver en la Fig. 11. En la tabla de atributos de este archivo, se calculó el perímetro, el área y la circularidad de cada uno de los fragmentos de las diferentes clases, en el Cuadro No. 5 se puede ver un segmento de esta tabla con las columnas de información que proporciona. Entre los resultados importantes obtenidos con esta tabla podemos mencionar los valores mínimos y máximos, por lo que el fragmento más pequeño tiene un área de 0.09 ha, un perímetro de 84.8 m y una circularidad de (el rango de circularidad va de 0-2, los valores cercanos a 2 sugiere que las áreas son más circulares que largas), y el fragmento más grande resultó con un área de 61

62 146, ha, un perímetro de 800,811.7 m, y una circularidad de 1.6, acercándose mucho a una forma circular. Imagen Filtro 1 Filtro 2 Figura 10. Proceso de Sal y Pimienta para fusionar polígonos muy pequeños que aparecen dispersos e insertos en una cobertura más grande y dominante. 62

63 Figura 11. Imagen de la Clasificación No Supervisada después de aplicar la rutina CLUMP de ERDAS IMAGINE. Cuadro No. 5. Atributos del archivo ráster de la Clasificación No Supervisada, con aplicación de la rutina CLUMP de ERDAS IMAGINE Valor X Pixel Y Pixel X Mapa Y Mapa Histograma Perimetro original exterior Color Opacidad Area Circularidad #IND

64 El archivo obtenido con la rutina CLUMP, sirvió de base para el siguiente proceso llamado ELIMINATE, que permite definir la unidad mínima mapeable, que en este caso fue de dos hectáreas, el resultado fue un archivo por coberturas en donde se agrupan todos los polígonos que les corresponden (Fig. 12). Figura 12. Imagen que muestra el producto de la rutina ELIMINATE. En la imagen superior: el área de estudio completa y en la inferior un segmento altamente fragmentado. 64

65 Finalmente el archivo obtenido de la Clasificación No Supervisada en formato ráster y con la unidad mínima mapeable definida (Fig. 10 imagen superior), fue convertido a formato vector en el Programa ArcGis 9.1, lo que permitió elaborar el Mapa de Cobertura del Suelo (Fig.13). 65

66 Figura 13. Mapa de la cobertura del suelo en el área de estudio 66

67 6.3. Las Métricas del Patrón de Paisaje El cálculo de las métricas, en el ámbito de la Ecología del Paisaje, se realizó con el Programa FRAGSTATS, en base a la Composición, Forma y Configuración del Paisaje, a nivel de fragmento (parche), de clase y finalmente a nivel de paisaje, algunos resultados son integrados para describir y comprender mejor el patrón del paisaje. Estos cálculos se realizaron en la matriz de las coberturas definidas en el análisis de la imagen de satélite, en formato ráster. La matriz ráster fue transformada a formato ASCII, produciendo un archivo de formato.txt, que puede ser leído por el programa FRAGSTATS 3.3, para realizar los cálculos de las métricas de paisaje. Los archivos resultantes de los cálculos de métricas por FRAGSTATS, fueron importados al Programa Excel para ordenar y manejar la información. Para el análisis no se consideró las coberturas: Ríos, Lagunas y Mar y Urbano y Suelo Desnudo, dado que el énfasis del estudio está basado en el análisis de la fragmentación de la cobertura vegetal como recursos de conectividad Métricas de Composición Según los resultados de los cálculos de las Métricas de Composición, el paisaje del área de estudio se encuentra fragmentado en 7,030 fragmentos (NP), distribuidos en 4 diferentes coberturas del suelo, de las cuales 3 son cobertura vegetal: Bosques, Arbustales y Manglares; y la cuarta que corresponde a Cultivos, que es de origen antrópico. Los Arbustales tienen mayor cantidad de fragmentos (2,292) comparado con el Bosque (1,626) y los Manglares en el área de estudio están representados solo por 14 fragmentos. Los Cultivos tienen una mayor cantidad de fragmentos y se encuentran distribuidos en toda el área (3,098). (Fig. 14 y Cuadro No. 6). 67

68 Número de fragmentos Porcentaje por Cobertura a) Cobertura del Suelo b) Cobertura del Suelo Figura 14. a) Número de Fragmentos y b) Porcentaje de área, según la cobertura del suelo dentro del paisaje. Los fragmentos de la Cobertura de Bosque (1,626) fueron agrupados por intervalos de tamaño, en el primero de 1.98 a 2.97, se registró 956 fragmentos, que se consideran como los más pequeños en el paisaje, cubren en total 382 hectáreas, como se observa en la Fig. 15 a), aquí se puede ver además fragmentos en los intervalos hasta aproximadamente 10 hectáreas, que en total suman 1,189 para un área total de 5,208 hectáreas. En la misma Fig. 15 b), c) y d) se puede observar que a medida que el tamaño de los fragmentos aumenta se reduce el número y para el último intervalo se registró 3 fragmentos que cubren un área de aproximadamente 9,150 hectáreas. En la figura no se muestran los dos fragmentos más grandes en el bosque que cubren un área de 104,167 hectáreas. 68

69 a)) Fragmentos Área (Ha) b)) Fragmentos Área (Ha) Figura 15.- Total de fragmentos en la cobertura Bosque por intervalos de tamaño y área: a) 1.98 a 9.99 ha, b) de 10 a 60 ha. 69

70 Continuacion Figura 15: c) ) Fragmentos Área (Ha) d) Fragmentos Área (Ha) Figura15.- Total de fragmentos en la cobertura Bosque por intervalos de tamaño y área: c) 60 a 200 ha, d) de 223 a ha. 70