PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE ESTUDIOS AMBIENTALES Y RURALES CARRERA DE ECOLOGIA

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1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE ESTUDIOS AMBIENTALES Y RURALES CARRERA DE ECOLOGIA Análisis espacio-temporal del Bosque Húmedo Tropical en la región del Magdalena Medio entre los periodos (Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá) Juliana Andrea Cortes Rincón Bogotá, D.C Diciembre 25 de 2013

2 2 Análisis espacio-temporal del Bosque Húmedo Tropical en la región del Magdalena Medio entre los periodos (Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá) Juliana Cortes Rincón¹ ¹Carrera de Ecología, Facultad de Estudios Ambientales y Rurales. Pontificia Universidad Javeriana. cortes-juliana@javeriana.edu.co Resumen El bosque húmedo tropical se encuentra en amenaza por las actividades económicas que están eliminando bosque para la ganadería y agricultura. En Colombia la alta deforestación en los bosques de tierras bajas ha disminuido la cobertura vegetal, dejando pequeños remanentes de bosque maduro y algunos parches de vegetación secundaria. Debido a lo anterior, es importante analizar los cambios espaciales y temporales del bosque húmedo tropical en la región del magdalena medio para determinar el grado de deforestación del bosque maduro. Por medio de imágenes satelitales se estableció la variación de cobertura entre , transición de las coberturas, edad de los bosques remanentes, la dinámica de regeneración y perdida de cobertura vegetal, analizar las métricas del paisaje e identificar la presencia de primates en el área de estudio. La transformación del paisaje no ha sido uniforme, entre 1977 y 1986 la cantidad de bosque que se mantuvo no superó el 40 %. Sin embargo, entre 1998 a 2002 se alcanzó a mantener el 72 % de bosque, pero en el 2013 disminuyó la cantidad de este a un 27%. Asi mismo, Los años con mayor cobertura vegetal (1998 y 2002) tienden a tener valores altos en las métricas del paisaje (mayor aislamiento de los parches, forma irregular de los parches) y por todas las dinámicas de regeneración y pérdida de bosque entre los 5 periodos, la proporción de bosque maduro no supera el 0,15%. Se puede concluir que el valle del magdalena es una zona de procesos sociopolíticos y económicos que generan patrones diferentes dependiendo de la presión que generen estos direccionadores (Rodríguez & Etter, 2008). El bosque no se encuentra en un proceso de recuperación pero la vegetación secundaria tiene mayor proporción de cobertura vegetal. Es fundamental la conservación de la vegetación secundaria para sostener a largo plazo los procesos ecológicos que se requieren para la supervivencia de las especies. Se deben desarrollar planes de manejo y conservación del bosque para mantener a largo plazo la biodiversidad de la región. Trabajo de Grado para optar al título de Ecólogo. Director de Tesis: Andrés Etter.

3 3 Palabras claves: bosque húmedo tropical, bosque maduro, vegetación secundaria, primates, cambios espaciales y temporales, ganadería, cobertura vegetal Abstract The tropical rainforest is threaten by the economic activities that area removing forest for cattle ranching and agriculture. In Colombia the high deforestation in lowlands forests has decreased vegetation cover, leaving small remnants of mature forest and patches of secondary vegetation. It is important to analyze the spatial and temporal changes of tropical rainforest in the Middle-Magdalena with presence of primates. Through satellite images was established the variation in cover between , transition cover of forest a secondary vegetation, age of the remaining forests, regeneration dynamics and loss of vegetation cover, landscape metrics and identify the presence of primates in the study area. The transformation of the landscape has not been uniform; between 1977 and 1986 the amount of forest that remained did not exceed 40%. However, between remain 72% of forest, but in 2013 this number decrease to 27%. Likewise, the years with greater vegetation cover (1998 and 2002) tend to have higher values in the landscape metrics. All the dynamics of regeneration and forests loss in the 5 periods of study, the proportion of mature forest does not exceed 0, 15%. It can be concluded that Magdalena valley, is an area of socio-political and economic processes that generate different patterns of deforestation depending of the pressure generated drivers (Rodríguez & Etter, 2008). The forest is not in a recovery process but secondary vegetation has higher proportion of vegetation cover. It is essential to conserve the secondary vegetation to sustain in long term ecological processes that area required for the survival of the species. Also it must be develop plans of management and forest conservation to maintain the biodiversity of the region. Key words: tropical rain forest, mature forest, secondary forest, primates, spatial and temporal changes, livestock, vegetation cover. 1. Introducción Las actividades humanas han modificado el medio ambiente hasta el punto que los patrones más comunes en paisajes son mosaicos de asentamientos humanos, terrenos agrícolas y fragmentos dispersos de ecosistemas naturales (Bennett, 2004; Foley et al, 2005). La eliminación de bosque para la agricultura,

4 4 ganadería y la extracción de recursos en muchos lugares del mundo, ha causado la pérdida de biodiversidad, fragmentación del hábitat, alteración de los procesos ecológicos y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero (Kyle & Duncan, 2012). Es decir, que los cambios antropogénicos en el uso y cobertura del suelo se están reconociendo cada vez más como factores críticos que influyen en el cambio global (Nagendra et al, 2004). La transformación de los ecosistemas naturales ha aumentado, especialmente en los trópicos y subtrópicos (Etter et al, 2006). Como resultado de esto, los bosques tropicales que mantienen una alta biodiversidad, han sido transformados en pastizales introducidos y zonas de cultivo (Etter et al, 2006). Las causas de la fragmentación del hábitat se relacionan directamente con la deforestación y la pérdida de cubierta vegetal (Nagendra et al, 2004). Los bosques tropicales ocupan menos del 7% de la superficie terrestre, pero contienen más de la mitad de las especies de plantas y animales, siendo de gran interés conocer la extensión de los bosques tropicales y sus tasas de cambio de deforestación y regeneración por el gran impacto que genera en las especies (Tucker & Townshend, 2000).La deforestación del bosque tropical es responsable de la masiva extinción de especies, y la disminución de la diversidad biológica. Los efectos de este proceso son la destrucción del hábitat, aislamiento en fragmentos de bosque, consecuencias físicas y biológicas por el efecto de borde y efectos buffer con zonas de transición a áreas deforestadas (Tucker & Townshend, 2000). La transformación del bosque en Colombia inicia con la remoción de pequeñas áreas de bosque, que se usan para la agricultura de subsistencia. Después estas áreas son remplazadas por pastizales para ganadería. Y al pasar los años, algunas de estas áreas son abandonadas debido a la baja productividad del suelo, migración rural-urbana, mejoras en la tecnología y la globalización de mercados (Sánchez-Cuervo et al, 2012; Etter et al, 2006). Colombia ha mantenido una alta tasa de deforestación, siendo una amenaza constante para la supervivencia de los bosques. Los bosques de tierras

5 5 bajas del país han presentado una alta tasa de deforestación por el ingreso de cultivos y ganadería (Etter et al, 2006). Algunas investigaciones han concluido que la deforestación de los bosques de tierras bajas en Colombia muestra un alto grado de similitud en los patrones espaciales y en las tasas temporales, tras un descenso logístico de la cobertura vegetal (Etter et al, 2006). El resultado de la transformación del paisaje y la alta tasa de deforestación han causado cambios en la estructura, composición, biomasa y productividad de los bosques tropicales remanentes, debido al incremento del bosque secundario (Etter et al, 2005). En la fase final de la transformación del bosque, el paisaje tendrá dos componentes de bosque: un componente de bosque maduro y bosque secundario de diferentes edades (Etter et al, 2005). Siendo el bosque secundario fundamental en el mantenimiento de los procesos ecosistémicos, en la conservación de biodiversidad, y en el suministro de recursos útiles para los seres humanos (Etter et al, 2005; Cowlishaw & Dunbar, 2000). Se prevé que los cambios en el uso de la tierra van a seguir transformando el paisaje, debido al aumento de la actividad económica, urbanización y el desarrollo agrícola y ganadero, causando una disminución espacial (tamaño de los parches de bosque) del hábitat para las especies, la degradación del suelo y la pérdida de otros beneficios ambientales del bosque (Opdam & Wascher, 2004; Nagendra et al, 2004). En paisajes altamente transformados, los parches de bosque remanentes y de gran tamaño, suelen estar ubicados en áreas económicamente marginales por su baja fertilidad del suelo, pendientes muy pronunciadas y poca accesibilidad, mientras que los remanentes de bosque más pequeños se encuentran inmersos en las áreas productivas y accesibles (Etter et al, 2005). Los estudios sobre deforestación se han ocupado en las características de la cobertura de la tierra, tales como extensión y proporción espacial del bosque remanente, pero no con la edad y estructura del bosque maduro y secundario. No obstante, la edad de los bosques remanentes es reconocida como un

6 6 determinante importante en la comprensión de los valores de biodiversidad y el mantenimiento de los procesos ecológicos en los bosques (Etter et al, 2005). Es importante considerar que la dinámica de las especies, tiene una conexión directa con las características espaciales del paisaje (Opdam & Wascher, 2004). Y de esta manera, el tamaño y los arreglos espaciales de los remanentes de bosque están siendo reconocidos como uno de los mayores efectos en las dinámicas de las poblaciones y en la persistencia de las especies (Ewers & Didham, 2006). La perdida y fragmentación del hábitat están siendo consideradas como las causas principales de la actual crisis de la biodiversidad. Los procesos responsables de esta pérdida son múltiples y complejos de abarcar (pérdida regional de hábitat, insularización causada por la reducción y el aislamiento progresivo de los fragmentos de bosque, efectos de borde, tamaño y forma de los parches, etc.) (Santos & Telleria, 2006). Estos cambios implicaran la reducción en el número de especies que logran sobrevivir en fragmentos de gran tamaño, pero más rápido en fragmentos más pequeños debido a sus poblaciones de menor tamaño (Ross et al, 2002). Sin embargo, los procesos asociados a la disminución de los fragmentos de bosque maduro contribuyen a los cambios en la diversidad de especies y han sido incluidos como procesos explicativos sobre la influencia de la fragmentación en la supervivencia de las especies (Ross et al, 2002).En la fragmentación del hábitat influye fuertemente los patrones espaciales de las especies y por medio de los mapas de paisaje se puede estimar el impacto que tiene la pérdida de hábitat en las poblaciones y comunidades (Ewers et al, 2013). Poblaciones de primates, como las de otros organismos, se enfrentan al reto de hacer frente a la dinámica de sus hábitats y a los cambios continuos, debido a esto los primates suelen adaptarse a los cambios para sobrevivir (Isabirye-Basuta & Lwanga,2008). Las especies de primates suelen ser indicadores de la perturbación en los ecosistemas y son fundamentales para

7 7 mantener las dinámicas ecológicas de los bosques (Arroyo-Rodríguez & Américo, 2010). Algunos requerimientos especiales para su supervivencia son bosques muy arborizados y árboles de mayor altura. La disminución del área de bosque y el aislamiento de los parches puede limitar la dispersión y el intercambio de individuos de las poblaciones aisladas. La gran mayoría de las especies de primates viven en los bosques tropicales, y su mayor amenaza son las actividades humanas que están reduciendo su hábitat. La atención se debe centrar en los efectos de la pérdida, fragmentación y modificación de hábitat y de qué manera están influyendo en la dinámica de las poblaciones, teniendo como base el cambio de cobertura vegetal y la transformación del paisaje (Cowlishaw & Dunbar, 2000). El grado de fragmentación del ecosistema hace más vulnerable la población de primates, siendo actualmente el tamaño de los parches el atributo espacial con mayor efecto en las especies. Varios estudios han demostrado que la extinción local de especies es mayor en los parches más pequeños y la reducción del tamaño de los parches impulsa la explotación de recursos forestales provocando cambios en la composición y estructura de la vegetación (Arroyo-Rodríguez, 2007; Fischer & Lindenmayer, 2007). Sin embargo, por la rápida tasa de desaparición del bosque tropical y la fuerte dependencia de los primates de grandes árboles, se pueden presentar poblaciones particularmente vulnerables a largo plazo. El incremento en el número de parches, la reducción del tamaño de estos y el aumento del aislamiento puede resultar en una ocupación al azar de los parches remanentes, disminuyendo la oferta de alimentos en estos y el rango de hogar de las especies. Sin embargo, con el tiempo algunos primates pueden desaparecer por la baja disponibilidad de alimento y por el tamaño del remanente de bosque, dando la posibilidad de recolonizar y migrar a nuevos parches o disminuir su población (Arroyo-Rodríguez & Americo, 2010). Es necesario realizar un análisis de los patrones del paisaje, ya que proporcionan información para entender las dinámicas de las poblaciones (Nagendra et al, 2004). Así mismo, las investigaciones sobre la ecología del paisaje han contribuido a la comprensión de los efectos de la fragmentación del

8 8 paisaje sobre los factores biofísicos (biodiversidad, hábitat de vida silvestre, la extensión y la configuración de las tierras naturales) y la riqueza de las especies de primates en comunidades neotropicales (Nagendra et al, 2004; Stevenson, 2010). Debido al escaso conocimiento sobre la vulnerabilidad de los ecosistemas colombianos, es de gran importancia el análisis que ofrece la tecnología de teledetección y la importancia global de los recursos ambientales y la biodiversidad colombiana (Etter et al, 2006). Los sistemas de información geográfica y el análisis de los patrones espaciales proporcionan métodos analíticos para conformar un marco de análisis espacio-temporal que facilita la tarea de entender los procesos ecológicos (Nagendra et al, 2004). Así mismo, la falta de estadística fiable sobre el cambio de la cobertura terrestre ha limitado la integración de conocimientos en el uso del suelo y la planificación de planes de conservación en Colombia (Etter et al, 2006; Arroyo-Rodríguez & Días, 2010). El bosque húmedo tropical de la región del Magdalena es uno de los ecosistemas con mayor riesgo de transformación del paisaje (Etter et al, 2006) y es una de las áreas en las que se ha evidenciado una alta transformación reciente (Rodríguez & Etter, 2008). El propósito de este trabajo es analizar el cambio espacio-temporal entre los años de la cobertura vegetal en un paisaje transformado con presencia de primates (Mono aullador (Alouatta seniculus) y Mono cariblanco (Cebus albifrons)) y explicar los patrones temporales en términos de la edad de los bosques remanentes, el porcentaje de bosque maduro y vegetación secundaria en el municipio de Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá. 2. Materiales y Métodos 2.1. Área de estudio El área de estudio cubre una extensión de hectáreas, las cuales se encuentran ubicadas en el valle interandino del Rio Magdalena, cerca al municipio de Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá, a una altura de 130 m con una

9 9 temperatura de 28 C. El municipio de Puerto Boyacá tiene una extensión de hectáreas, y cuenta con una población aproximada de habitantes (Alcaldía de Puerto Boyacá, 2013). El régimen de precipitación es bimodal, con dos periodos lluviosos entre los periodos de marzo, mayo, septiembre y noviembre; con precipitaciones promedio de 2112 mm anuales. Los meses más secos son diciembre enero y febrero, los demás meses son de transición (Alcaldía de puerto Boyacá, 2004). De acuerdo con el sistema de formaciones vegetales, el área comprende: bosque húmedo tropical (bh-t) y bosque muy húmedo premontano (bmh-pm) (Castaño, 1991). La red hidrográfica está formada por el rio Magdalena y los afluentes Guaguaqui, Negro y Ermitaño, los cuales sirven para delimitar el municipio. Así mismo son complementados por numerosas quebradas y caños que cruzan la región, tales como Velásquez, la Confusa, y el Alberrojo (Alcaldía de Puerto Boyacá, 2012). Por otro lado, los suelos de esta región son en general suelos desaturados y muy ácidos, en los cuales prima la evolución sobre la sedimentación. Son propensos a la erosión y poseen baja fertilidad; esto se debe a la presencia de colinas y terrazas (López, 1991). Su economía se basa en la ganadería extensiva, agricultura tradicional, pesca artesanal, el aprovechamiento de las maderas y la explotación de aves de corral. El Magdalena medio ha soportado una alta transformación del paisaje, debido a las actividades de producción agropecuaria, así como la construcción de infraestructura para la comunicación entre el interior del país y la costa Caribe (Rodríguez & Etter, 2008). A esto se agregan los recurrentes conflictos sociales y políticos, que han generado enfrentamientos entre estado, guerrilla y paramilitares (Marquez, 2001).

10 10 Figura 1. Ubicación del municipio de Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá ( Clasificación de coberturas Las imágenes se obtuvieron de la página del Servicio geológico de los Estados Unidos ( y el criterio para la selección de las imágenes fue que no presentaran alta nubosidad, problemas de calidad o errores. Se seleccionaron 5 imágenes Landsat de 1977, 1986, 1998, 2002 y 2013 para analizar el cambio de cobertura vegetal. Mediante una clasificación multiespectral de las imágenes se realizó una clasificación supervisada en ENVI 4.3, asignándole clase a los píxeles (agua,

11 11 bosque, vegetación secundaria, nubes y sombras). Por medio de la regla de decisión del paralelepípedo, se limitó el número de clases posibles para que cada píxel quede asignado a las clases establecidas (Franco, 2004). Para hacer la clasificación se seleccionaron sitios de muestreo representativos de las clases de coberturas de las imágenes escogidas (Rodríguez & Etter, 2008) Análisis de los cambios en la cobertura vegetal Para determinar el cambio en la cobertura vegetal se generaron mapas raster en ArcView 10.1 de los cambios entre , , , , y se estableció el porcentaje de cambio del área intervenida, agua, bosque y vegetación secundaria. Para identificar las áreas con pérdida y regeneración de bosque durante estos 36 años, se restaron los datos de , , , Para determinar el impacto del proceso de transformación sobre la conformación y composición de los bosques remanentes actuales, se construyó un mapa de edades, siguiendo el procedimiento de Etter et al (2005). Para realizar el mapa de edad de los bosques se reclasificaron las imágenes de las 5 fechas (1977, 1986, 1998, 2002 y 2013) y se estableció una clasificación ordinal de la edad de los bosques (Tabla 1) A1: Bosque secundario < 11 años A2: Bosque secundario años A3: Bosque secundario años A4: Bosque secundario años A5: Bosque maduro > 36 años Tabla 1. Clasificación ordinal de las edades establecidas entre los años 1977 y 2013 con base en la presencia de bosque EDADES

12 A A A A A A A A A A A A A A A Análisis espacial Por medio de la extensión de Patch Analyst de ArcView 10.1 se calcularon los patrones espaciales de la cobertura de bosque, vegetación secundaria y la suma de estos dos del paisaje. Se calcularon: 1. Métricas de tamaño y densidad de parches Número de parches (#) Tamaño promedio de los parches (hectáreas) 2. Métricas de la forma de los parches Índice de la forma de los parches 3. Métricas del área del interior de los parches Índice total del área del interior (%) 4. Métricas de vecindad

13 13 Índice de proximidad 2.5. Observación de grupos de primates Para lograr una primera aproximación al impacto del proceso de pérdida y fragmentación de los bosques sobre las poblaciones de primates, se realizó una visita al área para determinar la presencia del Mono aullador (Alouatta seniculus) y el Mono Cariblanco (Cebus albifrons). Además de la presencia, se logró estimar el tamaño y composición de algunos grupos por medio de un conteo directo. Por problemas de seguridad y accesibilidad se redujo a un área limitada. Se visitaron un total de 8 parches, con un tamaño que varía entre 1-40 hectáreas y 3 corredores. 3. Resultados 3.1. Variación de la cobertura de bosque y vegetación secundaria ( ) En la actualidad los bosques de la región no cubren más del 1,4 % del área total, sin embargo al comparar con los periodos anteriores el porcentaje de bosque no superó el 5%. En cuanto al porcentaje de vegetación secundaria en la actualidad cubre el 3%, cercano al porcentaje presentado en 1977 (2,8%), siendo estos 2 años los de menor porcentaje de esta cobertura vegetal. En los años restantes esta cobertura vegetal ha tenido un porcentaje de 7 % (2002) y 6,4% (1998). Desde 1977 hasta 1986, la cobertura de bosque y vegetación secundaria no superó las hectáreas. Sin embargo, se observa un periodo de recuperación entre los años 1998 y 2002, primero de vegetación secundaria y luego de bosque. (Figura 2).

14 Hectareas Bosque Vegetacion Secundaria Años Figura 2. Área de bosque y vegetación secundaria de los años 1977, 1986, 1998, 2002 y 2013 El estudio se encuentra marcado por 3 periodos generales de cambio en la cobertura de bosque y vegetación secundaria: (pérdida de bosque), (recuperación de bosque) y (reactivación de la pérdida) (figura 2). La máxima extensión de bosques fue en el año 2002, lo mismo que la suma de las dos coberturas (bosque y vegetación secundaria). Esto ocurre por el abandono de grandes áreas que en algún momento fueron destinadas a la ganadería. De acuerdo a los mapas de cobertura, la distribución de los bosques en la actualidad se encuentra en la parte sur del área de estudio, con relación a la presencia de quebradas y se han logrado mantener en los 5 periodos de estudio. Así mismo, en dirección Nor-oriental del mapa del 2012, se puede observa que se pierde gran proporción de bosque para el año 2013 (figura 3).

15 Figura 3. Mapas de coberturas de los 5 periodos estudiados 15

16 Transición entre coberturas Los cambios de cobertura se determinaron por el porcentaje de cambio entre 1977 y 1986, , y En el primer periodo, tanto el bosque como la vegetación secundaria fueron deforestados para darle área a cultivos o ganadería. La proporción de vegetación secundaria (0,03) aumentó más que la del bosque (0,01), pero no hay una diferencia significativa (tabla 2). Así mismo, la dinámica del Rio Magdalena permitió una colonización de especies de flora, lo cual influye en el aumento de vegetación secundaria. Sin embargo, es alarmante la pérdida de bosque en el transcurso de 9 años. El cambio de cobertura , tiene la misma tendencia al de , pero la diferencia radica en que las áreas que fueron deforestadas en los años anteriores permitieron que iniciara el crecimiento de vegetación secundaria en estos años. El establecimiento de áreas con vegetación secundaria no es totalmente significativo, ya que no disminuye el área intervenida. Entre 1998 y 2002 se tuvo un aumento de bosque y vegetación secundaria que ninguno otro periodo arrojó. De esta manera disminuyó el área intervenida, dando paso para la entrada de vegetación y el sostenimiento de áreas de bosque maduro. Así mismo, en la tabla 2, se muestra que tanto en el año 1998 como en teniendo como base la cantidad de hectáreas de bosque- el bosque se mantuvo con una proporción de 0,72 y la vegetación secundaria con 0,32. Tabla 2. Cambios de coberturas entre los periodos Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria Intervenido 0,95 0,02 0,01 0,03 Agua 0,73 0,26 0,00 0,01 Bosque 0,43 0,00 0,39 0,18 Vegetación Secundaria 0,76 0,00 0,08 0,16

17 Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria Intervenido 0,93 0,01 0,01 0,06 Agua 0,69 0,24 0,00 0,06 Bosque 0,44 0,00 0,26 0,29 Vegetación Secundaria 0,68 0,00 0,06 0, Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria Intervenido 0,92 0,01 0,02 0,04 Agua 0,54 0,45 0,00 0,01 Bosque 0,13 0,00 0,72 0,15 Vegetación Secundaria 0,42 0,02 0,24 0, Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria Intervenido 0,97 0,02 0,00 0,01 Agua 0,44 0,56 0,00 0,00 Bosque 0,57 0,00 0,27 0,17 Vegetación Secundaria 0,76 0,02 0,03 0,19 Al presentar en el año 2002 un aumento de bosque, en el 2013 se inició un proceso de deforestación que eliminó más del 0,57 de bosque y vegetación secundaria (0,76). Debido a lo anterior, el área intervenida aumentó, dando paso a la ganadería, que es la actividad económica que se mantiene desde este siglo. A lo largo de estos 36 años, la proporción de bosque no superó 0,8, sin embargo la vegetación secundaria tiene menor proporción de cobertura (menos de 0,40). Esto significa que a pesar de 1 periodo de regeneración de bosque, todavía la cobertura intervenida se mantiene como la matriz dominante del paisaje. 3.2 Dinámica de regeneración y pérdida de bosque y vegetación secundaria La pérdida de bosque fue mayor entre , donde se puede asumir que entró la ganadería extensiva y se deforestaron grandes cantidades de hectáreas. En los años que no hubo tanta pérdida de bosque fue en los años (Figura 4).

18 18 La pérdida de vegetación secundaria fue entre , donde se puede asumir que la ganadería sigue siendo la actividad económica con mayor presión para el crecimiento de cobertura vegetal. Los años que tuvieron la menor pérdida de vegetación secundaria son entre , siendo necesario eliminar áreas de bosque para los pastizales, sin embargo la vegetación secundaria no se vio afectada Perdida de Vegetacion secundaria Regeneracion de vegetacion secundaria Perdida de bosque Regeneracion de bosque Figura 4. Pérdida y regeneración de cobertura vegetal (bosque y vegetación secundaria) La regeneración de bosque surgió en los años , lo cual tiene relación con la baja cantidad de hectáreas que se perdieron de bosque. Por otro lado, entre los años , disminuyeron las hectáreas de bosque, comparadas con y No hay una relación entre la regeneración de vegetación secundaria y de bosque, ya que la mayor cantidad de hectáreas de vegetación secundaria surge en el mismo año donde se encuentra la menor cantidad de hectáreas de

19 19 regeneración de bosque; reconociendo que el año 2013 tiene la menor cantidad de hectáreas de cobertura vegetal. El desplazamiento continuo del Rio Magdalena deja áreas libres para la colonización de especies vegetales, lo cual ha permitido que en algunos años la regeneración de bosque o vegetación secundaria aumente. Las quebradas y caños también disminuyeron su bosque ripario, limitando las funciones de estos ecosistemas que son fundamentales para la supervivencia de muchas especies de flora y fauna (figura 5)

20 20 Figura 5. Pérdida y regeneración de cobertura vegetal. a y b) , c y d) , e y f) y g y h)

21 Composición actual de los bosques en términos de edad Para el 2013, los bosques del área de estudio cubren una extensión total de 440 hectáreas. El análisis muestra que los bosques actuales de la región están dominados por bosque de regeneración joven y se ha perdido gran cantidad de bosque maduro, reducido en pequeños remanentes en el paisaje. La edad de los bosques demuestra la baja cantidad de hectáreas con bosque maduro, y la mayor cantidad de bosque secundario de menor de 10 años. Esto no solo verifica la fluctuación de pérdida y regeneración de cobertura vegetal, sino la importancia de la ganadería en la región. Tan solo 62 hectáreas, equivalentes al 14% de los bosques remanentes, corresponden a bosque maduro, lo cual indica que tan solo algunos parches de bosque mantienen en su interior arboles de gran altura (tabla 3) Tabla 3. Proporcion de la edad de los bosques en el paisaje Edades Cantidad (ha) Proporción de los bosques en el 2013 A1 Bosque secundario < 11 años 94 0,21 A2 Bosque secundario años 187 0,42 A3 Bosque secundario años 67 0,15 A4 Bosque secundario años 30 0,07 A5 Bosque maduro > 36 años 62 0,14 TOTAL 440 En el paisaje se observan algunos parches con bosque maduro, y los bosques secundarios se encuentran dispersos en el paisaje, posibilitando la conectividad y el movimiento de especies entre los bosques riparios. La mayor cantidad de bosque maduro se encuentra en la parte sur del area de estudio y donde hay mayor cantidad de parches con este tipo de bosque (figura 6).

22 22 Figura 6. Mapa de las edades de los bosques en el paisaje 3.4. Análisis espacial Métricas de tamaño y densidad de parches Numero de parches El número y la distribución de parches de bosque y vegetación secundaria son fundamentales para entender los cambios espaciales del paisaje. La mayor cantidad de parches de bosque y vegetación secundaria, suceden en los años 2002 y 1998, presentando un alto grado de fragmentación del paisaje, que puede tener consecuencias para la supervivencia de las especies. Por otro lado, el bosque ha mantenido una baja cantidad de parches durante los años estudiados, sin embargo en el año 2002 aumentó su número de parches (1237) (figura 7). Mientras que la vegetación secundaria mantiene mayor número de parches en todos los años a comparación del bosque, lo cual indica que esta cobertura se encuentra dispersa a lo largo del paisaje.

23 Numero de parches Años Vegetacion secundaria Bosque Vegetacion secundaria+ Bosque Figura 7. Variación en la cantidad de parches de bosque, vegetación secundaria y la suma de las dos coberturas vegetales durante el periodo de estudio. Entre los años 1977 y 1986 la cantidad de parches de bosque y vegetación secundaria son muy pocos (menos de 600), debido a la alta deforestación que venía generando la ampliación de la ganadería en la región. Pero entre los años 1998 y 2002, inició un proceso de regeneración de bosque, permitiendo establecer parches de vegetación secundaria Tamaño promedio de los parches El tamaño promedio de los parches aumenta en los años 1977 y 1986, donde todavía se mantenían grandes terrenos con bosque maduro. Pero al pasar lo años, el tamaño de los parches disminuyó y se dispersaron en el paisaje. El tamaño de los parches de bosque ha disminuido a lo largo de los últimos 15 años, sin embargo en el año 2002 aumentaron las hectáreas de bosque, pero en el 2013 desaparecieron. El tamaño de los parches entre 2002 y 2013 si se ha mantenido, pero es posible que siga disminuyendo- asumiendo su tendencia durante estos 36 años- (figura 8).

24 hectareas Vegetacion secundaria Bosque Vegetacion secundaria+ Bosque Figura 8. Tamaño promedio de los parches de cobertura vegetal en cada año Métricas de forma de los parches Índice de la forma de los parches La forma de los parches es importante para entender los patrones espaciales del paisaje y los efectos de la deforestación en las especies. El índice de forma de los parches, indica que por encima de 1 la forma será irregular y menor a 1 circular o cuadrado. La vegetación secundaria ha mantenido una forma irregular, empezó a aumentar en 1998, pero luego disminuyó en el Por otro lado, se puede decir que la forma de los parches de bosque ha fluctuado en los 5 periodos de estudio. En 1977 hubo un aumento considerable del índice, pero en 1986 se reduce la cantidad de irregularidad de los parches (Figura 9). Sin embargo entre 1998 y 2002, mantiene su valor (1,26) y en el 2013 disminuyó un 0,07.

25 25 1,32 1,30 1,28 1,26 1,24 1,22 1,20 1,18 1,16 1,14 1,12 VEG SECUN BOSQUE VEG SECUN+ BOSQUE Figura 9. Índice de la forma de los parches En cuanto a la suma de las dos coberturas, en los últimos 15 años, el índice ha aumentado a comparación del bosque. Y en los 5 periodos los valores de vegetación secundaria y la suma de las dos coberturas tienen la misma tendencia en aumento Métricas del área del interior de los parches Índice total del área de interior (%) El índice del área de interior presenta el porcentaje de la zona del núcleo en los parches de bosque y vegetación secundaria. El bosque tiene la mayor cantidad de índice del área de interior en todos los años, pero con mayor porcentaje en 1977 y Esto significa que muchos parches de bosque tenían un gran tamaño (tabla 5). Tabla 5. Índice total del área de interior Índice total del área de interior (%) Años/Coberturas Vegetación secundaria Bosque Vegetación secundaria+ Bosque ,03 42,04 51, ,92 39,54 43, ,62 18,35 38,49

26 ,55 33,58 42, ,15 27,30 38,86 La vegetación secundaria tiene su mayor porcentaje de área de interior en el año 1998, y en la actualidad disminuye su porcentaje a 14,15%. Al sumar las dos coberturas, el mayor porcentaje de área de interior fue en 1977 con un 51,37% y en el 2013 disminuye a 38,49%. El índice total del área de interior no supera en ninguna de las coberturas el 60% y disminuye menos del 15 %. Esto significa que los parches de bosque y vegetación secundaria no tienen una zona del núcleo definida y no se mantiene a lo largo de los años Métricas de vecindad Índice de proximidad El índice de proximidad establece el grado de aislamiento y fragmentación del bosque y vegetación secundaria en el área de estudio. Cuando el valor es más cercano a 0 los parches se encuentran más aislados y cuando es mayor a 100 los parches se encuentran más cercanos (Cunningham, 2005) , ,46 47,99 54, ,75 15,59 8,67 6,25 3,22 8,49 10,05 26,78 15,72 8,74 25, Vegetacion secundaria Bosque Vegetacion secundaria+ Bosque

27 27 Figura 10.Indice de proximidad de los parches de bosque y vegetación secundaria Entre los años 1977 y 1986 el índice de proximidad es menor a comparación de 1998 y 2002, donde los parches se encuentran más cercanos, pero a la vez aislados por su valor inferior a 100. Los valores con menor proximidad son de la cobertura boscosa, lo cual indica que tienden a estar más alejados que los parches de vegetación secundaria. En la actualidad, los parches de bosque y vegetación secundaria se encuentran más aislados, similares a los valores de 1977, a pesar del aumento de proximidad en el Presencia de primates en el paisaje En la tabla 6 se presentan los parches visitados, tamaño y las características de la cobertura vegetal y la presencia de las especies de primates. También se incluye la información aportada por los habitantes de la región. El trabajo de campo permitió determinar la presencia del mono aullador (Alouatta seniculus) y el mono cariblanco (Cebus albifrons). El mono aullador tiene mayor presencia en el paisaje, ya que se encontró en parches de diferente tamaño, bosques riparios y cercas vivas. Debido a que no se logró un muestreo estandarizado por unidad de tiempo, no es posible hacer inferencias de densidades poblacionales de primates en el paisaje. Por otro lado, la proporción de cobertura vegetal en los parches visitados es de vegetación secundaria, con una pequeña proporción de bosque maduro. Algunos parches son tan pequeños que no fue posible indicar la proporción de bosque maduro y vegetación secundaria.

28 No Área (ha) # de individuos vistos Machos Hembras Infantes 28 Tabla 6. Presencia de especies de primates en el paisaje Elemento del Paisaje Proporción de cobertura vegetal Proporción de bosque Proporción de Vegetación secundaria Observaciones de los trabajadores 1 Corredor #1 (cerca viva) individuos de Mono aullador 2 Parche individuos de Mono aullador 3 Parche individuos de Mono aullador 4 Parche 30 0,05 0, individuos de Mono aullador 7 individuos de mono cariblancos y 15 individuos de mono aullador 5 Parche 40 0,27 0, Corredor #2 (bosque 6 ripario) individuos de mono cariblanco 7 Parche Corredor #3 (bosque 8 ripario) individuos de Mono aullador 9 Parche individuos de Mono aullador 10 Parche individuos de Mono aullador 11 Parche (Alaska) - 0,42 0,58 0 Se ha observado Mono aullador, Mono cariblanco y Mono araña

29 29 Discusión 4.1. Aspectos generales Durante los últimos 40 años, el valle del Magdalena ha mantenido un alto grado de transformación, debido a la ampliación agrícola y a la ganadería extensiva. Debido a esto, la transformación del paisaje no ha sido uniforme, entre 1977 y 1986 la cantidad de bosque que se mantuvo no superó el 40 % del original. Sin embargo, entre 1998 a 2002 se alcanzó a mantener el 72 % de bosque, pero en el 2013 disminuyó la cantidad de este a un 27%. Esto podría explicarse por el conflicto armado que sostuvo entre el municipio de Puerto Boyacá y sus veredas cercanas. El reingreso de paramilitares en los 90 s, permitió regenerar gran parte de cobertura vegetal en áreas abandonadas. Sin embargo después de la desmovilización de este grupo paramilitar, muchos ganaderos regresaron a la región y se inició la deforestación de áreas requeridas para la ganadería. Por todas las dinámicas de regeneración y pérdida de bosque entre los 5 periodos, la proporción de bosque maduro no supera el 0,15%. Sin embargo en el paisaje se mantiene mayor cantidad de bosque secundario entre años, lo cual indica que el aumento de la cobertura de 1998 y 2002, se mantiene en la actualidad. Analizando los mapas de edad, los parches con bosque maduro se encuentran cercanos a las quebradas del área de estudio, lo cual es fundamental mantener el bosque ripario y estos parches para lograr mayor conectividad en el paisaje. Los años con mayor cobertura vegetal (1998 y 2002) tienden a tener valores más altos en las métricas del paisaje. En el año 1998 se presentan los valores más altos en la tendencia a la forma irregular de bosque y vegetación secundaria, mayor área de interior de vegetación secundaria y el aislamiento de los parches. Mientras que en el año 2002, se presentaron los valores más altos en número de parches de bosque y vegetación secundaria, una mayor tendencia a la forma irregular de los parches y el aislamiento de estos. Significa que a pesar de tener una gran cobertura de bosque y vegetación secundaria, los parches se

30 30 encuentran en gran presión por su baja conectividad y su forma irregular- que tiene consecuencias graves en las especies que requieren del área de interior-. Se puede concluir que el valle del magdalena es una zona de procesos sociopolíticos y económicos que generan patrones diferentes dependiendo de la presión que generen estos (Rodríguez & Etter, 2008). Por otro lado, al analizar los procesos espaciales y temporales del área de estudio, el bosque se encuentra en gran amenaza de desaparición por su baja proporción en el paisaje y así mismo los parches de esta cobertura no han logrado mantener un equilibrio en cuanto a su tamaño, forma y conectividad, afectando la distribución de las especies Cambio en la cobertura vegetal La región del Magdalena medio no se encuentra en un proceso de transición de los bosques descrito por Rudel et al (2005), que asegura que los bosques están aumentando su porcentaje en los ecosistemas. En la actualidad el bosque del área de estudio se encuentra disminuyendo y sin mejoría aparente. De acuerdo con Etter et al (2006), el proceso general de transformación de los bosques tropicales en Colombia puede dividirse en 4 fases: (1) inicio de la fase con baja tasa de cambio, (2) fase media con alta tasa de cambio, (3) fase mediatardía disminuyendo la baja tasa de cambio y (4) fase final con un equilibrio aparente con regeneración de bosque. El área de estudio estaría según esto en la fase 4, esta fase se alcanza después de años, donde el remanente de bosque alcanzaba el 2-10 % de la cobertura original (Etter et al, 2006). Es decir, que la región se encuentra dominada y con mayor persistencia de pastos introducidos y con cultivos que representan una menor cantidad de área, después de la deforestación (Etter et al, 2006). El área intervenida tiene el mayor porcentaje de cobertura en los periodos de estudio. Entre los años , el área intervenida se mantuvo más del 90%, mientras que el bosque y la vegetación secundaria no supero el 30%. Sin embargo, tuvo una notable mejoría la proporción de bosque entre los años , lo cual permitió la regeneración de vegetación secundaria en grandes áreas

31 31 del paisaje. Es importante mencionar, que en la actualidad las hectáreas de bosque que se incluyeron fueron por el abondo de un área extensa de ganadería, propiedad de un narcotraficante de la región. Muchos estudios han demostrado que la deforestación en el magdalena medio ha sido acelerada, espontanea y con poca planeación. Y enfatizan en el efecto de la ganadería, debido a la implantación de pastos introducidos y con consecuentes bajos niveles de regeneración de la vegetación secundaria (Etter et al, 2005). Sin embargo, en el área de estudio se encuentra que la vegetación secundaria ha logrado aumentar con los años, lo cual ha permitido aumentar la cobertura vegetal en el paisaje. Es importante mencionar que por la regeneración de vegetación secundaria en los últimos 15 años se han disminuido las áreas intervenidas. Sin embargo, todavía la cobertura vegetal se encuentra en amenaza por la actividad económica que todavía prevalece. De acuerdo al trabajo realizado por Rodríguez & Etter (2008), sobre la trasformación de la cobertura forestal en el valle del Magdalena entre los periodos de , en este estudio se encontraron diferencias en la cobertura de bosque en el año 2001 donde afirman que disminuyó notablemente. No hay no con los resultados obtenidos en esta investigación, ya que en el año 2002 se encuentra una mejoría en la cantidad de bosque y de vegetación secundaria. Se puede asegurar que los cambios en los patrones espaciales son el resultado de la violencia en la región que ha permitido la ampliación de la frontera agrícola debido a la migración de la población (Aide & Grau, 2004). Sin embargo, la región del Magdalena Medio tuvo una mejoría de la cobertura vegetal en el momento que los paramilitares se encontraban en el área de estudio. Así mismo, la dominancia y establecimiento de pastos en la región se ha ma ntenido durante estos 36 años, lo cual no ha permitido la regeneración de bosque, pero si el crecimiento de vegetación secundaria.

32 Clasificación de regeneración y pérdida de bosque y vegetación secundaria La deforestación y la pérdida de bosque maduro, tiene consecuencias en los procesos ecológicos del ecosistema, como la pérdida de la protección contra la erosión y la movilidad de las especies y esto puede estar afectando la dinámica de las poblaciones de las especies que se encuentran en este paisaje. La cantidad de bosque y regeneración de cobertura vegetal durante los años estudiados no supero las hectáreas y durante se obtuvieron los datos más altos en pérdida de bosque (953 ha) y vegetación secundaria (1.528 ha). La regeneración de cobertura vegetal se dio entre y La regeneración de vegetación secundaria en áreas que no están siendo utilizadas para agricultura o ganadería, permite la recolonización y la ampliación del rango de hogar de algunas especies a través de la migración y la dispersión de semillas; la regeneración probablemente puede reducir la fragmentación ecológica y evita extinciones adicionales (Rudel et al, 2005). Por la alta proporción de pérdida de bosque, es probable que algunas especies se hayan extinguido localmente, debido a la conversión de bosque maduro a pastizales. Y algunas especies invasoras se han establecido en hábitat perturbados, bajando el nivel de biodiversidad en la región (Rudel et al, 2005). Debido a la reducción del ecosistema natural, los parches de bosque terminan siendo tan pequeños que la cantidad de alimento es limitado, poniendo en riesgo a la población a estrés y parásitos (Arroyo-Rodríguez & Américo, 2010). El bosque secundario puede ser un recurso clave para la supervivencia de los primates y varias especies, durante los periodos de escasez de frutos. Para muchas especies la elevada carga de energía y de reproducción puede requerir el uso de los bosques primarios en el pico de la temporada de fructificación. La mayoría de poblaciones de primates se beneficiarían del acceso al bosque secundario y a bosque maduro (Cowlishaw, 2000).

33 33 Además, al modificar el paisaje el resultado es la pérdida de vegetación nativa y cambios en la distribución espacial, alterando los regímenes de perturbación y deteriorando la estructura de la vegetación (Opdam & Wascher, 2004). En la actualidad, el área de estudio se encuentra en un proceso de deforestación de bosque y vegetación secundaria, lo cual está afectando la composición florística y se está disminuyendo la cantidad hábitat necesario para la supervivencia de muchas especies. De acuerdo al área de estudio, la regeneración de bosque que aumentó entre , se debió principalmente al abandono de tierras por efecto del conflicto armado. Esto se debe principalmente al dominio de las autodefensas en la región y la llegada de narcotraficantes que no permitieron disminuir la proporción de bosque. Así mismo, el estudio tiene relación con lo afirmado por Sánchez-Cuervo (2012), que el porcentaje de regeneración de bosque no supera la cantidad de bosque deforestado; sin embargo entre los años , la regeneración de bosque supera la pérdida de este Composición actual de los bosques en términos de edad Por medio de la identificación de la edad de los bosques se pueden reconocer las áreas que no han sido deforestadas durante los 36 años en el área de estudio. La proporción de este bosque maduro no supera el 20%, esto significa que se perdió más del 70% que se encontraba en la región. Se puede confirmar que el valle del Magdalena ha tenido una alta transformación debido a la entrada de ganadería, que eliminó grandes proporciones de bosque. Los resultados muestran que en los bosques remanentes hay una proporción creciente de los bosques secundarios en los paisajes transformados de los bosques húmedos de tierras bajas de Colombia (Etter et al, 2005). Sin embargo, se asegura que es de gran importancia la presencia de vegetación secundaria para conservar la biodiversidad de la región (Etter et al, 2005). La edad de los fragmentos en paisajes de tierras bajas contiene una estructura espacial compleja que explica la presencia histórica de zonas de

34 34 bosque y vegetación secundaria. Esto permite entender el impacto histórico del uso de la tierra sobre los patrones de transformación y sobre todo en los patrones de edad de los bosques (Etter et al, 2005). La proporción de bosque en el área de estudio no supera el 2%, lo cual indica que hay un gran impacto de transformación en la región del valle del magdalena. Para entender el efecto que tiene la disminución del bosque maduro, se debe relacionar con la posible pérdida de especies por la alta deforestación que ocurrió durante estos años. La extinción se encuentra ilustrada en la correlación negativa entre riqueza de especies y la edad de los fragmentos medido desde el tiempo del aislamiento (Ewers & Didham, 2006). Esto sugiere que los cambios a largo plazo debido a la pérdida de hábitat, pueden resultar en la alteración de las interacciones de las especies. Debido a la pérdida de hábitat, el número total de especies que persisten en los fragmentos de bosque es menor de lo que era en el pool de especies del inicio, lo cual quiere decir que se han producido extinciones locales (Ewers et al, 2013) Análisis espacial Por medio del análisis espacial, se puede entender la posible dinámica de las poblaciones de primates y otras especies en la región y de esta manera, entender los posibles efectos que tiene el área del fragmento, la forma, el aislamiento y el área de interior en el paisaje y en la biodiversidad. De acuerdo a la predicción de riqueza de especies, de los 5 componentes espaciales en un contexto de fragmentación del hábitat (Ewers & Didham, 2006) (Figura 11), la magnitud de pérdida de especies aumenta por el aislamiento y la disminución del tamaño de los parches. De acuerdo al área de estudio, los remanentes de bosque más pequeños se encontraron en 1998 (68 ha) y 2013 (61 ha) y de vegetación secundaria fueron en los años 2002 (59 ha) y 2013 (60 ha); siendo el año 2002 con mayor cantidad de hectáreas de vegetación secundaria.