Monitoreo de Focos de Calor y Cicatrices de Quemas en el Departamento de Pando - Bolivia Hugo Leonardo Fuentes Nay 1

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1 Abstract Monitoreo de Focos de Calor y Cicatrices de Quemas en el Departamento de Pando - Bolivia Hugo Leonardo Fuentes Nay 1 1 Herencia, Calle Cívica, 047 Cobija Pando, Bolivia hfuentes@herencia.org.bo The fires are on the rise over the last twelve years in the Department of Pando - Bolivia, a department that still has over 90% of primary forests, Pando department is the only 100% Amazonian Bolivia. Municipalities of Pando formerly had no problems with forest fires in recent years these are increasing. This draws attention to public and private institutions, NGOs and civil society as a whole that monitor the environment and between the problems of forest fires and hot spots in Pando and other government institutions in the rest of the country, creating interagency actions awareness of good forest management to the people who live and work in these. Internationally in the region MAP (Madre de Dios, Acre and Pando), south-western region of South America, the discussions on these important issues are being carried out in order to build mechanisms and remedies for these territories greater control of burning and decrease the generation of smoke emissions and carbon are becoming a health problem. Palabras Claves: Focos de Calor, Incendios Forestales, Cicatrices de Quemas, Bolivia, Pando, Norte Amazónico de Bolivia, Amazonía 1. Introducción El fuego constituye una amenaza creciente para los bosques tropicales. En la Amazonía los incendios forestales han ido aumentando en magnitud y frecuencia en las últimas décadas, hecho asociado a los cambios en la demografía y en los usos de la tierra, alcanzando actualmente niveles preocupantes, especialmente en el llamado arco de deforestación. Este fenómeno, además de afectar a la salud de millones de personas, está causando graves desequilibrios ecológicos con implicaciones cada vez más evidentes sobre el cambio climático global y la pérdida de biodiversidad (Cots, 2006). Según estimaciones de la FAO, la deforestación en la región amazónica en los últimos 40 años implica la pérdida del 15% de la superficie forestal total (PNUD, 2006). Las tasas de deforestación anual oscilan entre 11,000 y 29,000 km2 (SOUZA 2002). En Bolivia los incendios forestales se han incrementado diez veces más en los últimos diez años (Sandoval, 2011). Las actividades de quema de pastizales y chaqueos de bosques se constituyen en un agente de cambio ambiental con impacto tanto local como global, destacando su impacto sobre la utilización del suelo, capacidad de carga, biodiversidad y la alteración de los procesos hidrológicos, biogeoquímicos, y atmosféricos (Roy et al., 2002 & Roy et al., 2005 citado en Tonatto, 2008). La época de mayor incidencia de fuego en Bolivia se presenta entre los meses de julio y octubre, presentándose un periodo crítico entre julio- agosto septiembre (Martínez et al., 2003), el cual coincide con la época seca, que se caracteriza por la escasez de lluvia, baja humedad del aire, déficit hídrico y vientos fuertes; condiciones que aumentan el riesgo potencial de incendios y quemas indeseadas (Herencia, 2011). La Teledetección se ha convertido en una herramienta frecuente en el análisis de los incendios forestales y, en concreto, en la cartografía de áreas quemadas. La facilidad de obtener 3098

2 imágenes de diferentes resoluciones (temporal, espacial y espectral) la hace adecuada para este tipo de estudios (Gómez & Martin, 2006). Los índices espectrales aplicados a la cartografía de áreas quemadas pretenden destacar las diferencias entre el comportamiento espectral de la superficie quemada y otras cubiertas de una misma imagen, o bien entre la zona quemada y la vegetación previa (en el caso del análisis multitemporal) (Bastarrika, 2010). Estos índices tratan, por tanto, de paliar o eliminar una de las principales limitaciones del uso operativo de la teledetección en la cartografía de áreas quemadas y que deriva de la similitud espectral entre superficies afectadas por un incendio y otro tipo de cubiertas como láminas de agua, humedales, asentamientos urbanos o áreas en sombra (Chuvieco y Congalton, 1988; Koutsias et al., 1999 citados en Gómez & Martin, 2006). Este trabajo surge de la necesidad de abordar el problema de las quemas en el Departamento de Pando, Departamento de la Amazonía boliviana, ante la pérdida del Satélite Landsat 5TM el año 2011 y el uso del Satélite Resource Sat-1 con el sensor LISS3 con 23.5 metros de resolución espacial. Como instrumento de monitoreo de las quemas producidas el año 2012 y también en mostrar los resultados de este estudio para aplicar mecanismos de control efectivos en el control del fuego y la deforestación de aquí en adelante o hasta que el Satélite indiano Resource Sat-1 quede inoperativo. Estudios con imágenes satelitales Landsat estimó la superficie total deforestada en el Departamento en 615 km2 (61,500 ha) a mediados de los años 80, y estimó un incremento de la deforestación en la década subsiguiente de 743 km2 (743,000 ha), sumando aproximadamente 1,357 km2 deforestados a mediados de los 90 (STEININGER, 2000), que correspondería al 2.1 % de la superficie total del Departamento. Según otro estudio (ZONISIG, 1997) la superficie de Pando deforestada para el año 1992 correspondía al 2.7 % de la superficie del Departamento, y se estimó una tasa de deforestación de 4,789 ha-año para el periodo Otra fuente (MDS, 2006) valora la zona afectada por incendios en Pando entre 1999 y 2002 en 32,142 ha. Otro estudio fue localizando grandes focos de incendios en el Departamento de Pando durante el año 2005, donde se utilizaron Imágenes de satélite CBERS-CCD. Los resultados del área afectada por el fuego al parecer suponían una subestimación de la realidad, sin embargo esta superficie quemada de más de 200 mil hectáreas llego a ser 6 veces mayor que la cifra oficial estimada, lo cual indica que existe desconocimiento por parte de las autoridades del verdadero impacto de los incendios (Cots et al., 2006). En un informe oficial de la Dirección de Medio Ambiente de la Prefectura de Pando, se estimó la superficie quemada en Pando el año 2005 en 40,000 ha, cuantificando 5,000 ha de bosque primario quemado en el interior de la Reserva de Vida Silvestre de Manuripi. Figura

3 Figura 1: Cuantificando la superficie quemada en 2005 con ayuda del sensor CBERS. Fuente: Herencia con datos del INPE. 2. Metodología de trabajo Diariamente fueron colectados informaciones sobre clima, focos de calor, riesgo de fuego del Centro de Previsiones del Tiempo y Estudios Climáticos CPETEC/Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ( y del sitio web de la NASA Rapid Response System ( Las informaciones de monitoreamiento incluyendo tablas, gráficos y mapas fueron seleccionados, organizados y citados con comentarios en los boletines, publicados diaria y semanalmente en el sitio web de Herencia ( y también enviados diariamente para instituciones públicas, privadas y sociedad civil interesada en la información en la región Amazónica boliviana. Para la elaboración de los boletines de Herencia se utilizaron las informaciones en formato que se encuentra en el sitio web del INPE, seleccionando las informaciones para la región Amazónica de Bolivia. Se realizó descargas de los focos de calor con la extensión.shp (Shapefile) de forma diaria estos se lo proyecta a la proyección WGS-84 que es usada en Bolivia. También fueron utilizados para la elaboración de los boletines, histogramas mostrando el número de focos de calor por municipios. Las imágenes del sensor MODIS tienen una baja resolución espacial, pero una alta resolución temporal, que ha hecho posible descargar una imagen diaria de la página web entre los meses de julio a octubre priorizando los meses de más quemas, estos son de agosto a septiembre, época de mayor incidencia de los incendios. 3. Resultados y Discusión Fueron publicados la observación de aumento de focos de calor en la región Amazónica boliviana. También se dispuso imágenes de sensor MODIS, mostrando dentro de las informaciones el origen del humo y grandes quemas, y el sensor LISS3 permitió cartografiar las áreas quemadas dentro del Norte Amazónico de Bolivia. La Tabla 1. Presenta las fuentes utilizados para el estudio y la realización de los boletines. 3100

4 Tipo de Información Fuente Año Focos de Calor CPTEC - INPE 2012 Imágenes de Satélite LISS3 CDSR - INPE 2012 Imágenes de Satélite MODIS Areronet - NASA 2012 Mapa de Red Caminera de Pando HERENCIA 2010 Riesgo de Fuego CPTEC - INPE 2012 Material Particulado CPTEC - INPE 2012 Tabla1. Fuentes utilizados para el estudio y la realización de los boletines en Herencia Dichos boletines fueron colgados en la página web de Herencia ( y también publicado vía como alerta temprana de focos de calor a la sociedad civil, instituciones públicas, privadas, defensa civil, etc. Figura 2. Ejemplo de boletines publicados. Figura 2. Boletín de alerta temprana de focos de calor del Departamento de Pando. Fuente: Elaboración propia con datos del INPE. También fueron descargados imágenes satelitales del sensor LISS3 al ser este el único sensor operativo el 2012 en la página web del INPE ( A estas imágenes se reproyectaron al sistema WGS-84 para Bolivia. Fueron descargadas 11 imágenes satelitales (Figura 3) que presentan de 0 a 10 % de cobertura nubosa, faltando una escena que por mucha cobertura nubosa no se pudo trabajar con esta. 3101

5 Figura 3. Distribución de imágenes satelitales del sensor LISS3 para el Norte Amazónico de Bolivia. Fuente: Elaboración propia, con datos del INPE A las imágenes georreferenciadas libres de cobertura nubosa se realizó una clasificación no supervisada con el método isodata. El método isodata clustering usa la fórmula de la distancia espectral mínima para formar cúmulos (cluster). El método empieza con un cúmulo promedio arbitrario o con el promedio de un conjunto de firmas espectrales existentes. Cada vez que se repite el proceso de formación de cúmulos, el promedio de estos cúmulos se modifica. El nuevo promedio de los cúmulos se usa para la siguiente iteración. La utilidad isodata repite el agrupamiento de la imagen hasta que se ejecute el número máximo de iteraciones o se alcance el máximo porcentaje de asignación de píxeles no cambiados entre dos iteraciones. La ejecución de una clasificación no supervisada es más simple que una clasificación supervisada pues las firmas son automáticamente generadas por el algoritmo ISODATA. Las ares quemadas donde el método de clasificación no pudo clasificar se procedió al ajunte visual/manual para completar el proceso de generar los polígonos de cicatrices de quemas. Figura 4. Ejemplo de clasificación isodata y ajuste visual/manual para el sensor LISS3 para cicatrices de quemas. Figura 4. Interpretación hibrida de imágenes LISS3 (método isodata ajustada con la interpretación visual/manual). 1.- Imagen identificando cicatrices de quemas; 2.- clasificación automática método isodata ; 3.- Ajuste cartográfico visual, 4.- Clasificación isodata y el ajuste cartográfico visual/manual; 5.- Clasificación hibrida final de imágenes con registro de polígonos de cicatrices de quemas. Hecho la clasificación de cicatrices de quemas se procedió a realizar boletines cuantificando las superficies afectados por quemas en el Departamento de Pando el

6 Figura 5. Boletines con información de cicatrices de quemas. Fuente: Elaboración propia con datos del INPE Las incidencias de focos de calor en el Departamento de Pando se pueden apreciar en el siguiente grafico de barras y de tendencia, este sirve para explicar el comportamiento histórico, se observa la variabilidad de incidencias por cada año, y se observa el aumento de focos de calor, se observa la línea de tendencia sin hacer ninguna prueba significativa de estadística una pendiente positiva, o sea que la tendencia de focos de calor es a aumentar año con año. Entre los años 1998 al 2001 el número de focos de calor fue relativamente bajo, con una media 136 focos de calor anuales, cifra superada en los años 2002 al 2006, donde el número de focos de calor fue más de 3,400. En el período 2007 al 2009 existe alguna variación en especial a la disminución, pero el año 2010 los focos de calor se incrementaron en más de 280% más que el año 2009 y han sido en el orden de lo ocurrido al 2005 año considerado como extremo en términos de altas temperaturas y baja precipitación, para el 2012 los focos de calor han disminuido pero no como el 2008 y Esto se deba tal vez a la llegada del fenómeno El Niño a la región del Norte Amazónico de Bolivia. 4,500 4,000 4,154 4,500 4,000 3,500 3,145 3,500 Nro. Focos de Calor 3,000 2,500 2,000 1,500 1, ,561 1, ,340 1,781 1, ,429 1,704 3,000 2,500 2,000 1,500 1, N de focos de calor N de focos de calor Línea de tendencia (Focos de Calor) Figura 6. Número y Tendencia de focos de calor en Pando ( ) Fuente: Elaboración propia con datos del CPTEC/INPE. 3103

7 En el 2012 las superficies quemadas en el Departamento de Pando hasta el mes de septiembre fueron de 10,174 hectáreas y hasta el mes de octubre los focos de calor se cuantificaron en un numero de más de 1, Conclusiones El 2012 los focos de calor en el Departamento de Pando fue un 85 % menos al del 2010 y un 16 % respecto al La evolución de focos de calor en el Departamento de Pando muestra el 2005 y 2010 con mayor número. Municipios que antes no presentaban problemas de quemas, en los últimos años se registran como los más quemadores del Departamento. Los niveles alcanzados en 2012 hasta el mes de octubre van en aumento. La incidencia de fuegos está directamente correlacionada con incrementos de gas carbónico en la atmósfera. Además de la pérdida de biodiversidad y servicios ambientales del bosque, el humo afecta la salud humana. A nivel nacional la Autoridad de Bosques y Tierras realizan campañas para concientizar a la gente de bosques a que no quemen de forma indiscriminada y que en época de quemas lo realicen con el control adecuado. Por otro lado, iniciativas dentro del MAP han puesto en relevancia la necesidad de establecer protocolos y acciones legales para penalizar a los países generadores de humo debido a los incendios forestales y la externalidad causada en los países circundantes. 5. Referencias Bibliográficas Cots T. R., Cardona, P. E. (2006). Alerta Fuegos en Pando - Impacto de las quemas de 2005 en el departamento. HERENCIA/LIDEMA, PUBLIXPRESS Bolivia. 35 p. Gomez & Martin (2006) estudio comparativo de índices espectrales para la cartografía de áreas quemadas con imágenes MODIS Madrid, Departamento de Geografía, Instituto de economía y geografía, CSIC. Herencia Rumbol Unidades ambientales y prioridades de conservación del Norte Amazónico de Bolivia. No publicado. Martínez MJ, Morales G, Villegas Z, Malla M. Fuego en el Pantanal: Incendios Forestales y pérdidas de recursos de biodiversidad en San Matías-Santa Cruz. La Paz, Bolivia: UARGM - CEDURE - PIEB: 2003 Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (Pnud), 2006 Informe sobre desarrollo humano Más allá de la escasez: poder, pobreza y la crisis mundial del agua. La Paz: PNUD. Sandoval Y. (2011) información sistematizada sobre incendios forestales y reporte del comportamiento con un historial de 10 años atrás cuantificado. IN FORESTAL, D. G. D. G. Y. D. (Ed.). La Paz, Viceministerio de Medio Ambiente, Biodiversidad, Cambios Climáticos y de Gestión y Desarrollo Forestal. 3104

8 Souza, C., Firestone, L., Moreira. Roberts, D Mapping forest degradation in the Eastern Amazon from SPOT 4 through spectral mixture models. Remote Sensing of Environment 87 (2003) p Tonatto, J. (2008) Teledetección de quema de cañaverales en la provincia de Tucumán (Argentina) mediante sistema MODIS Sitio Argentino de Producción Animal,