105018

MasterThesisǀTesisdeMaestría

submittedwithintheUNIGISMScprogramme presentadaparaelProgramaUNIGISMSc

at/en

InterfacultyDepartmentofGeoinformatics-Z_GIS

DepartamentodeGeomática–Z_GIS

UniversityofSalzburgǀUniversidaddeSalzburg

AnálisisdelageodiversidaddelGeoparqueNapoSumaco AspiranteUNESCO,Ecuador

GeodiversityanalysisoftheGeoparkUNESCOCandidate‘Napo Sumaco’,Ecuador

by/por

StephanyLópezVera

11938077

Athesissubmittedinpartialfulfilmentoftherequirementsof thedegreeof MasterofScience–MSc

LeonardoZuritaArthosPhD

Quito-Ecuador,septiembre2022

Compromiso de Ciencia

Pormediodelpresentedocumento,incluyendomifirmapersonalcertificoyaseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Quito - Ecuador, 01/09/22

DEDICATORIA

A todasaquellaspersonas que ven en la investigación y la educación la solucióna los malogros de la humanidad.

A mis padres y hermanos por representar mi pilar ante las adversidades de la vida, por enseñarme que de los momentos más dificiles salen las mejores oportunidades y que el rendirse no es una opción de vida.

A Alex, por su paciencia, confianza y apoyo en todas las decisiones de mi transcurso personal y profesional.

A Karl Atzmanstorfer, por su guia y soporte en la culminación de esta última etapa que marca el cumplimento de una meta trasncendetal en mi vida.

RESUMEN

La presente investigación tuvo como objetivo caracterizar la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, mediante la aplicación del método cuantitativodesarrolladoyaplicadoporPereiraetal.(2013)enelEstadodeParaná (Brasil).

El mapa del índice de geodiversidad de la zona de estudio se obtuvo a partir de la ponderación de cinco parámetros abióticos (geomorfología, edafología, litología, ocurrencia paleontológica y ocurrencia mineral), segmentados en una grilla hexagonal con la finalidad de reducir el sesgo en la interpolación de los índices de geodiversidad resultantes.

Se determinóque lazona deestudiopresentaíndicesdegeodiversidad quevarían entre 4 a 23, distribuidos de forma simétrica y homogénea, y al menos el 68% de su extensión se encuentra valorada con un índice de geodiversidad comprendido entre a 8 a 16, concluyendo que el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO presenta geodiversidad baja a media.

El método aplicado permitió identificar que la escala regional de levantamiento de la ocurrencia mineral y la exclusión de otros parámetros abióticos como la espeleología,subestimalageodiversidaddelazonadeestudio,deduciendoqueel método propuesto por Pereira et al. (2013) presenta limitaciones y es aplicable a zonas de características similares al Estadode Paraná.

Palabras clave: geodiversidad, geoparque, parámetros abióticos.

ABSTRACT

ThisresearchaimedtocharacterizethegeodiversityoftheNapoSumacoUNESCO AspirantGeopark,throughtheapplicationofthequantitativemethoddevelopedand applied byPereira et al. (2013) in the State ofParaná (Brazil).

Themapofthegeodiversityindexofthestudyareawasobtainedfromtheweighting of five abiotic parameters (geomorphology, soil, lithology, paleontological occurrence and mineral occurrence), segmented in a hexagonal grid in order to reduce bias in the interpolation ofthe resulting geodiversity indices.

Itwasdetermined thatthestudyareahasgeodiversity indices ranging from 4 to23, distributed symmetrically and homogeneously, and at least 68% of its extension is valued with a geodiversity index between 8 and 16, concluding that the Napo Sumaco UNESCOAspirant Geopark has low to medium geodiversity.

The applied method allowed to identify that the regional scale of survey of the mineral occurrence and the exclusion of other abiotic parameters such as caving, underestimates the geodiversity of the study area, deducing that the method proposedbyPereiraetal.(2013)presentslimitationsandisapplicabletoareaswith similar characteristics to the State ofParaná.

Keywords: geodiversity, geopark, abiotic parametres.

DEFIGURAS

ÍNDICEDEGRÁFICAS

ÍNDICEDEECUACIONES

ACRÓNIMOS

API: American Petroleoum Institute

GGN: Global Geoparks Network

IIGE: Instituto de Investigación Geológico y Energético

IGM: Instituto Geográfico Militar

INIGEMM: Instituto Nacional de Investigación Geológico, Minero, Metalúrgico

MAGAP: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca

MERNNR: Ministerio de Energía y RecursosNaturales No Renovables

MRNNR:Ministerio de Recursos Naturales No Renovables

SIG: Sistemas de Información Geográfica

SIGTIERRAS: Sistema Nacional de Información de Tierras Rurales e Infraestructura Tecnológica

UNESCO: United Nations Educational Scientific and Cultural Organization

CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN

1.1.Antecedentes

La riqueza natural de una reserva ecológica no está estrictamente relacionada a su diversidad biológica y fuentes de recursos hídricos como generalmente se lo considera, sino que además implica los ambientes geológicos y sustratos rocosos quesehanformadoalolargodelosaños,yaqueconstituyenelmediofísicodonde se desarrollan los ecosistemas.

De acuerdo con Arribas, A. yDurán, J.J.(1998), existe una estrecha relación entre la biodiversidad y geodiversidad de una región (citado en Nieto, L. 2001), ya que desde el punto de vista geológico, el suelo y las capas litológicas sobre las que yace, cumplen el rol fundamental de aportar con minerales y nutrientes necesarios para la existencia de las especies vegetales y animales del medio ambiente, y su caracterización es importante incluso para identificar y delimitar el hábitat de las diversas especies.

Esevidentequeeltérminogeodiversidadaúnespocodesarrolladoenrelacióncon la biodiversidad, por lo que surge la necesidad de varios autores de plantear diferentes propuestas de definición de geodiversidad. De forma general, se los puede clasificar en dos grupos; aquellos autores como Johansson et al.(1999), Stanley, M. (2001) y Gray, M. (2004), que definen la geodiversidad desde un enfoque causal, considerando los procesos endógenos y exógenos como factores determinantes en la formación del paisaje y desarrollo de ecosistemas. Y por otro lado,estánaquellosautorescomoAlexandrowicz,Z.yKozlowski,S.(1999), Nieto, L. (2001), Carcavilla et al. (2008) que a pesar de estar conscientes de la estrecha relación que existe entre los procesos geológicos y la geomorfología, prefieren limitar la evaluación de la geodiversidad a los parámetros físicos estrictamente tangibles.

Nieto,L. (2001), en su propuesta de integrar una definición de geodiversidad, en la que se incluyen aspectos cualitativos y cuantitativos de valoración, la define como “El número y variedad de estructuras (sedimentarias, tectónicas,hidrogeológicas y petrológicas) y de materiales geológicos (minerales, rocas, fósiles y suelos), que

constituyen el sustrato físico natural de una región, sobre las que se asienta actividad orgánica, incluyendo la antrópica” (p. 7). Otros autores como Erikstad, L. (1999), Fishman, I., y Nusipov, E. (1999) y Stanley, M. (2001), integran a la geodiversidadenuncontextoturísticoydedesarrollosostenible,yselosconsidera como los precursores de la aplicación de la geodiversidad en la gestión y ordenamiento territorial.

Hasta la actualidad, no existe una definición de geodiversidad científicamente reconocida, los diferentes autores han dado su propio enfoque relacionado a los objetivos particulares de sus análisis. A pesar de la dificultad para definir geodiversidad, el presente estudio pretende enfocarse en la evaluación objetiva, mediantelacuantificacióndeparámetrosfísicosynaturalesqueestándirectamente relacionados con la evolución geológica de una zona, y excluir aquellos enfoques socio - culturales que consideran a las actividades antrópicas como un factor de variabilidad de la geodiversidad, para evitarasí, la subjetividad de los resultados.

Esta investigación se desarrollará como aporte científico al proyecto Geoparque

Napo Sumaco, Ecuador, aspirante UNESCO, que surgió como una propuesta de investigación de varias instituciones académicas como la Universidad Regional Amazónica IKIAM y la Universidad de Guayaquil, quienes, en conjunto con la comunidad y el gobierno local, se han planteado el objetivo de promover la importancia de la conservación de la geodiversidad y biodiversidad de la zona.

Portalrazón,esteproyectopretende alinearseadichosobjetivosde conservación, mediante la generación de un mapa de geodiversidad obtenido a partir de la aplicación del método de ponderación de Pereira et al. (2013), en el que se logre evidenciar cuantitativamente su riqueza geológica y que sirva como herramienta para comprender la relación que guarda con el desarrollo delecosistema.

1.2.Objetivos

1.2.1. Objetivo general

Analizar la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador,atravésdelcálculodelíndicedegeodiversidadsegúnPereiraetal.(2013) para evidenciar cuantitativamente su riqueza geológica.

1.2.2. Objetivosespecíficos

i. Caracterizar la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador, en base del cálculo de índices geomorfológico, edafológico, litológico,ocurrencia paleontológica y ocurrencia mineral.

ii. Cuantificar y evaluar la distribución geográfica de la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador, en base al cálculo del índice de geodiversidad según Pereira et al.(2013).

1.3.Preguntas de investigación

1. ¿Qué caracterización geomorfológica, edafológica, litológica, de ocurrencia paleontológicaydeocurrenciamineralselograidentificarenelgeoparqueNapo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador?

2. ¿Cómo se distribuye la geodiversidad en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador, en base al cálculo del índice de geodiversidad según Pereira et al. (2013)?

1.4.Hipótesis

El geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador, es una reserva natural con alta geodiversidad según los rangos de clasificación de índices de geodiversidad del método Pereira et al.(2013).

1.5.Justificación

Ecuador posee tres geoparques reconocidos oficialmente por la Organización de lasNacionesUnidaspara laEducación, laCienciay laCultura (eninglésUnited NationsEducational,ScientificandCulturalOrganization-UNESCO).Sinembargo, en ninguno de ellos se ha realizado un análisis de geodiversidad o cuentan con un mapa que permita cuantificar la riqueza geológica de su superficie. Por tal razón, se ha considerado generar un mapa de geodiversidad de la reserva natural Napo Sumaco,comounprecedenteparaelresto delosgeoparquesnacionales,además de seruna zonaque actualmente cuenta con información accesibley se encuentra en un estado de continua investigación por parte de diferentes instituciones académicas.

1.6.Alcance

La presente investigación pretende caracterizar los índices geomorfológico, edafológico, litológico, de ocurrencia paleontológica y ocurrencia mineral como parámetros determinantes para la cuantificación del índice de geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, el cual se encuentra ubicado al norestedelaregiónamazónicadelEcuadorenlaprovinciadeNapo,limitadohacia el norte por la provincia de Sucumbíos, al oeste por la provincia de Pichincha, al este por la provincia de Orellana y al sur por las provincias de Tungurahua y Pastaza.

Estavaloracióncuantitativa,tendrácomoresultadoelmapadegeodiversidad dela reserva natural, generado a partir de un análisis a escala regional (1: 50 000), que permitirá comprender la distribuciónespacial de la geodiversidad, elcualpodrá ser utilizado como herramienta para percibir su relación con el desarrollo de ecosistemas en la zona.

La disponibilidad de información a una misma escala presenta una limitación para la precisión de los resultados del presente estudio. La caracterización de la ocurrencia mineral disponible de la zona de estudio es a escala 1: 1 000 000, causando una subvaloración de este parámetro; mientras que, para la caracterización de la ocurrencia paleontológica, al no existir un mapa de distribución, se deberá asumir su extensión en base a la descripción de las unidades bioestratigráficas en la zona de estudio, causando la sobrevaloración de este parámetro.

El análisis de geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO podrá ser utilizado como una potencial herramienta de gestión y ordenamiento territorial para ser aprovechada por la municipalidad local y organismos de preservación delpatrimonio natural.

CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO

2.1.Geodiversidad

El estudio de la conservación del medio ambiente se remonta hace aproximadamente 100 años, la protección de los ecosistemas y biodiversidad han sido tópicos relevantes de análisis en congresos internacionales, siendo evidente, de cierta forma,que lacomunidad científicaconcentre suatención solamente en el medio biótico y omitiera a todos aquellos elementos del medio ambiente que no poseen vida (Gray, M. 2004).

Recién en la década de los 1990’s, varios autores como Sharples, C. (1995), Eberhard, R. (1997), Arribas, A. y Durán, J. (1998), Erikstad, L. (1999), Alexandrowicz, Z. y Kozlowski, S. (1999), Johansson et al. (1999), entre otros, se propusieron definir el término geodiversidad, enmarcándola como un factor relevante en el desarrollo de los ecosistemas (Nieto, L. 2001).

Sin embargo, al hacer una retrospectiva, en los años 1980’s, ya se planteaba la importancia del reconocimiento de elementos físicos (paisajes y geoformas) como parte de la naturaleza, con un enfoque de protección y conservación; y de forma implícita, ya se introducía el concepto de geodiversidad. Es así, que Anze, Ch. y Weixing, L. (1985), cuando plantean el concepto de geoturismo, explican que se trata de una disciplina que pretende identificar, evaluar, planificar y proteger los rasgos naturales del paisaje y explicar las causas de su formación con un enfoque turístico (citado en Anze et al., 2015). De tal forma que, estos autores reconocían que la geología y la geomorfología de un sitio, son características que determinan la diversidad de su paisaje, representando un antecedente para las posteriores investigaciones de geodiversidad.

Entre las definiciones más trascendentales de la década de los 1990’s, está la de Alexandrowicz, Z. y Kozlowski, S. (1999) y Johansson et al. (1999); los primeros, alegan que “la geodiversidad se ocupa de la zona externa de la Tierra, la litosfera, y se centra en la necesidad de su preservación. La preservación consiste en contrarrestar, prevenir y eliminar las causas del deterioro de la geodiversidad provocado por la actividad humana” (p. 41). Mientras que, los segundos autores

definen a la geodiversidad como “la variaciónde las rocas,depósitos superficiales, formasdelterrenoyprocesosgeológicosqueformanlospaisajes”(citadoenNieto, L. 2001, p.6). Ambas definiciones representan un enfoque de geodiversidad muy parecidoensusbases,peroalmismotiempomuydistantes,yaqueAlexandrowicz, Z. y Kozlowski, S. (1999) prefieren dejar a un lado todos los procesos que influyan directa o indirectamente en la geodiversidad de una zona, que, de cierta forma, es lomásaceptableconsiderandoquelosprocesos,yaseanaturalesoantrópicos,no pueden ser cuantificables.

Posteriormente,Nieto,L.(2001),luegodeanalizaratodoslosautoresprecedentes de los años 90, propone una definición de geodiversidad más detallada, ya que la considera como “el número y variedad de estructuras sedimentarias, tectónicas, geomorfológicas, hidrogeológicas, petrológicas, y de materiales geológicos (minerales, rocas y suelos), que constituyen el sustrato físico de una región, sobre las que se asienta la actividad orgánica, incluyendo la antrópica” (p. 7).

Con el mismo propósito de definir eltérmino geodiversidad, Carcavilla et al. (2008) realizaron un análisis comparativo de varias definiciones propuestas en la primera décadadelosaños2000.Surgieronlasmismasinconformidadesdeañospasados; puesvariosautorescomoGray,M.(2004)ySerrano,E.y.Ruìz,P.(2007),prefieren incluirensusdefinicionesalosprocesoscausantesdelageomorfologíaygeología de una zona, mientras que autores como la International Association of Geomorphologist (2003), prefieren una definición más sencilla que considera a la geodiversidad como “la variedad de ambientes geológicos y geomorfológicos considerados como la base de la diversidad biológica en la Tierra” (citado en Carcavilla et al., 2008, p. 1300).

Tras el análisis de las nuevas definiciones planteadas, Carcavilla et al. (2008), definieron a la geodiversidad como “una propiedad intrínseca del territorio y un atributo propio del mismo, y que guarda relación con la geografía, paisajes, clima, aspectos culturales y económicos, pero se limita estrictamente a los aspectos de carácter geológico y geomorfológico” (p. 1301).

Gray, M. (2019), en su intento por demostrar la importancia de la geodiversidad y su rol en el medio ambiente, introduce los conceptos de capital natural y servicios

de ecosistema. En su investigación, logra plasmar el enfoque del World Forum on Natural Capital y el Natural Capital Coalition, que concuerdan al considerar a los suelos, minerales y geología como capitales o bienes naturales. Sin embargo, al momentodehablardeserviciosdelecosistema,excluyenaloselementosabióticos dentro su clasificación, causando una incongruencia y demostrando una vez más, que, hasta la actualidad, el concepto de geodiversidad sigue permaneciendo en modo incógnito o parcialmente aceptado por la comunidad científica en los congresos internacionales.

Ahorabien, despuésderevisarvariasdefiniciones,hayquedestacarque todoslos autores pretendían asociar el término geodiversidad con los aspectos físicos de la corteza terrestre, independientemente de su origen o procesos de formación. De forma general, se los puede clasificar en dos grupos; aquellos autores como Johansson et al. (1999), Stanley, M. (2001) y Gray, M. (2004), que definen la geodiversidad desde un enfoque causal, considerando los procesos endógenos y exógenos como factores determinantes en la formación del paisaje y desarrollo de ecosistemas. Y por otro lado, están aquellos autores como Alexandrowicz, Z. y Kozlowski,S.(1999),Nieto,L.(2001),Carcavillaetal.(2008),queapesardeestar conscientes de la estrecha relación que existe entre los procesos geológicos y la geomorfología, prefieren limitar la evaluación de geodiversidad a los parámetros físicos estrictamente tangibles (Figura 1).

Figura 1. Parámetros y procesos genéticos de geodiversidad considerados por diversos autores.Fuente: Autoría propia.

Desafortunadamente, la geodiversidad no ha sido un tema ampliamente desarrolladooestudiadoporprofesionalesdecienciasdelatierraygeo-científicos, ya que se la asocia comúnmente con los conceptos de protección y conservación. En la mayoría de los casos, el perfil profesional de un geólogo se enfoca principalmente en la exploración de recursos naturales para su posterior explotación, causando una aparente incongruencia en su campo de acción (Pemberton, M.2001a,citadoenGray,M.2004).El estudiode lageodiversidadno se limita rigurosamente al ámbito de la conservación de la naturaleza, sino más bien, pretende esclarecer a la sociedad común, que todas las actividades desarrollas por el ser humano están relacionadas con el aprovechamiento directo o indirecto de los bienes naturales tanto del medio biótico y abiótico.

Labiodiversidaddeunazonaestádefinidacomolavariacióndelasformasdevida, su variabilidad genética, y los ecosistemas y paisajes donde se llevan a cabo sus procesos ecológicos y evolutivos (Gaston y Spicer, 2004); es decir, de todos aquellos elementos bióticos que forman parte del medio ambiente y que se han desarrollado sobreloselementos abióticosocarentesdevida,comoloshorizontes de suelo y sustrato rocoso, los cuales determinarían la geodiversidad de la zona.

2.1.1. Parámetros abióticos que influyen en la geodiversidad

Hay que destacar que todas las definiciones desarrolladas hasta el momento presentan validez dependiendo de su enfoque y aplicación. Sin embargo, para la presente investigación, serán consideradas solamente aquellas definiciones enmarcadas en aquellos parámetros físicos del medio abiótico que logren ser clasificados y cuantificados, como la geomorfología, edafología, litología, ocurrencia paleontológica y ocurrencia mineral de una zona, definiéndolos a continuación:

 Geomorfología

La geomorfología hace referencia al estudio de la forma de la superficie terrestreylosprocesosendógenosyexógenosqueinfluyenensuformación.

Schumm, S. (1991), define a la geomorfología como “el estudio de los fenómenosqueocurrensobreyenlasuperficieterrestreysuinteraccióncon los materiales que yacen sobre La Tierra” (citado en Elorza, M. 2008 , p. 2).

Elorza, M. (2008), explica que los procesos endógenos como lo son el volcanismo y la tectónica, son los responsables de la creación del relieve, mientras que los procesos exógenos como la erosión y meteorización destruyen y modifican el relieve. El entendimiento de las características geomorfológicasdeunazonainvolucraelanálisisdelambientedeformación delpaisaje,quemuchasvecesresultadelacombinacióndevariosprocesos endógenosyexógenos,porloqueparaautorescomoHart, M. (1986),esel aspecto más importante a considerar en la descripción de las geoformas. Portalrazón,conelpropósitodeestandarizarlasgeoformas,suclasificación está basada en los procesos de formación, como mecanismos fluviales, aluviales, volcánicos, tectónicos, gravitacionales, eólicos, kársticos, entre otros.

 Edafología

La edafología es la disciplina que trata la naturaleza del suelo y su relación conlavegetación(RealAcademiaEspañola).DeacuerdoconelSoilSurvey Staff(1999),elsueloesun“cuerponaturalconformadopormateriaorgánica y mineral en estado sólido, líquido y gaseoso, que yace sobre la superficie terrestre y que puede ser caracterizado por sus horizontes o capas, las cuales son distinguibles del material inicial como resultado de adiciones, pérdidas, transferencias y transformaciones de energía y materia o por la habilidad de soportar plantas en un ambiente natural” (p. 9).

La interacción entre el sustrato rocoso, el clima, la vegetación, los animales y el relieve a lo largo del tiempo, da como resultado la formación de suelo, debidoalacomplejidaddeladeterminacióndesugénesis,elDepartamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA por sus siglas en inglés), ha implementado la clasificación taxonómica de los suelos en base a sus propiedades físicas y químicas, estableciendo hasta 12 órdenes de suelo, cuya nomenclatura describe sus características más predominantes (Tarbuck et al., 2005).

 Litología

Este parámetro hace referencia al tipo de roca que aflora en la superficie terrestre, la composición química y textura de la roca son el reflejo de los procesosgeológicosquelacrearonydeterminanelgrupoalcualpertenecen

(Tarbuck et al., 2005). La cantidad y composición de los agregados minerales determinan la naturaleza de la roca, las rocas ígneas por ejemplo provienen directamente del magma, que, por procesos posteriores, logran emerger a la superficie; si la solidificación se produjo en el subsuelo se denominan intrusivas; mientras que, si la solidificación se produjo en la superficie, se denominan extrusivas. Las rocas metamórficas y sedimentarias se forman a partir de rocas prexistentes de cualquier naturaleza, que son sometidas a cambios de presión, temperatura, transportey/ometeorización,causandoelcambiodelaspropiedadesfísicas y químicas originales de la roca, los minerales que conforman las rocas metamórficas han sufrido recristalización y su composición química ha sido alterada, en tanto que los minerales de las rocas sedimentarias solamente han sufrido cambios físicos (Tarbuck et al., 2005).

 Ocurrencia paleontológica

El registro fósil es la evidencia de los organismos que vivieron en época geológicas pasadas, su conservaciónprevalece en las rocas sedimentarias. ya que su porosidad y permeabilidad favorecen la retención y almacenamiento de partículas en los espacios intersticiales de la roca. Dentrodelasprincipalescondicionesfísicasquedeterminanlaconservación de fósiles están la abundancia y tamaño de los organismos, su rápida sepultura y ambiente de preservación, siendo las aguas profundas el ambiente más favorecedor para su conservación por la baja exposición a la erosión o a los depredadores (Black, R.1970).

 Ocurrencia mineral

Un depósito mineral es la concentración en la corteza terrestre de uno o varios minerales de interés económico, dispuestos en diferentes formas y tamaños, cuya formación depende del contexto tectónico y geológico en los que se llevaron a cabo procesos magmáticos, de sedimentación o meteorización superficial, que favorecieron en la acumulación de minerales de mena (Bustillo, M. 2018). Pereira et al. (2013), los han clasificado de forma generalen los siguientes grupos: Piedras preciosas ymetales: ágata, amatista, diamante, oro, plata.

Minerales metálicos: plomo, cobre, estaño, manganeso, molibdeno, níquel, titanio, zinc, y tierras raras.

Minerales industriales: arena cuarzosa, arcilla refractaria, barita, calcita, caolín, feldespato, fluorita, yeso, limonita, moscovita, pegmatita, pirita, cuarcita, cuarzo, lutita sericítica, talco, esquisto, vermiculita.

Fuentes de energía: antracita, carbón bituminoso, lignito, turba, esquisto bituminoso, petróleo, gas natural, uranio.

2.2. Marco histórico

Como se ha explicado en secciones anteriores, la definición del término geodiversidad es relativamente nuevo, y los métodos para su evaluación o cuantificación también lo son. Se podría alegar que la iniciativa de la red mundial degeoparques(eninglésGlobalGeoparksNetwork-GGN),programadesarrollado por la UNESCO para promover la protección y desarrollo sostenible del patrimonio geológico y diversidad de territorios o parques nacionales, ha motivado a varias naciones a enfocarseen el estudio de la geodiversidad.

Entre los principales criterios para que un geoparque forme parte de la GGN, es la constante investigación del entorno geográfico de la región, manteniendo sinergia entre su geodiversidad, biodiversidad, cultura y patrimonio tangible y no tangible (Girault, Y. 2019).

Tal es el caso de China, el cual fue uno de los primeros países en promover el reconocimientodelpatrimoniogeológicodesuterritorioylogróserpartedelaGGN, al declarar ocho geoparques en el año 2004 y alcanzado los treinta hasta la actualidad (International Association on Geoparks, 2021). Sin embargo, la evaluación de la riqueza geológica en China ha sido enfocada en la identificación de sitios de interés geológico para su promoción turística, mas no en la evaluación sistemática de su geodiversidad (Anze et al.,2015).

Por otro lado, existen estudios a regional y local que se han enfocado en aplicar diferentes métodos de evaluación de geodiversidad, como es el caso del proyecto

Geodiversity Assessment of Paraná State (Brazil): An Innovative Approach, donde

Pereira et al. (2013), aplicaron un método cuantitativo para determinar la distribuciónespacialdecincoparámetrosfísicosysuinfluenciaenlageodiversidad de lazona.Elresultado de su investigacióndeterminóquehacia elestedelEstado de Paraná existen zonas de muy alta diversidad relacionadas a la variedad de unidadesgeomorfológicasyestratigráficasquepresentanademáslaocurrenciade minerales industriales y metálicos, identificando que la región de Campo Largo presentóelmayoríndicedegeodiversidadporencontrarseenellímitedetransición entre el Cinturón Orogénico del Atlántico y la Cuenca Sedimentaria de Paraná (Pereira et al., 2013).

España es otro referente en el desarrollo y aplicación de metodologías de evaluación de geodiversidad, Serrano, E. y. Ruìz, P. (2007) y Serrano, D. (2014), han preferido enfocarse específicamente en la morfología del relieve para generar mapas de geodiversidad de Soria y Muntanyes d’Ordal, respectivamente.

Mientras que, en Ecuador, el único mapa de geodiversidad realizado y publicado hasta la actualidad es el del volcán Reventador, elaborado por Rosero, A. (2020), quienmediantemétodosgeoestadísticosdeterminólaabundanciaydistribuciónde entidades geológicas, y fundamenta que el mapa de geodiversidad resultante está relacionado estrictamente a la variabilidad litológica de la zona.

Cada una de las investigaciones citadas previamente, aplican diferentes metodologías para la valoración de la geodiversidad de una zona, pues depende del enfoque del análisis y de la disponibilidad de la información para el estudio.

2.3. Marco metodológico

Hay varios autores que han propuesto diferentes metodologías para la evaluación y caracterización de la geodiversidad. Entre los más relevantes se encuentran Pereira et al. (2013) y Serrano, E. y. Ruìz, P. (2007), quienes se basaron en la propuesta preliminar del Atlas de Geodiversidad de Polonia generado por Kozlowski, S. (2004), que consiste en un compilado de ocho mapas que representanlosprincipaleselementosabióticosdeterminantesdelageodiversidad, entre los que están: geología, relieve, edafología, aguas superficiales, aguas subterráneas, aguas terapéuticas y medicinales, aguas termales y estructura del paisaje.

Por su parte, tanto Pereira et al. (2013), como Serrano, E. y. Ruìz, P. (2007), han implementado algoritmos matemáticos que permiten sumar o combinar varios de esos elementos abióticos propuestos por Kozlowski, S. (2004), haciendo uso de la herramienta de álgebra de mapas disponible en los Sistemas de Información Geográfica (SIG).

2.3.1. Método devaloración degeodiversidad de Serrano, E. y.Ruìz, P. (2007)

Dentro de las alternativas para la cuantificación de la geodiversidad de una zona, se encuentrael método de Serrano,E. y. Ruìz, P. (2007),elcualfue aplicado en la provincia de Soria, España y consiste en relacionar la geodiversidad de una zona con la rugosidaddel terreno, concentrándoseespecíficamenteenlageomorfología y paisaje.

La metodología de Serrano, E. y. Ruìz, P. (2007), es apropiada para escalas locales, y se fundamenta en la “delimitación de unidades geomorfológicas y en el inventariodeloselementosfísicosexistentesenlasmismas”(p.86).Loselementos abióticosconsiderados porestos autoresson:litología,geomorfología,hidrologíay edafología,yelprimerpasoconsisteenrealizarunmapageomorfológicocontodos los elementos anteriormente mencionados.

Una vez obtenido el mapa geomorfológico, los autores plantean identificar las unidades geomorfológicas presentes, mismas que serán definidas por compartir similares rasgos topográficos, climáticos, geológicos, litológicos, edafológicos, y vegetativos, obteniendo así, polígonos irregulares que agrupan las características bióticas y abióticas de la zona.

Serrano, E. y. Ruìz, P. (2007), consideran que “la rugosidad del terreno está directamenterelacionadaalageodiversidad,puestoqueamayorrugosidad,mayor será la complejidad micro y topo climática de la zona, incidiendo así en el incremento de su geodiversidad” (p.86).

El índice de geodiversidad se obtiene entonces, multiplicando el número de elementos físicos presentes en cada unidad geomorfológica, por el coeficiente de rugosidad, y finalmente dividirlo para el logaritmo natural de la superficie de la unidad geomorfológica expresada en km2 (Ecuación 1).

Ecuación 1. Algoritmo para determinar el índice de geodiversidad planteado por Serrano, E. y. Ruìz, P. (2007)

Donde:

����= ���������������������������������������

����= ��ú��������������������������������í������������������������������������������������������������������ó��������

��= ����������������������������������������������������������������������������������������

��=����������������������������������������������������������������[���� ]

Para aplicar este método, se debe realizar un inventario de elementos físicos, sistemas y procesos por unidad geomorfológica, sin tomar en cuenta aquellos que serepitendentrodeunamismaunidad,loqueinvolucraundetalladolevantamiento y reconocimiento de la zona en campo, y es por la misma razón, que es recomendable aplicarla a escalas locales.

Sin embargo, se considera que la valoración de la geodiversidad mediante este método podría causar una pseudo valoración de la geomorfología, ya que la cuantificacióndeloselementosfísicosesaplicadaatodalaextensióndelpolígono, sin importar siel elemento seencuentradistribuidohomogéneamente dentrode él.

2.3.2. Método de valoración de geodiversidad de Pereira et al. (2013)

La metodología de Pereira et al. (2013), está basada en la cuantificación independiente de cinco índices parciales que representan los diferentes componentes de geodiversidad (geomorfología, edafología, litología, ocurrencia fósil y ocurrencia mineral). La sumatoria de estos cinco índices, resultará en el índicedegeodiversidaddeunazona.Estetipodemetodología,deacuerdoconsus autores, puede ser aplicada a grandes o pequeñas escalas, pero teniendo en cuentaquetodoslosmapasdelosdiferenteselementosdeberánserrepresentados en el mismo rango de escalas, es decir que, no se deberá combinar mapas a escalas grandes con mapas a escalas pequeñas.

La cuantificación de los índices parciales y el índice de geodiversidad se la realiza mediante la sobreposición de una grilla o cuadrícula de celdas regulares sobre la

zona de estudio. La valoración obtenida, dependerá del número de elementos presentes en cada celda de la grilla, y su conteo se realizará sin tomar en cuenta los elementos repetidos. El espaciado de la cuadrícula y dimensión de las celdas dependerá de laescala de trabajo y determinará la resolucióndelmapa resultante; es decirque,amayorespaciadodelagrilla,menor será laresolucióndel indiciede geodiversidad.

Una vez cuantificados los índices parciales por separado, el índice de geodiversidad será calculado por celda mediante la Ecuación 2.

����=��+��+��+��+��

Ecuación 2. Algoritmo para determinar el índice de geodiversidad planteado por Pereira et al. (2013).

Donde:

����= ���������������������������������������

��= �����������������������

��= �����������������

��= ���������������

��= ������������������������l

��= ����������������������������������

La Tabla 1 representa una síntesis de la metodología empleada para obtener los valores de cada uno de los índices parciales considerados en la valoración de la geodiversidad en el método de Pereira et al. (2013).

Tabla 1. Índices parciales que conforman el índice de geodiversidad según el método de Pereira et al. (2013)

ÍndiceparcialSubíndice

Relieve

Métodoempleado

Cuantificar las subunidades morfo esculturales por celda y añadir un punto al valor total obtenidopor cada límite entre unidades morfoestructurales y morfo esculturales.

Geomorfología

Hidrología

Identificar el mayor orden de drenaje por celda, a dicho valor dividirlo para 2, y el resultado redondearlo al inmediato superior.

Edafología

Litología

Ocurrencia fósil

Ocurrencia mineral

Cuantificar el número de órdenes de suelos por celda.

Cuantificar las unidades litoestratigráficas por celda, sin considerar las unidades repetidas.

Cuantificar las unidades bioestratigráficas por celda, sin considerar las unidades repetidas.

Cuantificar los tipos de ocurrencia mineral por celda, entre los cuales están: metales y piedras preciosas, minerales metálicos, minerales industriales, fuentes de energía, aguas minerales y manantiales.

Para autores como Pereira et al. (2013), la valoración de la geodiversidad está estrictamenterelacionadaalaabundanciadeelementosabióticos,ylamejorforma de cuantificarloses dividiendoeláreadeestudioenceldasregulares,para evitarla sobreestimación del índice de geodiversidad en la misma.

Tomando en cuenta que la información disponible de la zona de estudio fue levantada a escala regional y que además ésta se encuentra en una región cuyas condiciones geológicas facilitaron la conservación de fósiles y yacimientos minerales, el análisis de su geodiversidad se realizará mediante el método cuantitativo propuesto por Pereira et al. (2013) como una primera identificación de la distribución espacial de la geodiversidad en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO; dejando planteada la posibilidad de aplicar en una futura investigaciónlametodología propuestapor Serrano,E.y. Ruìz, P.(2007),esdecir, cuando se disponga de un levantamiento a detalle de los elementos abióticos presentes en la zona de estudio, solamente así será posible contrastar los resultados obtenidosentre ambas metodologías.

CAPÍTULO 3. METODOLOGÍA

3. Área de estudio

El geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO se encuentra ubicado en la provincia de Napo al NE del Ecuador. Su extensión superficial comprende cabeceras cantonales como las ciudades de Tena y Archidona, y poblados secundarios, pero no de menor interés como Cotundo, Puerto Napo y Puerto Misahuallí, todas ellas conocidas por sus atractivos turísticos.

La ruta de acceso desde la ciudad capital de Quito hacia la zona de estudio se restringe a la carretera de primer orden Transversal Norte E20, hasta llegar a la ciudad de Baeza, donde se toma la Troncal Amazónica en dirección sur hacia la ciudad de Tena.

El geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO tiene una extensión aproximada de1800km2yestálimitadoporrasgosmorfológicosimportantes:hacia elnortepor el volcánactivoSumaco, aloeste porlasestribacionesdelacordilleraReal,aleste por el flanco occidental de la cordillera Galeras y al sur por el río Jatunyacu, cuyo caucefluyeendirecciónOeste–EstehastadesembocarenelríoNapoyfinalmente en el río Amazonas (Figura 2).

Figura 2. Mapa de ubicación del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

3.1.Diagrama

de flujo metodológico y fuentes de información

La Figura 3 representa el flujo de trabajo efectuado para el procesamiento de los datos geoespaciales y generación de capas ráster de ponderación de índices geomorfológico, edafológico, litológico, ocurrencia fósil y ocurrencia mineral. La información geoespacial ha sido proporcionada por las diferentes entidades gubernamentales responsables de su producción, la Tabla 4 detalla los insumos cartográficosutilizados y su escala de levantamiento.

Tabla 2. Insumos cartográficos empleados

Insumo cartográfico Escala de levantamiento Fuente Última fecha de actualización

Límites delGeoparque

Napo Sumaco Aspirante UNESCO No definida GeoparqueNapo Sumaco Aspirante UNESCO No definida

Cartas topográficas de las hojas: Baeza, Cerro Pan de Azúcar, Cosanga, Volcán Sumaco, Sardinas, Pavayacu, Tena, Lushanta, PuertoNapo y Puerto Misahuallí.

Catálogode objetos geomorfológicos del Ecuador

1: 50,000

Instituto Geográfico Militar (IGM) No definida

Ministeriode Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP) – Programa Sistema Nacional de Información de Tierras Rurales eInfraestructura Tecnológica (SIGTIERRAS).

2010 Catálogode objetos edafológicos del Ecuador 1: 50,000 MAGAP-SIGTIERRAS No definida

1: 25,000

Cartas geológicas de las hojas: Baeza y Tena 1: 100,000

Ministeriode Recursos Naturales No Renovables (MRNNR), Instituto Nacional de Investigación Geológico, Minero, Metalúrgico (INIGEMM)

Ministerio de Energía y Recursos Naturales No Renovables (MERNNR), InstitutodeInvestigación Geológico y Energético (IIGE)

2010

2019

Previo al procesamiento de los datos geoespaciales, fue necesario ejecutar el control de calidad de estos, para unificar y estandarizar los atributos de las capas

vectoriales de las distintas cartas temáticas utilizadas. Posteriormente, se interceptaron lasentidadesdepuradascon lagrillahexagonal,paraluegoaplicarla función de conteo condicional mediante la Calculadora de Campos del software

QGISClickortapheretoentertext.,mismoquefueseleccionadoparaesteproceso debido a la versatilidad de sus herramientas para la edición de tablas de atributos. En tanto que, todos los procesos referentes a extracción e interpolación de datos, ponderación, generación y operaciones de capas ráster se ejecutaron en el software Esri - ArcGIS Pro, para finalmente obtener un mapa resultante del índice de geodiversidad según el método de Pereira et al. (2013).

Figura 3 Diagrama de flujo para la cuantificación del índice de geodiversidad mediante el método de Pereira et al. (2013)

3.2.Proceso metodológico

Tomando en cuenta que la información disponible de la zona de estudio fue levantada a escala regional y que además, ésta se encuentra en una región cuyas condiciones geológicas facilitaron la conservación de fósiles y yacimientos minerales, el análisis de su geodiversidad se realizará mediante el método cuantitativo propuesto por Pereiraet al. (2013).

Pereira et al. (2013) utilizan una grilla rectangular, cuyo tamaño de celdas estará determinado por la escala de levantamiento de la información temática. Sin embargo, para el presente estudio se ha optado por la utilización de una grilla hexagonal de 2500 m de espaciado vertical por 2500 m de espaciado horizontal. Varias de las ventajas de la utilización de una grilla hexagonal son descritas a continuación:

“Los hexágonos se aproximan más a una forma circular que un cuadrado de igual área,loquereduceelsesgodebidoalefectodeborde”(Krebs,1989citadoenBirch et al., 2007, p. 350).

De acuerdo con Esri (2021, Noviembre 19):

Cuando se comparan polígonos con áreas iguales, cuanto más similar a un círculo es el polígono, más cerca del centroide estarán los puntos cercanos al borde (especialmente los puntos cercanos a los vértices). Esto significa que cualquier punto situado dentro de un hexágono está más cerca del centroide del hexágono de lo que lo estaría un punto en un cuadrado o un triángulo equivalente (esto se debe a que los ángulos del cuadrado y el triángulo son más agudos que los del hexágono).

Esta circularidad de una cuadrícula hexagonal permite representar las curvas de los patrones de los datos de un modo más natural que en las cuadrículas cuadradas.

3.2.1. Geomorfología

La altitud del terreno varía entre 480 a 3800 m.s.n.m., la vertiente oriental de la cordillera Real y el volcán Sumaco representan la zona de mayor pendiente

topográfica y es donde tienen origen los afluentes del río Napo. Hacia el sur del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, la pendiente del relieve disminuye, promoviendoelcambiodelamorfologíafluvial radialydendríticoasubparalela.De acuerdo con la clasificación del orden de drenaje propuesta por Arthur Strahler; (Elorza, M. 2008) , elmayor orden de drenaje identificado en la zona de estudio es 5 y corresponde a la cuenca alta del río Napo (Figura 4).

EnbasealcálculodelordendelosdrenajesdelgeoparqueNapoSumacoAspirante UNESCO, se determinó que el mayor índice hidrográfico de la zona es 3, representado por los cauces de mayor caudal: río Hollín, río Jatunyacu y río Napo (Figura 4).

Figura 4. Mapa de clasificación de orden de drenaje y valoración de índice hidrográfico del área de estudio.

De acuerdo con el levantamiento geomorfológico realizado por el programa

SIGTIERRAS (2015), gran parte de la provincia de Napo se encuentra recubierta por depósitos volcánicos provenientes de los volcanes Sumaco y Pan de Azúcar, queformanlosrelievesmontañosos delazonanortedelgeoparqueNapoSumaco

Aspirante UNESCO. Los flujos de lava delvolcán Sumacohan formado rampasde pie de monte, abruptos de colada de lava que yacen alrededor del cono volcánico y domospuntuales ubicados en su flanco oriental. Mientras que, hacia el suroeste delvolcánSumaco,cercaalpobladoSarayacu,seobservanindiciosdelaactividad eruptiva, ligeramente preservados y conformados por relieves colinados de pendientesmoderadas (Figura 5).

En el centro de la zona de estudio predominan laderas, cuyas vertientes abruptas ydisectadasenciertoscasos,danorigenaloscaucesdelosríosHollín,Jondanchi, Misahuallí, Pano, entre otros, a lo largo de los cuales se observan coluviones antiguos como evidencia de los constantes movimientos de masa a los que son propensas estas geoformas por su pendiente fuerte (Figura 5).

A medida que la pendiente del perfil longitudinal de los cauces principales Hollín, Tena, Pano, Jatunyacu y Napo disminuye, van dejando rastro de su trayectoria en lasterrazas aluviales altas ymedias, hasta alcanzar laprofundidaddelvallealuvial debido a la fuerte erosión fluvial de estos (Figura 5).

Finalmente,elbuzamientodelosestratosrocosos queafloranenlosmárgenesdel río Hollín, cercanos a su intersección con el río Jatunyacu, evidencian un control estructural en la zona, siendo clasificadas por el SIGTIERRAS (2015), como vertientes y frentes de cuesta (Figura 5 y Figura 6).

Figura 5. Mapa geomorfológico de la zona de estudio.

Figura 6. Leyenda del mapa geomorfológico de la zona de estudio.

De acuerdo con el levantamiento edafológico realizado por el programa

SIGTIERRAS (2017a), basado en la clasificación taxonómica propuesta por el DepartamentodeAgriculturadelosEstadosUnidosporsussiglaseninglesUSDA, en la zona de estudio se pueden encontrar dos órdenes de suelos que corresponden a Entisol e Inceptisol, los cuales se caracterizan por el ausente y deficiente desarrollo de sus horizontes edafogénicos, respectivamente (SIGTIERRAS, 2017b).

Alrededor de un 80% del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO se encuentracubiertoporinceptisoles,que,encomparaciónalosentisoles,presentan mejores características para desarrollar cultivos. Un 10% de la superficie es atribuidoalos entisoles,que,de acuerdoconsu ubicaciónespacial, seencuentran a lo largo de las terrazas aluviales de los ríos Pano, Tena y Misahuallí.

SIGTIERRAS (2017b), explica que la limitada evolución de este tipo de suelos podría estar relacionada a un corto periodo de desarrollo por estar expuestos a constantes inundaciones (Figura 7).

Figura 7. Mapa edafológico del área de estudio.

3.2.2. Contexto Geológico

El Ecuador se encuentra ubicado en un margen geodinámico activo resultante de la convergencia de las placas Nazca y Sudamericana, que ha dado lugar a diferentes regiones tectono-estratigráficas. La formación de cada una de estas regiones se dio bajo diferentes regímenes geodinámicos a los cuales fue sometido el continente a lo largo del tiempo. Spikings et al. (2001), en su breve descripción delcontextogeológicodelEcuador,señalaquelagénesisdeestasregionespuede ser atribuida a eventos continentales u oceánicos.

La cordillera Real,la más antigua cadenamontañosadelEcuador,está constituida principalmente por terrenos continentales de edad Paleozoico a Cretácico Inferior, que juntamente con los sedimentos del Cretácico a Terciario de la cuenca de antepaís, también conocida como cuenca Oriente, yacen sobre el cratón preCámbrico Guayanés. Inmediatamente hacia el Este de la cordillera Real, se encuentran varias colinas alargadas que resaltan del relieve topográfico de la cuenca Oriente, denominada como zona Subandina y que está limitada estructuralmentehaciaelEste porlafallaSubandina(SAF),endondeseevidencia el basamento Paleozoico expuesto. Mientras que, hacia el Oeste de la cordillera Real, se encuentran varias cuencas intramontanas que la separan de los terrenos alóctonosdelacordilleraOccidental,estaúltimaconformadaporterrenosdeorigen oceánicoquefueronacrecionadosduranteelCretácicoTardíoaEocenoTemprano, variosautoresdifierenenlaedaddelasformacionesgeológicas(Lebratetal.,1985; Spikings et al., 2001; Hughes, R. y Pilatasig, I. 2002; Jaillard et al., 2004), sin embargo todas ellas se encuentran dentro del periodo mencionado.

Freymuller et al. (1993), citado en Bourdon et al. (2003), señala que el conjunto de terrenosalóctonosacrecionados(FormacionesPiñónyMacuchi)ylimitadosalEste por las fallas Pujilí (PF) y Pallatanga (PIF), conforman el Bloque Norandino (NAB porsussiglaseninglés),yqueactualmentesedesplazahaciaelnoresteaunatasa de 1 cm/año (Figura 8).

Figura 8. Distribución de las regiones tectono-estratigráficas del Ecuador, como consecuencia de la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana. Abreviaciones: CP, Falla Cauca; CT, Zona de cizalla Chimbo-Toachi; GG, Golfo de Guayaquil; LS, Falla La Sofía; MB, Cuenca de Manabí; NF, Falla Nangaritza; PB, Cuenca de Progreso; PaF, Falla Palanda; PeF, Falla Peltetec; PF, Falla Pujilí; PlF, Falla Pallatanga; R, Falla Romeral; SAF, Falla Subandida; NAB, Bloque Norandino. Modificado de Spikings et al. (2001).

Zona subandina

Baby et al. (2004), mediante la interpretación de secciones sísmicas y datos de pozos petroleros, han caracterizado la estratigrafía de la cuenca Oriente bajo tres dominios estructurales: el Dominio Occidental o Sistema Subandino, el Dominio Central o Corredor Sacha - Shushufindi y el Dominio Oriental o Sistema Capirón –Tiputini (Figura 9). El geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO se encuentra dentro del sistema Subandino, al cual los autores lo describen como un dominio estructural representado por basamento granítico y/o metamórfico de edad preCámbrico y los volcano-sedimentos de la Formación Misahuallí (p. 35).

EstedominioalbergaacampospetrolíferosdegranimportanciacomoPungarayacu y Bermejo.ElcampoPungarayacues un caso bastanteparticular, pues Baby et al. (2004), explican que tiene la mayor acumulación de crudo in situ debido a que su gravedad varía entre 6 a 10 grados American Institute Petroleum (API), caracterizándolo como crudo extrapesado. De acuerdo con la reseña presentada porlosmismosautores,estecampohasidoadjudicadoavariasempresasprivadas

Figura 9. Distribución de dominios estructurales petrolíferos de la cuenca Oriente. Modificado de Baby et al. (2004).

para la evaluación de diferentes modelos rentables y sustentables de explotación como un tajo abierto (p. 342). Sin embargo, hasta la fecha, las propuestas para producir gas sintético a partir de este crudo extrapesado o la dilución de este para obtenercrudolivianosiguenenevaluación,por loquenoseloconsideradentrode lasactualesestadísticasdeproduccióndecrudoanivelnacional(Orozco,M.2022).

3.2.3. Litología

El Instituto de Investiigaciòn Geológico y Energético (IIGE) ha logrado caracterizar a una escala más detalla las unidades litoestratigráficas aflorantes en la zona de estudio;deacuerdoconlascartasgeológicasTenayBaeza,seobservanalmenos 10 formaciones geológicas cuyas edades varían entre el Jurásico a Cuaternario. A continuación,sedescribencadaunadelasunidadeslitoestratigráficasidentificadas en las cartas geológicas anteriormente mencionadas, agrupadas de la más actual a la más antigua:

Cuaternario

En la zona sur del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, a lo largo del cauce de los ríos Napo y Jatunyacu yacen depósitos aluviales (Da) y terrazas aluviales (Te) que han sido relativamente bien conservadas debido a la extensión de sus valles fluviales; mientras que, hacia el norte, en los flancos del volcán Sumaco, se observan flujos de lava (PSu) decomposición andesítica provenientes del mismo volcán datados con edad Holoceno - Pleistoceno (IIGE, 2010a; 2010b) (Figura 10).

Paleógeno

Formación Tiyuyacu (PcET) – Eoceno – Paleoceno

Está compuesta principalmente por conglomerados de clastos centimétricos de cuarzo y chert, aflora hacia el suroeste de la zona y se encuentra limitada en el occidente por una estructura de cabalgamiento que marca el contacto fallado con el granito de Abitagua de edad Jurásico (IIGE, 2010b) (Figura 10).

Cretácico

Formación Tena (KPcT) – Cretácico Superior – Paleoceno

Representa el cambio abrupto de ambiente de depositación marino a continental durante el Cretácico, que fue cuando inició una extensa acumulación de intercalaciones de areniscas y limolitas de coloración rojiza, también llamadas “red beds”, sus principales afloramientos se encuentran en las ciudades de Tena y Cotundo,yescomúnidentificarlaenlamayoríaderegistroslitológicosdelospozos petrolerosde la cuenca Oriente (IIGE, 2010b; Tschopp, H.. 1953) (Figura 10).

Formación Napo (KN) – Cretácico Inferior – Cretácico Superior

Representa una de las principales rocas reservorio de la cuenca Oriente, conformada por interestratificaciones de lutitas, areniscas, calizas, sedimentos fluviales y deltaicos de planicie costera. Las areniscas de la Formación Napo, son las rocas que presentan las mejores características petrofísicas para almacenar petróleo, mientras que las calizas bituminosas son consideradas rocas reservorio no convencionales que lograron hospedar crudo por fracturamiento (Baby et al., 2004) (Figura 10).

Formación Hollín (KH) – Cretácico Inferior

Esta formación geológica está expuesta a lo largo del río Hollín y su afluente río Chontayacu. Está compuesta por varias secuencias deposicionales de areniscas y lutitas de ambiente marino y de planicie costera (White etal., 1995).Representa el reservorio del campo Pungarayacu, la exhumación de la zona occidental de la Formación Hollín fue provocada por la inversión tectónica del Cretácico, provocando laexposicióndelarocareservorio ylabiodegradacióndelcrudo(Baby et al., 2004) (Figura 10).

Jurásico

Formación Misahuallí (JKM) – Jurásico Medio

Tschopp, H.J. (1953), la identificó como la secuencia volcano-sedimentaria de la Formación Chapiza. Sin embargo, para autores como Romeuf et al. (1995), los flujos de lava de composición basáltica a riolítica y los depósitos piroclásticos de ambientesubáreo,asícomolasareniscasvolcanogénicasybrechascorresponden a la Formación Misahuallí, como producto del magmatismo calco – alcalino

generado en respuesta a los procesos de subducción durante el Jurásico (pp. 245 - 247) (Figura 10).

Batolito de Abitagua (G) – Jurásico Medio

Romeufetal.(1995),señalaquelasecuenciavolcánicadelaFormaciónMisahuallí se encuentra localmente intruída por cuerpos plutónicos pertenecientes al Batolito de Abitagua de composición granítica. Esta fase intrusiva se extiende varios kilómetrosendirecciónNE-SWlimitadoporunafalladecabalgamientodelamisma dirección con la Formación Tiyuyacu (IIGE, 2010b) (Figura 10).

Figura 10. Mapa litológico de la zona de estudio.

3.2.4.1. Ocurrencia paleontológica

ElanálisislitoestratigráficoybioestratigráficodelacuencaOrienterealizadoapartir de secciones sísmicas y muestras de núcleo de pozos petroleros, ponen en evidencia las edades y diferentes ambientes de formación de las unidades litológicas, los cuales fueron controlados por la variación del nivel eustático a nivel global (Baby et al., 2004; Jaillard et al., 2004; Ordóñez M. et al., 2006; Romeuf et al., 1995; Spikings et al., 2001; Tschopp, H. 1953; Vallejo et al., 2002; White et al., 1995).

SegúnBlack,R.M.(1970),laabundanciadelosorganismosvivosylosmecanismos físicos que aseguren su rápida sepultura, garantizan la preservación del registro fósil.En ambientesmixtoso de transición, como la zona de plataforma continental, los sedimentos se acumulan rápidamente, siendo las areniscas las rocas más apropiadas para albergar microfósiles por su porosidad, y las calizas por su alcalinidad. La preservación del registro fósil es mejor aun cuando las capas bioestratigráficassonsobreyacidasporsedimentosfinoscomolutitas,yaqueevitan su exposición a la erosión.

En concordancia a lo expuesto por Black, R.. (1970), y los estudios micropaleontológicos realizados por Ordóñez M. et al. (2006), las secuencias litoestratigráficas de las formaciones Hollín, Napo, Tena y Tiyuyacu evidencian la preservación de contenido fósil que fue depositado en ambientes marinos o transicionales.Porloque,sehancatalogadoaestascuatroformacionesgeológicas comohospedantesdeocurrenciafósilentodasuextensión,debidoaquesepuede asumirque lascondiciones ambientales de formación fueron constantesdurante la depositación de los sedimentos. En la Figura 11 se evidencia que en al menos un 75% del área del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO yacen unidades bioestratigráficas.

Figura 11. Mapa de ocurrencia fósil en el área de estudio.

3.2.4.2. Ocurrencia mineral

Según lodescritoen los apartados anteriores,la cuenca Oriente secaracterizapor susreservoriosdehidrocarburo,siendolassecuenciasestratigráficasHollínyNapo las principales formaciones productoras de crudo. Sin embargo, no se puede considerar a toda la extensión de estas formaciones como un yacimiento mineral, ya que las trampas petrolíferas se forman bajo condiciones estructurales o estratigráficas especificas (Tarbuck et al., 2005). Por lo tanto, para la caracterización de laocurrenciamineral de lazonadeestudio, seha tomado como referencia el Mapa Metalogénico del Ecuador (Egüez et al., 2019), en el que se ubican los pozos petroleros perforados dentro de la zona de estudio y los sitios de explotación de oro aluvial, calizas y arenas silíceas (Figura 12).

Figura 12. Mapa de ocurrencia mineral en el área de estudio.

CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1.Resultados

4.1.1. Índice geomorfológico total

De acuerdo con la metodología empleada, la valoración del índice geomorfológico total se obtuvo de la sumatoria de los subíndices de relieve e hidrográfico de la zona. Los criterios de ponderación del subíndice de relieve se basaronenlacuantificacióndelasdiferentesunidadesmorfoestructuralesporcelda hexagonal,obteniendoasí,unmínimovalorde1yunmáximovalorde15unidades por celda.

Posterior a la sobreposición y sumatoria de las capas ráster de los subíndices de relieve e hidrográfico,se observa que elíndice geomorfológico total del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, mantiene la misma tendencia que el subíndice de relieve inicialmente calculado. La adición del subíndice hidrográfico no incide significativamente sobre la distribución espacial de la geomorfología, a excepción de aquellas zonas en las que el subíndice de relieve es bajo y el subíndice hidrográficoalto, ya que la sumatoriadelsegundo subíndice compensaría el déficit del primero.

La Gráfica 1 y Figura 13 demuestran que al menos el 68% de la zona presenta un índice geomorfológico total entre 5 a 11; la formación de las unidades morfoestructurales identificadas estaría relacionada principalmente a procesos fluviales, volcánicos, estructurales, gravitacionales y erosivos. Mientras que el índice ponderado más alto (18), correspondería a un valor atípico que representa la alta variabilidad de unidades geomorfológicas debido al control estructural que causa el cambio de dirección de flujo del río Hollín Grande en la zona nororiental de Sarayacu.

Gráfica1.DistribucióndelÍndiceGeomorfológicoTotalenelgeoparque NapoSumacoAspiranteUNESCO.

Figura 13. Distribución espacial del índice geomorfológico total del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO

4.1.2.Índiceedafológico

LaGrafica2yFigura14ponenenevidenciaqueelíndiceedafológicodemayor concurrenciaenlazonadeestudioes1,conaltaocurrenciadeinceptisoles. Mientrasque,enzonaspuntualesubicadasalolargodelasterrazasaluvialesde losríosPano,TenayMisahuallí,yacenentisoleseinceptisolesponderadoscon índiceedafológico2.

Seobservantambiénzonasquenohansidoponderadasniclasificadasbajoningún ordenedafológico,comolosonlosflancosdelvolcánSumaco,yaquealtratarse deproductospiroclásticosnoconsolidadosnosonaptosparalaformacióndel suelo.

Gráfica2.DistribucióndelÍndiceEdafológicoenelgeoparqueNapoSumacoAspirante UNESCO

Figura 14. Distribución espacial del índice edafológico en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

4.1.3.Índicelitológico

ParalavaloracióndelíndicelitológicoenelgeoparqueNapoSumacoAspirante UNESCOsecuantificóelnúmerodeformacioneslitoestratigráficasporcelda hexagonal.DeacuerdoconlaGráfica3,ladistribucióndeesteesasimétrica positiva,yaquelamayorconcurrencialitológicavaríaenunrangode2a4.

Gráfica3.DistribucióndelÍndiceLitológicoenelgeoparqueNapoSumacoAspirante UNESCO.

HaciaelnortedePuertoMisahuallí,seobservaunaceldahexagonalcon ponderación5(Figura15),representandolazonademayorvariabilidadlitológica dentrodeláreadeestudio;mientrasque,haciaellímiteoccidentaldelgeoparque seobservalamínimaponderación(1),dondesolamentesehadetectadola ocurrenciadeunaformacióngeológica.

Figura 15. Distribución espacial del índice litológico en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

4.1.4.Índicedeocurrenciapaleontológica

ElíndicedeocurrenciapaleontológicadelgeoparqueNapoSumacoAspirante UNESCOestádirectamenterelacionadoconlaocurrenciadeformaciones bioestratigráficasenlazona,puescomoseexplicóanteriormenteenlasección3.5, lasformacionesHollín,Napo,TenayTiyuyacu,sonlasúnicasquepresentaron condicionespetrofísicasadecuadasparalapreservacióndelregistrofósil.

LaGráfica4yFigura16demuestranquealmenosel68%delaszonasidentificadas conocurrenciafósilpresentanuníndicepaleontológicoquevaríaentre1a2,se observaademásunafranjadedirecciónN-Sconelmayoríndicepaleontológico (3),asociadoalazonadecontactoslitológicosentrelasunidadesbioestratigráficas.

Gráfica4.DistribucióndelÍndicePaleontológicoenelgeoparqueNapoSumacoAspirante UNESCO.

Figura 16 Distribución espacial del índice paleontológico en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

4.1.5. Índice de ocurrencia mineral

Para la valoración del índice de ocurrencia mineral, se cuantificaron los pozos petroleros y labores mineras identificadas en el Mapa Metalogénico del Ecuador (Egüezetal.,2019).Laponderacióndecadaceldahexagonalseobtuvoenfunción del número de diferentes ocurrencias minerales por celda, siendo el resultado que el mayor índice detectado fue 1, pues en ningún polígono de la malla se identificó la ocurrencia simultánea demineralesmetálicos,industriales o fuentesdeenergía. Paraaquellaszonasenlaquenoseidentificaronyacimientosminerales,lasceldas hexagonales adoptaron el valor cero, la Figura 17 ilustra la distribución del índice de ocurrencia mineraldentro el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

Figura 17 Distribución espacial del índice mineralógico en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

4.1.6.Índicedegeodiversidad

Finalmente,mediantelasumatoriadelosíndicesparcialesanteriormente calculadososobreposicióndesusrespectivascapasráster,seobtuvoelíndicede geodiversidaddelgeoparqueNapoSumacoAspiranteUNESCO,obteniendoque elvalormínimoes4yelmáximo23,laGráfica5yFigura18demuestranquela distribucióndelíndicedegeodiversidaddelgeoparqueNapoSumacoessimétrica yheterogénea,almenosel68%delosvaloresobtenidossesitúanenunrango comprendidoentre8a16.

Gráfica5.DistribucióndelÍndicedeGeodiversidadenelgeoparqueNapoSumaco AspiranteUNESCO

Paraunamejorcomprensióndeladistribuciónespacialdelíndicedegeodiversidad delgeoparqueNapoSumacoAspiranteUNESCO,seobtuvieronloscentroidesde cadaceldahexagonal,paraluegointerpolarlosyclasificarlosenlos5rangos establecidosporPereiraetal.(2013):muybaja(<11),baja(11−15),media(16− 20),alta(21−25)ymuyalta(>25)

EnlaFigura19selograapreciarquealrededordelaslocalidadesSarayacu, Cotundo,Archidona,Tena,PuertoNapoyPuertoMisahuallíseubicanlaszonasde mayorgeodiversidad,siguiendounatendenciaNE-SWaligualqueladisposición espacialdelgeoparqueNapoSumaco.

Figura 18. Distribución espacial del Índice de Geodiversidad en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

Figura 19. Mapa de geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

4.2. Discusión

De acuerdo con el método de Pereira et al. (2013) empleado para la cuantificación del índice de geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, existen zonas de alta geodiversidad, pero que apenas representan el 2% de la superficie total de la zona de estudio. La mayor parte del geoparque está catalogado dentro del rango de clasificación entre media a baja geodiversidad; las zonas cuantificadas con baja geodiversidad están relacionadas a los depósitos del volcán Sumaco, que, a pesar de tratarse de una geoforma prominente, sus depósitos laharíticos y productos volcánicos no consolidados no favorecen a la generación de suelo y a la formación de estructuras geomorfológicas diversas. De igualformasucedeenelextremosuroriental,haciaelnortedelpobladoAtahualpa, donde el índice de baja geodiversidad estaría relacionado al relieve plano que es evidenciado por la poca densidad de la red hidrográfica.

En comparación con el Estado de Paraná (Brasil), donde fue aplicado y en base al cual se desarrolló el método de Pereira et al. (2013), el geoparque Napo Sumaco

Aspirante UNESCOesrelativamente pocogeodiverso; sinembargo,sisellegaraa establecer rangos de geodiversidad propios para el geoparque Napo Sumaco

Aspirante UNESCO, fundamentados en el límite mínimo y máximo determinados en el presente estudio, se debería considerar que su geodiversidad varía entre media y alta.

Dentro de las limitaciones más relevantes del método empleado, y que fueron señaladasdentrodelametodología,eslaescaladelevantamientodelosdiferentes parámetros abióticos que intervienen en la geodiversidad. La litoestratigrafía y bioestratigrafía del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO demuestran que lazonatieneunelevadopotencialdeyacimientosminerales;noobstante,laescala a lacualfueroncaracterizadosnoesapropiadaparalograrunacorrectavaloración del índice de ocurrencia mineral de la zona.

La caracterización del potencialminero e hidrocarburífero de una zona requiere de unagraninversiónderecursoseconómicos,humanosytiempo,esmás,solamente se lograría determinar el verdadero potencial una vez culminada la etapa de explotación; es por esta razón que, cualquiera que sea la escala de levantamiento

de la ocurrencia mineral de una zona, este parámetro sigue siendo subjetivo y subvalorado.

Un parámetro que no pudo ser incluido en la cuantificación de la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO y que no está considerado en el método utilizado, restando representatividad a los resultados obtenidos, es la espeleología. Las condiciones litoestratigráficas y procesos de erosión en la zona, han favorecido para la formación de cavernas, que por su extensión y complejidad son bastante conocidas y promocionadas desde el punto de vista turístico.

CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1.Conclusiones

Atravésdelaponderaciónysobreposicióndeloscincoparámetrosabióticos (geomorfología,edafología,litología,ocurrenciafósilyocurrenciamineral)se demuestralanulidaddelahipótesisplanteadaparalapresenteinvestigación, en la que se infería que el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, es una reserva natural con alta geodiversidad según los rangos de clasificación de índices de geodiversidad del método Pereira et al. (2013).

El análisis de la geodiversidad de la zona de estudio se llevó a cabo mediante la resolución de las siguientes preguntas de investigación:

“¿Qué caracterización geomorfológica, edafológica, litológica, de ocurrencia paleontológica y de ocurrencia mineral se logra identificar en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador?”

Los resultados de la sobreposición de los índices de relieve e hidrográfico demuestran que el índice geomorfológico total del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO varía entre 5 a 11, relacionados a la coexistencia de procesos fluviales, volcánicos, estructurales, gravitacionales y erosivos que han tenido lugar a lo largo de los procesos de formación del relieve de la zona.

El índice edafológico demuestra que dentro de los límites del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, yacen entre 1 a 2 tipos de suelo, excluyendo de la ponderación edafológica al volcán Sumaco y sus flancos, ya que al tratarse de productos piroclásticos no consolidados no son aptos para la formación del suelo.

La cuantificación del índice litológico demuestra que en la mayor parte de la zona de estudio yacen de 2 a 4 unidades litoestratigráficas. Casos puntuales como al norte de Puerto Misahuallí se observa la existencia de hasta 5 unidades litoestratigráficas,relacionadoalaportedelosdepósitosfluvialesdelríoMisahuallí, mientras que, en el límite occidental del geoparque yace solamente un tipo de litología relacionado a la intrusión del batolito de Abitagua.

ElmayoríndicedeocurrenciapaleontológicadelgeoparqueNapoSumacoes3,su presencia y distribución atípica en dirección N-S, marcaría el contacto entre las unidades bioestratigráficas Hollín, Napo y Tena. Mientras que, el índice de ocurrencia paleontológica de mayor predominancia en la extensión del geoparque es 2.

Finalmente, la cuantificación del índice de ocurrencia mineral demostró que el mayor valor obtenido fue 1. Se esperaría que al encontrarse el geoparque dentro del sistema petrolífero de la Zona Subandina y en el límite de la Cordillera Real, el índice de ocurrencia mineral fuese mayor, pero la escala de levantamiento a nivel regional de la ocurrencia mineral representa una limitación para su correcta valoración, causando su subestimación.

“¿Cómo se distribuye la geodiversidad en el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO, Ecuador, en base al cálculo del índice de geodiversidad según Pereira et al. (2013)?”

Como resultado de la sumatoria de los cinco parámetros abióticos anteriormente evaluados, se determinó que el geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO presenta índices de geodiversidad que varían entre 4 a 23, distribuidos de forma simétrica y homogénea, y al menos el 68% de su extensión se encuentra valorada con un índice de geodiversidad comprendido entre a 8 a 16. Por lo que, se logra concluir que la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO presenta varía entre baja a media.

Al tratarse de una reserva natural y tomando en cuenta que se encuentra dentro del Sistema Petrolífero subandino del Ecuador, se esperaría que la geodiversidad delgeoparqueNapoSumacoAspiranteUNESCOseaaltaamuyalta.Sinembargo, hayqueconsiderarquelosrangosdeclasificacióndegeodiversidadplanteadospor Pereira et al. (2013), fueron establecidos en base a los índices mínimo y máximo obtenidos en el caso de estudio del Mapa de Geodiversidad del Estado de Paraná (Brasil), donde yace una mayor variedad y abundancia de litologías, minerales y fósiles por sus condiciones de evolución geológica.

Laexclusióndeotrosparámetrosabióticoscomolaespeleología,dentrodelmétodo planteado por Pereira et al. (2013), así como la escala regional de levantamiento

de la litoestratigrafía y bioestratigrafía subestima la geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

5.2.Recomendaciones

La presente investigación representa una primera aproximación a la cuantificación de la variabilidad geológica, geomorfológica y edafológica del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO. Sin embargo, queda planteada la posibilidad de perfilar una ampliación del método de Pereira et al. (2013), en la que se considere el índice espeleológico y el levantamiento a detalle y a una misma escala de los otros cinco parámetros abióticos; una ardua tarea de investigación que requerirá tiempo y recursos, pero que puede desarrollarse de forma progresiva y localizada, garantizando así la evaluación real y objetiva de los parámetros que determinan la geodiversidad de la zona de estudio.

El mapa de geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO generado en este estudio servirá de guía para la identificación de zonas de mayor potencial geoturístico y permitirá además a la comunidad científica determinar aquellas áreas de la zona de estudio que deben ser investigadas a mayor detalle.

Este estudio pone en evidencia la necesidad de involucrar e incluir las diferentes ramas de la geología, es por lo que se considera que la integración de aportes científicos de geomorfólogos, edafólogos y espeleólogos lograría delimitar objetivamente el verdadero potencial de geodiversidad del geoparque Napo Sumaco Aspirante UNESCO.

CAPÍTULO 6. REFERENCIAS

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