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Master Thesis Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg Universidad de Salzburg

Transformación del paisaje natural del Municipio de Villagarzón, Colombia, periodo 1985 a 2014, su proyección a futuro 2044 y ganadería actual.

Natural landscape transformation of the Municipality of Villagarzón, Colombia, period 1985 to 2014, its future projection for 2044 and current livestock. by/por

Daniel Antonio Ortega Solarte 01522626

A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science– MSc

Mocoa - Putumayo - Colombia, Agosto 2018

Compromiso de Ciencia Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro 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.

__Mocoa, Putumayo. 06 de agosto de 2018__ (Lugar, Fecha)

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_________________________________ Firma

RESUMEN Las emisiones de gases de efecto invernadero, producto de la degradación de los bosques y la deforestación, cada año son más significativas conllevando a un drástico cambio climático. Estas prácticas del uso del suelo no favorables para el ambiente, principalmente se deben a: inadecuadas técnicas de agricultura, malos procesos de explotación minera y métodos de ganadería no tecnificados.

Este estudio se enfocó principalmente en procesos y métodos de análisis geoespacial para determinar cómo las coberturas del suelo en el municipio de Villagarzón, Colombia, han sido espacialmente transformadas entre el periodo de 1985 y 2014. Posteriormente, para este mismo municipio se analizó y determinó cuál es el tipo de ganadería bovina que predomina actualmente según los últimos registros y datos de vacunación contra la fiebre aftosa de FEDEGAN. Como parte complementaria, se realizó una simulación de escenario futuro al año 2044 de la zonificación de las coberturas del suelo según su naturalidad, teniendo como base la trayectoria de cambios de coberturas entre 1985 y 2014.

Los software ArcGIS v10.4 y el módulo de MOLUSCE v3.0.13 de QGIS v2.18 permitieron desarrollar esta investigación. Metodológicamente, se inició con la reclasificación de las coberturas del suelo para determinar los cambios y transformación que estas han experimentado en el periodo de tiempo mencionado; se implementó datos puntuales de registros de fincas para interpolar los valores dentro de las áreas transformadas antrópicamente y zonificar el tipo de ganadería; y por último, el módulo de MOLUSCE analizó los cambios de coberturas entre 1985 y 2014 y creó un escenario futuro de coberturas al año 2044 teniendo en cuenta la cercanía a los ríos, vías y pendientes como evidencias de peso.

Dentro de los principales resultados, se obtuvo que gran porcentaje de las coberturas del suelo está siendo transformado por la intervención pecuaria con deforestación, asociado a la ganadería semi-extensiva y en menor proporción a la ganadería extensiva. Esta trayectoria de transformación del paisaje permitió generar un pronóstico al año de 2044, en el cual las coberturas boscosas principalmente serían reducidas en un 11% en el municipio de Villagarzón, si se continúa con el mismo aprovechamiento desordenado y desmedido sobre los recursos naturales como los bosques.

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ABSTRACT Greenhouse gas emissions that are produced as a consequence of deforestation are significantly increasing every year, leading to adverse climate change impacts. The reasons for land use change that leads to destructive consequences for the environment, are often inadequate agricultural practices, destructive mining interventions, and animal husbandry methods that are not technified.

This study focused primarily on geospatial analysis and methods to determine how land use has changed between 1985 and 2014 in the municipality of Villagarzรณn, Colombia.

Using FEDEGAN (Colombian Federation of Cattlemen) data on vaccination against the foot-and-mouth disease, it analysed and determined which type of cattle is currently predominant in the study area. Also, a future scenario was simulated for the year 2044, predicting land use change per type. The predictions were derived from change patterns identified previously between the years 1985 and 2014.

For carrying out the analysis, ArcGIS v10.4 software and the MOLUSCE v3.0.13 module of QGIS v2.18 were used. The methodology employed the reclassification of land cover types to determine the changes and transformations that were experienced between selected time periods. To classify transformed areas, point data from farm records were used to interpolate livestock activities, classified per livestock type. Finally, the MOLUSCE module was used to analyse the changes in land cover between 1985 and 2014 and to simulate a future scenario for the year 2044, taking into account important factors like the distance to rivers, roads, and areas with steep slopes.

The most important results show that a great percentage of land cover is being transformed by livestock-related deforestation associated with semi-extensive cattle ranching, and to a lesser extent by extensive cattle ranching. Based on the identified land use transformation, a land use projection for the year 2044 was produced. It indicates, that future forest coverage would be reduced by 11% in the municipality of Villagarzรณn, assuming that the same disorder and excessive exploitation of natural resources will continue.

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AGRADECIMIENTOS A Dios, a ti que entregue mi carrera para que me guíes en el camino correcto.

A mi esposa Greicy e hija Ana Victoria por estar a mi lado apoyándome incondicionalmente en este proceso de salir adelante con mi estudio.

A mis padres, hermanas y sobrinos por apoyarme de una u otra manera.

A WWF Colombia – Oficina piedemonte Andino-amazónico, por contribuir en el uso de algunos datos y hacerme partícipe en procesos de análisis cartográficos que fortalecieron mis capacidades para desarrollar esta investigación.

v

Tabla de contenido GLOSARIO .............................................................................................................................. 1 1.

2.

3.

CAPITULO INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 3 1.1.

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA............................................................................. 3

1.2.

OBJETIVOS ............................................................................................................... 4

1.2.1.

OBJETIVO GENERAL .......................................................................................... 4

1.2.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................... 4

1.3.

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ............................................................................ 5

1.4.

HIPÓTESIS. ............................................................................................................... 5

1.5.

JUSTIFICACIÓN. ....................................................................................................... 5

1.6.

ALCANCE. ................................................................................................................ 6

CAPÍTULO REVISIÓN DE LITERATURA ............................................................................ 8 2.1.

MARCO TEÓRICO .................................................................................................... 8

2.2.

CATEGORÍAS DE COBERTURA DEL SUELO RELEVANTES EN EL ÁREA DE ESTUDIO.11

2.3.

DEFINICIÓN DE LOS CRITERIOS DE CAMBIO DE COBERTURAS ............................. 14

2.4.

OTRAS DEFINICIONES............................................................................................ 17

2.5.

MARCO HISTÓRICO ............................................................................................... 20

2.6.

MARCO METODOLÓGICO ..................................................................................... 25

CAPITULO METODOLOGÍA ........................................................................................... 33 3.1.

ÁREA DE ESTUDIO. ................................................................................................ 33

3.2.

FLUJOGRAMA ........................................................................................................ 34

3.3.

ADQUISICIÓN Y ESTADO DE LOS DATOS. .............................................................. 37

3.3.1.

Adquisición de la base de datos de información ganadera de vacunación contra la fiebre Aftosa en Putumayo. ............................................................ 38

vi

3.3.2.

Adquisición de los mapas de coberturas del suelo de los años 2002 y 2014. 38

3.3.3.

Adquisición de cartografía base. .................................................................... 39

3.4.

4.

PROCESAMIENTO .................................................................................................. 39

3.4.1.

Corrección de desplazamiento. ...................................................................... 40

3.4.2.

Proceso de reinterpretación de coberturas del suelo. .................................. 40

3.4.3.

Creación o desaparición de una unidad. ........................................................ 41

3.4.4.

Modificación de la frontera de una unidad existente.................................... 41

3.4.5.

Identificación del cambio del paisaje natural entre 1985 y 2014. ................. 42

3.4.6.

Base de datos de fincas ganaderas de Villagarzón. ....................................... 44

3.4.7.

Distribución actual del tipo de ganadería en el Municipio de Villagarzón. ... 45

3.4.8.

Simulación del escenario futuro de coberturas del suelo año 2044. ............ 46

CAPITULO RESULTADOS .............................................................................................. 52 4.1.

Estado histórico de las coberturas del suelo - año 1985. ..................................... 52

4.2.

Estado histórico de las coberturas del suelo - año 2014. ..................................... 56

4.3. TRANSFORMACIÓN DEL PAISAJE NATURAL ENTRE LOS AÑOS 1985 Y 2014 EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN .................................................................................. 59 4.4. DISTRIBUCIÓN ACTUAL DEL TIPO DE GANADERÍA EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN (PUTUMAYO) COMO AGENTE TRANSFORMADOR DEL PAISAJE NATURAL. ................................................................................................................. 62 4.5. ESCENARIO FUTURO DEL CAMBIO DEL PAISAJE, AÑO 2044 SEGÚN LOS CAMBIOS ENTRE 1985 Y 2014. ................................................................................................. 64 5.

CAPÍTULO ANÁLISIS DE RESULTADOS .......................................................................... 66 5.1. ANÁLISIS DE LA TRANSFORMACIÓN DEL PAISAJE ENTRE LOS AÑOS 1985 Y 2014 EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN, DEPARTAMENTO DE PUTUMAYO. ..................... 66 5.1.1.

Aumento y disminución de las coberturas del suelo entre los años de 1985 y 2014

vii

.......................................................................................................... 66

5.1.2.

Zonificación de la intervención pecuaria con deforestación. ........................ 69

5.1.3.

Zonificación de regeneración / restauración. ................................................ 70

5.1.4.

Localización de la intervención multipropósito con deforestación. .............. 72

5.1.5.

Localización de la intervención forestal selectiva. ......................................... 74

5.2. ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN ACTUAL DEL TIPO DE GANADERÍA EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN (PUTUMAYO) COMO AGENTE TRANSFORMADOR DEL PAISAJE NATURAL. ................................................................................................................. 77 5.3. ANÁLISIS DEL ESCENARIO FUTURO DEL CAMBIO DEL PAISAJE A 2044 SEGÚN LOS CAMBIOS ENTRE 1985 Y 2014. ................................................................................ 81 5.3.1.

6.

Análisis del proceso de proyección del escenario futuro de coberturas. ...... 84

CAPÍTULO CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 88

REFERENCIAS ....................................................................................................................... 94

viii

LISTA DE FIGURAS

Figura No. 1 Localización geográfica de la zona de estudio, Municipio de Villagarzón, Departamento del Putumayo (Colombia). ........................................................... 34 Figura No. 2 Flujograma de metodología aplicada en esta investigación. ............................. 35 Figura No. 3 Visualización previa de la Imagen LandSAT 1985 y la zonificación de las áreas intervenidas antrópicamente del municipio de Villagarzón, año 2014. ............ 38 Figura No. 4 Importación de bandas y corte de área de estudio. .......................................... 40 Figura No. 5 Unidades Pequeñas. ............................................................................................ 41 Figura No. 6 Cambios que provocan la desaparición de una unidad existente. ..................... 41 Figura No. 7 Cambios en la frontera de polígonos. ................................................................. 42 Figura No. 8 Margen de error para los resultados de predicción IDW. .................................. 45 Figura No. 9 Configuración de datos de entrada en el módulo de MOLUSCE de QGIS. ......... 49 Figura No. 10 Cambios en áreas y porcentajes de las 3 categorías de cobertura del suelo. .. 50 Figura No. 11 Validación de la simulación en el modelo de MOLUSCE. .................................. 51 Figura No. 12 Porcentaje de la cobertura del suelo para el año de 1985. .............................. 54 Figura No. 13 Mapa de coberturas del suelo, año 1985. ........................................................ 55 Figura No. 14 Porcentaje de la cobertura del suelo para el año de 2014. .............................. 57 Figura No. 15 Mapa de coberturas del suelo, año 2014......................................................... 58 Figura No. 16 Magnitud porcentual de los cambios que han generado transformación en el paisaje natural del municipio de Villagarzón ................................................. 60 Figura No. 17 Mapa de la zonificación de los cambios en la cobertura del suelo del municipio de Villagarzón.................................................................................... 61 Figura No. 18 Mapa de zonificación del tipo de ganadería del municipio de Villagarzón, Putumayo. .......................................................................................................... 63 Figura No. 19 Mapa de zonificación proyectada de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 2044. ................................................................................................. 65 Figura No. 20 Diferencia en hectáreas entre los años 1985 y 2014. ...................................... 68 Figura No. 21 Diferencia en porcentajes entre los años 1985 y 2014. .................................... 68 Figura No. 22 Zonificación de las veredas con mayores índices de Intervención pecuaria con deforestación. ............................................................................................. 70 ix

Figura No. 23 Zonificación de las veredas con mayores índices de Regeneración / Restauración. ..................................................................................................... 72 Figura No. 24 Zonificación de las veredas con mayores índices de Intervención multipropósito con deforestación. .................................................................... 74 Figura No. 25 Zonificación de las veredas con mayores índices de Intervención forestal selectiva. ............................................................................................................ 76 Figura No. 26 Áreas con incidencia de prácticas ganaderas. .................................................. 78 Figura No. 27 Espacialización de fincas ganaderas sin filtrar. ................................................. 78 Figura No. 28 Zonificación parcial difuminada del tipo de ganadería en Villagarzón. ............ 79 Figura No. 29 Zonificación de los tipos de ganadería en el municipio de Villagarzón. ........... 80 Figura No. 30 Zonificación de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 1985.............. 82 Figura No. 31 Zonificación de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 2014.............. 83 Figura No. 32 Zonificación proyectada de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 2044. .................................................................................................................. 84 Figura No. 33 Tendencia de deforestación en el municipio de Villagarzón. ........................... 85 Figura No. 34 Porcentaje cobertura 1985. .............................................................................. 86 Figura No. 35 Porcentaje cobertura 2014. .............................................................................. 86 Figura No. 36 Porcentaje cobertura 2044. .............................................................................. 86 Figura No. 37 Cambio en la cobertura natural entre 1985 y 2014 y proyección a 2044. ........ 87 Figura No. 38 Cambio en la cobertura Semi-natural entre 1985 y 2014 y proyección a 2044. .................................................................................................................. 87 Figura No. 39 Cambio en la cobertura No natural entre 1985 y 2014 y proyección a 2044. . 87

x

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Número de categorías de interpretación de coberturas del suelo hasta tercer nivel en Europa y Colombia ........................................................................................... 9 Tabla 2 Unidades de cobertura de la tierra y niveles de interpretación para Colombia. ........ 10 Tabla 3 Unidades de cobertura del suelo identificadas en la zona de estudio. ....................... 11 Tabla 4 Comparación de características de los software para realizar una simulación de escenario futuro de cobertura del suelo. .................................................................... 32 Tabla 5 Datos adquiridos para el desarrollo de esta investigación. ......................................... 37 Tabla 6 Unidades de cobertura del suelo del municipio de Villagarzón, Putumayo. ............... 39 Tabla 7 Matriz de criterios de cambios de cobertura del suelo. .............................................. 43 Tabla 8 Valor de la UGG según el tipo y edad del ganado. ...................................................... 44 Tabla 9 Clasificación de coberturas del suelo por naturalidad. ............................................... 47 Tabla 10 Reclasificación de coberturas del suelo por naturalidad. .......................................... 47 Tabla 11 Categorías de naturalidad de las coberturas. ............................................................. 48 Tabla 12 Rangos de valores de índice Kappa............................................................................ 51 Tabla 13 Cuantificación de las coberturas del suelo para el año de 1985 en el municipio de Villagarzón. ........................................................................................................... 53 Tabla 14 Cuantificación de las coberturas del suelo para el año de 2014 en el municipio de Villagarzón. ........................................................................................................... 56 Tabla 15 Categorías de cambio identificadas durante el periodo de estudio 1985 y 2014. .... 59 Tabla 16 Diferencias de áreas de cobertura del suelo entre los años de 1985 y 2014. ........... 67 Tabla 17 Veredas con mayor intervención pecuaria con deforestación. ................................. 69 Tabla 18 Veredas con mayores índices de Regeneración / Restauración. ............................... 71 Tabla 19 Veredas con índices Altos y Muy altos de Intervención multipropósito con deforestación............................................................................................................... 73 Tabla 20 Veredas con índices de Intervención forestal selectiva............................................. 75 Tabla 21 Coberturas del suelo con y sin incidencia de prácticas ganaderas. ........................... 77 Tabla 22 Porcentajes y áreas de cada tipo de ganadería. ........................................................ 81 Tabla 23 Cuantificación de la naturalidad de coberturas, año 1985........................................ 82 Tabla 24 Cuantificación de la naturalidad de coberturas, año 2014........................................ 83 xi

Tabla 25 Cuantificación de la naturalidad de coberturas, año 2044........................................ 84 Tabla 26 Cuantificación de las coberturas de análisis y proyección de los años 1985,2014 y 2044. ....................................................................................................................... 86

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GLOSARIO CCI. Centro Común de Investigación.

CLC. CORINE Land Cover.

CO2. Dióxido de Carbono.

COGANASIS. Comité Ganadero de Puerto Asís – Putumayo.

Commodities. Los commodities o materias primas son bienes transables en el mercado de valores.

CONIF. Corporación Nacional de Investigación y Fomento Forestal.

CORINE. Coordination of the Information on the Environment CORMAGDALENA. Corporación Autónoma Regional del Río Grande de la Magdalena.

CORPOAMAZONIA. Corporación para el Desarrollo Sostenible del Sur de la Amazonía.

CUS. Cobertura y Uso del Suelo.

DEM. Modelo de Elevación Digital.

ESP. Empresa de Servicios Públicos.

EOT. Esquema de Ordenamiento Territorial.

Espacializar. Hace referencia al proceso de ubicar en el espacio geográfico una variable o característica.

ETC. European Thematic Center (Centro Temático Europeo).

FEDEGAN. Federación Colombiana de Ganaderos.

GCP. Punto de Control en Terreno ha. Hectárea.

HEDRES. Residencial Alta Intensidad.

IAvH. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt.

IDEAM. Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales.

IDW. Inverse Distance Weighted (Distancia Inversa Ponderada).

IGAC. Instituto Geográfico Agustín Codazzi.

IVM. Institute for Environmental Studies (Instituto de Estudios Ambientales).

LandSAT. Los LandSAT son una serie de satélites construidos y puestos en órbita por los Estados Unidos de América EEUU para la observación en alta resolución de la superficie terrestre.

LC. Land Change.

LCM. Land Change Model.

LDRES. Residencial Baja Intensidad.

LUCC. Land Use and Land Cover Changes.

MAAP. Proyecto de Monitoreo de los Andes Amazónicos.

MADR. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Agropecuario MADS. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.

MAVDT. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial MDRES. Residencial Media Intensidad.

MLP. Multi Layer Perceptron (Perceptrón de Multiples Capas).

MSSCUS. Mediante Simulación Simultanea de Cambio de Uso/Cobertura del Suelo.

ONGs. Organizaciones No Gubernamentales.

PIEDEMONTE. Nombre técnico usado para indicar el punto donde nace una montaña, así como a la llanura formada al pie de un macizo montañoso.

PNN. Parques Nacionales Naturales.

Potrero. Áreas donde predominan principalmente pastos para ganado.

1

QGIS. Quantum GIS. RAISG. Red Amazónica de Información Socioambiental Georeferenciada.

RMS. Root Mean Square (error), error cuadrático medio ó margen de error.

RNA. Redes Neuronales Artificiales.

SA. Sociedad Anónima.

SIG. Sistemas de Información Geográfica.

SIAC. Sistema de Información Ambiental de Colombia.

SINCHI. Instituto Amazónico de Investigación Científica para el Desarrollo Sostenible de la Amazonía Colombiana.

SSIAG. Sistema de Servicios de Información Ambiental Georeferenciada.

UPRA. Unidad de Planificación Rural Agropecuaria.

UDCA. Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales.

UGG. Unidad de Gran Ganado.

USGS. Servicio Geológico de los Estados Unidos.

WWF. World Wildlife Fund.

2

1. CAPITULO INTRODUCCIÓN

1.1.

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

En la creciente preocupación por el buen uso de los recursos naturales, en todo el mundo, es un reto que parece inalcanzable lograr el objetivo de ordenar el territorio de manera que se garantice la oferta y funcionalidad permanente de los recursos naturales. Bajo la vista de la problemática del calentamiento global, Herrera Carmona, Zapata y Moreno Gutiérrez (2014) exponen que los cambios en el uso del suelo (principalmente en la agricultura, la ganadería, la minería) generan conversiones de los ecosistemas naturales, permitiendo liberar a la atmosfera significativas cantidades de Dióxido de Carbono (CO2) y otros gases; por lo cual se estima que aproximadamente el 15% de las emisiones globales anuales de CO2 son aportados a consecuencia de la deforestación y la degradación de los bosques. He aquí la importancia de hacer control y ejercer protección de los recursos naturales como los que posee el bioma amazónico, la cordillera de los Andes, entre otros. En este sentido, Tonneijck (2009) señala que “Los Andes Ecuatorianos alojan frágiles ecosistemas tropicales montañosos de bosque y pastizales (páramo) de excepcional biodiversidad, los cuales están amenazados por cambios del uso de la tierra, por ejemplo la deforestación, el pastoreo y la quema” (p. 87). Esta amenaza se encuentra presente en la mayoría de los países que cuentan con dicha biodiversidad, y Colombia no es la excepción. El Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM, 2010a) manifiesta que la superficie de bosques transformada a otros usos del suelo entre el periodo de 1986 y 2001 ascendían a 118,000 ha por año, según los análisis de cartografía de coberturas vegetales del suelo, su uso y ocupación. Esta situación pone a la luz que el cambio de las coberturas de la tierra y su uso debe ser monitoreado de manera eficaz y eficiente, concentrando esfuerzos en los focos de deforestación que arrojan los estudios previos de escala gruesa. La Red Amazónica de Información Socioambiental Georeferenciada (RAISG, 2015) revela la importancia de esta región en Colombia al determinar que esta área contiene una “riqueza paisajística única y es una de las regiones que más alberga biodiversidad, gran importancia hídrica y de más alta diversidad lingüística” (p.12). Además, sostiene que 483,164 km2 corresponden a la Amazonía Colombiana, equivalentes al 42.3% del territorio continental colombiano y 6.2% del 3

bioma Amazónico. El Municipio de Villagarzón se encuentra situado estratégicamente en un sector del piedemonte Andino-amazónico que concentra una gran diversidad biológica y sus bosques nativos prestan múltiples servicios ecosistémicos a las comunidades acentuadas en este territorio. Sin embargo, el uso y ocupación del suelo no ha sido el más adecuado por distintas razones, lo cual ha conllevado a presentarse impactos negativos.

Procesos de deforestación de los bosques amazónicos son una de las causas más sobresalientes de estos impactos negativos; estos son generados por las comunidades con el fin de convertir estas tierras a otros usos que aparentemente serían más productivas, lo cual no necesariamente es cierto. “Actualmente existen planteamientos que alertan la necesidad de detener la deforestación y modificar los modos de ocupación y uso de la región” (SINCHI y WWF, 2015, p.21). Como dato diciente, SINCHI (Instituto Amazónico de Investigación Científica para el Desarrollo Sostenible de la Amazonía Colombiana) y WWF (World Wildlife Fund) (2015) mencionan que “para el desarrollo de la actividad forestal, entre 1998 y 2009, se concedieron permisos de aprovechamiento sobre un volumen de 961,904 m3, que representan 54% del volumen autorizado, en 67,533 hectáreas distribuidas en los departamentos de Amazonas, Caquetá y Putumayo” (p.35). Los principales puntos de extracción fueron Cartagena del Chairá, San Vicente del Caguán, en Caquetá, y Villagarzón y Puerto Leguízamo en el Putumayo.

1.2.

OBJETIVOS

1.2.1. OBJETIVO GENERAL Identificar la transformación del paisaje natural del Municipio de Villagarzón, Putumayo, Colombia, en el periodo 1985 a 2014, su ocupación actual por la ganadería y su proyección a futuro 2044.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Identificar la transformación del paisaje entre los años 1985 y 2014 en el Municipio de Villagarzón, Departamento de Putumayo.



Determinar la distribución actual del tipo de ganadería en el Municipio de Villagarzón (Putumayo) como agente transformador del paisaje natural.

4



Proyectar un escenario futuro del cambio del paisaje a 2044 según los cambios entre 1985 y 2014.

1.3. 

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ¿Cuántas hectáreas de bosque natural han disminuido o aumentado desde 1985 hasta 2014 en el municipio de Villagarzón?



¿La ganadería que predomina en el municipio de Villagarzón es extensiva, semi-extensiva, mejorada o intensiva?



¿Cuál será el escenario futuro de las coberturas de la tierra del municipio de Villagarzón si se continúa con las mismas prácticas de uso y ocupación del suelo?

1.4.

HIPÓTESIS.

El paisaje natural del municipio de Villagarzón, Putumayo, Colombia, ha sido transformado

significativamente

por

procesos

de

deforestación;

estas

áreas

transformadas, hoy en día se encuentran ocupadas en gran porcentaje por la ganadería extensiva.

1.5.

JUSTIFICACIÓN.

Puesto que el municipio de Villagarzón se caracteriza por poseer un gran potencial biológico y variabilidad ecosistémica, con el paso del tiempo se ha visto impactado de forma negativa por la presión antrópica que se ha ejercido de forma desordenada sobre el territorio. Por ello, es necesaria la realización de esta investigación haciendo uso de las eficientes herramientas de procesamiento digital de productos de sensores remotos y las técnicas y métodos avanzados de análisis geoespacial. El desarrollo de esta investigación permitirá generar conocimiento con el fin de identificar los sectores y/o veredas del municipio de Villagarzón que están presentando mayores cambios en la trasformación del paisaje natural como el bosque altoandino que es de vital importancia para el almacenamiento y producción de agua, entre otros. Este proceso contribuirá a la toma de 5

decisiones oportunas que conlleven a ordenar el territorio de una manera eficiente con criterios de sostenibilidad ambiental. La motivación para el desarrollo de esta investigación reside en lograr que los resultados que arroje este estudio se articulen en los procesos de ordenamiento territorial como los EOT (Esquemas de Ordenamiento Territorial) del municipio, con el propósito de establecer la inclusión de los resultados dentro de la dimensión biofísica en el enfoque ecosistémico. Esta puede ser una estrategia de gran valor añadido a la conservación y uso sostenible de los recursos naturales.

Muchas de las regiones de Colombia carecen de instrumentos y/o modelos de estudios que permitan tener una directriz a seguir para desarrollar caracterizaciones de la situación histórica sobre el cambio de las coberturas de la tierra y el deterioro de estas; por ello, es preciso que investigaciones como esta puedan llegar más allá de la comprensión de la dinámica de un determinado territorio y sirva como un modelo a seguir para ser aplicado en otros lugares. Nuevamente, es así como la ciencia geográfica contribuye a través de la investigación y el empleo de las herramientas de Sistemas de Información Geográfica (SIG), la facilidad de conocer de una manera más sencilla y congruente los conflictos que se presentan en el uso del suelo y su distribución espacial de un municipio. La correcta aplicación de estas herramientas permite obtener un acercamiento de una visión a futuro de lo que puede generar la implementación de las prácticas incorrectas y lo perjudicial que puede resultar al bienestar de las comunidades.

Consecuentes con esto, la intensión es generar información que apoye los equipos de gobierno a dar solución a los problemas considerados como prioritarios para la conservación ambiental y que atañen el territorio colombiano.

1.6.

ALCANCE.

Esta investigación busca servir como un soporte técnico y sólido para la toma de decisiones acertadas que permitan darle rumbo a las actividades y usos del suelo que se vienen desarrollando en el municipio de Villagarzón (Putumayo). La cartografía que se genera en este estudio se presenta a escala 1:100,000 debido a que las imágenes utilizadas para el procesamiento corresponden a productos LandSAT con resolución de 30 6

metros; siendo este uno de las principales limitantes para poder generar un estudio más detallado y de mejor resolución. Concerniente al estado de las coberturas, solo se comparará los dos periodos (1985 y 2014) para cuantificar como un todo la transformación del paisaje natural y no a modo de un estudio multitemporal.

Por otro lado, el conocimiento que genera esta investigación acerca de la distribución y tipo de ganadería del municipio beneficiará a las entidades competentes como el Comité Ganadero de Puerto Asís – Putumayo (COGANASIS), la Corporación para el Desarrollo Sostenible del Sur de la Amazonía (CORPOAMAZONIA), la Alcaldía Municipal de Villagarzón, etc, para definir de manera más apropiada las medidas de conservación, mitigación y mejoramiento de los recursos naturales como agua y bosque para un aprovechamiento equilibrado y sostenible. Por último, la proyección del estado de las coberturas del suelo al año de 2044 resultante de la simulación según la dinámica del uso del suelo en las últimas tres décadas intenta generar concienciación a las comunidades acerca del uso desproporcionado que se le está dando especialmente al bosque y sobre cómo se reduciría este tipo de cobertura si se continua con las mismas prácticas de aprovechamiento.

7

2. CAPÍTULO REVISIÓN DE LITERATURA

2.1.

MARCO TEÓRICO

Paisaje Natural: Orozco y Salcedo (2011) definen el paisaje natural como un complejo territorial natural en el cual se diferencian diversos componentes como: el relieve y sus irregularidades juntamente con aquella parte de la superficie terrestre que está formado por material no consolidado capaz de sostener vida vegetal.

Transformación del paisaje natural: Jaramillo, Rojas y Ortíz (2011) refieren la transformación del paisaje natural como el conjunto de los procesos naturales, las dinámicas de colonización y la expansión de las actividades productivas que generan efectos resultantes como la fragmentación del hábitat, la erosión del suelo, la pérdida de biodiversidad biológica y cultural, la contaminación de los cuerpos de agua, la bioacumulación de sustancias tóxicas en fauna perteneciente a la cadena trófica del hombre y la alteración de la dinámica ecosistémica.

Clasificación de la cobertura de la Tierra: Esta clasificación corresponde a la caracterización de las coberturas naturales y antropizadas presentes en el territorio colombiano mediante la adaptación de la metodología CORINE Land Cover (IDEAM, 2010b) para escalas 1:100,000.

CORINE Land Cover: Metodología europea de clasificación de coberturas de la tierra adaptada para Colombia a escala 1:100,000. El término CORINE surge a partir de las iniciales de Coordination of the Information on the Environment; y los principales objetivos de esta metodología a manera general son: compilar la información sobre el estado del ambiente; coordinar dicha compilación y a su vez organizar la información para asegurar su consistencia y compatibilidad (IDEAM, 2010b).

Niveles de Interpretación. Los niveles de interpretación de coberturas del suelo de esta metodología se determinan así:

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

Nivel 1: Cinco categorías que corresponden a las cinco mayores clases de cobertura del planeta



Nivel 2: Quince categorías para uso en escalas 1:500,000 a 1:1,000,000.



Nivel 3: Cuarenta y cuatro categorías para usar en proyectos de escala 1:100,000.

Categorías adicionales pueden agregarse a partir del nivel 3, o para conformar un cuarto nivel

La Tabla 1 presenta la cuantificación de estas categorías.

Tabla 1 Número de categorías de interpretación de coberturas del suelo hasta tercer nivel en Europa y Colombia

Nivel 1 2 3

No. de Categorías 5 15 44

Lugar

Nivel

Europa Europa Europa

1 2 3

No. de Categorías 5 15 55

Lugar Colombia Colombia Colombia

Las unidades de cobertura y sus respectivos niveles que se han determinado para ser cartografiables en Colombia se presentan en la Tabla 2. Estas unidades de cobertura de la tierra son las más representativas en el territorio nacional colombiano.

9

Tabla 2 Unidades de cobertura de la tierra y niveles de interpretaciรณn para Colombia.

Fuente: (IDEAM, 2010b)

10

2.2.

CATEGORÍAS DE COBERTURA DEL SUELO RELEVANTES EN EL ÁREA DE ESTUDIO.

En este ítem se hace la caracterización de las coberturas vegetales presentes en la zona de estudio. Seguidamente se hace una breve descripción de los trece tipos de coberturas que se presentan en la Tabla 3:

Tabla 3 Unidades de cobertura del suelo identificadas en la zona de estudio.

Código CLC* Unidad de cobertura del suelo 111 Tejido urbano continuo 112 Tejido urbano discontinuo 231 Pastos limpios 233 Pastos enmalezados 242 Mosaico de pastos y cultivos 243 Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales 244 Mosaico de pastos con espacios naturales 311 Bosque natural denso 313 Bosque fragmentado 321 Herbazal denso 323 Vegetación secundaria o en transición 331 Zonas arenosas naturales 511 Ríos * Código utilizado en la nomenclatura de la metodología de CORINE Land Cover adaptada para Colombia

Las siguientes definiciones se encuentran basadas en las descripciones detalladas de la metodología de CORINE Land Cover adaptada para Colombia (IDEAM 2010b); sin embargo, algunas se ajustaron a condiciones particulares de la zona de estudio.

Tejido urbano continuo (111). Identifica las áreas correspondientes a edificaciones y los espacios adyacentes a dichas edificaciones. Estas edificaciones, vías y demás superficies artificiales representan más del 80% del área del terreno cartografiado con esta unidad.

Tejido urbano discontinuo (112). Representa las áreas de superficie del terreno cubierta por edificaciones y espacios verdes principalmente. Las vías, e infraestructura construida

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se configuran de manera dispersa y discontinua. Esta discontinuidad generalmente se encuentra ocupada por vegetación.

Pastos limpios (231). Estas áreas identifican zonas ocupadas por pastos de diferentes tipos y un porcentaje de cubrimiento superior al 70% de la superficie del terreno; en estas áreas principalmente se presentan prácticas de manejo asociadas a limpieza, fertilización, entre otros, que impiden el crecimiento o desarrollo de otras coberturas. Para el municipio de Villagarzón principalmente estas áreas se encuentran dedicadas a la ganadería.

Pastos enmalezados (233). Estas áreas representan tierras cubiertas por pastos y vegetación que comúnmente se conoce como malezas y configurando asociaciones de vegetación secundaria; estas se producen principalmente debido a bajas o pocas prácticas de manejo de los pastizales y el abandono de estas áreas, donde la altura de esta vegetación secundaria por lo general no supera el 1.5 metros de altura.

Mosaico de pastos y cultivos (242). Esta unidad cartográfica identifica tierras ocupadas por pastos y cultivos donde la parcelación de estas dos coberturas es inferior a 25 ha y la apariencia en la distribución de estas coberturas es muy intrincada para cartografiarse individualmente. Tanto los cultivos como los pastos no deben superar el 70% de la unidad (polígono) de mosaico.

Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales (243). Estas superficies identifican una asociación de cultivos, pastos y espacios naturales donde cada una de estas unidades de cobertura que conforman el mosaico no pueden ser representadas individualmente como parcelas superiores a 25 ha; además, las coberturas de cultivos y pastos ocupan entre el 30% y 70% de la unidad de mosaico cartografiada. Los espacios naturales corresponden principalmente a bosques de cualquier tipo de carácter natural, vegetación secundaria sin intervención o poco transformadas que han permanecido en un estado natural o casi natural. Esta asociación de unidades debe ser igual o superior a las 25 ha.

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Mosaico de pastos con espacios naturales (244). Estas unidades se encuentran conformadas por la asociación de coberturas de pastos y espacios naturales que no pueden ser representados cartográficamente como unidades de parcelación individual debido a que su área es menor a 25 ha Cada cobertura de pastos o de espacios naturales oscila entre el 30% y 70% de la unidad de mosaico cartografiada. Los espacios naturales corresponden principalmente a bosques de cualquier tipo de carácter natural, vegetación secundaria sin intervención o poco transformadas que han permanecido en un estado natural o casi natural. Esta asociación de coberturas (mosaico) debe ser igual o superior a 25 ha.

Bosque natural denso (311). Identifica superficies de cobertura vegetal boscosa arbórea con una conformación de estrato más o menos continua, donde la cobertura boscosa es superior al 80% de la superficie total cartografiada (polígono). Estos bosques se caracterizan por tener un dosel superior a los 15 metros de altura y no presentan eventos de inundaciones en temporadas de lluvias. Estas unidades deben ser iguales o superiores a 25 ha.

Bosque fragmentado (313). Estas unidades de bosque identifican superficies boscosas densas o abiertas donde la continuidad horizontal se encuentra afectada por presencia de fragmentos de otras coberturas principalmente de pastos, vegetación en transición y/o cultivos donde su asociación de fragmentos representa entre el 5% y el 30% de la unidad cartografiada. Estos fragmentos no deben superar una distancia de 250 metros entre sí.

La delimitación del bosque fragmentado debe ser igual o superior a 25 ha.

Herbazal denso (321). Estas superficies identifican unidades de cobertura del suelo tipo herbáceo denso que tienen presencia de elementos arbustivos y arbóreos dispersos.

Particularmente esta unidad en este estudio hace referencia a cobertura típica de páramos y sub-páramos. Esta unidad cartográfica debe ser igual o superior a 25 ha.

Vegetación secundaria o en transición (323). Esta cobertura vegetal del suelo es el resultado de procesos de sucesión posteriores a la intervención destructiva parcial o total 13

de la vegetación primaria, la cual puede encontrarse en un estado avanzado de recuperación con tendencia al estado original. Esta recuperación no es por la introducción intencional de coberturas ya que estas corresponden a otra categoría como los bosques secundarios. Estas unidades cartográficas deben ser iguales o superiores a 25 ha.

Zonas arenosas naturales (331). Identifica superficies planas y bajas conformadas por suelos pedregosos y arenosos sin vegetación pero que pueden tener de forma dispersa arbustales. Su conformación para este estudio en particular corresponde a depósitos de tipo aluvial como bancos de arena del río Mocoa.

Ríos (511). Esta unidad cartográfica identifica las corrientes naturales de agua que fluye con continuidad donde el ancho del rio es igual o mayor a 50 metros y su superficie señala un área superior a 25 ha.

2.3.

DEFINICIÓN DE LOS CRITERIOS DE CAMBIO DE COBERTURAS

A continuación, se presenta la definición de los criterios de cambio de las coberturas del suelo bajo las condiciones naturales y ambientales que se presentan o que se podrían dar en el municipio de Villagarzón.

Urbanización. Hace referencia a las situaciones donde cualquier tipo de cobertura del suelo pasa a ser constituido por infraestructura o edificaciones de manera continua o discontinua principalmente producto de la expansión urbana. Portilla y Coral (2012) indican que este cambio es el proceso de aprovechamiento de predios con fines de adecuarlos y dotarlos de servicios básicos como alcantarillado, energía y acueducto para sustentar el crecimiento poblacional.

Intervención pecuaria. Según Guerrero y Ortega (2012), está direccionada a la introducción y desarrollo de actividades ganaderas generalmente con fines de producción de leche y carne; esta introducción genera modificaciones en las coberturas del suelo, principalmente en las que no disponen de algún tipo de bosque o espacios naturales (relictos de bosque).

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Intervención pecuaria con deforestación. Al igual que la anterior definición, esta relaciona la introducción y desarrollo de actividades ganaderas con fines de producción de leche y carne; sin embargo, esta intervención modifica las coberturas del suelo que disponen de espacios naturales y/o bosques, evidenciando procesos de deforestación.

Como ejemplo, Portilla y Coral (2012) señalan que particularmente se puede dar cuando cualquier tipo de bosques o mosaicos con espacios naturales pasan a ser pastos limpios o enmalezados, o bosques que pasan a ser mosaicos que incluyen coberturas de pastos.

Intervención agrícola. Este proceso de intervención está asociado al cambio de la cobertura vegetal producto de la introducción de cultivos. La intervención agrícola se presenta con el fin de destinar las áreas con coberturas naturales a áreas productivas e incrementar la tenencia de la tierra. Además, Guerrero y Ortega (2012) hacen alusión que, en Colombia, la siembra de cultivos ilícitos (coca) es una actividad que ha incidido en el desmonte y la quema de las áreas naturales, inicialmente fragmentando las coberturas de bosques.

Intervención Agropecuaria con deforestación. Es cuando se presenta la combinación de las dos intervenciones, es decir, intervención pecuaria e intervención agrícola. El desarrollo de esta intervención busca la ampliación de las actividades productivas con el fin de que la parte agrícola sirva como un complemento de cabecera a la economía que está brindando la ganadería, o viceversa. Este cambio se presenta cuando las coberturas vegetales de bosques o mosaicos que incluyen espacios naturales son modificadas con la introducción o ampliación de las áreas de pastos y cultivos generando como resultado la fragmentación o disminución de los bosques y/o espacios naturales mediante actividades de deforestación (Portilla y Coral, 2012).

Intervención forestal selectiva. Hace referencia a las coberturas que han experimentado cambios mediante el aprovechamiento forestal que comúnmente relaciona la acción de extraer la madera nativa comercial de un área boscosa, pero sin alterar significativamente la estructura y funcionalidad del bosque. Es decir, la extracción de la madera no genera 15

fragmentación del bosque o si el bosque ya ha sido fragmentado, este no pasa a tener una configuración de mosaico (Guerrero y Ortega, 2012).

Intervención multipropósito con deforestación. Cuellar (2016) propone que esta intervención refleja la acción de despojar un terreno de sus árboles y plantas, es decir, es la destrucción de los bosques por la acción humana con distintos propósitos como introducción de cultivos, pastos para la ganadería, comercialización de madera, etc. La deforestación no es lo mismo que la degradación forestal, que consiste en una reducción de la calidad del bosque, pero ambos procesos están vinculados y provocan diversos problemas. Pueden producir la erosión del suelo y la desestabilización de las capas freáticas, lo que a su vez favorece las inundaciones o sequías. Entre las principales causas de la degradación forestal se destaca el excesivo acopio de leña, el sobrepastoreo, los incendios y las malas prácticas y abuso en el aprovechamiento de la madera.

Regeneración / restauración. La restauración ecológica se define como la aplicación de técnicas y estrategias tendientes al restablecimiento parcial o total de la estructura y función de los ecosistemas perturbados. Sin tener en cuenta los casos en que predomina una intervención mediante obras civiles, existen 2 tendencias principales para enfrentar el problema al que se refiere la definición anterior; de un lado, un enfoque productivo u orientado hacia lo "agroforestal" y de otro, un enfoque "ecológico" que no espera rendimientos de tipo económico (MAVDT y CONIF, 2003).

Sucesión Vegetal. Considerada en este estudio como progresiva y es evidente cuando parte del suelo está sin cobertura vegetal. Esta se podría clasificar en dos tipos: la sucesión primaria y la secundaria, aunque para efectos prácticos en esta investigación no se detalla en la cartografía. La sucesión primaria es la que se inicia en un lugar donde nunca ha habido vegetación, como zonas arenosas representadas en depósitos aluviales, o cuando un río abandona su cauce natural. La sucesión secundaria supone la existencia anterior de vegetación, que se encuentra alterada o destruida de forma natural o antrópica. El desarrollo de la sucesión secundaria suele ser más rápido que el de la

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primaria, debido a la existencia de dos elementos: un suelo ya formado y semillas (Ferriol, s.f.).

Erosión. Se refiere a “la pérdida de la capa superficial de la corteza terrestre por acción del agua y/o del viento, que es mediada por el ser humano, y trae consecuencias ambientales, sociales, económicas y culturales” (IDEAM, UDCA, 2015, p.14). Este cambio en la cobertura del suelo, para este estudio, se observa cuando cualquier tipo de cobertura vegetal del suelo pasa a ser zonas arenosas producto de la acción hídrica y dinámica de los ríos.

Retorno de cauce. Este cambio específicamente se refiere en este estudio a los casos en que las unidades de cobertura arenosa natural cambian a cobertura de cuerpos de agua de los ríos, producto natural de la dinámica de este.

Divagación de cauce. Hace referencia al abandono del río de su cauce natural por cuestiones naturales o intencionales antrópicas, generando la aparición de bancos de arena (depósitos aluviales) generalmente de apariencia trenzada.

2.4.

OTRAS DEFINICIONES.

Unidad mínima de mapeo. El IDEAM (2010b) establece que “la unidad mínima cartografiable para la escala 1:100.000 es de 25 hectáreas, excepto para los territorios artificializados, donde la unidad mínima es de cinco hectáreas” (p.9). En este sentido es necesario tener en cuenta aspectos como: 

Legibilidad en un mapa impreso y fácil digitalización desde fuentes impresas.



Proveer una representación de las características esenciales del terreno en relación con la información temática.



Compensar los beneficios de los productos en relación con el costo de la información y el proceso.

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Proyección de la cobertura de la tierra: Hace referencia a “proyectar los cambios esperados en los usos de la tierra y la transformación de las coberturas naturales” (Leija, Reyes, Reyes, Flores y Sahagún, 2016, p.129).

Uso del suelo: Corresponde a las prácticas de aprovechamiento que se desarrollan sobre la superficie terrestre donde existe un bien heterogéneo, fino e inamovible, aunque sustituible bajo ciertas condiciones, y por eso ciertos terrenos o lugares son más deseables que otros (Guerrero y Ortega, 2012).

Frontera agropecuaria: “Límite del suelo rural que separa las áreas donde las actividades agropecuarias están permitidas, de las áreas protegidas, las de especial importancia ecológica, y las demás áreas en las que las actividades agropecuarias están excluidas por mandato de la ley” (UPRA, MADR, 2017, p.27).

Hotspots: Hace referencia a la identificación de “áreas con las densidades más altas de deforestación”(MAAP, 2018, ¶1).

Praderización: Es el incremento de las áreas con pastos sembrados y manejados por la población humana, en el intervalo entre dos periodos evaluados (SINCHI, 2011).

Unidad Gran Ganado (UGG): Castillo y Ortega (2016) señalan que representa los requerimientos nutricionales de una vaca de 450 Kg, los cuales consumen 13.5 Kg de forraje seco por día.

Capacidad de Carga: Cantidad de UGG por unidad de área; para este estudio en particular se utiliza la hectárea. Capacidad de carga = UGG / hectáreas en potreros. La capacidad de carga permite definir el tipo de ganadería (Castillo y Ortega, 2016).

Tipo de Ganadería Extensiva: es una práctica ganadera en donde se destinan bajos recursos para la obtención de productos (leche, carne, bovinos) y grandes extensiones de terreno en pasturas nativas a cielo abierto, con bajo aporte nutricional en donde pastan 18

un bajo número de animales menos de 0.5 UGG/ha, en este modelo de explotación ganadera se destina a la naturaleza la responsabilidad de producir (Castillo y Ortega, 2016).

Tipo de Ganadería semi-extensiva: Una vez mejora el estado de los caminos entre otro tipo de infraestructura social en las áreas de colonización, se evidencia el cambio de pasturas nativas a gramíneas mejoradas obligado por la necesidad de mejorar la oferta forrajera, no se aplican enmiendas, no se fertiliza el suelo, los áreas de pastoreo son superiores a las 3 ha, con cercos tradicionales de alambre de púa y posteadura acerrada cada 2 metros de distancia, el tamaño de los potreros no permite su rotación efectiva.

Todos estos aspectos conllevan al deterioro del suelo y los bajos rendimientos productivos, la capacidad de carga se encuentra en una UGG/ha (Castillo y Ortega, 2016).

Tipo de Ganadería Mejorada: El mejoramiento de la ganadería en el Departamento del Putumayo se ha logrado con la inclusión de tecnologías como la cerca eléctrica que permite el uso de menos madera para posteadura (en fincas planas 1 poste cada 8 a 10 metros), la rotación de potreros que conlleva a la menor compactación del suelo, mejor aprovechamiento del forraje y materia orgánica y una mayor capacidad de carga de más de 1 UGG hasta 2 UGG/ha (Castillo y Ortega, 2016).

Tipo de Ganadería Semi-intensiva: este tipo de ganadería incluye acciones para el mejoramiento de pasturas con gramíneas para corte y acarreo; se evidencia en estas fincas avances en la adopción de prácticas de conservación de forraje (ensilaje), aplicación de enmiendas, el aprovechamiento de la materia orgánica, suplementación con sales mineralizadas, mejoramiento genético. Se evidencian áreas de potreros menores a 1 ha con cercos eléctricos para una rotación efectiva de potreros permitiendo tiempos de descansos de las praderas, facilitando el manejo integrado de plagas y logrando capacidades de carga superiores a las 2 UGG hasta 3 UGG/ha (Castillo y Ortega, 2016).

19

2.5.

MARCO HISTÓRICO

A nivel mundial se han realizado estudios acerca de la cuantificación del bosque y las demás coberturas del suelo; sin embargo, es en los últimos años donde se ha acentuado más el interés en monitorear los bosques y hacer seguimiento a las prácticas del uso del suelo. Dichos estudios se realizan con el ánimo de identificar las acciones necesarias para realizar una gestión ambiental que evite el deterioro de los recursos naturales, principalmente los que prestan servicios ambientales. Sumado a esto, se pretende articular un equilibrio eco-sistémico sostenible. Por lo anterior, Hansen et al. (2013) aseguran que la prestación de los servicios ecosistémicos como el suministro de agua, la diversidad biológica, la regulación del clima, el almacenamiento de carbono, entro otros, son afectados por el cambio de la cobertura forestal. Bajo esta mirada, Hansen, et al.

(2013) señalan que los esfuerzos se han centrado en la utilización de productos de sensores remotos con resolución espacial de 30 metros, obteniendo como principales resultados el mapeo de la perdida y ganancia de la cobertura arbórea global entre los periodos de 2000 a 2012, identificando una pérdida de 2.3 millones de Km² de bosques debido a perturbaciones durante el periodo de estudio y el establecimiento de 0.8 millones de Kms² de nuevos bosques.

Desde un contexto global, Rautner, Leggett y Davis (2013) afirman mediante el estudio que incluyo 24 catalizadores para reducir el impacto de las commodities que ponen en riesgo a los bosques tropicales, que las mayores causas globales directas de degradación forestal y deforestación corresponden al comercio y producción de las commodities que intervienen en producción de carne, madera, aceite de palma, soya, pulpa y papel. Esta deforestación está poniendo en riesgo la biodiversidad global y la seguridad de los bienes y servicios ecosistémicos que estos prestan. El crecimiento de la población mundial, la gobernanza débil y la pobreza hacen parte de las causas subyacentes que bajo determinadas interacciones específicas y complejas influencian las commodities para que estas se vuelvan causantes directos de la deforestación. En otros términos, el avance de la frontera agropecuaria en gran porcentaje termina dando como resultado la praderización o conversión de otras coberturas a pastos en las zonas intervenidas antrópicamente; estudios como el de Macedo et al. (2011) es congruente con lo anteriormente dicho al 20

revelar que, de acuerdo al estudio que comparó la deforestación de la frontera amazónica de Mato Grosso en 2006 a 2010, disminuyó en un 30% respecto al que se presentó entre 1996 a 2005. Esta investigación utilizó datos de satélite, estadísticas de producción, posibles controladores de mercado y políticas asociadas a estas tendencias. Como datos concluyentes presentó que, aunque la expansión de tierras de cultivo se redujo del 10% al 2% de la deforestación entre los dos periodos, fue la expansión de los pastizales que representó en mayor proporción la parte de la deforestación restante. Este como caso puntual deja en claro que es evidente la posibilidad de reducir la deforestación y aumentar la producción agrícola en las fronteras de los bosques tropicales siempre y cuando las políticas instauradas para el uso y aprovechamiento de los recursos naturales sean las más apropiadas sobre las áreas que ya han sido intervenidas; aunque también queda en duda la efectividad de las políticas gubernamentales en los escenarios donde las condiciones futuras del mercado favorecen otro auge en el desplazamiento de la frontera agrícola.

Por ejemplo, estos auges se pueden ver marcados como lo expone la idea de Altamirano y Lara (2010):

Por largo tiempo los bosques del área de estudio han sido seriamente deforestados y degradados debido a la extracción de árboles para habilitación de terrenos agrícolas y para producción de leña para combustible. Las causas de la alta tasa de deforestación encontrada en este estudio también podrían asociarse al alto consumo de maderas nativas para uso industrial, como ha sido reportado en estudios anteriores (¶35).

Estos auges pueden verse afectados o cambiados según las influencias económicas regionales donde el periodo de afectación sobre las coberturas boscosas sea temporal y el retorno a la recuperación sea retomado. Guerrero y Ortega (2012) argumentan como uno de los factores principales del cambio de la cobertura vegetal en el área de influencia occidental del Parque Nacional Natural PNN Complejo Volcánico Doña Juana – Cascabel, la instauración de cultivos ilícitos como la amapola en la década de los 90s. Sin embargo, 21

estas prácticas al día de hoy han disminuido casi en su totalidad en esta área, muy probablemente por la gestión ambiental que ejerce la administración del PNN. Otro aspecto de suma relevancia que influencia directamente la recuperación o deterioro de los recursos naturales, se encuentran ligados a las condiciones de cambio del uso de la tierra; un panorama más claro respecto a estas condiciones que se pueden dar lo presenta el estudio de Rodriguez, Armenteras y Retana (2012) quienes exponen a los cambios del uso y cobertura de la tierra LUCC por sus siglas en Ingles Land Use and Land Cover Changes, como uno de los factores más importantes en la pérdida de biodiversidad en los ecosistemas. Este estudio realizado para la zona de los Andes colombianos para un periodo de análisis entre 1985 a 2008, analiza cuatro sub-modelos de cambio representados por: la deforestación, la intensificación de cultivos, la conversión a pastos o praderización y el abandono. Parcialmente se consideró asociar estos sub-modelos a variables socioeconómicas, demográficas, abióticas, entre otras, para finalmente considerar tres escenarios de cambio: el de referencia, el de intensificación de cultivos y el de praderización o incremento de pastizales. Concluyentemente este estudio reveló que la praderización tiene tal vez la más importante contribución de cambio con un 84%.

Significativamente en las variables que son más relevantes para explicar estos cambios de cobertura del suelo, se identifica: el tipo de suelo y la distancia de carreteras entre los pastizales y las ciudades. Complementario a esto, el estudio ha permitido deducir que el escenario de conversión de pastizales podría fundamentar el mayor impacto en los ecosistemas naturales generando una perdida aproximada del 28% al 30% del área de cobertura natural en 2050, resaltando que algunos de los hotspots de cambio identificados poseen actualmente un estado de conservación saludable con grandes extensiones de bosque. Colombia cuenta con una diversidad de especies tanto de fauna como de flora inmensa, y aunque estudios que se han concentrado en la parte de la amazonia colombiana han presentado los altos índices de deforestación, otros estudios como el de Acosta (2015) ha tenido un periodo de estudio entre el año 2000 y 2012 infiriendo respecto a la deforestación que otros municipios tienen mayores tasas de deforestación:

22

El porcentaje de deforestación departamental en cada uno de los periodos de tiempo presentó características diferenciales. El departamento con máximo porcentaje de deforestación obtenido en el periodo de 2000 – 2005 y 2005 -2010 fue Atlántico con un 44.07% y 36.38% respectivamente, seguido de Sucre con un 36.33% y 23.04% respectivamente. Departamentos como Cundinamarca, Guajira y Magdalena presentaron en el primer periodo de tiempo evaluado más del 10% de deforestación. Para el periodo de tiempo 2010 – 2012 los porcentajes obtenidos en todos los departamentos no superaron el 1%. Los departamentos con mayor porcentaje fueron con 0.7% Putumayo y Santander seguidos con un 0.6% Norte de Santander, Guaviare y Caquetá (p.36).

Ambientalmente no todos los reportes han sido desalentadores. En Colombia, en los departamentos de Putumayo, Nariño, Cauca, Valle y Eje cafetero, dieron lugar a otro origen que favoreció la disminución de la deforestación y la recuperación de áreas naturales fuertemente intervenidas. Esta disminución se dio durante los años 2003 a 2008 parcialmente, periodo durante existió las llamadas “Piramides” las cuales principalmente consistieron en organizaciones que se encargaban de hacer captación masiva e ilegal de dinero bajo la promesa de proveer intereses a los usuarios de hasta un 150% mensual de su capital invertido. La influencia de estos sucesos se materializó en gran manera en el abandono de las prácticas agrícolas y de deforestación debido a que era más rentable invertir en las “Piramides” que tener que ir a trabajar.

Parte del anterior supuesto es soportado en el estudio realizado por SINCHI y WWF (2015) el cual menciona que:

La disminución de la deforestación en el segundo periodo (2000 - 2005) se debió en gran parte, al papel que jugaron en ese momento las pirámides en el Putumayo, que condujo a que los frentes de deforestación disminuyeran su velocidad, dado que las gentes vendieron sus ganados y algunos activos, para invertir en las pirámides y el pago se recibía en dinero en efectivo en plazos muy cortos, lo que reemplazó el trabajo rural; a esta situación se asocia también al auge 23

de la actividad petrolera. Los campesinos y demás productores del campo ya no trabajaban las fincas, tampoco vendían su fuerza de trabajo, no se conseguía gente para jornalear, y también creció la oferta de empleo con las empresas del petróleo, lo que ocasionó una caída importante de las tasas de deforestación a nivel regional (p.53).

A manera de conclusión es importante destacar que, aunque los esfuerzos permiten frenar la práctica de deforestación y uso intensivo y desmedido de los recursos naturales, es difícil recuperar la cobertura de los ecosistemas primarios (Sotelo, Chichia, Sorani, y Flores, 2015).

24

2.6.

MARCO METODOLÓGICO

Consideraciones sobre las coberturas del suelo en Colombia. Varios métodos existen hoy en día para caracterizar cuál ha sido la dinámica espacial de las coberturas del suelo para determinada área; algunos se concentran en monitorear solamente los bosques, otros los cultivos ilícitos, otros las especies vegetales que están en vía de extinción, entre otros.

Bajo esta mirada, y dada la importancia que representa el contar con información de coberturas para los procesos de ordenación y monitoreo ambiental del territorio colombiano, entre los institutos IDEAM, IGAC (Instituto Geográfico Agustín Codazzi), SINCHI, IAvH (Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt) y PNN, en el año 2008 formalizaron un convenio de cooperación que permitió generar la información para el sector sur-oriental de la Amazonia, y para el sector oriental de la Orinoquia (IDEAM, 2012b). Luego, en Colombia se adoptó la metodología Europea de clasificación de coberturas de la tierra CORINE Land Cover para escala de trabajo 1:100,000. Esta metodología ha permitido unificar criterios, métodos y conceptos para conocer como está cubierto el territorio continental del país. El Mapa de Coberturas de la Tierra de la Cuenca Magdalena-Cauca, escala 1:100,000, desarrollado por el IDEAM, el IGAC y la Corporación Autónoma Regional del Río Grande de la Magdalena (CORMAGDALENA), ha servido de fundamento base para adaptar la metodología CORINE Land Cover para Colombia y definir la actual leyenda nacional de coberturas de la tierra (IDEAM, 2010b). Básicamente en este proyecto se implementó por primera vez dicha metodología europea de CORINE y se definió la metodología colombiana.

Por otro lado, el IDEAM y el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) han preparado como un estándar en Colombia la metodología para la actualización del mapa de cobertura de la tierra. Básicamente esta consistió en definir los procesos de reinterpretación de productos de sensores remotos teniendo disponible como base la clasificación de coberturas del suelo de un periodo anterior al de la captura de las imágenes.

Esta metodología de actualización hace referencia a los lineamientos básicos y metodológicos en la actualización de nuevos periodos de cobertura de la tierra en base a 25

periodos más antiguos teniendo como base la Guía Técnica de Actualización CORINE Land Cover 2000 realizada por el Centro Temático Europeo en Coberturas del Suelo (ETC Land Cover) y el Centro Común de Investigación (CCI) y las experiencias adquiridas y documentadas durante el proceso de reinterpretación del período 2005 – 2009 y otros períodos por parte de algunas entidades participantes del proceso CLC Colombia (IDEAM, 2012b). Actualmente el Instituto SINCHI ha realizado la actualización de línea base de coberturas del suelo al año 2014 y se encuentra disponible en formato shapefile en la página web: http://sig.anla.gov.co:8083/

Consideraciones de interpolación. La interpolación predice valores para las celdas de un raster a partir de una cantidad limitada de puntos de datos de muestra. Puede utilizarse para predecir valores desconocidos de cualquier dato de un punto geográfico, tales como: elevación, precipitaciones, concentraciones químicas, niveles de ruido, etc. (ESRI, 2016a).

A continuación, se revisa las herramientas de interpolación de Ponderación de Distancia Inversa (IDW) y Kriging como opcionales para identificar la interpolación de una variable a partir de la dispersión espacial de puntos.

Strobl, Resl, Atzmanstofer y Zurita (2012) señalan que el Método de IDW es uno de los más flexibles y de mayor uso dentro de los métodos de interpolación, indicando que este está basado en la superposición “mientras más cerca está un punto estimado a un punto de muestra, sus valores van a ser más similares” (p.9). Por otro lado, el método de Kriging es un procedimiento geoestadístico avanzado que genera una superficie estimada a partir de un conjunto de puntos dispersados con valores z, pero se debe realizar una investigación más a fondo del comportamiento espacial de fenómeno representado por los valores z antes de seleccionar el mejor método de estimación para generar la superficie de salida (ESRI, 2016b).

Estos dos métodos anteriormente presentados tienen similitud en su objetivo principal, sin embargo, cuando el distanciamiento entre las muestras (puntos) es grande, los 26

variogramas no son posibles de obtener, entonces el Kriging deja de ser una opción y comparativamente el IDW se perfila como la mejor opción (Villatoro, Henríquez y Sancho, 2008). Por esta razón, se optó por utilizar la herramienta de IDW de ArcGIS.

Consideraciones de software para la construcción de escenarios futuros. La construcción de escenarios fututos de coberturas del suelo parte de la idea principal de identificar cuál sería la apariencia futura de un paisaje determinado, según la dinámica del uso histórico de las coberturas del suelo, tomando como base dos tiempos del estado de las coberturas; uno de línea base y otro transformado.

A continuación, se presentan cinco opciones de trabajo con software para realizar la proyección de un escenario futuro de coberturas del suelo: CLUE, DINAMICA EGO, CA_Markov, Land Change Model LCM y MOLUSCE de Quantum GIS QGIS.

Software CLUE: este modelo de predicción de escenarios futuros sobre las coberturas y uso del suelo principalmente partió de una idea de Tom Veldkamp y Louise Fresco en 1996. Para hoy en día este modelo puede ser definido como un modelo dinámico, espacialmente explícito, de uso del suelo y cambio de cobertura del suelo. Este modelo puede ser encontrado en diferentes versiones: CLUE, CLUE-s, Dyna-CLUE y CLUE-Scanner.

Las aplicaciones en áreas de estudio pueden ir desde pequeñas regiones a continentes enteros. El modelo CLUE es un marco genérico y flexible de modelado del uso de la tierra que permite la especificación detallada de escala y contexto para aplicaciones regionales si es necesario (IVM, 2009). Sin embargo, estudios realizados para tener un acercamiento sobre la dinámica futura del uso de la tierra en Europa, aseguran que no existe un modelo capaz de internar todos los procesos esenciales y claves para explorar el cambio del uso de la tierra, sin importar la escala para hacer una evaluación completa de los factores de conducción y los impactos. De esta manera, diferentes modelos son utilizados para identificar la estructura de los procesos de cambio de la tierra y su uso. La demanda de tierras agrícolas en Europa depende de la evolución mundial, de la producción agrícola, de los acuerdos comerciales mundiales y de los cambios en la economía de los sectores no agrícolas (Verburg, Eickhout, y Van Meijl, 2008). Es claro cómo el anterior supuesto 27

pone en evidencia la complejidad de identificar el método idóneo para modelar las interacciones de variables sobre un fenómeno; es por eso que muchas veces es necesario identificar el escenario donde se desempeñan estas dinámicas de cambio con respecto al uso y cobertura del suelo para comprender cuales son esos procesos esenciales y claves con los que se debe trabajar.

Software DINAMICA EGO: DINAMICA EGO dispone de una sofisticada plataforma para el modelado del medio ambiente, la cual incluye muy buenas posibilidades en el diseño de la modelización espacial estática muy simple de las dinámicas muy complejas; en última instancia, puede implicar iteraciones anidadas, múltiples transiciones, evaluaciones dinámicas, multi-región y enfoque a multi-escala, procesos de decisión para la bifurcación, entre otros, y una serie de complejos algoritmos espaciales para el análisis y simulación de fenómenos espacio-tiempo (DIMANICA EGO, 2015a) Además, dentro de las herramientas disponibles de DINAMICA EGO, se encuentra OTIMIZAGRO, la cual se describe como una versión mejorada del SimBrasil1.2. Este es un modelo a nivel nacional, espacialmente explícita que simula el uso del suelo, cambio de uso de la tierra, la silvicultura, la deforestación, el nuevo crecimiento, y las emisiones de CO2 asociadas, bajo diferentes escenarios de demanda de tierras agrícolas y la deforestación / políticas de restauración forestal para Brasil. (DIMANICA EGO, 2015b). Algunos estudios como el de Soares Filho et al. (2006), han utilizado el modelo SimAmazonia 1, el cual produce mapas anuales de deforestación futura simulada en escenarios seriados de tasas de deforestación y techos de tierras deforestadas, entre otros. Se estratificó la cuenca del Amazonas en 47 sub-regiones socioeconómicas para las cuales se previeron tasas de deforestación individualizadas.

Como resultado sobresaliente el estudio estimó que: (…) “la formación forestal de dosel cerrado del Amazonas se reducirá de su área actual de 5.3 millones de km2 (2003, 85% del área original) a 3.2 millones de km2 (53%) para el 2050 si las tendencias actuales continúan sin disminuir”. Bajo el escenario de gobernabilidad, 4.5 millones de km² de bosque permanecerían en 2050 (Soares Filho et al., 2006, p.522).

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Software CA_Markov: Este modelo ha sido diseñado para desempeñarse dentro de la plataforma de IDRISI; utiliza como fundamento el tipo simple de análisis de cambio de las coberturas de la tierra enfocándose en realizar una comparación entre dos imágenes de dos fechas. CA_Markov es en sí un procedimiento combinado de autómata celular / cambio de Markov para la predicción de las coberturas de la tierra que añade un elemento de contigüidad espacial, así como el conocimiento de la probable distribución espacial de las transiciones al análisis de cambio de Markov. El procesamiento toma como entrada el nombre del mapa de cobertura terrestre a partir del cual se deben proyectar los cambios, el archivo de áreas de transición producido por MARKOV del análisis de esa imagen y uno anterior y una colección .rgf de imágenes de idoneidad que expresan la idoneidad de un píxel para cada uno de los tipos de cobertura terrestre considerados (Eastman, 2003). Méndez (2012) hace alusión sobre este módulo teniendo en cuenta los algoritmos de regresión y transición espacial, los cuales definen las relaciones entre las capas de coberturas del suelo y la probabilidad de cambio de esas coberturas, donde la influencia decrece con el incremento de la distancia generando como resultado un pronóstico a futuro de la cobertura del suelo y su distribución. Este autor concluyo en el mismo estudio que mediante la simulación simultanea de cambio de uso de uso/cobertura del suelo (MSSCUS) y basado en los planteamientos de las cadenas de Markov, Automata Celular AC, se obtuvo como resultados un escenario proyectado a 2025 donde HEDRES (Residencial Alta Intensidad) continuará siendo HEDRES; MDRES (Residencial Media Intensidad) tiene un 54.2% de convertirse en HDRES y un 7% de pasar a LDRES (Residencial Baja Intensidad).

Software Land Change Modeler LCM: Este módulo se encuentra disponible para las plataformas de ArcGIS e IDRISI. Para ArcGIS el portal de Clak Labs sustenta su funcionalidad en una innovadora herramienta de planificación de la tierra y el apoyo a la decisión. Este es presentado con un flujo de trabajo fácil de usar: LCM en la plataforma de ArcGIS simplifica las complejidades del análisis del cambio e implementa la gestión de recursos y evaluación de hábitat. LCM en ArcGIS proporciona una solución de principio a fin en identificar el cambio de la cobertura del suelo y la proyección a futuro según los periodos de cambio anteriores (Clark Labs, 2015). Una aplicación de este modelo fue 29

realizada por Fajardo, Aguas Mocoa SA ESP y CORPOAMAZONIA (2016) en una caracterización de estabilidad del recurso hídrico. Fajardo implementó este modelo de LCM en la plataforma de IDRISI (Selva) para realizar un análisis de variables independientes. Como dato sobresaliente menciona la utilización de Multi Layer Perceptron (MLP) del módulo LCM para modelar la transición de ‘bosque a no bosque’ utilizando la técnica de Redes Neuronales Artificiales (RNA); estas son estructuras de mapeo no lineal basadas en el funcionamiento del cerebro humano.

Software MOLUSCE de QGIS: Este módulo se encuentra disponible para la plataforma de Quantum GIS, el cual en términos generales es un plugin de QGIS para la evaluación del cambio del uso y cobertura de la tierra. Principalmente su fundamento radica en la utilización de categorías de coberturas del suelo para un periodo A (tiempo pasado) y un periodo B (tiempo actual) y la interacción de otras variables o factores que afecten a la proyección del escenario futuro utilizando modelos derivados (GIS LAB, 2014). Este módulo ha arrojado óptimos resultados en el análisis y comparación del impacto de los factores que influyen en los cambios de cobertura en los Cárpatos de Ucrania. En el estudio de Mkrtchian y Svidzinska (2015) se utiliza como periodos de análisis los años comprendidos entre 1989 y 1998 para simular el cambio de coberturas proyectado al año 2009 donde los autores sugieren que: Un mapa simulado Land Change LC (proyectado) puede ser producido por MOLUSCE basado en un enfoque de Monte Carlo y modelos de autómatas celulares. En caso de existir el mapa de referencia, puede utilizarse para la validación de la simulación comparándola con el mapa simulado y calculando las medidas de acuerdo entre los dos.

Mkrtchian y Svidzinska (2015) concluyen que el área de estudio, como los Cárpatos de Ucrania en general, ha experimentado grandes cambios de LC durante las últimas décadas, afectados por el abandono generalizado de las tierras agrícolas, el colapso de la silvicultura organizada y la expansión de la tala ilegal.

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El módulo de MOLUSCE por ser un complemento de QGIS es de código abierto y libre a diferencia de los módulos de Land Change Model LCM y CA_Markov los cuales necesitan de la adquisición de licencia para su funcionamiento tanto para ArcGIS o IDRISI.

En la Tabla 4 se describen algunas particularidades a modo de comparación de los cinco software anteriormente mencionados.

Para las particularidades de los módulos de CLUE, Dinamica EGO CA_Markov y Land Change Model LCM, se tuvo en cuenta la investigación de Mas, Kolb, Houet, Paegelow y Olmedo (2010), mientras que para el módulo de MOLUSCE se recurrió GIS LAB (2014) y el documento de ayuda disponible tras la instalación del módulo de MOLUSCE v3.0.11 en QGIS (Asia Air Surbey y NextGIS, 2013).

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Tabla 4 Comparación de características de los software para realizar una simulación de escenario futuro de cobertura del suelo.

CLUE

DINAMICA EGO

CA_MARKOV

LCM

MOLUSCE

Disponibilidad (Freeware)

SI

SI

NO

NO

SI

Estimación de la cantidad de cambios

Para cada año simulado la cantidad de categorías de ocupación del suelo es proporcionada por el usuario; estas simulaciones son obtenidas con diferentes enfoques pero deben de ser evaluadas mediante herramientas externas.

Utiliza modelos de regresión logística que deben elaborarse en un programa separado.

La cantidad de cambios es calculada con base en una matriz de Markov que se obtiene generalmente a través de la comparación de mapas de cobertura y uso del suelo de dos fechas.

La cantidad de cambios es calculada con base en una matriz que se obtiene generalmente a través de la comparación de mapas de cobertura y uso del suelo de dos fechas.

Calcula el mapa de probabilidad utilizando el método de los pesos de evidencia.

Utiliza una Red Neuronal (perceptrón multicapa) con numpy.tanh función sigmoide.

Evaluación de la probabilidad de cambio

Modelo evaluación

de

La evaluación de las regresiones logísticas se basa generalmente en un análisis ROC pero debe llevarse a cabo en otro programa.

Consideraciones

Estructura rígida que define un flujo fijo de procedimientos

Los mapas de Utiliza una Red aptitud son Neuronal generados por (perceptrón una evaluación multicapa) para multicriterio, producir el opcionalmente mapa de usando probabilidades. herramientas ofrecidas en IDRISI. Permite calcular un Para los dos módulos IDRISI ofrece índice de similitud dos formas de evaluar los resultados difuso. de la simulación: Índice de Kappa.

- Análisis ROC. Ofrecen flexibilidad para desarrollar Estructura rígida modelos personalizados. La programación que define un es fácil, incluso para usuarios sin flujo fijo de experiencia previa en programación procedimientos gracias a una interfaz gráfica amigable.

Peso de la evidencia es utilizado en versión modificada; de tal manera que se pueda manejar múltiples categorías de las variables y no solo mapas binarios.

El módulo permite evaluar y validar la simulación en tres tipos: Kappa Estadísticas.

- Validación presupuesto de errores.

- Validación de mapa de errores.

Interfaz fácil de usar con módulos y funciones específicas, incorporando algoritmos muy conocidos.

Nota: Comparación de característica entre los módulos opcionales para la simulación del escenario futuro de coberturas del suelo; esta tabla fue consolidada a partir de información de las fuentes: Mas et al. (2010), GIS LAB (2014) y Asia Air Surbey y NextGIS (2013).

32

3. CAPITULO METODOLOGÍA 3.1.

ÁREA DE ESTUDIO.

El municipio de Villagarzón se encuentra ubicado al occidente del departamento del Putumayo, al sur occidente de Colombia, en el piedemonte Andino-amazónico. Utilizando un Modelo de Elevación Digital DEM se determinó que altitudinalmente va desde los 300 m.s.n.m hasta los 3,500 m.s.n.m y su área es de 138,884 hectáreas (1.388 km²) aproximadamente.

Geográficamente se encuentra entre las coordenadas: 0° 46’ 12,20” y 1° 4’ 27,81” de Latitud Norte y 76° 27’ 57,18” y 77° 4’ 43,33” de Longitud Oeste.

Las cuencas hidrográficas más sobresalientes de este municipio son la del río Guineo, San Juan, Chalguayaco y Vides.

Mediante imágenes de satélite y estadísticas calculadas en esta investigación se pudo determinar que la predominancia de la cobertura vegetal está asociada a los bosques, los cuales hasta el año 2014 representaban 89,795 hectáreas, equivalentes al 64.3% del municipio.

En la Figura No.1 se puede observar la proyección geográfica de localización del área de estudio correspondiente al municipio de Villagarzón.

33

Figura No. 1 Localización geográfica de la zona de estudio, Municipio de Villagarzón, Departamento del Putumayo (Colombia).

3.2.

FLUJOGRAMA

A continuación, en la Figura No. 2 se presenta el flujograma de la metodología que se aplicó en esta investigación. Las variables que se encuentran en recuadros azules indican datos de entrada, los de color amarillo procedimientos y los de color verde datos generados o productos de salida. En algunos recuadros se utiliza la sigla CUS que indica cobertura y uso del suelo.

34

Figura No. 2 Flujograma de metodología aplicada en esta investigación.

Los procedimientos que se observaron en la anterior Figura para el cumplimiento de los objetivos fueron seleccionados justificando los siguientes criterios:

Para el cumplimiento del objetivo de identificar la transformación del paisaje natural que ha sufrido el municipio de Villagarzón desde 1985 a 2014 se optó por utilizar como insumo de entrada la clasificación de coberturas del suelo correspondientes a los años de 2002 y 2014 realizada por el instituto SINCHI. Esta cobertura es homologada como oficial en el territorio nacional al establecerse en la plataforma del Sistema de Información Ambiental de Colombia SIAC. Con la utilización de estos datos los resultados tendrán 35

mayor solidez por ser información que ha tenido una validación por expertos, además de ser oficial. La generación del mapa de coberturas del año 1985 se realiza mediante la aplicación de una metodología de reinterpretación de coberturas del suelo la cual ha sido definida por el IDEAM en el año de 2012. Aunque existen otros métodos de identificar los cambios de cobertura del suelo como lo es mediante la utilización del módulo DELTA CUE del software ERDAS o la clasificación de coberturas del suelo por medio de la toma de firmas espectrales en ArcGIS o ERDAS, resultó más provechoso la utilización del mapa oficial de coberturas del suelo del año 2002 como línea base para hacer una reinterpretación a modo de regresión y obtener el mapa de coberturas de 1985.

Con las capas de cobertura del suelo de 1985 y 2014 se procedió a realizar un proceso de intersect para identificar cuáles son los cambios del paisaje natural y cuantificar la transformación entre este periodo de referencia (objetivo 1 de esta Investigación). Este producto cartográfico es presentado detalladamente en el capítulo de resultados. Ya disponiendo de los mapas de 1985 y 2002 se procedió a la simulación del escenario de cambio de coberturas del año 2014 a fin de evaluar la efectividad del modelo MOLUSCE. Esta simulación resultante se comparó con el mapa de coberturas 2014 que se obtuvo de la fuente SIAC, para validación de los resultados dentro del módulo de MOLUSCE. Cuando la simulación del modelo superó una correlación mayor o igual al 80% entre las dos coberturas (2014 simulado y 2014 SIAC) se procedió a realizar la simulación del año 2044 (objetivo 3) con la utilización de las capas de coberturas de 1985 y 2014. Por último, se tuvo la espacialización del tipo de ganadería en el municipio de Villagarzón (Objetivo 2).

Para lograr este resultado se procedió a enmascarar todas las coberturas de pastos o que estén asociadas a estos en la capa de coberturas del suelo 2014; esto con el fin de que la interpolación de la ganadería solamente sea procesada en estas áreas. Luego, previamente procesados y espacializados los puntos de las fincas ganaderas, se utilizó la herramienta de geo-procesamiento de Distancia Inversa Ponderada IDW permitiendo definir el tipo de ganadería en el municipio de Villagarzón. Esta herramienta de geoprocesamiento ha sido seleccionada ya que algunos autores que se mencionaron en el capítulo de antecedentes sostienen que han obtenido resultados confiables en la proyección de datos por interpolación IDW, además de su fácil interfaz y operabilidad.

Por supuesto que existen otros software para este tipo de procesos; sin embargo, esta 36

investigación no buscó definir el estado del arte de estos software sino utilizar un modelo que haya mostrado buenos resultados en otros estudios.

Antes de comenzar con el desarrollo de los distintos procesos, se hace una descripción de la adquisición de los datos y posteriormente la preparación previa de estos antes de utilizarlos como datos de entrada.

3.3.

ADQUISICIÓN Y ESTADO DE LOS DATOS.

A continuación, se presenta la Tabla 5, indicando un resumen de los datos que se adquirieron para el desarrollo de esta investigación.

Tabla 5 Datos adquiridos para el desarrollo de esta investigación.

Nombre Imagen de Satélite de 1985 (LT50090591985024XXX02.tar) Base de datos de información ganadera de vacunación contra la Registro de Vacunación contra la fiebre Aftosa en Putumayo Mapa de coberturas del suelo de 2002 y 2014 Cartografía Base Modelo de Elevación Digital DEM

Tipo o Formato .TIF .xlsx Shapefile Shapefile Raster

Nota: Los datos indicados en esta tabla son descritos con más detalle en los siguientes ítems.

Descarga de imagen de satélite LandSAT 1985. La descarga de la imagen se realizó desde el sitio web del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, 2016). Los parámetros de selección ingresados fueron de identificar una imagen de archivo de cualquier fecha del año 1985 correspondiente al Path 9 Row 59, el cual abarca la zona de estudio. No se tuvo consideración de un mínimo de nubosidad ya que no se necesitaría toda la escena, sino que esté despejada el área del municipio de Villagarzón y, sobre todo, las áreas intervenidas antrópicamente ya que la zona occidental del municipio (zona montañosa con pendientes pronunciadas) hoy en día no tiene mayor intervención. Tras una exploración de los resultados, se identificó la imagen ideal LT50090591985024XXX02 (LandSAT, misión TM5, Path 9 Row 59 del año 1985) con resolución espectral de 7 Bandas y resolución espacial de 30 metros. La Figura No. 3 muestra la ubicación del área de estudio respecto a la escena descargada en la cual se puede observar cómo el área con nubosidad en la imagen corresponde a la zona de bosque natural denso del estado de las coberturas de año 2014. Esta característica indica que para el año de 1985 tampoco 37

existían procesos de deforestación significativos en el área de piedemonte de este municipio.

Figura No. 3 Visualización previa de la Imagen LandSAT 1985 y la zonificación de las áreas intervenidas antrópicamente del municipio de Villagarzón, año 2014.

3.3.1. Adquisición de la base de datos de información ganadera de vacunación contra la fiebre Aftosa en Putumayo.

Esta base de datos fue adquirida con la organización World Wildlife Fund, WWF Colombia, la cual adquirió estos datos anteriormente con la Federación Colombiana de Ganaderos (FEDEGAN) para un estudio departamental de Putumayo. Esta base de datos se encuentra consolidada por información levantada en campo por los vacunadores durante los últimos años hasta 2012 en formato .xlsx (Excel). Contiene campos relevantes como: nombre del propietario, nombre de finca, cuantificación y estado del ganado, área de la finca dedicada a pastoreo de ganado, y coordenadas XY de localización, entre otros.

3.3.2. Adquisición de los mapas de coberturas del suelo de los años 2002 y 2014.

Los mapas de cobertura se adquirieron de manera gratuita desde la página del SIAC (2016) en formato shapefile con clasificación de coberturas de escala 1:100,000. Esta clasificación de coberturas es conforme a la Metodología CORINE Land Cover como se explicó en la revisión de literatura / marco teórico. Aunque la metodología CORINE Land Cover incluye muchas unidades de cobertura del suelo, a continuación, en la Tabla 6, solamente se presenta las unidades más actualizadas de cobertura del suelo que se dispone del municipio de Villagarzón, correspondiente a las del año 2014.

38

Tabla 6 Unidades de cobertura del suelo del municipio de Villagarzón, Putumayo.

Código 111 112 231 233 242 243 244 311 313 321 323 331 511

Unidad de Cobertura Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Pastos limpios Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque natural denso Bosque fragmentado Herbazal denso Vegetación secundaria o en transición Zonas arenosas naturales Ríos

Nota: Estas unidades de cobertura son consideradas en este estudio como las actuales ya que hasta el momento del procesamiento de los datos no se dispone de una versión más reciente de manera oficial.

3.3.3. Adquisición de cartografía base.

Esta cartografía corresponde a vías primarias y secundarias, hidrografía doble y sencilla, curvas de nivel, asentamientos poblacionales, en formato Shapefile y un Modelo de Elevación Digital (DEM) del área de interés. Estos datos fueron adquiridos principalmente del Sistema de Servicios de Información Ambiental Geo-referenciada SSIAG de CORPOAMAZONIA.

3.4.

PROCESAMIENTO

Imagen de satélite 1985. En la Figura No 4 se observa cómo originalmente la imagen viene en bandas separadas, razón por la cual se realizó la importación de estas con la herramienta Layer Stack de ERDAS y posteriormente se cortó el área de interés con Extract by Mask de ArcGIS.

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LT50090591985024XXX02_B1 LT50090591985024XXX02_B2 LT50090591985024XXX02_B3 LT50090591985024XXX02_B4 LT50090591985024XXX02_B5

Imágen compuesta 1985

Corte de área de Interes

LT50090591985024XXX02_B6 LT50090591985024XXX02_B7

Figura No. 4 Importación de bandas y corte de área de estudio.

Se realizó corrección topográfica de la imagen a fin de eliminar el desplazamiento con respecto a las coberturas del suelo 2002 clasificadas por el Instituto SINCHI.

3.4.1. Corrección de desplazamiento.

Primero se utilizó una imagen LandSAT 2014 para llevar la imagen a coincidencia con la clasificación de coberturas del suelo 2014 con la herramienta Georreferencing de ArcGIS. Posteriormente se procedió a hacer el empate de la imagen de 1985 con la 2014; es decir, que cuando se sobreponga la una sobre otra no exista ningún desplazamiento. Este procedimiento es importante ya que de lo contrario al realizar la reinterpretación de coberturas se generarán errores en el avance o retroceso de las mismas coberturas.

Este proceso se realizó con la herramienta AutoSync Workstation creando un nuevo proyecto y utilizando como referencia la imagen LandSAT 2014 con sistema de coordenadas Magna Colombia Oeste. Se tomó un punto de control de terreno (GCP) a nivel de pixel y se dejó que el software automáticamente tome los demás puntos de control en común, luego se eliminaron los puntos que presentaban el mayor valor de error con el fin de disminuir el RMS (Root Mean Square) que en este caso indica el margen de error. Procesados los datos de entrada se procedió a aplicar la metodología de reinterpretación de coberturas del suelo elaborada por IDEAM, mencionada antes en el ítem ‘Consideraciones sobre las coberturas del suelo en Colombia’.

3.4.2. Proceso de reinterpretación de coberturas del suelo.

Durante el proceso de reinterpretación se tuvo en cuenta dos situaciones: i) Creación o desaparición de una unidad. ii) Modificación de la frontera de una unidad existente.

40

Ya que este proceso se trata de obtener el estado de las coberturas del suelo a un estado anterior en el tiempo, donde muy probablemente la intervención antrópica era menos notoria; se presentaron casos en que varias unidades de cobertura del año 2002 no existían en el año 1985. Por ello, en la reinterpretación se tuvo en cuenta este aspecto, puesto que en la metodología solamente se hace alusión a la creación de nuevas unidades, pero no a la desaparición de una existente.

3.4.3. Creación o desaparición de una unidad.

Se crearon o quitaron unidades solo cuando estas indicaron un cambio mayor de 25 hectáreas respecto a la línea base de 2002. Un ejemplo de estos casos se presenta en las Figuras No. 5 y 6.

Figura No. 5 Unidades Pequeñas.

Nota: Figura de (Martin y Aguilar, 2010 citado por IDEAM, 2012a).

2002

1985 Unidad que desaparece en la actualización

Unidad no considerada porque < 25 ha

Figura No. 6 Cambios que provocan la desaparición de una unidad existente.

Nota: Figura modificada de (Bossard, Feranec, Otahel, 2000, citado por IDEAM, 2012a)

3.4.4. Modificación de la frontera de una unidad existente.

Estas situaciones se evidenciaron en los casos donde se observó que la unidad de cobertura cambiaba más de 5 ha en su frontera; es decir, la unidad de cobertura se hacía más grande o más pequeña. Estos casos se pueden observar en la Figura No. 7.

41

Figura No. 7 Cambios en la frontera de polígonos.

Nota: Figura modificada de (Bossard et al., 2000, citado por IDEAM, 2012a)

3.4.5. Identificación del cambio del paisaje natural entre 1985 y 2014.

Luego de obtener las coberturas del suelo de 1985 se procedió a identificar los cambios de cobertura entre los dos periodos por medio de un intersect en ArcGIS. Estos resultados permitieron identificar la transformación del paisaje natural en el municipio de Villagarzón.

Para identificar la transformación del paisaje natural en el periodo de tiempo entre los años 1985 y 2014, se presenta a continuación una matriz de criterios de cambios en la cobertura del suelo, modificada de Guerrero y Ortega (2012). Esta se tuvo en cuenta principalmente para caracterizar los diferentes usos del suelo que pueden provocar la transformación de unas coberturas a otras, enfocando especial atención en los criterios de cambio que representan o involucran procesos de deforestación.

Por lo anterior, la siguiente matriz (Tabla 7) cruza las 13 categorías de coberturas entre sí, identificando 12 situaciones de cambio que se podrían presentar siempre y cuando exista la posibilidad de que cada cobertura avance o retroceda su límite sobre otra debido a condiciones naturales o antrópicas. Las definiciones de estos cambios se encuentran en el capítulo 2 de este documento, en el apartado del “MARCO TEÓRICO” (Definición de los criterios de cambios de coberturas); algunas de ellas son descritas teniendo en cuenta algunos principios de Guerrero y Ortega (2012).

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Tabla 7 Matriz de criterios de cambios de cobertura del suelo.

Tejido urbano Tejido urbano Pastos limpios continuo discontinuo

Pastos enmalezados

Mosaico de Mosaico de pastos y cultivos cultivos pastos y espacios naturales

Mosaico de pastos con espacios naturales

Bosque denso Bosque de tierra firme Fragmentado

Herbazal denso de tierra firme

Vegetación Zonas secundaria o en arenosas transición naturales

Ríos

Tejido urbano continuo

Sin Cambios

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

Tejido urbano discontinuo

Urbanización Sin Cambios

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

No Aplica

Pastos limpios

Urbanización Urbanización Sin Cambios

Sin Cambios

Intervención Agrícola

Regeneración /restauración

Regeneración /restauración

Regeneración Regeneración /restauración /restauración

Paramización

Regeneración /restauración

erosión

erosión

Pastos enmalezados

Urbanización Urbanización Intervención Pecuaria

Sin Cambios

Intervención Agrícola

Regeneración /restauración

Regeneración /restauración

Regeneración Regeneración /restauración /restauración

Paramización

Regeneración /restauración

erosión

erosión

Mosaico de Urbanización Urbanización Intervención pastos y cultivos Pecuaria

Intervención Pecuaria

Sin Cambios

Regeneración /restauración

Regeneración /restauración

Regeneración Regeneración /restauración /restauración

Paramización

Regeneración /restauración

erosión

erosión

Mosaico de Urbanización Urbanización Intervención Intervención Intervención cultivos, pastos y Pecuaria con Pecuaria con Agropecuaria espacios deforestación deforestación con naturales deforestación Mosaico de Urbanización Urbanización Intervención Intervención Intervención pastos con Pecuaria con Pecuaria con Agropecuaria espacios deforestación deforestación con naturales deforestación Bosque denso de Urbanización Urbanización Intervención Intervención Intervención tierra firme Pecuaria con Pecuaria con Agropecuaria deforestación deforestación con deforestación Bosque Urbanización Urbanización Intervención Intervención Intervención Fragmentado Pecuaria con Pecuaria con Agropecuaria deforestación deforestación con deforestación

Sin Cambios

Intervención Pecuaria

Regeneración Regeneración /restauración /restauración

Paramización

Regeneración /restauración

erosión

erosión

Intervención Agrícola

Sin Cambios

Regeneración Regeneración /restauración /restauración

Paramización

Regeneración /restauración

erosión

erosión

Intervención forestal selectiva

erosión

erosión

Intervención forestal selectiva

erosión

erosión

Herbazal denso de tierra firme

Intervención Intervención No Aplica Agropecuaria con Pecuaria con deforestación deforestación

No Aplica

erosión

erosión

Intervención Intervención Regeneración Intervención Paramización Agropecuaria con Pecuaria con /restauración multipropósito deforestación deforestación con deforestación

Sin Cambios

erosión

erosión

Sucesión Vegetal Sucesión Vegetal Sucesión Vegetal

Sucesión Vegetal Paramización

Sucesión Vegetal

Sin Cambios Retorno de cauce

Sucesión Vegetal Sucesión Vegetal

Sucesión Vegetal

Divagación Sin de cauce Cambios

No Aplica

Urbanización Urbanización Intervención Intervención Intervención Pecuaria con Pecuaria con Agropecuaria deforestación deforestación con deforestación Vegetación Urbanización Urbanización Intervención Intervención Intervención secundaria o en Pecuaria con Pecuaria con Agropecuaria transición deforestación deforestación con deforestación Zonas arenosas Urbanización Urbanización Sucesión Sucesión Sucesión Vegetal naturales Vegetal Vegetal Ríos

No Aplica

No Aplica

Sucesión Vegetal

Sucesión Vegetal

Fuente: Modificado de Guerrero y Ortega (2012).

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Intervención Intervención Sin Cambios Agropecuaria con Pecuaria con deforestación deforestación

Intervención Paramización multipropósito con deforestación

Intervención Intervención Regeneración Sin Cambios Agropecuaria con Pecuaria con /restauración deforestación deforestación

Sucesión Vegetal Sucesión Vegetal Sucesión Vegetal Sucesión Vegetal

Paramización

Intervención Sin Cambios multipropósito con deforestación

La espacialización y aplicación de estos cambios sobre unidades cartográficas se presentan en detalle más adelante en el capítulo de Resultados y Análisis.

3.4.6. Base de datos de fincas ganaderas de Villagarzón.

Esta base de datos (.xlsx) contiene los datos con coordenadas XY de cada finca por lo que al espacializar los datos se obtuvo un archivo shapefile tipo punto. A este shapefile se le agregó la información que se presenta en la Tabla 8 lo cual permitió calcular las UGG totales de cada finca.

Tabla 8 Valor de la UGG según el tipo y edad del ganado.

GANADO VACUNO Y RANGO DE EDAD UGG

Hembras menores de 1 año

0.5

Hembras 1 - 2 años

0.8

Hembras 2– 3 años

0.9

Hembras mayores de 3 años

1

Machos menores de 1 año

0.5

Machos 1 - 2 años

0.8

Machos 2 – 3 años

1

Machos mayores de 3 años

1.3

Posteriormente, con la ayuda Field Calculator de la tabla de atributos se calculó el total de las UGG de cada finca. Obtenida esta variable, se logró calcular la capacidad de carga de cada finca mediante la fórmula:

Capacidad de carga = UGG/área en potrero* * Número de hectáreas de la finca dedicadas al pastoreo vacuno

Castillo y Ortega (2016) señalan que esta capacidad de carga resulta en valores que van de cero 0 a tres 3. Este valor permite asignar el tipo de ganadería de cada finca de acuerdo a los siguientes criterios y/o rangos.  44

Ganadería Extensiva = Capacidad de Carga > 0 <= 0.5



Ganadería Semi-extensiva = Capacidad de Carga >0.5<=1



Ganadería Mejorada = Capacidad de Carga >1 <= 2



Ganadería Semi-intensiva = Capacidad de Carga >2 < 3

3.4.7. Distribución actual del tipo de ganadería en el Municipio de Villagarzón.

Para lograr este objetivo fue necesario realizar algunos filtros de acuerdo a las siguientes consideraciones:

Fincas pequeñas menores a 10 hectáreas afectan significativamente la influencia del tipo de ganadería sobre las más grandes; por este motivo fueron consideradas como ruido de información y se excluyeron del modelo. En el ejercicio de vacunación, se presenta en varias ocasiones que finqueros minoritarios llevan su ganado a hacer vacunar a fincas más grandes, dejando registrado este ganado como si perteneciera a esta última finca. Esto genera valores atípicos que señalan error en la auto-correlación espacial y por lo tanto también fueron excluidos del modelo. Para evaluar la consistencia y congruencia del modelado de IDW se revisaron y ajustaron los datos con el apoyo de las herramientas de Histogram y Semivariograma/covariance Cloud de Geostatistical Analyst de ArcGIS hasta lograr un RMS más bajo posible. Para este caso se logró obtener un valor de RMS 0.3 como se muestra en la Figura No. 8. El RMS entre más cercano sea a cero indica qué tan cerca el modelo predice los valores medidos, “cuanto menor sea este error, mejor” (ArcGIS Pro, 2018, ¶4).

Figura No. 8 Margen de error para los resultados de predicción IDW.

Luego de aplicar el módulo de IDW a estos puntos con dichos valores, se reclasificó el raster resultante de interpolación de acuerdo a los rangos así:

45

Valores de 0 < 0.5 para la ganadería extensiva, >0.5 <=1 para la ganadería semi-extensiva, >1 <=2 para la ganadería mejorada y >2<=3 para la ganadería Semi-Intensiva.

Seguidamente, se realizó la interpolación de los tipos de ganadería en el municipio de Villagarzón. Por último, se enmascaró el resultado de esta reclasificación dentro del área de intervención antrópica obtenida de la clasificación de coberturas del suelo para el año de 2014.

3.4.8. Simulación del escenario futuro de coberturas del suelo año 2044.

El modelo de MOLUSCE es seleccionado en esta metodología debido a que algunos software que fueron revisados en el marco metodológico dependen de la disposición de una licencia de funcionamiento y otros requieren de un análisis más profundo de las variables para la calibración del modelo incluyendo una estructura rígida que define un flujo fijo de procedimientos. Por ello, MOLUSCE está disponible de manera libre y gratuita para ser descargada y operable dentro de la interfaz de QGIS. Para esta simulación se utilizaron las capas de cobertura del suelo de los años 1985, 2002 y 2014, la red vial, cercanía a vías, cercanía a ríos y pendientes del terreno.

El instituto de investigaciones SINCHI (2015), metodológicamente hizo una reclasificación de las coberturas del suelo, según la condición de naturalidad: naturales y no naturales; estas últimas corresponden a las coberturas que han sido transformadas por actividades antrópicas. Teniendo en cuenta esta clasificación, las coberturas del suelo del municipio de Villagarzón serían clasificadas tal como se presentan en la Tabla 9.

Sin embargo, para este estudio se ha considerado que algunas coberturas aún conservan una naturalidad media, debido a que aún conservan gran porcentaje de bosques. Por ello, se optó por proponer tres categorías de naturalidad de las coberturas: natural, no natural, y semi-natural; esta última, considerándose como un estado transitorio de las coberturas en transformarse del estado natural a no natural. Consecuentemente, la nueva reclasificación de las coberturas por naturalidad se determinó tal como la presenta la Tabla 10: 46

Tabla 9 Clasificación de coberturas del suelo por naturalidad.

Código CLC 111 112 231 233 242 243 244 311 313 321 323 331 511

Unidades de cobertura del suelo

Naturalidad

Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Pastos limpios Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque natural denso Bosque Fragmentado Herbazal denso Vegetación secundaria o en transición Zonas arenosas naturales Ríos

No Natural No Natural No Natural No Natural No Natural No Natural No Natural Natural No Natural Natural No Natural Natural Natural

Fuente: Adaptado de SINCHI (2015).

Tabla 10 Reclasificación de coberturas del suelo por naturalidad.

Código CLC 111 112 231 233 242 243 244 311 313 321 323 331 511

Unidades de cobertura del suelo

Naturalidad

Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Pastos limpios Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque natural denso Bosque Fragmentado Herbazal denso Vegetación secundaria o en transición Zonas arenosas naturales Ríos

No Natural No Natural No Natural No Natural No Natural Semi-natural Semi-natural Natural Semi-natural Natural Semi-natural Natural Natural

Esta reclasificación se realizó con el objetivo de crear agrupaciones de coberturas con características en común como: el grado de conservación reflejado en la cantidad de bosques y el porcentaje de coberturas antrópicas presentes en un determinado espacio para un momento dado, y pueden ir desde lo muy transformado, hasta lo nada transformado; los porcentajes de intervención se generan a partir de los mapas de 47

coberturas de la tierra a escala 1:100,000 (Murcia García, Gualdrón y Londoño, 2016).

Este hecho parte del supuesto que: “es difícil que un modelo de cambio de coberturas reproduzca con fidelidad un mapa de validación” (Santacruz, comunicación personal 7 de julio de 2017). Es decir, resulta complicado simular el comportamiento de 13 categorías de coberturas del suelo y determinar mediante un proceso cómo se verían transformadas a futuro. Pero si las categorías son reducidas considerablemente, la certidumbre de los resultados es mayor.

Bajo esta idea, la simulación de escenario futuro del cambio del paisaje se procesó con estas tres categorías (ver Tabla 11):

Tabla 11 Categorías de naturalidad de las coberturas.

CATEGORÍAS Natural Semi-natural No Natural

Estas capas de cobertura del suelo se convirtieron a formato raster (.tif) con resolución espacial de 100m. Se cargaron estas capas a la interfaz de QGIS y se desplegó el módulo de MOLUSCE como se observa en la figura No. 9.

48

Figura No. 9 Configuración de datos de entrada en el módulo de MOLUSCE de QGIS.

Como entrada de datos ‘inputs’ se agregaron las capas mencionadas inicialmente y se configuró como capa de tiempo uno 1 (inicial) la cobertura de 1985, capa de tiempo dos 2 la capa de 2002, y como variable espacial las capas de: cercanía a vías, cercanía a ríos y pendientes del terreno.

Luego, en la pestaña de Cambios de área ‘Area changes’ (ver Figura No. 10) se actualizaron las tablas de los dos periodos de tiempo donde se aprecia el área de las unidades de cobertura de 1985, 2002, el área de cambio entre los dos periodos, el área en porcentaje en cada uno de los periodos, y el porcentaje de cambio por cada una de las unidades de cobertura.

49

Figura No. 10 Cambios en áreas y porcentajes de las 3 categorías de cobertura del suelo.

Luego se crea el mapa de cambios ‘Create changes map’ creando una nueva capa de cambios de cobertura. Seguidamente en la pestaña de Modelado potencial de transición ‘Transition potential modelling’ se seleccionó el método de Weights of Evidence el cual fué el método que más se ajustó al propósito del tema modelado, a diferencia de los modelos de Percéptron multicapas de redes neuronales artificiales ‘Artificial Neural Network (Multi-layer perceptron)’, Multi Criteria Evaluation o Logistic Regression, los cuales arrojaron una menor certidumbre de los resultados en la validación. Luego se procedió a entrenar el modelo para que genere una simulación de acuerdo a los cambios ocurridos entre los dos periodos de entrada teniendo en cuenta la influencia que ejerce la cercanía a los ríos, a las vías y la pendiente del terreno. Luego, se procedió a predecir la cobertura del suelo para el tiempo tres, es decir, la proyección al año 2014. En la pestaña Cellular Automata Simulation se introdujeron los datos de salida para los campos de Certancy Function y Simulation Result; y se generó la cobertura predicha de 2014. Luego en la pestaña de Validation se validó el resultado con la capa de coberturas de 2014, obteniendo como resultado un valor Kappa (overal) de 0.85 considerándose como un valor óptimo para proceder a realizar la simulación a 2044. Esta configuración de datos de entrada y resultado de valor capa se puede indican en la Figura No. 11.

50

Figura No. 11 Validación de la simulación en el modelo de MOLUSCE.

Según López y Fernández (1999), a la hora de interpretar el valor de “K” es útil disponer de una escala como la siguiente (ver Tabla 12), a pesar de su arbitrariedad:

Tabla 12 Rangos de valores de índice Kappa.

Valor de K

Fuerza de la concordancia

< 0.20

Pobre

0.21 – 0.40

Débil

0.41 – 0.60

Moderada

0.61 – 0.80

Buena

0.81 – 1.00

Muy buena

Fuente: López y Fernández (1999)

Posteriormente a la validación, se procedió a realizar el mismo ejercicio, pero esta vez con las capas de coberturas del suelo de los periodos de 1985 y 2014, generando como resultado la simulación del escenario 2044.

51

4. CAPITULO RESULTADOS

Este capítulo contempla los principales resultados que se obtuvieron durante esta investigación, los cuales responden puntualmente a los tres objetivos específicos planteados en el capítulo 1 de este documento. Posteriormente, en el capítulo 5 se hace el análisis de cada uno de los resultados e incluso subproductos que se generaron para llegar al resultado final de cada objetivo. A continuación, se presenta una descripción de las condiciones históricas de los dos periodos de referencia analizados (años 1985 y 2014).

4.1.

Estado histórico de las coberturas del suelo - año 1985.

Teniendo en cuenta las definiciones descritas de los tipos de cobertura vegetal presentes en la zona de estudio, se hace una cuantificación de los trece tipos de coberturas identificados para el año de 1985 (ver Tabla 13), donde se incorpora cada tipo de vegetación con su código respectivo CLC, hectáreas y porcentaje. Esta tabla evidencia que la predominancia en cobertura del suelo sobre el área de estudio está dada por el Bosque natural denso (98,948 ha) 71.2%. El 28.8% restante se encuentra ocupado por la intercalación de las demás coberturas, de entre las cuales son más representativas la Vegetación secundaria o en transición (11,113 ha) 8%, Pastos limpios (10,819 ha) 7.8% y Mosaico de Pastos con Espacios Naturales (9,158 ha) 6.6% respectivamente; de las 9 coberturas faltantes, ninguna alcanza a superar el 3% del área total del municipio de Villagarzón.

52

Tabla 13 Cuantificación de las coberturas del suelo para el año de 1985 en el municipio de Villagarzón.

Código CLC

Unidades de cobertura del suelo - 1985

Hectáreas

%

311

Bosque natural denso

98,947.9

71.24

323

Vegetación secundaria o en transición

11,112.7

8

231

Pastos limpios

10,819.1

7.79

244

Mosaico de pastos con espacios naturales

9,158.2

6.59

313

Bosque Fragmentado

3,675.3

2.65

511

Ríos

1,781.2

1.28

243

Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales

1,291.7

0.93

233

Pastos enmalezados

951.2

0.68

321

Herbazal denso

936.8

0.67

242

Mosaico de pastos y cultivos

122.1

0.09

111

Tejido urbano continuo

41.9

0.03

331

Zonas arenosas naturales

34

0.02

112

Tejido urbano discontinuo

12.5

0.01

138,884.7

100

Total

La Figura No 12 permite tener una visión más clara respecto al dimensionamiento de las coberturas del suelo para el año de 1985 según los datos presentados en la anterior tabla.

La zonificación de los datos estadísticos presentados anteriormente se muestra espacialmente en la Figura No. 13. En este mapa se destaca que la zona Nor-oriental del municipio de Villagarzón (zona montañosa de piedemonte de cordillera), la intervención antrópica es prácticamente inexistente. Sin embargo, para las zonas con menor pendiente con tendencia a ser planas (zona Nor-oriental, centro y sur del municipio) tienen una fuerte afectación directa de intervención antrópica sobre las coberturas del suelo. Dicha intervención afecto aproximadamente el 70% u 80% del área total del municipio para el año de referencia (1985).

53

0% 1% 3%

1% 0%

0% 8%

8%

Tejido urbano continuo

1% 0%

1%

Tejido urbano discontinuo Pastos limpios

6% Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Mosaico de cultivos pastos y espacios naturales Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque natural denso Bosque Fragmentado Herbazal denso Vegetacion secundaria o en transicion

71%

Zonas arenosas naturales Rios

Figura No. 12 Porcentaje de la cobertura del suelo para el año de 1985.

Se hace la salvedad que en este documento no se realizó la descripción ni cuantificación del estado histórico de las coberturas del suelo correspondientes al año de 2002 debido a que este insumo cartográfico fue adquirido con el fin de realizar el proceso de calibración y entrenamiento del modelo MOLUSCE de QGIS, para generar el escenario del año 2014 de las coberturas del suelo y posteriormente validar la compatibilidad del resultado con las coberturas del suelo del año 2014.

54

Figura No. 13 Mapa de coberturas del suelo, aĂąo 1985.

55

4.2.

Estado histórico de las coberturas del suelo - año 2014.

Para el año 2014 se mantiene las mismas 13 categorías de coberturas del suelo que en el año de 1985. La Tabla 14 evidencia que la predominancia en cobertura del suelo sobre el área de estudio continúa siendo el Bosque natural denso (80,417 ha) 57.9%. El 42.1% restante, representativamente se encuentra ocupado por: Mosaicos de pastos con espacios naturales (19,874 ha) 14.3%, Vegetación secundaria o en transición (13,237 ha) 9.5%, Pastos limpios (11,950 ha) 8.6% y Bosque fragmentado (9,044 ha) 6.5% respectivamente; de las 8 coberturas faltantes, ninguna alcanza a superar el 1.3% del área total del área de estudio.

Tabla 14 Cuantificación de las coberturas del suelo para el año de 2014 en el municipio de Villagarzón.

Código CLC

Unidades de cobertura del suelo

311

Bosque natural denso

244

Hectáreas % 80,417

57.90

Mosaico de pastos con espacios naturales

19,874.1

14.31

323

Vegetación secundaria o en transición

13,236.6

9.53

231

Pastos limpios

11,950.2

8.60

313

Bosque Fragmentado

9,044.3

6.51

511

Ríos

1,771.9

1.28

321

Herbazal denso

936.8

0.67

243

Mosaico de cultivos pastos y espacios naturales

707.7

0.51

233

Pastos enmalezados

431.2

0.31

242

Mosaico de pastos y cultivos

293.7

0.21

111

Tejido urbano continuo

157.1

0.11

331

Zonas arenosas naturales

35

0.03

112

Tejido urbano discontinuo

29.1

0.02

138,884.7

100

Total

Una apreciación más clara sobre el volumen porcentual de cada cobertura sobre el área total del municipio la permite observar la Figura No 14 que se presenta a continuación.

56

0% 1% 1%

10%

0%

0% 9%

Tejido urbano continuo

0% 0%

0%

Tejido urbano discontinuo Pastos limpios

7%

Pastos enmalezados

14%

Mosaico de pastos y cultivos Mosaico de cultivos pastos y espacios naturales Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque natural denso Bosque Fragmentado Herbazal denso Vegetacion secundaria o en transicion

58%

Zonas arenosas naturales Rios

Figura No. 14 Porcentaje de la cobertura del suelo para el año de 2014.

Los valores estadísticos que se presentaron anteriormente se muestran en la Figura No. 15: Mapa de coberturas del suelo para el año 2014, en el cual se aprecia de manera general un desplazamiento de la frontera Agropecuaria hacia el nor-occidente del municipio de Villagarzón (hacia la zona montañosa de piedemonte de cordillera). Por otro lado, también se identifica el aumento del área en las coberturas que evidencian intervención antrópica, diezmando las coberturas boscosas.

57

Figura No. 15 Mapa de coberturas del suelo, aĂąo 2014.

58

4.3.

TRANSFORMACIÓN DEL PAISAJE NATURAL ENTRE LOS AÑOS 1985 Y 2014 EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN

De acuerdo a las categorías de ‘criterios de cambios de coberturas del suelo’ descritas en la fase de procesamiento, durante este periodo se evidencian doce tipos de cambio a nivel de municipio que se presentan en la Tabla No. 15, de los cuales, la ‘Intervención pecuaria con deforestación (12.8%), Regeneración / Restauración (6.4%), Intervención Multipropósito con Deforestación (5.4%) e Intervención Forestal Selectiva (3.8%)’, son los cambios más representativos; para las demás categorías, ninguna alcanza a superar el 1% de cambios en cobertura. La cuantificación de área en hectáreas y porcentaje de cada categoría se presentan detalladamente a continuación.

Tabla 15 Categorías de cambio identificadas durante el periodo de estudio 1985 y 2014.

Transformación de coberturas Sin Cambios Intervención Pecuaria con Deforestación Regeneración / Restauración Intervención multipropósito con deforestación Intervención forestal selectiva Intervención Agropecuaria con Deforestación Intervención Pecuaria Erosión Secesión Vegetal Urbanización Intervención Agrícola Retorno del Cauce Divagación del Cauce Total

Hectáreas Porcentaje 97,358.2 70.10 17,707.4 12.75 8,878.1 6.39 7,507.4 5.41 5,339.6 3.84 596.6 0.43 571 0.41 365.9 0.26 355.3 0.26 141.7 0.10 41.5 0.03 16.1 0.01 5.9 0 138,884.7 100.00

El 70.1% del área de estudio no presenta cambios en la cobertura vegetal. La cobertura predominante de este porcentaje corresponde a bosque natural denso. El 29.9% restante de cobertura del suelo cambiante se encuentra asociada principalmente a procesos de deforestación, y con menor intensidad, evidencias de regeneración / restauración de la cobertura vegetal. Lo mencionado anteriormente se puede identificar en la Figura No. 16.

59

Sin Cambios Intervención Pecuaria con Deforestación Regeneración / Restauración Intervención multipropósito con…

Intervención forestal selectiva Intervención Agropecuaria con Deforestación Intervención Pecuaria Erosión Secesión Vegetal Urbanización Intervención Agrícola Retorno del Cauce 0

10

20

30

40

50

60

70

80

Porcentaje Figura No. 16 Magnitud porcentual de los cambios que han generado transformación en el paisaje natural del municipio de Villagarzón

A continuación, se presenta el Mapa de la zonificación de los cambios en la cobertura del suelo del municipio de Villagarzón (Figura No. 17), en el cual se observa que los cambios más sobresalientes de la transformación del paisaje natural corresponden a: Intervención pecuaria con deforestación, Regeneración / restauración, Intervención multipropósito con deforestación, Intervención Forestal Selectiva.

60

Figura No. 17 Mapa de la zonificaciรณn de los cambios en la cobertura del suelo del municipio de Villagarzรณn.

61

4.4.

DISTRIBUCIÓN ACTUAL DEL TIPO DE GANADERÍA EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN (PUTUMAYO) COMO AGENTE TRANSFORMADOR DEL PAISAJE NATURAL.

Los datos que arrojó esta zonificación determinaron que aproximadamente el 98.9% de la ganadería de Villagarzón está representada por la ganadería extensiva y semi-extensiva; solamente el 1.1% refleja prácticas medianamente considerables como buenas prácticas.

Haciendo alusión al mapa de zonificación del tipo de ganadería del municipio de Villagarzón (Figura No. 18), se rescata que, aunque la práctica ganadera mayormente se muestra como inapropiada, las mejores condiciones de la ganadería están estrechamente ligada a la cercanía de las vías y principalmente a la vía de primer nivel.

Para verificar la cuantificación detallada de área y porcentajes de ocupación de la ganadería en el municipio de Villagarzón, remítase al análisis de resultados de este objetivo, en el Capítulo 5 ‘Análisis de Resultados’.

62

Figura No. 18 Mapa de zonificación del tipo de ganadería del municipio de Villagarzón, Putumayo.

63

4.5.

ESCENARIO FUTURO DEL CAMBIO DEL PAISAJE, AÑO 2044 SEGÚN LOS CAMBIOS ENTRE 1985 Y 2014.

Se presenta la Figura No. 19 correspondiente al Mapa de zonificación de la proyección de las coberturas del suelo según su naturalidad, año 2044 siendo este uno de los productos esperados del tercer objetivo de esta investigación. Este mapa refleja las condiciones de espacialización futura de las coberturas del suelo según la transición encontrada entre 1985 y 2014 que mediante el módulo de MOLUCE de QGIS se logró generar. El análisis detallado de este resultado se discute en el capítulo 5 de ‘Análisis de Resultados’.

64

Figura No. 19 Mapa de zonificaciĂłn proyectada de la naturalidad de las coberturas del suelo, aĂąo 2044.

65

5. CAPÍTULO ANÁLISIS DE RESULTADOS

5.1.

ANÁLISIS DE LA TRANSFORMACIÓN DEL PAISAJE ENTRE LOS AÑOS 1985 Y 2014 EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN, DEPARTAMENTO DE PUTUMAYO.

En este análisis de los resultados del primer objetivo se realiza una interpretación del aumento y disminución de las coberturas del suelo entre los periodos 1985 y 2014. Por último, para este primer objetivo, se detalla la zonificación de las intervenciones más representativas que transformaron el paisaje natural del municipio de Villagarzón a nivel de vereda.

El municipio de Villagarzón - Putumayo, presenta una gran variedad de tipos de cobertura de la tierra por encontrarse gran parte en un sistema montañoso de piedemonte y parte en planicie.

Este tiene desde un piso térmico cálido, hasta piso térmico de páramo; además, esta investigación permitió identificar que hacia el sector oriental y sur del área de estudio, se refleja la intensa intervención y manejo que se le ha dado a la tierra por parte de la población humana.

Hacia el sector nor-occidental las fuertes pendientes e inaccesibilidad del territorio, favorablemente ha creado condiciones de conservación que se ven reflejadas en el buen estado de la cobertura del bosque.

5.1.1. Aumento y disminución de las coberturas del suelo entre los años de 1985 y 2014 La Tabla 16 muestra de forma detallada el área en hectáreas de cada una de las coberturas del suelo del municipio de Villagarzón, tanto para el año de 1985 como el 2014 y el valor porcentual respecto al área total; adicionalmente, se identifican dos columnas correspondientes a los cambios de cobertura expresadas en aumento (valores positivos) y perdida (valores negativos) de área.

Los valores se encuentran ordenados de mayores a menores diferencias, y como se puede observar, el ‘Bosque natural denso’ fue el que mayor impacto negativo ha tenido durante estas casi tres décadas analizadas en este estudio. Puntualmente se indica una pérdida parcial de 18,531 ha (13.3%) aproximadamente 639 ha por año. Sin embargo, las coberturas que más aumentaron su área fueron ‘Mosaicos de pastos con espacios naturales’ con 10,716 ha (7.7%) y ‘Bosque fragmentado’ con 5,369 ha (3.9%).

66

Tabla 16 Diferencias de áreas de cobertura del suelo entre los años de 1985 y 2014.

Código CLC 311

244

313 323 231 243

233 242 111 112 511 331 321 Total

Unidades de cobertura del suelo Bosque natural denso Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque fragmentado Vegetación secundaria o en transición Pastos limpios Mosaico de cultivos pastos y espacios naturales Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Ríos Zonas arenosas naturales Herbazal denso

Hectáreas 1985

% 1985

Hectáreas 2014

% 2014

Diferencia 1985 - 2014 ha

Diferencia 1985 - 2014 %

98,947.93

71.24

80,417.04

57.90

-18,530.89

-13.34

9,158.15

6.59

19,874.10

14.31

10,715.94

7.72

3,675.26

2.65

9,044.32

6.51

5,369.06

3.87

11,112.74

8

13,236.55

9.53

2,123.81

1.53

10,819.10

7.79

11,950.22

8.60

1,131.12

0.81

1,291.73

0.93

707.73

0.51

-584.00

-0.42

951.23

0.68

431.16

0.31

-520.07

-0.37

122.10

0.09

293.72

0.21

171.62

0.12

41.88

0.03

157.07

0.11

115.19

0.08

12.54

0.01

29.11

0.02

16.57

0.01

1,781.20

1.28

1,771.90

1.28

-9.30

-0.01

34.04

0.02

34.98

0.03

0.94

0

936.81

0.67

936.81

0.67

0

0

138,885

100

138,885

100

Las Figuras 20 y 21 permiten apreciar cómo disminuye en gran proporción el ‘Bosque natural denso’ y aumenta significativamente el ‘Mosaico de pastos con espacios naturales’ y el ‘Bosque fragmentado’. Es preciso mencionar que la dinámica de intervención antrópica sobre los bosques en esta área de piedemonte se refleja en dos etapas: Inicialmente los bosques son fragmentados con pequeños “parches” de deforestación; luego, con persistente intervención, estos aumentan su área hasta el punto en el que la vegetación boscosa se ve reducida a relictos de bosques, conformando principalmente los ‘Mosaicos de pastos con espacios naturales’.

67

De esta manera, la frontera de intervención antrópica se desplaza ganando espacio sobre los bosques, impactando de manera negativa los recursos naturales y reduciendo los servicios

Coberturas del suelo

ecosistémicos de vital importancia.

Bosque natural denso Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque fragmentado Vegetación secundaria o en transición Pastos limpios Mosaico de cultivos, pastos y espacios…

Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Ríos Zonas arenosas naturales Herbazal denso

-20,000

-15,000

-10,000

-5,000

0

5,000

10,000

15,000

Hectáreas de cobertura del suelo Figura No. 20 Diferencia en hectáreas entre los años 1985 y 2014.

Coberturas del Suelo

Bosque natural denso Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque fragmentado Vegetación secundaria o en transición Pastos limpios Mosaico de cultivos, pastos y espacios…

Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Ríos Zonas arenosas naturales Herbazal denso

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Porcentaje de cambio entre los dos periodos Figura No. 21 Diferencia en porcentajes entre los años 1985 y 2014.

El municipio de Villagarzón tiene en total 79 veredas registradas en el EOT las cuales mayormente se encuentran distribuidas en la planicie, y en menor proporción en el piedemonte 68

bajo de la cordillera. La zona montañosa alta del municipio prácticamente corresponde a lotes baldíos de la Nación.

Ya que las intervenciones más representativas se encuentran distribuidas significativamente en la planicie del municipio de manera intrincada y parte del piedemonte bajo, a continuación, se indica cuáles son las veredas que mayormente han registrado cambios para tenerlos en cuanta en posteriores investigaciones a realizar con más detalle y cartografía de mayor resolución.

5.1.2. Zonificación de la intervención pecuaria con deforestación.

Esta intervención se presenta en todas las 79 veredas del municipio; la que menos registra son 13ha y sucesivamente incrementan su área de intervención hasta las 778ha la que más registra.

De las 79 veredas, aproximadamente 19 indican los mayores índices de desarrollar actividades pecuarias con deforestación por encima de las 300ha. Estas se observan en la Tabla 17.

Tabla 17 Veredas con mayor intervención pecuaria con deforestación.

69

No

Nombre de Vereda

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

El Carmen Siloé Jerusalén San Luis de Guarchayaco San Fidel San José del Guineo Villarica Santa Teresa del Vides Alto Alguacil Villa Santana La Castellana Albania Eslabón Villa Lucero La Florida San Miguel de la Castellana La Candelaria San Vicente del Palmar Brisas de San Vicente

Hectáreas por vereda 778 706 699 599 493 444 435 417 388 377 355 353 349 347 342 329 309 305 300

En la Figura No. 22 se puede identificar cómo las veredas de la anterior tabla crean un corredor de fuerte intervención que atraviesa el centro la zona de estudio de sur a norte (polígonos de color amarillo y rojo). Algunas áreas con mayor intensidad se presentan hacia el oriente, sur occidente y extremo norte del municipio.

Figura No. 22 Zonificación de las veredas con mayores índices de Intervención pecuaria con deforestación.

5.1.3. Zonificación de regeneración / restauración.

Esta intervención positiva para los recursos naturales y favorable para los bienes y servicios ecosistémicos, se presenta en 72 de las 79 veredas, en las cuales se presentan registros que van desde las 10ha hasta las 586 ha por vereda. Con mayor intensidad se evidencia en 6 veredas principalmente, entre el rango de 200ha a 586ha de regeneración/Restauración. Estas 6 veredas se presentan a continuación en la Tabla 18.

70

Tabla 18 Veredas con mayores índices de Regeneración / Restauración.

No

Nombre de Vereda

Hectáreas por vereda

1 2 3 4 5 6

Canangucho Naranjito La Paz Islandia Las Palmeras El Carmen

586 397 280 261 232 231

Aunque las anteriores veredas son las que más sobresalen en Regeneración/Restauración, las demás veredas no tienen valores tan representativos como los anteriores, pero son significativos. Por ello, la Figura No 23 muestra un Mapa de la zonificación de las veredas con Regeneración/Restauración en tres categorías:

Principalmente, de color verde oscuro se pueden observar las 6 veredas anteriormente descritas (con mayor área en regeneración), mostrando una configuración de alineación conforme al eje vial principal. Esta configuración podría indicar el posible control que ejerce sobre el territorio la autoridad ambiental mediante la facilidad de acceso que ofrecen las vías y cercanía a las áreas de fuerte intervención antrópica. Seguidamente, en un tono verde más claro, se encuentran las veredas en el rango de 100ha a 200ha ubicadas hacia el sector de piedemonte bajo de la cordillera y cerca de las vías secundarias. Por último, de color verde muy claro se muestran las veredas con valores menores a las 100ha de Regeneración/Restauración, distribuidas de forma dispersa entre las anteriores dos categorías, sin seguir ningún patrón de distribución.

71

Figura No. 23 Zonificación de las veredas con mayores índices de Regeneración / Restauración.

5.1.4. Localización de la intervención multipropósito con deforestación.

Las actividades que evidencian deforestación no se presentan en 27 de las 79 veredas. En las 52 restantes se aprecia un rango de deforestación que van desde 1 ha hasta las 800 ha, aunque esto no es del todo cierto; dado que esta intervención indica la fragmentación inicial de los bosques.

A continuación, se presenta la Tabla 19 con las veredas que disponen de bosques fragmentados entre las 200ha y 400ha y un caso excepcional por encima de las 400ha (799ha). Las demás veredas que no figuran en la tabla, pues están por debajo de las 200ha de este tipo de intervención.

72

Tabla 19 Veredas con índices Altos y Muy altos de Intervención multipropósito con deforestación.

No

Nombre de Vereda

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Siloé Santa Teresa del Vides La Florida Villaluz Oroyaco Alto Charguayaco Alto Charguayaco Brisas de San Vicente Islandia San José del Guineo San Fernando El Progreso

Hectáreas por vereda 799 374 313 309 292 254 254 238 228 221 221 208

La Figura No 24 muestra las veredas anteriores que están por encima de las 200ha de bosque fragmentado. Como se puede apreciar, las veredas que presentan los más altos índices de fragmentación (colores rojo y naranja) se encuentran moderadamente alejadas de las vías primarias y secundarias. Esta configuración puede ser un indicador del establecimiento de cultivos ilícitos en medio de los bosques, y la extracción de madera de forma ilegal que es transportada a caballo para la comercialización por los campesinos. El Departamento lleva más de 30 años dedicados al cultivo de la hoja de la coca; esta cultura cocalera ha provocado daños en la sociedad, que se acostumbró a esta producción y modo de vida (Lasso, 2016). Estudios generales que han incluido este municipio en su área de análisis de motores de deforestación, mencionan que las áreas deforestadas en Putumayo corresponden más o menos al 30% del Departamento, y se localizan en su mayoría donde se concentra la mayor parte de la infraestructura vial, de servicios y de plataformas petroleras en los municipios de: Villagarzón, Puerto Caicedo, Orito, Puerto Asís, Valle del Güamuez y San Miguel (SINCHI y WWF, 2015). Por otro lado, las veredas que presentan los menores índices de fragmentación se encuentran cerca de las vías primarias y secundarias. Este efecto correspondería posiblemente al control que ejerce la autoridad ambiental CORPOAMAZONIA, tal como se mencionó en la descripción de la intervención pecuaria con deforestación.

73

Figura No. 24 Zonificación de las veredas con mayores índices de Intervención multipropósito con deforestación.

5.1.5. Localización de la intervención forestal selectiva.

Esta intervención es posiblemente la menos preocupante, puesto que esta intervención a groso modo puede ser un indicador de la aplicación de buenas prácticas de aprovechamiento forestal que evitan la alteración de la estructura funcional y ecosistémica de los bosques. Sin embargo, las malas prácticas que hay inmersas en estas mismas veredas pueden influenciar este aprovechamiento forestal y generar desequilibrio en las buenas prácticas y servir como un peligro latente para un futuro cercano. Las veredas que presentan mayores índices en esta intervención se presentan a continuación en la Tabla 20.

74

Tabla 20 Veredas con índices de Intervención forestal selectiva.

N°

Nombre de Vereda

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Siloé El Progreso Naranjito Playa Larga La Cumbre Villa Lucero La Pradera La Cabaña Alto Alguacil Miravalle La Candelaria El Desierto Paraíso Eslabón La Betulia Brisas de San Vicente La Jordania

Hectáreas por vereda 451 342 242 234 212 167 154 142 135 134 127 120 116 116 104 101 101

Como lo muestra la anterior Tabla, las veredas con los mayores índices se encuentran por encima de las 200ha hasta casi las 450ha de intervención, y se distribuyen hacia las veredas del sur del municipio. Las veredas de índices moderados (entre 200 ha y 100 ha) se ubican hacia el centro del municipio (medianamente retiradas de las vías primarias y secundarias). Es un dato sobresaliente el también identificar las veredas con mayores índices de intervención retiradas moderadamente de las vías; este escenario podría sustentar la idea de considerar la fragilidad de las áreas que están siendo intervenidas de forma selectiva y el alto nivel de influencia que ejercen las vías en la deforestación si estas se incrementan. Esta configuración socio-espacial puede indicar la posibilidad de que posteriormente, los bosques que aún conservan su estructura funcional sean fragmentados y se puedan desestabilizar afectando los bienes y servicios ecosistémicos que ofrecen. La Figura No 25 que se presenta a continuación permite tener una idea más clara del supuesto anterior.

75

Figura No. 25 Zonificación de las veredas con mayores índices de Intervención forestal selectiva.

Concluyente al primer objetivo, los cuatro tipos de intervenciones que se han analizado son los que principalmente han modificado y transformado el paisaje natural del municipio de Villagarzón. El cruce de las distintas variables cartográficas arrojó como resultado que el área de estudio ha tenido una fuerte dinámica antrópica en la ocupación y uso del suelo principalmente con indicios hacia el uso pecuario sobre las áreas intervenidas. Además, permitió conocer cómo la frontera agropecuaria avanza sobre los bosques naturales y cómo estos van siendo reducidos paulatinamente; sin embargo, se rescata que más de la mitad del municipio se encuentra en un excelente estado de conservación y que es necesario ser estrictos en el ordenamiento territorial para garantizar la continuidad y estabilidad de los servicios ecosistémicos que prestan estas áreas a las comunidades y el ambiente en general.

En el siguiente capítulo se analiza el aspecto de la ocupación de las áreas intervenidas con evidencias de propósitos pecuarios y la ocupación del suelo según el tipo de ganadería.

76

5.2.

ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN ACTUAL DEL TIPO DE GANADERÍA EN EL MUNICIPIO DE VILLAGARZÓN (PUTUMAYO) COMO AGENTE TRANSFORMADOR DEL PAISAJE NATURAL.

Para identificar la distribución actual del tipo de ganadería del municipio de Villagarzón, se partió del hecho que todas las coberturas del suelo que representan algún tipo de pastos o mosaicos que incluyen pastos, son ocupadas o tienen incidencia de la ganadería. Por ello, a continuación, la Tabla 21 presenta cuáles son las coberturas del suelo que tienen incidencia de prácticas ganaderas, y cuáles no.

Tabla 21 Coberturas del suelo con y sin incidencia de prácticas ganaderas.

Código CLC 111 112 231 233 242 243 244 311 313 321 323 331 511

Unidades de cobertura del suelo

Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Pastos limpios Pastos enmalezados Mosaico de pastos y cultivos Mosaico de cultivos, pastos y espacios naturales Mosaico de pastos con espacios naturales Bosque natural denso Bosque Fragmentado Herbazal denso Vegetación secundaria o en transición Zonas arenosas naturales Ríos

Coberturas con ocupación o incidencia ganadera NO NO SI SI SI SI SI NO NO NO NO NO NO

Espacialmente, la Figura No 26 zonifica las coberturas indicadas en la anterior tabla, resaltando de manera general que el 23.9% (33,257ha) del área del municipio corresponde a coberturas del suelo con ocupación y/o incidencia de prácticas ganaderas, y el 76.1% (105,628ha) no evidencia o registra tales prácticas. A groso modo se observa un condicionamiento o influencia de las vías en la espacialización y distribución de estas áreas con incidencia ganadera.

77

Figura No. 26 Áreas con incidencia de prácticas ganaderas.

La base de datos en formato *.xlsx (excel) de registros de vacunación contra la fiebre aftosa de FEDEGAN, para el municipio de Villagarzón registró aproximadamente 549 fincas con datos completos válidos para espacializar. Estos registros se observan a continuación en la Figura No. 27 (puntos negros), y coinciden perfectamente dentro de las áreas que se consideraron con presencia o incidencia ganadera a partir del tipo de coberturas.

Figura No. 27 Espacialización de fincas ganaderas sin filtrar.

78

Por otro lado, este es un resultado preliminar. El proceso de homogenización y filtrado de registros disminuyeron sustancialmente el número de fincas a utilizar en el ejercicio de interpolación. Este proceso consistió en descartar registros con valores sobreestimados de capacidad de carga y fincas con desfase para la correlación geográfica ideal. En total, de los 549 registros de fincas solamente se utilizaron 268 los cuales cumplieron con los criterios de idoneidad y calidad para la interpolación mediante la herramienta IDW.

Inicialmente se generó un raster de interpolación (ver Figura No. 28) según los valores del tipo de ganadería que se explicó en la fase metodológica, y se obtuvo que en general los valores que identifican la ganadería en el municipio de Villagarzón oscilan entre los 0.02 UGG y 1.26 UGG/ha.

Es decir, la Ganadería Semi-intensiva con capacidad de Carga >2 < 3 quedó totalmente descartada al no encontrarse registro significativo alguno que dé indicios de este tipo de ganadería. Por lo demás, la ganadería se distribuye entre los tipos: i) Ganadería Extensiva = Capacidad de Carga > 0 <= 0.5, ii) Ganadería Semi-extensiva = Capacidad de Carga > 0.5 <= 1 y iii) Ganadería Mejorada = Capacidad de Carga >1 <= 2.

Figura No. 28 Zonificación parcial difuminada del tipo de ganadería en Villagarzón.

79

La apariencia de la tendencia de la ganadería que se observó en la anterior figura fue reclasificada para definir los límites. Para esta reclasificación se utilizó los criterios de asignación de rangos de valores correspondientes a cada tipo de ganadería (ver Figura No. 29).

Figura No. 29 Zonificación de los tipos de ganadería en el municipio de Villagarzón.

Estudios departamentales indican que “la ganadería extensiva con capacidad de carga > 0 <= 0.5 UGG/ha es más representativo en los municipios de Orito, Villagarzón y Leguízamo (Putumayo)” (Castillo y Ortega, 2016, p.7). Sin embargo, en este estudio se obtuvo como resultado definitivo que el municipio de Villagarzón dispone significativamente del tipo de Ganadería Semi-extensiva con Capacidad de Carga > 0.5 <= 1 UGG/ha (67.2%). En segundo lugar, se encuentra el tipo de Ganadería Extensiva con capacidad de Carga > 0 <= 0.5 UGG/ha (31.9%). Por último y menos representativa está la Ganadería Mejorada con capacidad de Carga >1 <= 2 UGG/ha (1.1%). Las diferencias entre los resultados de los estudios pueden verse afectadas por el área de estudio, la metodología y la escala de trabajo. En este sentido, el estudio de Castillo y Ortega (2016) difiere un poco en los resultados posiblemente debido a que este estudio se centró únicamente en el municipio de Villagarzón y no tuvo un enfoque macro de todo el departamento. La Tabla 22 que se muestra a continuación relaciona el tipo de ganadería y el área y porcentaje de ocupación sobre las coberturas del suelo dedicadas a estas prácticas ganaderas. Se debe tener en cuenta

80

que este 100% que se presenta en la tabla, representa el 23.9% (33,257ha) del total del municipio; el 76.1% (105,628ha) faltante son áreas no dedicadas a la ganadería.

Tabla 22 Porcentajes y áreas de cada tipo de ganadería.

Tipo de ganadería.

Ganadería Extensiva Ganadería Semi-extensiva Ganadería Mejorada Total de área dedicada a prácticas ganaderas o con incidencia.

Hectáreas Porcentaje 10,608 31.9 22,332 67.2 355 1.1 33,296 100

La hipótesis de esta investigación no estuvo muy alejada de la realidad, pues en esta se sostuvo el supuesto que la predominancia para el municipio de Villagarzón estaba dada por la ganadería extensiva y como resultado se obtuvo que el 98.9% (Tabla 22) es representada por la ganadería semi-extensiva y extensiva.

5.3.

ANÁLISIS DEL ESCENARIO FUTURO DEL CAMBIO DEL PAISAJE A 2044 SEGÚN LOS CAMBIOS ENTRE 1985 Y 2014.

Antes de abordar directamente el análisis del escenario futuro del cambio del paisaje proyectado al año 2044, es necesario conocer la cuantificación y espacialización de las tres categorías de cobertura que se tuvieron en cuenta de acuerdo a la metodología planteada para este proceso de proyección. Como resultado del desarrollo de la metodología detallada en el Capítulo 3, inicialmente se indica la zonificación y cuantificación de las tres categorías (natural, semi-natural, no natural) de cobertura del suelo, para los periodos de 1985 y 2014. Ver Figuras No. 30 y 31, y sus respectivas tablas 23 y 24. Posteriormente, la Figura No 32 muestra con mayor detalle la zonificación futura a 2044 de las coberturas del suelo según su naturalidad del municipio de Villagarzón y su respectiva tabla de cuantificación.

81

Figura No. 30 Zonificación de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 1985

La Tabla 23 que se presenta a continuación indica el estado inicial de cuantificación de las coberturas por naturalidad, y posteriormente identifica cómo estos valores cambian en el transcurso de los años mediante la antropización de las coberturas.

Tabla 23 Cuantificación de la naturalidad de coberturas, año 1985

Categoría de naturalidad Natural Semi-natural No natural Total general

82

Hectáreas 101,700 25,238 11,947 138,885

Porcentaje 73 18 9 100

Figura No. 31 Zonificación de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 2014

La Tabla 24 que se presenta a continuación refleja la cuantificación de las coberturas según su naturalidad para el año de 2014. De manera general, en la anterior figura se observa cómo la categoría de coberturas semi-naturales se incrementó considerablemente (polígonos de color café) reduciendo significativamente las coberturas naturales (color verde) y manteniéndose estables las coberturas no naturales. Este aspecto se tratará con detalle más adelante.

Tabla 24 Cuantificación de la naturalidad de coberturas, año 2014

Categoría de naturalidad Natural Semi-natural No natural Total general

Hectáreas 83,161 42,863 12,861 138,885

Porcentaje 60 31 9 100

La Figura No 32 revela la incidencia y crecimiento proyectado que tendría las coberturas seminaturales en la simulación del escenario futuro y la Tabla 25 señala la cuantificación en hectáreas y porcentual de dicha proyección. El análisis de esta condición que se podría presentar en el territorio de Villagarzón se describe a continuación:

83

Figura No. 32 Zonificación proyectada de la naturalidad de las coberturas del suelo, año 2044.

Tabla 25 Cuantificación de la naturalidad de coberturas, año 2044.

Categoría de naturalidad Natural Semi-natural No natural Total general

Hectáreas Porcentaje 68,411 49 60,837 44 9,729 7 138,977 100

5.3.1. Análisis del proceso de proyección del escenario futuro de coberturas.

Como se observa en las Figuras 34 y 35 se identifica que: entre 1985 y 2014 las coberturas de categoría natural disminuyeron del 73% al 60% (18,539 ha Total, 639.2 ha por año) básicamente por incidencia en el aumento de las coberturas semi-naturales las cuales pasaron de un 18% al 31% (incrementó 17,624.8 ha, 607.7 ha por año); las coberturas no naturales se mantuvieron en general en 9% ya que estas aumentaron solamente 914.4 ha. Sin embargo, de acuerdo a este comportamiento de cambio, la simulación de un escenario futuro a 2044 con el módulo de MOLUSCE de QGIS, arrojó resultados bastante congruentes al primer periodo de análisis (1985 2014); pronostica que la cobertura Natural se reducirá en un 11% (14,749 ha, 509 ha/año aproximadamente) entre los años 2014 y 2044 (ver Figuras 35 y 36), identificando una menor incidencia en la reducción, comparada con el periodo inicial (1985 y 2014) que fue del 13%.

84

SINCHI y WWF (2015) sintetizan en que si los procesos de ocupación y transformación del territorio se mantienen como han estado en los últimos años, seguramente la deforestación seguirá manteniendo la tendencia que se observa en la Figura No 33.

Figura No. 33 Tendencia de deforestación en el municipio de Villagarzón.

Fuente: SINCHI y WWF (2015)

Los valores de posible afectación de deforestación que se observan en la Figura anterior, valida el resultado de la simulación realizada en esta investigación. Mientras el ultimo valor pronosticado por SINCHI y WWF indica una tasa media de deforestación de 529 ha/año; la simulación de MOLUSCE indica una tasa media de 509 ha/año hasta el año de 2044. Por otro lado, se pronostica el incremento del 13% de la cobertura Semi-natural (17,974.1 ha, 620 ha/año) afectando principalmente la cobertura Natural y con menor intensidad la cobertura No natural (esta se reduciría en un 2%). Cabe resaltar que esta última afectación denotaría un cambio positivo, puesto que está indicando que las coberturas Semi-naturales, que conservan relictos de bosques o espacios naturales, avanzarían su frontera sobre coberturas No naturales que principalmente se componen por distintas clases de pastos sin espacios naturales o relictos de bosque.

85

9%

9%

18%

Natural

Natural

31% 60%

Semi-natural

73%

Semi-natural

No natural

No natural

Figura No. 34 Porcentaje cobertura 1985.

Figura No. 35 Porcentaje cobertura 2014.

7%

49% 44%

Natural Semi-natural No natural

Figura No. 36 Porcentaje cobertura 2044.

La cuantificación detallada en hectáreas y porcentajes con que se realizaron las anteriores figuras y análisis, se encuentran resumidas en la Tabla 26 que se presenta a continuación:

Tabla 26 Cuantificación de las coberturas de análisis y proyección de los años 1985,2014 y 2044.

Cobertura Natural Semi-natural No natural Total general

1985 ha 101,700 25,237.9 11,946.9 138,884.7

1985% 73.2 18.2 8.6 100

2014 ha 83,160.7 42,862.7 12,861.3 138,884.7

2014% 59.9 30.9 9.3 100

2044 ha 68,411 60,836.8 9,728.9 138,976.7

2044% 49.2 43.8 7.0 100

En las tres siguientes Figuras (No. 37, 38 y 39) se puede identificar de manera gráfica el gradiente de incremento y disminución de cada una de las coberturas analizadas durante los dos años históricos y el pronosticado.

86

Hectáreas

105000.0 100000.0 95000.0 90000.0 85000.0 80000.0 75000.0 70000.0 65000.0

101700.0

83160.7 Natural 68411.0

1985

2014

2044

Años Figura No. 37 Cambio en la cobertura natural entre 1985 y 2014 y proyección a 2044.

70000.0 60836.8

Hectáreas

60000.0 50000.0 42862.7

40000.0 30000.0 20000.0

Semi-natural 25237.9 1985

2014

2044

Años Figura No. 38 Cambio en la cobertura Semi-natural entre 1985 y 2014 y proyección a 2044.

14000.0

Hectáreas

13000.0 12000.0

12861.3 11946.9

11000.0 10000.0

9728.9

No natural

9000.0 8000.0 1985

2014

2044

Años Figura No. 39 Cambio en la cobertura No natural entre 1985 y 2014 y proyección a 2044.

87

6. CAPÍTULO CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Una de las principales causas de la ampliación de la frontera agropecuaria y transformación del paisaje natural de la zona de estudio ha sido el uso no tecnificado del recurso boscoso, llevando consigo la expansión de las áreas pecuarias; esto a raíz de la situación socioeconómica de los habitantes, los cuales carecen de buenas oportunidades de empleo y fomento de empresa y educación. Sin embargo, en la búsqueda de mejorar las condiciones de vida, día a día continúan con las prácticas que afectan de forma negativa la conservación de los recursos naturales.

La cobertura del suelo más actual (año 2014), indica que el bosque natural denso es el de mayor área con 80,417 has, que corresponde al 57.9% del total de coberturas, seguido por Mosaico de pastos con espacios naturales, con el 14.3%, que corresponde a 19,874 has; en este orden, la Vegetación secundaria o en transición, es la tercera cobertura con 13,237 has, es decir el 9.5% del total de coberturas, continúan los Pastos limpios, con el 8.6% y el bosque fragmentado con 6.5%; además las coberturas que representan menos del 1.3% y que sumadas corresponden al 3.1% del total del municipio son: ríos, herbazal denso, Mosaico de cultivos pastos y espacios naturales, pastos enmalezados, mosaico de pastos y cultivos, tejido urbano continuo y discontinuo, y zonas arenosas naturales.

Como respuesta a una de las preguntas de investigación, entre 1985 y 2014, aproximadamente se han perdido 18,539 ha (13% del municipio) de cobertura boscosa; aunque este estudio no consideró capas de temática ‘Bosque – No Bosque’ para identificar la deforestación puntual, este valor podría incrementarse al realizar un estudio más específico.

Hasta el periodo del año 2014, el 70.1% del municipio no presentó cambios en la cobertura del suelo. Sin embargo, ese 29.9% restante de transformación del paisaje natural, ha sido causado principalmente por la Intervención pecuaria con deforestación. Esta ha representado incidencia del 12.8% del total del municipio (17,707 ha); luego, la regeneración restauración representó el 6.4% (8,878 ha) y la intervención multipropósito con deforestación, con 5.4% (7,507 ha). Por último, la intervención selectiva con 3.8% (5,340 ha).

88

Las transformaciones del paisaje que representan cambios menores del 0.5% y que sumados corresponden al 1% del total del municipio son: Intervención agropecuaria con deforestación, intervención pecuaria, erosión, sucesión vegetal, urbanización, intervención agrícola, retornos de cauce y divagación de cauce.

Se evidenció que la mayor transformación del paisaje natural del municipio ha sido generada por la intervención pecuaria con deforestación en un 23.9% (33,296 ha) del total del municipio.

Ahora, si este 23.9% es tomado como el 100% de todas las áreas dedicadas a la ganadería; el 67.2% (22,332 ha) corresponden a Ganadería tipo semi-extensiva y el 31.9% (10,608 ha) a Ganadería tipo extensiva, y solamente el 1.1% (355 ha) tiene prácticas de ganadería mejorada.

La hipótesis que se propuso al inicio de esta investigación suponía que el paisaje natural del municipio de Villagarzón había sido transformado significativamente por procesos de deforestación. Evidentemente los resultados apoyaron este supuesto, pues los procesos de deforestación han sido asociados, con el pasar del tiempo, al incremento de zonas para dedicarlas a la ganadería. Sin embargo, se pensaba que este tipo de ganadería sería extensiva, y por consiguiente, los resultados ubicaron este tipo de ganadería en segundo lugar, siendo la ganadería semi-extensiva la que ocupa el gran porcentaje de estas áreas transformadas.

En los últimos años, con el esfuerzo de las entidades gubernamentales, Organizaciones No Gubernamentales (ONGs), y autoridad ambiental CORPOAMAZONIA, se ha mirado una tendencia a la regeneración y restauración de zonas que en algún momento presentaron algún tipo de intervención. Dicha detención de la ampliación de la frontera agropecuaria se ve reflejada en el mapa de regeneración/restauración, lo que indica que los esfuerzos de estas dependencias están incidiendo en la recuperación de los recursos naturales, siendo su labor muy valiosa para la preservación del ambiente.

Para que los procesos de transformación del paisaje natural se presenten, han existido algunos factores que están directamente relacionados, entre los cuales priman la instauración de cultivos ilícitos en zonas donde anteriormente existía bosque natural denso, llevando consigo prácticas de deforestación que resultan en la ampliación de la frontera antrópica; otro factor es la tala 89

indiscriminada para la comercialización de madera tanto legal como ilegal y para labores caseras.

El incremento de vigilancia en contra de los cultivos ilícitos ha traído consigo el abandono de algunos predios, que de una manera u otra ha sido un factor que indirectamente contribuye a la restauración de algunos sectores.

Actualmente es más crítica la situación de los bosques altoandinos en relación con la ampliación de la frontera antrópica. Así entonces hasta el momento, las áreas de bosque natural denso muestran unos niveles de conservación adecuados en pendientes altas y medias del municipio de Villagarzón, lo cual no ocurre en las zonas de pendientes bajas donde se evidencian procesos de extracción de madera para diferentes propósitos.

El trasfondo de la dinámica en la que ha cambiado el paisaje natural evidencia una deficiente administración del recurso natural bosque por parte de la autoridad ambiental, reflejando que los esfuerzos encaminados a la sostenibilidad del recurso son insuficientes y la deforestación avanza cada día con un régimen menor de extracción legal de madera.

Es verdad que la mayor disponibilidad de datos permite tener mayor confiabilidad en los resultados; pero es necesario que estos datos sean de una fuente confiable y al mismo tiempo ideales. Aunque para esta investigación, y para desarrollo del objetivo 2 (espacialización del tipo de ganadería) se disponía de 549 registros de una fuente confiable, estos fueron reducidos a casi la mitad (268 registros), debido a que no eran del todo ideales para el procesamiento. Esta reducción fue significativa y se evaluó la situación. Se obtuvo como resultado, una condición óptima para procesamiento de interpolación de los datos mediante identificación de correlación geográfica.

Las diferencias entre los resultados de los estudios pueden verse afectados por el área de estudio, la metodología y la escala de trabajo. En este sentido, el estudio de Castillo y Ortega (2016), donde concluían que el tipo de ganadería de Villagarzón es Tipo Extensiva, difiere un poco en los resultados de este estudio. Posiblemente esta diferencia se deba a que esta investigación se centró únicamente en el municipio de Villagarzón y no tuvo un enfoque macro de todo el departamento; sin embargo, en respuesta a la segunda pregunta de investigación, se 90

resalta que el tipo predominante de ganadería del Municipio de Villagarzón, identifica 67.2% para la Ganadería semi-extensiva y 31.9% para la ganadería extensiva.

En la identificación de cuál sería un escenario futuro de la espacialización de las coberturas del suelo, se observó que aun cuando los software y métodos sean muy funcionales, el grado de incertidumbre en los resultados aumentaba conforme se modelizaban más categorías; es decir, entre más coberturas del suelo se incluían en la simulación, significativamente disminuía la certeza de los resultados. Por lo anterior, el ejercicio de asociar las coberturas en tres grupos con un criterio en común, permitió obtener buenos resultados puesto que: aumento significativamente la validación de los resultados hasta obtener un coeficiente Kappa de 85% de concordancia, los resultados tienen similitud en el pronóstico de deforestación con otros estudios realizados, la interpretación de los resultados es más sencilla que si se modelizaran individualmente todas las variables de coberturas en un solo proceso.

El módulo de MOLUSCE de QGIS, arrojó resultados bastante congruentes al primer periodo de análisis entre 1985 y 2014, permitiendo responder la tercera pregunta de investigación y pronosticando que si se continúa con las mismas prácticas de uso y ocupación del suelo, se esperaría que la cobertura natural se reducirá en un 11% entre 2014 y 2044 (14,749 ha, 509 ha/año aproximadamente). Esta condición identifica una menor incidencia en la reducción de zonas naturales, comparada con el periodo inicial (1985 2014) que fue del 13%.

Estudios realizados por SINCHI y WWF (2015) arrojan resultados pronosticando una tasa media de deforestación de 529 ha/año hasta 2018; mientras que la simulación de MOLUSCE realizada en esta investigación indica una tasa media de deforestación de 509 ha/año hasta el año de 2044 según la trayectoria entre 1985 y 2014.

Según los resultados obtenidos en el análisis de la transformación de las coberturas del suelo, es necesario el monitoreo de algunas coberturas, las cuales están presentando una variación bastante marcada en su área, principalmente se refiere a los mosaicos de pastos con espacios naturales, los cuales presentaron un incremento muy elevado que afecto el bosque entre los años de 1985 y 2014; es necesario supervisar con mayor rigurosidad las actividades de extracción 91

de madera e implementar programas que favorezcan la disminución de la deforestación por parte de los entes gubernamentales y la autoridad ambiental CORPOAMAZONIA.

Aunque durante esta investigación también se observó regeneración / restauración en algunas áreas representativas, es muy indispensable ofrecer talleres a la población aledaña, respecto a procesos de conservación como la reconversión ganadera, la implementación de sistemas silvopastoriles para aprovechamiento idóneo del suelo y agua, programas de fincas y granjas climáticamente inteligentes, entre otros.

Por otro lado, se observa la necesidad realizar un estudio multitemporal de cambio de las coberturas del suelo del municipio con cartografía de mayor detalle, y poder analizar cual periodo ha sido el que más impacto ha tenido respecto a la deforestación y así determinar de manera precisa los factores de cambio que han incidido en dichas practica para determinados tiempos.

Con los resultados arrojados sobre la espacialización del tipo de ganadería en el municipio de Villagarzón, es prioritario tomar medidas que permitan tecnificar los procesos pecuarios que se están desarrollando en la zona de estudio a razón de evitar la degradación acelerada de los suelos, obtener un mejor aprovechamiento del espacio y aumentar la producción.

Las condiciones climáticas juegan un papel muy importante en la ocupación y uso del suelo, y dado que la información con la que se dispone para hacer una caracterización climática del municipio de Villagarzón es relativamente poca, es conveniente considerar las posibilidades de instaurar estaciones meteorológicas con el fin de obtener información suficiente y actualizada para generar estudios consistentes y precisos.

A través de este estudio se identificaron sectores con mayor dinámica en la transformación del paisaje natural; teniendo en cuenta esta información, se ve la necesidad de desarrollar planes y proyectos comunitarios en convenios con las alcaldías, los resguardos indígenas, entre otros, para el aprovechamiento adecuado del espacio y las actividades productivas que se desarrollan en él.

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Muchos registros de las fincas ganaderas fueron descartados en el desarrollo de esta investigación por motivos de inconsistencias en la información; para ello, se recomienda continuar con la actualización de esta base de datos y ejercer un mayor control en la administración de dicha información por parte de FEDEGAN y COGANASIS en el medio y bajo Putumayo. Este proceso permitirá observar los cambios en el tipo de ganadería y reflejar los resultados de la implementación de proyectos de mejoramiento productivo y de conservación.

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