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Master Thesis ǀ 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 ǀ Universidad de Salzburg

Estudio multi-temporal de bosque y vegetación protectora en la sub-cuenca alta del Río Blanco, Riobamba-Ecuador.

Multi-temporal study of forest and protective vegetation in the high sub-basin of the Río Blanco, RiobambaEcuador. by/por

Efrain Aurelio Villares Riera 01522721 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science– MSc

Riobamba - Ecuador, Enero 2019

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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.

Riobamba 14 de enero del 2019

EfraĂ­n Aurelio Villares Riera CI: 1714770391

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DEDICATORIA

La presente investigación está dedicada:

A mí amada esposa Verónica, por apoyarme, demostrarme su cariño y amor, desde el principio, transcurso y final en esta etapa, y estar siempre a mi lado a pesar de las dificultades.

A mis hijos Gael y Romina, por ser mi inspiración a seguir adelante y luchar por ellos y para ellos, por sus ocurrencias y travesuras que me hacen reír día tras día e iluminan mi vida desde que llegaron. LOS AMO.

A mis compañeros de trabajo y estudio quienes me supieron tener paciencia y colaborarme con sus conocimientos para poder culminar la investigación.

A mi madre que en paz descanse a quien un día le prometí seguir preparándome profesionalmente. Cuídanos por siempre.

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AGRADECIMIENTOS

Doy gracias a Dios por darme la vida, fueras y sobretodo salud, quien me ha permitido culminar con esta fase de mi vida.

Al Ing. Marcelo Pino, Paul Castelo, Mario Cuvi y Paul Tito compañeros y amigos de trabajo, gracias a su confianza por apoyarme con sus conocimientos técnicos y facilidades de trabajo en la investigación, misma que es de suma importancia para la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo.

A Gabriela Ramón al ser una persona quien supo guiarnos y encaminarnos, sobre todo por tener la buena pre-disposición en el transcurso del camino de estudios y de la investigación.

A Pablo Cabrera por tenerme paciencia en el transcurso de la elaboración del proyecto final, quien con sus conocimientos me supo guiar corregir y ayudar a sacar adelante el proyecto de investigación.

A mis profesores de cada materia, quienes a lo largo de este tiempo han sabido auto educarnos y apoyarnos para ser mejores profesionales en el ámbito de los SIG.

Y finalmente agradecer al Ministerio del Ambiente del Ecuador, Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo quien me abrió las puertas desde un principio y apoyare con su personal técnico, de campo e insumos, para poder culminar mis estudios de cuarto nivel.

De la misma forma agradecer a la Universidad al equipo técnico administrativo de UNIGIS de la USFQ que nos abrió sus puertas preparándonos y transmitiéndonos sus conocimientos, demostrando lo aprendido con profesionalismo y sobretodo con ética.

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RESUMEN El Bosque y Vegetación Protectora Subcuenca Alta del Río Blanco ubicado en la parroquia Quimiag, cantón Riobamba, es uno de los cinco bosques protectores existentes en la provincia de Chimborazo, se encuentra en una altitud desde los 3,000 a 4,600 m.s.n.m., con vegetación de páramo y colinda con el Parque Nacional Sangay.

Con este antecedente y en base a la necesidad de actualizar el tipo de suelo y cobertura vegetal, se realizó la investigación del estudio multitemporal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco, mediante la interpretación de imágenes satelitales digitalizadas para el período 2010-2015.

La investigación del estudio multi-temporal fue realizada in situ, georreferenciando las zonas e identificando el tipo de cobertura vegetal y uso de suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco; con el análisis de las ortofotos se trabajó a escala 1:20000, clasificando, interpretando y organizando mediante los Sistemas de Información Geográfica los datos recopilados en campo, para calcular la tasa de deforestación en un lapso de cinco años.

Los resultados, disponibles para el uso de las autoridades locales, corresponden a un mapa de uso del suelo y cobertura para el área de estudio, identificando cambios en el uso del suelo en aproximadamente 878 ha sobre un área total de 4,893 ha, en los 5 años de estudio.

La tasa de deforestación encontrada en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco fue de 630 ha, equivalente al 90% del cambio de uso de suelo total.

Entre 2010 y 2015, la tasa promedio anual de deforestación fue de 126 ha, 18% anual.

Los insumos obtenidos en la investigación ayudaran en la toma de decisiones para la elaboración del plan de manejo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco por la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo.

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ABSTRACT The protective forest Subcuenca Alta del RĂ­o Blanco located in the Quimiag parish (Riobamba Canton, Ecuador), is one of the five existing protected forests in the Chimborazo province. The area is located at an altitude between 3,000 and 4,600 m.a.s.l, and is covered by vegetation of the paramos, an alpine tundra ecosystems of the Andes, It shares, borders with the Sangay National Park.

Because of the need for update information on land cover and land use chage of the protected forest, this research conducted a multitemporal land use and land cover analysis using satellite images for two time periods, for the year 2010 and 2015 respectively.

The research of the multi-temporal study was carried out in situ, georeferencing the zones and identifying the type of plant cover and use of the forest floor and protective vegetation of the high sub-basin of the RĂ­o Blanco; with the analysis of the orthophotos, it was worked with a scale of 1:20000 classifying, interpreting and organizing through Geographic Information Systems, the data collected in the field in order to calculate the rate of deforestation within five years.

As a result and for further use of local authorities, land use and land cover maps of the study area were produced, identifying land use changes of about 878 ha (from a total area of 4,893 ha) between the time frame of 15 years.

The rate of land use change attributed to deforestation was calculated as 630 ha, which is equivalent to 90% of total land use change in the area. Between the year 2010 and 2015, the average annual rate of deforestation was 126 ha, 18% per year.

The aim of this research was to support decision making of environmental authorities in the Chimborazo Province, as well as to support the management of the protected forest Subcuenca Alta del RĂ­o Blanco.

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TABLA DE CONTENIDO RESUMEN…........................................................................................................................5 ABSTRACT……...……………………………………………….………………………..6 TABLA DE CONTENIDOS……....………………………………………………………7 GLOSARIO……...…………………………………………………………….…………..9 LISTA DE FIGURAS…………..………………………………………………………..14 LISTA DE TABLAS……………………………...……………………………………...15 CAPITULO I…………………………………………………...………………………...16 1.

Introducción…………………………………………..…………………………..16

1.1

Antecedentes………………………………………..…………………………….18

1.2

Objetivos…………………………………………………………..………………19

1.3

Pregunta de investigación……………………………………………….……….19

1.4

Hipótesis………………………………………………………………...………...20

1.5

Justificación…………………………………………………………...…………..20

1.6

Alcance…………………………………………………………………………….21

CAPITULO II…………………………………………………………………………….22 2.

Marco teórico…………………………………………………………………..…22

2.1

Análisis Espacial con Sistemas de Información Geográfica...…………………22

2.2

Teledetección……………………………………………………………………...23

2.3

Clasificación supervisada y clasificación no supervisada...................................25

2.4

Técnicas de detección de cambios composición multitemporal……………….26

2.5

Cobertura y uso de la tierra……………………………………………………..26

2.6

Políticas de reducción de la deforestación y su producción en la agricultura………………………………………………………………………...27

2.7

Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación Forestal en Países en Desarrollo (REDD) y PSE…………………………………………………….28

2.8

Las áreas protegidas forestales (PAs)…………………………………………...29

2.9

Los sensores remotos en los mapas de cobertura de la tierra…………………30

2.10

Análisis de correspondencia para detectar cambios en la cobertura de la tierra………………………………………………………………………………31

8

2.11

Una comparación del uso de la tierra y métodos de detección del cambio de la tierra………………………………………………………………………………32

2.12

Estimación de la deforestación en función del volumen……………………….35

CAPITULO III………………………………………………………………………..….36 3.

Metodología……………………………………………………………………….36

3.1

Descripción del área de estudio………………………………………………….37

3.2

Materiales y pre-procesamiento………………………………………………....38

3.3

Definición de clases de cobertura y uso de suelo y cálculo de deforestación……………………………………………………………………...41

CAPITULO IV…………………………………………………………………………...43 4.

Resultados ………...……………………………………………………………...43

4.1

Imágenes satelitales del área de estudio años 2010 y 2015………………..……43

4.2

Mapa de uso y cobertura al año 2010…………………………………………...46

4.3

Mapa de uso y cobertura al año 2015………………………………………...…48

4.4

Mapa de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015………………………………………………………………………………..50

4.5

Categoría de cobertura vegetal y uso del suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco………………………………………52

4.6

Mapa de matriz de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015………………………………………………………………………..54

4.7

Cambios de la cobertura vegetal y uso del suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco………………………………………56

CAPITULO V…………………………………………………………………………….63 5.

Análisis de los resultados …………………………………………………..……63

6.

Discusión…………………………………………………………………………..66

CAPITULO VI ………………………………………………………………………..…75 7.

Conclusiones…………………………………………………………………...…75

8.

Bibliografía…………………………………………………………………...…..76

9.

Anexos……………………………………………………………………………..82

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GLOSARIO ABjt1: Superficie cubierta por bosque, en el momento t1-2010

ABjt2: Superficie cubierta por bosque, en el momento t2-2015

APs: áreas protegidas forestales.

ARCGIS: es el nombre de un conjunto de productos de software en el campo de los Sistemas de Información Geográfica o SIG. ... Estas aplicaciones se engloban en familias temáticas como ArcGIS Server, para la publicación y gestión web, o ArcGIS Móvil para la captura y gestión de información en campo.

BVP: Bosque y Vegetación Protectora.

CA: Análisis de correspondencia.

CARTOGRAFÍA: es la ciencia que se encarga del trazado y el estudio de mapas geográficos.

CLIRSEN: Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos.

COBERTURA VEGETAL: La cobertura vegetal puede ser definida como la capa de vegetación natural que cubre la superficie terrestre, comprendiendo una amplia gama de biomasas con diferentes características fisonómicas y ambientales que van desde pastizales hasta las áreas cubiertas por bosques naturales. También se incluyen las coberturas vegetales inducidas que son el resultado de la acción humana como serían las áreas de cultivos.

CONSERVACIÓN: en términos de ecología, la conservación significa utilizar los recursos naturales de forma racional para evitar su agotamiento y garantizar su posterior utilización.

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DATUM: es un conjunto de puntos de referencia en la superficie terrestre con los cuales las medidas de la posición son tomadas y un modelo asociado de la forma de la tierra para definir el sistema de coordenadas geográfico.

DEFORESTACIÓN: acción y efecto de despojar un terreno de sus árboles y plantas, este proceso de desaparición de las masas forestales suele producirse por el accionar humano mediante la tala y la quema.

DPACH: Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo.

ECOSISTEMA: Un ecosistema es el conjunto formado por los seres vivos y los elementos no vivos del ambiente y la relación vital que se establece entre ellos. La ciencia encargada de estudiar los ecosistemas y estas relaciones es la llamada ecología.

ESTUDIO MULTITEMPORAL: es el estudio de una zona determinada a partir de imágenes de satélite, mediante tomas echas en tiempos diferentes, pudiendo variar al tiempo entre una toma y otra, horas, días, meses, etc. con el fin de analizar una o muchas variables a través del tiempo.

FORESTACIÓN: proceso mediante el cual se plantan arboles de forma extensa a efectos de contrabalancear la tala que en el pasado se haya efectuado.

FORMATO JPG: (Joint Photographic Experts Group): es un formato de compresión de imágenes, tanto en color como en escala de grises, con alta calidad a todo color.

GEODATABASE: es un modelo que permite el almacenamiento físico de la información geográfica, ya sea en archivos dentro de un sistema de ficheros o en una colección de tablas en un Sistema Gestor de Base de Datos (Microsoft Access, Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2 e Informix).

GEORREFERENCIACIÓN: Es el uso de coordenadas de mapa para asignar una ubicación espacial a entidades cartográficas.

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IGM: Instituto Geográfico Militar.

IMAGEN SATELITAL: es el producto obtenido por un sensor instalado a bordo de de un satélite artificial mediante la captación de la radiación electromagnética emitida o reflejada por un cuerpo celeste, producto que posteriormente se transmite a estaciones terrenas para su visualización, procesamiento y análisis.

LANDSAT: Las imágenes LANDSAT están compuestas por siete u ocho bandas espectrales, que fueron elegidas especialmente para el monitoreo de la vegetación, para aplicaciones geológicas y para el estudio de los recursos naturales.

MAE: Ministerio del Ambiente del Ecuador.

MAPA: Representación geográfica de la Tierra, o de parte de ella, sobre una superficie plana, de acuerdo con una escala.

MAPA TEMÁTICO: son mapas basados en mapas topográficos que representan cualquier fenómeno geográfico de la superficie terrestre. Persiguen objetivos bien definidos.

NDVI: El Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) sirve básicamente para medir el crecimiento de las plantas, determinar cubiertas vegetales y controlar la producción de biomasa.

PCA: Diferenciación del Análisis de Componentes.

PICD: Programas integrados de desarrollo comunitario.

PNS: Parque Nacional Sangay.

PSE: Pagos o Compensaciones por Servicios Ambientales o Ecosistémicos.

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REDD: Reducción de emisiones de CO2 por deforestación.

SISTEMA DE COORDENADAS: es un conjunto de valores y puntos que permiten definir unívocamente la posición de cualquier punto de un espacio euclídeo o más generalmente variedad diferenciable.

SUBCUENCA: es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de la cuenca.

TDPABjt1 ABjt2= ABjt1- ABjt2: Tasa de deforestación periodo 2010-2015 en Ha.

TDP% = (TDPABjt1 ABjt2 / ABjt1)*100: Tasa de deforestación periodo 2010-2015 en %

TMADjt1-jt2= TDPABjt1 ABjt2 / n: Tasa promedio anual de deforestación entre los momentos t1 y t2 en Ha.

TMAD%jt1-jt2= TDPABjt1

ABjt2

/ n: Tasa promedio anual de deforestación entre los

momentos t1 y t2 en %.

TM: Thematic Mapper.

UPN: Unidad de Patrimonio Natural.

UTM: del inglés Universal Transverse Mercator.

ZONAS DE VIDA: son áreas donde las condiciones ambientales sean similares, con el fin de agrupar y analizar las diferentes poblaciones y comunidades bióticas, para así aprovechar mejor los recursos naturales sin deteriorarlos y conservar el equilibrio ecológico.

ZONIFICACIÓN: subdivisión del territorio con alguna finalidad, generalmente para asignar usos del suelo. El proceso consiste en crear divisiones o zonas para determinar diferentes usos.

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ZCL: Zona de conversiรณn legal.

ZBP: Zona para manejo de bosque nativo.

ZPF: Zona de plantaciones forestales.

ZPP: Zona de protecciรณn permanente.

ZUAP: Zona de uso agropecuario.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Curvas espectrales de los cuerpos……………………………..……………..…23 Figura 2. Flujograma del trabajo…………………………………..……………………...36 Figura 3. Ubicación del Bosque y Vegetación Protector de la Sub Cuenca Alta del Rio Blanco en Ecuador………………………………………………….……………...37 Figura 4. Imagen satelital spot georreferenciada fue tomada desde un punto de control, con resolución espacial de 14.25 m, multiespectral, tipo de datos 8-bits, de 3 bandas 1R-2G-3B, de 13 julio del 2010, disponible en Ministerio del Ambiente en Chimborazo, con una cobertura de nubes del 1%....................................................44 Figura 5. Imagen satelital spot georreferenciada fue tomada desde un punto de control, con resolución espacial de 0,5 m, multiespectral, tipo de datos 8-bits, de 3 bandas 1R-2G-3B, del 01 de octubre del 2015, disponible en Ministerio del Ambiente Chimborazo, con una cobertura de nubes menor a 1%............................................45 Figura 6. Uso y cobertura 2010 del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco…………………………………………………………………………47 Figura 7. Uso y cobertura 2015 del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco…………………………………………………………………………49 Figura 8. Mapa de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015.51 Figura 9. Mapa de matriz de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015……………………………………………………………………………...55 Figura 10. Superficie de cada categoría de cobertura vegetal y uso del suelo para los años 2010 y 2015………………………………………………………………………..56 Figura 11. Aumento y pérdida de uso de suelo y cobertura vegetal del BVP Subcuenca Alta del Río

Blanco entre 2010 al 2015…………………………………………………58

Figura 12. Deforestación anual en % de la Zona para manejo de Bosque Nativo 2010 al 2015………………………………………………………………………………..62

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Descripción de la categoría de cobertura vegetal y uso del suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco…………………………….52 Tabla 2. Matriz de cambios periodo 2010 vs 2015 del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco…………………………………..………………………………………….57 Tabla 3. Matriz de cambios al 2015 del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco……..……59 Tabla 4. Dinámica de cambio del uso y cobertura del suelo, periodo 2010-2015 del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco……………………………………………………60 Tabla 5. Tasa de deforestación anual en porcentaje y deforestación ha/año en el periodo 2010-2015………………………………………………………………………….60 Tabla 6. Deforestación Ha/año de la Zona para manejo de Bosque Nativo 2010 al 2015………………………………………………………………………………..61

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CAPÍTULO I 1. Introducción.

Alrededor del 55% de los bosques tropicales de Sudamérica han sido sustituidos por selva baja caducifolia. En este tipo de bosque gran parte del ecosistema original ha desaparecido y las condiciones ambientales se han transformado (CLIRSEN, 2011). La desaparición se debe fundamentalmente a la transformación del terreno en áreas ganaderas y de cultivo. La sobreexplotación forestal ha contribuido enormemente a esta transformación. Durante los períodos secos (cuatro meses), los árboles y arbustos pierden las hojas. La vegetación crece profusamente en los períodos de lluvias. Los árboles del sotobosque y de las capas inferiores conservan el follaje durante todo el año (CLIRSEN, 2011).

La mayor tragedia de la pérdida forestal reside en la pérdida de la biodiversidad. Con cada especie que desaparece se va un importante banco genético y, con ello, la posibilidad de evolución y mejoramiento de los organismos a partir de la biodiversidad genética, desaparece.

Por lo mismo, los páramos en el Ecuador representan uno de los ecosistemas más importantes, debido a la función de regulación hídrica por su alto grado de endemismo, características, que en la actualidad, se ven altamente amenazadas debido a la progresiva degradación ocasionada principalmente por su conversión de uso (CLIRSEN, 2011). La compensación por servicios ecosistémicos se convierte hoy en día en un mecanismo viable para la conservación y manejo de ecosistemas promoviendo el manejo de las cuencas hidrográficas y el desarrollo sostenible de propietarios y usuarios de los servicios ambientales (CLIRSEN, 2011).

El bosque, importante capital natural del Ecuador.

El bosque es uno de los recursos naturales más importantes con que cuenta el Ecuador para su desarrollo; constituye una unidad ecosistémica, resultado de un proceso ecológico que interrelaciona otros recursos como el agua, la biodiversidad, el suelo, el aire, el paisaje (Harden, Hartsig, Farley, Lee y Bremer, 2013).

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El Mapa de Uso y Cobertura de 1990, muestra que el Ecuador dispone de una cobertura natural de 13.60 millones de ha, es decir, 55.16% de la superficie total del país. Esta cobertura incluye 43.32% (10.69 millones ha) de formaciones arbóreas, 5.28% (1.3 millones ha) de páramo y 6.56% (1.62 millones ha) de formaciones arbustivas. Toda esta vegetación natural representa beneficios sociales y ambientales indispensables para la formulación de políticas de manejo sustentable de los bosques.

En el Ecuador la superficie con aptitud forestal es de 13.98 millones de ha, que representa el 56.70% de la superficie total del país. Esta superficie difiere en 3.29 millones de ha con respecto a la cobertura forestal en 1990, lo que indica una sub-utilización del suelo (MAE, 2015).

La conservación o protección privada de bosques y vegetación protectores consiste en proteger, recuperar fomentar el uso sustentable y sostenible de los recursos naturales garantizando de esta manera el Buen Vivir (Myers, 1983). Son bosques y vegetación protectores aquellas formaciones vegetales, naturales o cultivadas, arbóreas, arbustivas o herbáceas de dominio público o privado que no son aptas para la agricultura o la ganadería.

Sus funciones son las de conservar el agua, el suelo, la flora y la fauna silvestres.

En el Ecuador existen 202 Bosques y Vegetación Protectora (BVP), de los cuales 169 se encuentran georeferenciados, y abarcan una extensión de 2´425,002.9 ha, que representa el 9.72% del territorio nacional (MAE, 2013). Los Bosques y Vegetación Protectora se encuentran distribuidos como: Estatal con un 41%, propiedad mixta (estatal y privado) con un 10%, propiedad privada representa el 48% y la propiedad comunitaria con un 1% (CARE y USAID, 1999). Según el mapa de cobertura y uso de la tierra del año 2016 a escala 1:100,000, de los 169 BVP, 95 BVP tienen más del 75% de vegetación natural (bosque nativo, páramo, vegetación arbustiva y herbácea), 30 BVP tienen entre 50% a 75% y 44 BVP tienen un porcentaje menor al 50% (MAE, 2016).

La provincia de Chimborazo cuenta con una superficie de 9,905.79 hectáreas de bosque y vegetación protectora, mismos que, por sus características ecológicas y biológicas, están destinados a la conservación y recuperación de suelos, al mantenimiento del recurso

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hídrico, la diversidad biológica en flora y fauna y captura de carbono, alcanzando a mediano y largo plazo el equilibrio de los ecosistemas (MAE, 2018).

La Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo, en coordinación con la Dirección Nacional Forestal, inició el proceso de monitoreo y verificación de los bosques protectores para la actualización de la línea base del estado de los mismos en la provincia de Chimborazo, con la finalidad de validar en campo si las zonas cumplen con la categoría de conservación de Bosque y Vegetación Protectora (MAE, 2018).

1.1 Antecedentes.

En 1990 el estado ecuatoriano declara como Bosque y Vegetación Protectora a la Subcuenca Alta del Río Blanco, ubicada en la parroquia Quimiag, cantón Riobamba, provincia de Chimborazo, Ecuador.

Se prohibieron todas actividades no compatibles con los fines del área protegida, y el Ministerio del Ambiente del Ecuador ha estado trabajando en el saneamiento de todos los Bosques y Vegetación Protectores, suministrando lineamientos para determinar el estado actual de este tipo de áreas protegidas mediante un proceso sistemático, recolección documental, análisis y verificación de campo, con el fin de guiar decisiones de gestión (mantener, modificar o derogar), de los Bosques y Vegetación Protectores.

El Programa Socio Bosque fue creado mediante Acuerdo Ministerial N° 169, cuyo objetivo principal es la conservación de bosques y páramos nativos en todos los rincones de la patria. Con fecha 01 de octubre del 2013, la asociación de productores agropecuarios Zoila Martínez ingresa al programa bajo el convenio número MAE-PSB-II-2013-c-005 conservando 530 ha, mismas que se encuentran dentro del bosque y vegetación protector Subcuenca Alta del Río Blanco

En agosto del 2016, la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo en coordinación con la Dirección Nacional Forestal, realizó el proceso de evaluación de los límites del bosque y vegetación protector Subcuenca Alta del Río Blanco según normativa 256 Adjudicación de tierras

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El Ministerio del Ambiente del Ecuador, a través de la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo, se encuentra de proceso de la actualización del Plan de Manejo del bosque protector denominado Sub Cuenca Alta del Río Blanco.

1.2 Objetivos

Objetivo general.

Realizar el estudio multi-temporal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco para el período 2010-2015.

Objetivos específicos.  Generar información actualizada de uso de suelo y cobertura vegetal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco a escala 1:20000.  Cuantificar la tasa de cambio del Bosque y Vegetación Protector para el período 2010-2015.  Obtener un mapa de cambios del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco al año 2015.  Elaborar la matriz de cambios ocurridos en el periodo 2010-2015 del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco. 

Determinar la tasa de deforestación anual del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

1.3 Preguntas de investigación.

¿Existen pérdidas significativas de ecosistemas naturales en el año 2015 en relación al año 2010?

¿La tasa de deforestación en el área de estudio es superior al promedio de tasa de deforestación de Ecuador?

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1.4 Hipótesis.

Entre los años 2010 y 2015 existe una reducción de bosque y vegetación protector de más del 10%.

1.5 Justificación.

La presente investigación es relevante para el Ministerio del Ambiente del EcuadorChimborazo para la actualización del Plan de Manejo 2017.

El Ministerio del Ambiente del Ecuador, bajo sus direcciones provinciales, está trabajando en el saneamiento de todos los Bosques y Vegetación Protectores a nivel nacional suministrando lineamientos para determinar el estado actual de todos los Bosques y Vegetación Protectores y mediante un proceso sistemático, recolección documental, análisis y verificación de campo guiar decisiones de gestión (mantener, modificar o derogar), esta categoría de conservación.

La demanda de recursos naturales renovables y no renovables provocan la explotación irracional de los mismos, con fines de obtener riqueza en unos casos y subsistencia en otros, ejerciendo presión en las áreas naturales y sobre todo en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco, por lo que es necesario contar con información de cambio de uso de suelo para apoyar la propuesta de manejo del área de estudio.

Es relevante de disponer información actualizada de mapas de uso y cobertura de suelo y datos acerca del estado general de las formaciones boscosas del área de estudio, para la identificación de la tasa de deforestación al 2015. Para lo cual se presentó el oficio pertinente para realizar la presente investigación en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco, ver anexo 1.

Una vez aprobado el oficio de investigación por parte de la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo mediante oficio Nro. MAE-DPACH-2017-0858-O, donde autorizan realizar el pago según consta en el TULSMA libro IX, Artículo 11, ver anexo 2,

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de la misma forma se autorizó la presente investigación mediante oficio Nro. MAEDPACH-2017-0898-O, ver anexo 3

1.6 Alcance.

Al final de la investigación se obtendrá los siguientes productos útiles para los tomadores de decisiones del Ministerio del Ambiente:

i) información cartográfica de cambios ocurridos en la cobertura natural del Bosque y Vegetación Protectora de la Subcuenca Alta del Río Blanco, entre 2010 y 2015; ii) matriz de cambios ocurridos en el periodo 2010-2015; y iii) tasa de deforestación de esta área protegida.

A entregar como trabajo de investigación a la universidad como a la institución gubernamental Ministerio del Ambiente de Chimborazo MAE-CH siendo estos:

Se obtendrá información cartográfica de cambios ocurridos en la cobertura natural del Bosque y Vegetación Protector de la Subcuenca Alta del Río Blanco, entre 2010 y 2015, la matriz de cambios ocurridos en el periodo 2010-2015 y la tasa de deforestación de esta área protegida.

Se está obligado y condicionado a no extraer flora ni fauna del lugar mientras se realice el trabajo de investigación entre otras cláusulas, ver anexo 4

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CAPITULO II

2. Marco teórico.

2.1 Análisis Espacial con Sistemas de Información Geográfica.

Particularmente en las prácticas de investigación científica es donde se recurre al denominado análisis espacial, el cual se transforma en el hilo conductor desde la formulación del problema hasta su resolución (IGM, 2006).

Cuando se lo enfoca desde un punto de vista temático, el análisis espacial constituye una serie de técnicas matemáticas y estadísticas aplicadas a los datos distribuidos sobre el espacio geográfico. Cuando se lo enfoca desde la tecnología de los Sistemas de Información Geográfica se considera su núcleo (sinónimo de su subsistema de tratamiento) ya que es el que posibilita trabajar con las relaciones espaciales de las entidades contenidas en cada capa temática de la base de datos geográfica (IGM, 2006).

El análisis espacial ha contado con dos marcadas líneas de definición. Por un lado, está la que considera a todo tipo de procesamiento de datos espaciales y, por el otro, la que consideran únicamente los aspectos geométricos de las entidades espaciales, considerando que el espacio geográfico siempre interviene en el resultado. Esta última definición tiene mayor especificidad pero resulta bastante restrictiva (Buzai y Baxendale, 2006).

Independientemente de estas diferencias el análisis espacial se consideró de forma favorable para el tipo de procesamiento de datos espaciales y los aspectos geométricos de las entidades espaciales, lo que no queda dudas es que en todo momento el basamento del análisis espacial se encuentra en el espacio geográfico (Buzai y Baxendale, 2006).

El geógrafo francés Emmanuel de Martone [1873-1955] intentó delimitar el campo de la disciplina denominando principios Geográficos (localización, conexión, extensión, complejidad, dinamismo, conexión y globalidad territorial). Estos han sido presentados y analizados por Vilá Valentí (1983), quien determinó que existe una clara correspondencia entre ellos y los cinco conceptos fundamentales del Análisis Espacial: localización,

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distribución espacial, espacial, interacción espacial y evolución espacial geográfica (Buzai y Baxendale, 2006).

2.2 Teledetección.

La teledetección maneja distintos tipos de resoluciones: resolución espacial (relacionada al tamaño de pixel); resolución espectral (número de bandas espectrales de la imagen satelital); resolución radiométrica (número de posibles valores que puede tener cada pixel); resolución temporal (cada cuánto tiempo una imagen satelital es recolectada en un mismo lugar) (Hernández-Clemente, Cerrillo y Gitas, 2009a).

Las bandas electromagnéticas son las únicas radiaciones perceptibles por el ojo humano (de ahí su nombre). Coinciden con la longitud de onda donde es máxima la radiación solar.

Se pueden localizar los distintos colores en las longitudes: Azul: 0.4 – 0.5 mm Verde: 0.5 – 0.6 mm Rojo: 0.6 – 0.7 mm

Figura 1. Curvas espectrales de los cuerpos.

Autor: Memenza, (2016).

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En la figura 1, se puede observar la identificación de objetos y procesos en la superficie terrestre, de acuerdo con la reflectividad de estos objetos respecto a las diferentes longitudes de onda. Cada tipo de material, suelo, vegetación, agua, etc. Reflejará la radiación incidente de forma diferente, lo que permitirá distinguirlo de los demás si se mide la radiación reflejada. La reflectividad en la nieve es alta en todas las longitudes de onda, especialmente en el caso de la nieve fresca. El agua, al ser el único elemento superficial capaz de transmitir radiación hacia abajo, tiene una reflectividad muy baja, aunque muy dependiente de la longitud de onda (Harden et al., 2013). La vegetación tiene una reflectividad baja en el visible, aunque con un pico en el color verde debido a la clorofila. Finalmente, el suelo tiene una reflectividad relativamente baja para todas las bandas, aunque aumentando hacia el infrarrojo. Sin embargo, la reflectividad del suelo va a depender mucho de la composición química y mineralógica, la textura y del contenido de humedad.

Los datos de detección remota son las principales fuentes ampliamente utilizadas para la detección de cambios de uso de suelo y cobertura vegetal en las últimas décadas. La diferenciación de imágenes, análisis de componentes principales y post-clasificación, y la comparación son los métodos más comunes utilizados para la detección de cambios. En años recientes los análisis de mezclas espectrales, redes neuronales artificiales e integración de sistema de información geográfica y datos de teledetección se han convertido en técnicas importantes para aplicaciones de detección de cambios. En la práctica, a menudo se comparan diferentes algoritmos para encontrar los mejores resultados de detección de cambios para una aplicación específica.

Investigaciones de las técnicas de detección de cambios siguen siendo un tema activo y las nuevas técnicas son necesarias para utilizar con eficacia cada vez más la detección remota de datos disponibles o proyectados (Mausel, Brondizii, y Moran, 2004). La fusión de imágenes digitales es un campo de investigación relativamente nuevo en el liderazgo al borde de la tecnología disponible que constituye un área de investigación en rápido desarrollo en teledetección; la fusión de imágenes basadas en píxeles de los datos de satélite de observación de la Tierra como una contribución al multisensor procesamiento de datos orientado a la integración (Pohl y Van Genderen, 1998).

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2.3 Clasificación supervisada y clasificación no supervisada.

La clasificación de una imagen consiste en categorizar una imagen multibanda en términos estadísticos, esto supone reducir la escala de medida de una variable continua (niveles digitales), a una escala nominal o categórica. La imagen multibanda se convierte en otra imagen en donde los números digitales que definen cada píxel no tienen relación con la radiancia detectada, sino se trata de una etiqueta que identifica la categoría asignada a ese píxel (Chuvieco, 1996, p.2), la clasificación puede ser supervisada y no supervisada.

La clasificación supervisada se basa en la disponibilidad de áreas de entrenamiento. Se trata de áreas de las que se conoce a priori la clase a la que pertenecen y que servirán para generar una signatura espectral característica de cada una de las clases. Se denominan clases informacionales. Se requiere realizar el reconocimiento de los datos, y la definición de las clases deseadas, antes de empezar a seleccionar las muestras de entrenamiento (Hernández, 2011). Mediante la identificación de patrones en la imagen, se puede entrenar al computador para identificar pixeles con características similares. Mediante la asignación de propiedades a estas clases, se puede supervisar la clasificación de los pixeles a medida que se les asigna un valor de clase. Si la clasificación es exacta, entonces la clase resultante corresponde a un patrón que el usuario identificó originalmente (Hernández, 2011). El proceso de clasificación supervisada implica el conocimiento previo de la zona de estudio con el objetivo de determinar las coberturas de la tierra predominantes en la región (Rebollo, 2014).

La clasificación no supervisada, no se establece ninguna clase a priori, aunque es necesario determinar el número de clases que se quiere establecer, y se utilizan algoritmos matemáticos de clasificación automática. La clasificación no supervisada es más automatizada. Le permite al usuario especificar parámetros que el computador usa como guía para descubrir patrones estadísticos en los datos (CLIRSEN, 2011). El método de clasificación no supervisado define las clases espectrales presentes en la imagen sin ningún conocimiento previo del área de estudio. Las clases espectrales son una medida cuantitativa que define las propiedades de respuesta de una cobertura de la tierra u objeto en una o varias porciones del espectro electromagnético (MAE, 2012).

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2.4 Técnicas de detección de cambios, composición multitemporal.

La primera técnica aplicada en estudios de composición multitemporal es la que, usando las bandas originales de la imagen Landsat así como de la imagen Spot, se crea nuevas imágenes con 7 bandas (4 de Landsat y 3 de Spot), de las cuales, mediante diferentes combinaciones asignando 3 de las nuevas bandas en cada uno de los cañones RGB, se puede determinar el cambio de diferentes coberturas de la tierra (Bedón y Pinto, 2012).

La Técnica de composición de color multitemporal al ser una técnica cualitativa se verifica mediante análisis visual de imagenes, mediante la observación de sitios de interés en donde se determina el cambio y su verificación con la información testigo (ortofotomosaico, mapa de uso actual) (Bedón y Pinto, 2012).

Enmascaramiento binario de cambio.

Macleod y Congalton (1998) incorporan modificaciones al tradicional tratamiento de la imagen de diferencias con el propósito de generar una imagen de cambio que presente la dirección y magnitud de cambio del uso del suelo. Esta modificación genera una máscara binaria de cambio que separa las zonas estables y las zonas dinámicas en ambas fechas.

Partiendo de este principio, y utilizando como insumo la imagen de diferencia por NDVI, se establece los umbrales de no cambio comprendidos entre 255 y 4.62, así como los umbrales de cambio, cuyos valores se encuentran en el rango 4.62 a 255 (Bedón y Pinto, 2012).

2.5 Cobertura y uso de la tierra.

Los sistemas ecológicos, están constituidos por una parte visible, estructura y composición, llamado fenosistema; y por otra denominada criptosistema (Lanly, 1982).

La identificación, delimitación y caracterización general de los diferentes tipos de ecosistemas se realiza a través de los aspectos constituyentes del fenosistema, que hace referencia a la morfología de la superficie terrestre, geoforma y su recubrimiento, cobertura

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terrestre como es el agua, suelo desnudo, hielo, cobertura vegetal, siendo éste último, la investigación (Marchand, 1987).

La cobertura terrestre se reconoce mediante dos términos: cobertura y uso de la tierra.

El primero hace referencia a la superficie de la tierra, independientemente de su origen ya sea este natural o antrópico que involucra la fisonomía y composición de la cobertura vegetal, que son modelados de forma continua con sus gradientes o discreta con sus mosaicos, representados en mapas temáticos donde se visualiza la variación de la superficie de acuerdo a un nivel de abstracción. El segundo aplica a los tipos de ocupación o utilización de una cobertura echa por el hombre, temporalmente o permanentemente (Rodríguez, 2011).

En los últimos años, la metodología para clasificar las coberturas y usos del suelo es de la unión Europea denominada CORINE Land Cover (European Environment Agency), que surgió como un proyecto en 1985 para los países de la Unión Europea, con el fin de capturar datos de tipo numérico y espacial, generando una base de datos de Europa, a escala 1:100.000, basados en las imágenes del satélite LANDSAT.

La determinación y cuantificación de la cobertura y uso de la tierra, incluye los cambios que ocurren en el espacio y el tiempo y adicionalmente, las interacciones con la sociedad, para predecir el dinamismo que existe entre los componentes de un paisaje (Rodríguez, 2011).

2.6 Políticas de reducción de la deforestación y su producción en la agricultura.

Las políticas pueden ser acusadas de ignorar la agricultura en áreas boscosas remotas, donde las tasas de pobreza son típicamente más altas. Más de una docena de estudios sobre impacto de los cambios tecnológicos en la deforestación tropical concluyó que “los compromisos y las ganancias-pérdidas entre la conservación de los bosques progresos tecnológicos en la agricultura en zonas los bosques parecen ser la regla y no la excepción” (Sierra, 1999, pp. 18).

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El análisis de los impactos de la deforestación de la propiedad debe distinguir entre los derechos exógenos y los derechos de inseguridad de tenencia, si es exógena, la pregunta relevante es: ¿Qué es el impacto de la inseguridad de tenencia en la deforestación?, si es endógeno, la pregunta pertinente es: ¿Cómo pueden las acciones de los usuarios de la tierra aumentar la seguridad de la tenencia afecta a la deforestación? (UNECE y FAO, 2000).

Se ha discutido el impulso a la deforestación particularmente en relación con el Amazonas, donde el bosque en compensación se utiliza para fortalecer las reclamaciones en conflictos entre propietarios de tierras y ocupantes ilegales (Caranqui, 2011).

2.7 Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación Forestal en Países en Desarrollo (REDD) y Pagos por Servicios Ecosistémicos (PSE).

El debate internacional actual se centra en REDD como el principal vehículo para la conservación de los bosques. La idea clave de REDD es crear un entorno multinivel (global- nacional-local) para el secuestro y retención de carbono almacenamiento de bosques, considerando que REDD promete ofrecer reducciones significativas, baratas y rápidas de las emisiones de gases de efecto invernadero de los bosques.

Muchos actores buscarán rentas REDD, y la “búsqueda de rentas” es la causa raíz de la corrupción, los problemas de gobernanza y la corrupción generalizada limitará la eficacia y el alcance de posibles acciones para REDD, como lo hará para las otras políticas discutidas (Tunza, 2011).

“El Ecuador, como parte de sus esfuerzos nacionales para la reducción de emisiones, ha desarrollado un conjunto de instrumentos de política que cubren temas de cambio climático, conservación, biodiversidad y transformación productiva sostenible” (INEFAN, 1995, pp. 10). Para ayudar a las políticas nacionales existentes, ya sea de conservación, desarrollo productivo rural, Ecuador está integrando a los mismos, los lineamientos de mitigación de cambio climático. Un ejemplo de este proceso, es el desarrollo del Plan de Acción REDD+, el cual, para su diseño e implementación, requiere la identificación, definición y priorización de medidas y acciones concretas, que contribuyan, a los esfuerzos

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nacionales para la reducción de emisiones por deforestación y degradación de bosques, restauración, conservación y uso sostenible de la biodiversidad, en el marco para el buen vivir, y la integración de REDD+ en las principales políticas públicas nacionales y sectores estratégicos (Leguia y Moscoso, 2015).

2.8 Las áreas protegidas forestales (Aps)

Las áreas protegidas (AP) dominan los esfuerzos de conservación, probablemente desempeñarán un papel en las futuras políticas climáticas ya que los pagos globales pueden recompensar las reducciones locales de la pérdida de cobertura natural de la tierra.

Se estimó el impacto de las AP en la cobertura de la tierra natural en cada uno de los 147 países comparando los resultados dentro de las Aps con resultados fuera (Joppa y Pfaff, 2010). Esto demuestra la importancia de controlar por lo menos algunas características clave de la tierra. Además, se mostró que los impactos varían considerablemente (es decir, a través de un paisaje): la protección se logra menos en tierras lejos de carreteras, lejos de las ciudades y pendientes más pronunciadas (Joppa y Pfaff, 2010).

Por lo tanto, si bien los planificadores están, por supuesto, limitados por otras prioridades y costos de conservación, podrían dirigirse a mayores impactos para obtener más pagos mundiales por la reducción de la deforestación (Joppa y Pfaff, 2010).

Las categorías I a VI de la UICN constituyen el 13,5% de los bosques del mundo, siendo la proporción significativamente mayor (20,8%) para los bosques lluviosos (bosques de hoja ancha de tierras bajas tropicales).

Varios tipos de AP también han reducido significativamente la deforestación en el Amazonas, las tierras indígenas ocupan una quinta parte de la Amazonia brasileña (Barrantes, 2010).

Hay menos debates con las AP, por ejemplo, los beneficios de los medios de subsistencia y hasta qué punto un enfoque inclusivo o exclusivo de las comunidades locales es más eficaz. Cuando se trata de la eficacia de la conservación, esta falta de información es válida para los programas integrados de desarrollo comunitario (PICD) (Barrantes, 2010). Estos

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programas son una combinación de un enfoque tradicional de “parques y vallas” y un intento de oportunidades alternativas para reducir los alquileres agrícolas y la extracción forestal no sostenible (Barrantes, 2010).

Estimular la agricultura en áreas ricas en bosques a través de mejores tecnologías, caminos mejorados y tenencia más segura para reducir la necesidad de nuevas tierras agrícolas es una estrategia de conservación altamente arriesgada. Es más probable que las políticas agrícolas que apuntan a áreas forestales bajas, o cultivos y sistemas de producción que no son adecuados en la frontera agrícola, reduzcan la presión sobre los bosques (Pfaff, Robalino, Sandoval y Herrera, 2015).

Estas políticas son complementarias y aumentarán la eficacia de los esfuerzos dirigidos más directamente a la conservación de los bosques: áreas protegidas y arreglos institucionales y mecanismos de pago que permitan a los usuarios de tierras captar una mayor proporción de los beneficios locales y mundiales de los bosques tropicales (Pfaff et al., 2015).

2.9 Los sensores remotos en los mapas de cobertura de la tierra.

El origen de la percepción remota es muy discutido a nivel mundial, pero se condiciona a nivel general con el surgimiento de los sensores fotográficos. La percepción remota se define como: la tecnología que permite la adquisición de información de objetos, sin tener un contacto físico con ellos (Novo, 2002).

En el estudio de la cobertura vegetal y el uso de la tierra, los sensores remotos realizan la adquisición de datos, por la capacidad que ofrecen para entregar información multitemporal, misma que, posibilita la cuantificación y el seguimiento de los cambios que ocurren en las coberturas (Etter, 2006; Castilla, 2003; Almeida-Filho y Shimabukuro, 2002). En el análisis de la información de la respuesta espectral de los objetos, es posible discriminar elementos que, en el pasado, no podían ser detectados por el ojo humano (Castilla, 2003).

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2.10

Análisis de correspondencia para detectar cambios en la

cobertura de la tierra.

El método de análisis de correspondencia (CA) se aplicó a dos imágenes multitemporales Landsat de Raleigh, Carolina del Norte para la detección de cambio de cobertura de tierra de uso de la tierra (Cakir, Khorram y Stacy, 2006). Los resultados fueron luego comparados

con

el

estándar

estandarizado

y

no

estandarizado

Diferenciación del Análisis de Componentes (PCA) y Diferencia Normalizada del Índice de Vegetación (NDVI) para la detección de cambios (Hernández-Clemente, Cerrillo, Hernández-Bermejo, Royo y Kasimis, 2009b). Los mapas basados en el método de diferenciación de CA mostraron que era temáticamente más preciso que los mapas basados en los métodos de diferenciación de componentes de PCA. La metodología fue la de adquisición y pre-procesamiento de imágenes Imagen Landsat cinco adquirida el 15 de mayo de 1993 y Landsat siete imagen adquirida el 19 de julio de 1999 (Arild, 2010).

Los resultados obtenidos fueron que, en las imágenes de 1993 y 1999, las bandas uno, dos, tres, cinco y siete fueron altamente correlacionadas entre sí, la banda cuatro tuvo la correlación más baja con cualquier otra banda, la banda cinco tuvo la correlación más alta en relación a las otras bandas para los periodos de 1993 y 1999 respectivamente. Así, la banda cinco tuvo las mayores cargas en las imágenes PC1 de ambas fechas después de la transformación no normalizada PCA. Por el contrario, la banda cuatro tenía covariancias bajas con otras bandas en las imágenes originales. Así, la banda cuatro en ambas imágenes tenía cargas bajas en imágenes PC1 en la transformación no normalizada PCA. Mediante la investigación concluyeron que los métodos conocidos de detección de cambios, como el componente PCA diferenciación y diferenciación del NDVI han sido utilizado para desarrollar los resultados de cambio LULC de imágenes multifecha (Cakir- et al., 2006).

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2.11

Una comparación del uso de la tierra y métodos de detección del

cambio de la tierra.

Los avances en la ciencia de la teledetección y en la capacidad de la ciencia para analizar los cambios temporales en el paisaje son una gran promesa para poner fin a cualquier pregunta sobre la relevancia de la teledetección en las decisiones locales sobre el uso de la tierra. Sin embargo, se necesita información más precisa sobre la cobertura de la tierra para ir más allá de los impactos de primera generación de los programas educativos y proporcionar a los usuarios finales locales información y productos que se pueden incorporar fácil y directamente en los planes y políticas de uso de la tierra (Civco y Hurd, 2002).

Estas consideraciones son el núcleo de la investigación del proyecto NAUTILUS, dado que el enfoque de este programa es el crecimiento urbano, es claro que se requieren datos precisos sobre el uso de la tierra y el cambio de cobertura de la tierra (Civco y Hurd, 2002).

El objetivo principal de este proyecto fue comparar los resultados, cualitativa y cuantitativamente, de los diferentes enfoques de uso del suelo y detección del cambio en la cobertura de la tierra, incluyendo tabulación cruzada tradicional post-clasificación, análisis de correlación cruzada, redes neuronales, y segmentación de imágenes y clasificación orientada a objetos.

Había nueve tipos de uso de la tierra y cobertura de la tierra de interés (denso urbano, residencial, césped y césped, agricultura, bosque caducifolio, bosque de coníferas, agua, humedales no boscosos y áridos). Estos investigadores colocaron una restricción en la cual los cambios del uso de la tierra eran posibles, y no permitieron errores es decir, el agua que se convierte, o un área residencial que se convierte en agricultura (Civco y Hurd, 2002).

La clasificación orientada a objetos tenía el propósito de determinar, cuantificar y visualizar, las coberturas y usos de la tierra para mapear el cambio ocurrido en un lapso de 17 años, en el piedemonte del municipio de Villavicencio en el departamento del Meta (Rodríguez, 2011).

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Con la clasificación fue posible delimitar las siguientes áreas de coberturas (Rodríguez, 2011): Bosques (9,304.5 ha – 1986 y 2,083.8 ha – 2003).

Bosques de galería (3,581.5 ha – 1986 y 2,597 ha – 2003).

Palma africana (110.39 – 1986 y 218.88 – 2003).

Cosiderando el lapso de 17 años de 1986 al 2003, el cambio de usos ocurió de la siguiente manera: Bosques: (-77.6%) y bosques de galería en (-27.5 %)

Los resultados de la validación de la clasificación en la imagen del año 2003 indicaron que fueron aceptables (Coeficiente Kappa = 0.365). Por lo tanto, la clasificación orientada a objetos, puede ser una alternativa eficiente y precisa a implementar para clasificar imágenes de sensores, cuando se requiere delimitar una cobertura específica (Rodríguez, 2011).

En la Reserva de Producción de Fauna Chimborazo, se usó fotografías aéreas e imágenes satelitales con el fin de analizar porcentajes de uso de suelo y cambio de la vegetación para comprender la dinámica del área en el periodo 1962-1966. Se obtuvo como resultados el 0.26% de cambio de uso de suelo y el 10.30% de cambio en la nieve, mientras que para el periodo 2010-2011 la intervención se incrementa en un 9.54% y la nieve reduce en un 4.46% afectando a ocho ecosistemas del Área Protegida (Zambrano, 2016).

Los factores que incidieron en estos cambios fueron la colonización del páramo, la ley de reforma agraria de 1964, las comunidades que habitan en el Área Protegida, la introducción de camélidos andinos, las actividades agropecuarias, y el cambio climático.

Se recomendó adoptar medidas de mitigación para la recuperación de cobertura vegetal, teniendo que aplicar la norma ambiental vigente, para tomar las decisiones de una correcta planificación territorial (Zambrano, 2016).

En la Sierra Fría, en Aguascalientes, los tipos de vegetación predominantes son bosques de pino (Pinus spp.), encino (Quercus spp.), y táscate (Juniperus spp.) que se han modificado debido a la extracción de leña, incendios forestales y pastoreo intensivo. Para 1956, 1970 y 1993, se comparó los cambios en las áreas ocupadas por los distintos tipos de bosque y se

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determinó el grado de fragmentación de los rodales de cada tipo de vegetación, encontrando un aumento para bosque de táscate, para bosque de pino y para bosque de encino, entre 1956 y 1993 (Chapa, Bezanilla, Sosa Ramírez y De Alba Ávila, 2008).

Considerando que los cambios en superficie y grado de fragmentación fueron poco significativos indica que la tasa de aprovechamiento de estos recursos es equiparable a la de recuperación. Sin embargo, se observaron cambios notables en el grado de cobertura o micro -fragmentación al interior de los rodales de cada tipo de vegetación por separado, con una franca tendencia hacia el aumento (Chapa et al., 2008).

Entre 1990 y 2008 y escenarios al 2030, en el territorio Cofán y las zonas de influencia a una escala 1:50,000, el estudio multitemporal de cobertura vegetal y uso del suelo se basó en uso de los sensores remotos identificando, cuantificando y monitoreando los cambios de la cobertura vegetal, siendo estos avances de la frontera agrícola por actividades y alteraciones antropogénicas o cambios climáticos (The Nature Conservancy, 2009).

En la Amazonía, se observó que la mayoría de remanentes de vegetación ubicados en el triángulo formado por Nueva Loja, Shushufindi y Puerto Francisco de Orellana fueron potencialmente convertidos. La deforestación se observó en el extremo noroccidental de la subregión asociado al eje entre Nueva Loja y Lumbaqui, el cual se prolongó hacia la cuenca alta del río Aguarico (The Nature Conservancy, 2009). Se concluyó que en el periodo aproximado de veinte años se ha perdido aproximadamente 250,000 hectáreas de bosque primario debido a la expansión de la frontera agropecuaria. Por la importancia del estudio, la zona se fue ampliando hasta cubrir el nor-oriente Ecuatoriano. Así el área de estudio abarca las provincias del Carchi, Imbabura, Pichincha en la Sierra y Sucumbíos, Napo y Orellana en la Amazonía (The Nature Conservancy, 2009).

El análisis multitemporal de imágenes satelitales LANDSAT Thematic Mapper ® y SPOT 5 muestra la evaluación cualitativa y cuantitativa de las técnicas de detección de cambios, composición multitemporal, post-clasificación utilizando bandas crudas, información primordial en la búsqueda de soluciones a fenómenos de deforestación, aparecimiento de nuevas zonas urbanas, incendios, erosión, perdida de cobertura vegetal, y cambio del uso de la tierra como sustento para la satisfacción de las necesidades agrícolas (Bedón y Pinto, 2012).

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2.12

Estimación de la deforestación en función del volumen.

A falta de un procedimiento para estimar la deforestación en el Ecuador, se considera apropiada la utilización de un método indirecto que relacione el volumen de madera extraído del bosque natural y la tasa de productividad de madera por hectárea, para el cálculo de la tasa de deforestación anual (Acuerdo Ministerial No. 233, 1990).

El problema con este método radica en la falta de información sobre la distribución de la deforestación y sobre las tasas de productividad maderable de los bosques (Acuerdo Ministerial No. 233, 1990).

Los inventarios forestales realizados en el país permiten adoptar una cifra de productividad de 120 m3 de volumen en pie promedio por hectárea (UPN, 2015). En 1992, el volumen de madera extraído del bosque natural fue estimado en 8.5 millones de metros cúbicos, de los cuales 2.8 millones fueron usados en la industria, y 5.7 millones como leña (FAO e INEFAN, 1995), lo que equivale a un volumen en pie de 4.67 (2.8/0.6) millones de metros cúbicos (FAO, 2002).

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CAPITULO III

3. Metodología.

La figura 2 presenta el flujograma de trabajo en la investigación del estudio multi-temporal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco para el período 20102015.

Recorrido en campo para la toma de datos pertinentes

Búsqueda de Búsqueda de imágenes satelitales del 2010 y 2015.

material bibliográfico.

Georreferenciación de imagen satelital

Corte y tratamiento digital de las imágenes

.

Análisis Multitemporal

Digitalización Interdependiente:

Topología. .

Mapa de cambios.

Interpretación.

Matriz de cambios

Obtención de la tasa de deforestación.

Figura 2. Flujograma del trabajo.

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3.1 Descripción del área de estudio.

Figura 3. Ubicación del Bosque y Vegetación Protector de la Sub Cuenca Alta del Rio Blanco en Ecuador.

La presente clasificación de zonas se definió mediante la ayuda de la información geográfica, cartográfica y demás datos generados durante el diagnostico (agrícola, ganadero, social, económico, entre otros), que permiten a las y los propietarios de los predios asociar sus usos del suelo y cobertura vegetal con las zonas de manejo propuestas por el Ministerio del Ambiente del Ecuador.

La micro cuenca del río Blanco, con un área importante de 14.504 ha y una longitud de cauce de 16.5 km, se ubica en la provincia de Chimborazo en la parte central del Ecuador.

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Sus aguas pertenecen a la cuenca del río Pastaza y a la Subcuenca del río Chambo. En el área de estudio existen las siguientes zonas de vida (UPN, 2015):  Herbazal y Arbustal siempre verde subnival del páramo.  Herbazal del páramo.  Arbustal siempre verde y Herbazal del páramo.  Intervención.  Bosque siempre verde del páramo.  Bosque siempre verde montano alto del Norte de la Cordillera Oriental de los Andes.  Herbazal húmedo montano alto superior del páramo.

La temperatura media depende de la altitud, que oscila alrededor de los 8 ºC, con máximos que raras veces sobrepasan los 20 ºC y mínimos cercanos a 0ºC (UPN, 2015).

La pluviometría está comprendida entre 1,000 y 2,000 mm según la altitud de las vertientes. Su clima varía desde templado, frío, glacial y una humedad relativa de 75 a 80% (UPN, 2015).

El rango altitudinal del Bosque y Vegetación Protector Sub Cuenca Alta del Rio Blanco, es de 3,000 a 4,600 m.s.n.m (UPN, 2015).

3.2 Materiales y pre-procesamiento.

Para realizar la investigación, se determinó el cambio de uso y cobertura de la tierra del Bosque y Vegetación Protector Sub Cuenca Alta del Rio Blanco (Riobamba-Chimborazo), periodo 2010-2015, mediante el estudio de imágenes satelitales, para lo cual se realizó la búsqueda de dos imágenes satelitales de los años 2010 y 2015 del Bosque y Vegetación Protector. Las imágenes a ser estudiadas fueron de la misma época, resolución espacial, igual color de bandas y en lo posible sin cobertura de nubes.

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Con las imágenes satelitales y las ortofotos ya identificadas a trabajar en la investigación se procedió a la georreferenciación de cada una de estas siguiendo los siguientes pasos:  El proceso de georreferenciación tiene como objetivo modificar la geometría de los píxeles, ajustándolos normalmente a un sistema dado (proyección cartográfica y escala dada), manteniendo de forma significativa la radiometría de la imagen original.  En relación al número de puntos de control, donde se utiliza un total de cinco puntos, distribuidos regularmente en toda la imagen, lo recomendable es tener total RMS Error (error cuadrático medio) menor a uno.

Después de realizar el corte y tratamiento digital de las imágenes, una vez que se georreferenció las dos imágenes satelitales, se procedió a digitalizar el perímetro del área de estudio.

Seguidamente se realizó el corte y extracción de las imágenes satelitales georreferenciadas en función del límite digitalizado.

Posteriormente se realizaron los procedimientos dirigidos a mejorar la calidad visual de las imágenes por medio de realce de la imagen, mediante la transformación de los datos con el fin de poner en evidencia ciertos patrones en la imagen.

Consiste en ejecutar un procesamiento numérico para realzar, enfatizar o suprimir, ciertas características de la misma, puede desearse un mayor contraste entre los objetos que integran la imagen, necesitar poner énfasis en los límites de distintas coberturas vegetales, etc.

Para el mejoramiento del contraste se realizó el contraste visual de la imagen, esto significa que, si hay una imagen con histograma estrecho, se busca ensancharlo.

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Esto se logra mediante la aplicación de funciones de transformación, que pueden ser:  expansión lineal del histograma  ecualización, donde se busca una distribución más uniforme de los valores de pixeles de la imagen.

De la misma forma, con el software ArcMap, se realizó el mejoramiento de la resolución de cada una de las imágenes usando la herramienta de re-muestreo de ArcGis lo que permitió discernir suelo, agua y vegetación.

También se realizó un segundo mejoramiento denominado Mejoramiento Espectral con el método de índices, con el objetivo de mejorar la capacidad de interpretación de los resultados efectuando operaciones entre bandas. Se obtuvo una nueva banda dividiendo una banda original por otra, lo que actuó como un índice y mejoró la interpretación de las zonas y tipo de cobertura en el Bosque y Vegetación Protector Sub Cuenca Alta del Rio Blanco, para la detección de humedad y para la caracterización de la vegetación.

Los índices de vegetación utilizan las bandas del visible, en especial la banda roja (R), y la banda infrarroja cercana (IRc) debido al comportamiento espectral de la vegetación. Las hojas tienen una gran reflectividad en el visible y mucho más baja en el infrarrojo, lo cual crea una diferencia característica sólo de la vegetación (CLIRSEN, 2010).

Cuando la vegetación sufre algún estrés, la reflectividad en el infrarrojo cercano es menor, pero mayor en el rojo, con lo que el contraste entre ambas bandas es menor (CLIRSEN, 2010).

En este principio se basó a realizar el mejoramiento espectral mediante los índices de vegetación, de los cuales los más utilizados son el cociente simple C entre bandas y el índice de vegetación normalizado NDVI (Normalized Difference Vegetation Index).

Ya mejorada la calidad visual de las imágenes satelitales se realizó la interpretación visual en la pantalla de las coberturas, ayudándose del color, tonos y textura de los objetos identificados basados en las similitudes que contienen cada una de las imágenes.

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3.3 Definición de clases de cobertura y uso de suelo y cálculo de deforestación.

En la presente investigación, se realizó la clasificación supervisada a priori, la identidad y localización del tipo de uso de suelo y cobertura vegetal. Esto significa la recolección de información y determinación de cada una de las coberturas vegetal y uso de suelo existente en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco. En todas las salidas de campo se mantuvo el acompañamiento de los técnicos de la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo (DPACH). Para la determinación de las coberturas y uso del suelo, se recopiló los datos existentes en la DPCHA del año 2010 y, con los datos obtenidos en el año 2015, se procedió a la clasificación de la siguiente manera: uso agropecuario, páramo, bosque primario, plantaciones comerciales, otras áreas, ver anexo 5.

Los sitios específicos elegidos y conocidos, que representaron áreas homogéneas, fueron denominados áreas de entrenamiento puesto que las características espectrales de los mismos servirán para entrenar el algoritmo de clasificación. Para cada área de entrenamiento, se calculó los parámetros estadísticos (media, desviación standart, covarianza), para luego evaluar cada pixel de la imagen, separarlo y asignarlo a una respectiva clase.

Los aspectos a tener en cuenta fueron:  Adoptar un esquema de clasificación ordenado.  Seleccionar áreas de entrenamiento.  Extraer estadísticas de los datos espectrales del área de entrenamiento.  Clasificar la imagen en n clases.  Evaluar estadísticamente la clasificación.  Comprobación in situ de los resultados de la clasificación o corroboración. 

Corrección de errores.

Una vez realizada la clasificación supervisada se procedió a la creación de una data base donde se trabajó en la topología para validar y corregir errores de digitalización aplicando las respectivas reglas topológicas.

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Se realizó el cruce de mapas de uso y cobertura de los diferentes años de estudio para así crear el mapa de cambios de uso y cobertura a una escala de 1:20,000 donde se detectó los cambios ocurridos, en un tiempo de cinco años.

También se obtuvo la matriz de cambios, y la tasa de deforestación en un periodo de tiempo de cinco años desde el 2010-2015, mediante la aplicación de la siguiente fórmula:

Donde:

TMAD jt1-jt2, es la tasa promedio anual de deforestación, entre los momentos t1 (2010) y t2 (2015).

ABjt1, es la superficie cubierta por bosque, en el momento t1 (2010).

ABjt2, es la superficie cubierta por bosque, en el momento t2 (2015).

n, es la diferencia de años entre el momento t1 y el momento t2, en este caso cinco.

43 CAPITULO IV

4. Resultados.

4.1 Imágenes satelitales del área de estudio años 2010 y 2015.

Los mapas Figuras 4 y 5 se elaboraron para la identificación del área de estudio mediante el proceso de análisis de las imágenes satelitales años 2010 y 2015 obtenidas de la Dirección Provincial del Ambiente de Chimborazo. En este sentido y dado el periodo de tiempo analizado, se seleccionaron las imágenes Spot.

Para la elaboración de los mapas base del bosque y vegetación protectora subcuenca alta del rio blanco 2010 y 2015, se dio en función de ciertos parámetros de selección enfocados en la evaluación de la calidad visual. De esta forma, se destaca la valoración del porcentaje máximo de cobertura de nubes el cual fue establecido menor al 1% en el año 2010 y un 1 % en el año 2015 respectivamente, valores que constituyen un límite máximo aceptable para la zona, teniendo en cuenta las condiciones climáticas del área de estudio.

Con estos mapas bases se obtuvo el área de 4,893.3 ha, donde se encuentran zonas de protección permanente, zona de manejo de bosque nativo, zona de plantaciones forestales, zona de uso agropecuario, zona de conversión legal, mismas que posteriormente se determinará sus cambios de uso y tipo de suelo de cada zona.

44

Figura 4. Imagen satelital spot georreferenciada fue tomada desde un punto de control, con resoluciรณn espacial de 14.25 m, multiespectral, tipo de datos 8-bits, de 3 bandas 1R-2G-3B, de 13 julio del 2010, disponible en Ministerio del Ambiente en Chimborazo, con una cobertura de nubes del 1%.

45

Figura 5. Imagen satelital spot georreferenciada fue tomada desde un punto de control, con resoluciรณn espacial de 0.5 m, multiespectral, tipo de datos 8-bits, de 3 bandas 1R-2G-3B, del 01 de octubre del 2015, disponible en Ministerio del Ambiente Chimborazo, con una cobertura de nubes menor a 1%.

46

4.2 Mapa de uso y cobertura al año 2010.

En el mapa Figura 6, se puede visualizar que en el año 2010 existió una cobertura de uso y suelo donde predominaba la zona de protección permanente con 2,992.07 ha que representaba el 61.15% del área y la zona de bosque primario o también llamada zona para manejo de bosque nativo con 697.01 ha que representaba el 14.24%.

Las dos zonas mencionadas son ecosistemas naturales que se encontraban conservando y manejando en una forma equilibrada por el hecho que se encuentra dentro de un bosque protector donde uno de sus objetivos es el cuidado y conservación de sus especies de flora y fauna silvestre.

De la misma forma, en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco contemplaba las zonas de plantaciones forestales con 169.74 ha que representaban el 3.47%, la zona de uso agropecuario con 686.04 ha que representaba el 14.02% y la zona de conversión legal.

Esta última también es una zona en la que se encuentra como zona de amortiguamiento del Parque Nacional Sangay, la cual esta como cuidado y protección, catalogándola como un ecosistema natural frágil, la zona de conversión legal en el año 2010 se existía 348.44 ha que representaba el 7.12%.

47

Figura 6. Uso y cobertura 2010 del Bosque y Vegetaciรณn Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

48 4.3 Mapa de uso y cobertura al año 2015.

En el mapa Figura 7, se visualizan las nuevas superficies de cada categoría de uso cobertura vegetal del suelo para el 2015, donde sigue predominando la zona de protección permanente con 3,278.7 ha, que representa el 67% del área, aumentando 286.64 ha en cinco años.

Esta está seguida con la zona de conversión legal con 369.88 ha, que representan el 7.56%, representando un aumento de 21.44 ha en cinco años.

De la misma forma, en lo que corresponde a la zona de bosque primario o también llamada zona para manejo de bosque nativo, existe 67 ha que representan el 1.37%, disminuyendo de 630.01 ha en relación al 2010.

Las zonas de plantaciones forestales se extienden en 169.74 ha que representan el 3.47%.

En relación al 2010, se mantiene la misma área.

La zona de uso agropecuario ocupa 1,008 ha, que representan el 20% el área, presentando un aumento de 321.93 ha en cinco años.

49

Figura 7. Uso y cobertura 2015 del Bosque y Vegetaciรณn Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

50 4.4 Mapa de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015.

En el mapa de cambios ocurridos Figura 8, se observa un área de 4,015.22 ha donde no ha ocurrido ningún cambio de uso y cobertura vegetal y 878.08 ha donde se ha realizado en cambio de uso y cobertura vegetal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco, siendo en su mayor parte el cambio entre la zona de bosque primario, también llamada zona para manejo de bosque nativo, y la zona de uso agropecuario.

51

Figura 8. Mapa de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015.

52

4.5 Categoría de cobertura vegetal y uso del suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

En la Tabla 1, se describe cada una de las categorías o zonas de cobertura vegetal y uso del suelo, del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

Tabla 1. Descripción de la categoría de cobertura vegetal y uso del suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

CLASE

DESCRIPCION

Zona de

Estas áreas son de protección de ecosistemas donde se incluye la

Protección

conservación y el manejo de ecosistemas estratégicos en general y la

permanente “ZPP” protección de especies amenazadas por medio de estudios y control del tráfico ilegal de éstos, además se mencionan el manejo de especies invasoras que puedan poseer una amenaza a los ecosistemas naturales. Es una unida compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat.

Zona para manejo

Son extensiones considerables de masa forestal que muchas de estas han

de bosque nativo

permanecido intacta. Es un ecosistema arbóreo, caracterizado por la

“ZBP”

presencia de árboles y arbustos de múltiples especies nativas, edades y alturas variadas, regenerado por sucesión natural, con una asombrosa biodiversidad de vegetales, animales y microorganismos, que viven en armonía, es aquel que mantiene su estructura original, de manera inalterada o con diferentes grados de intervención humana.

Zona de

Son áreas de establecimiento y manejo de especies forestales en terrenos

plantaciones

de uso agropecuario o terrenos que han perdido su vegetación forestal

forestales “ZPF”

natural, con el objeto de producir materias primas maderables y no maderables, para su industrialización y/o comercialización.

53

Zona de uso

Son áreas en las que se realiza actividad agrícola y pecuaria en algunos

agropecuario

casos puntuales en forma intensiva de varios productos como: papa, maíz

“ZUAP”

y en otros casos que depende principalmente de la época de lluvia, cuyas áreas son dedicadas principalmente el cultivo de pastos para el ganado ovino y bobino.

Zona de

Son superficies de tierra especialmente consagradas a la protección y el

conversión legal

mantenimiento de la diversidad biológica, así como de los recursos

“ZCL”

naturales y los recursos culturales asociados, y manejadas a través de medios jurídicos u otros medios eficaces (UICN, 1998). estas áreas son espacios creados por la sociedad en su conjunto, articulando esfuerzos que garanticen la vida animal y vegetal natural en condiciones de bienestar, es decir, la conservación de la biodiversidad, así como el mantenimiento de los procesos ecológicos necesarios para su preservación y el desarrollo del ser humano, también contribuyen a la conservación del patrimonio natural y cultural del país y ayudan a reducir las presiones causadas por algunas actividades humanas sobre estos ambientes.

54

4.6 Mapa de matriz de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015.

En el mapa de la matriz de cambios Figura 9, se identifican las áreas en las que han ocurrido cambios y las áreas donde no han ocurrido cambios de uso de suelo y cobertura vegetal entre los años 2010 al 2015.

Identificando las zonas tanto en el 2010 como en el 2015, se observa que la zona de plantaciones forestales es la única zona que no ha presentado cambios, manteniendo la misma área en el transcurso del tiempo. Las demás zonas presentan cambios como es la zona de protección permanente que aumentó 286.64 ha, la zona de manejo de bosque nativo disminuyo 630.01 ha, la zona de uso agropecuario aumentó 391.93 ha, la zona de conversión legal aumentó 21.44 ha.

55

Figura 9. Mapa de matriz de cambios ocurridos en el uso y cobertura del suelo entre 2010 y 2015.

56

4.7 Cambios de la cobertura vegetal y uso del suelo del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

Figura 10. Superficie de cada categoría de cobertura vegetal y uso del suelo para los años 2010 y 2015.

Para el año 2015, cambian las extensiones en áreas en las diferentes zonas a acepción de la zona de plantaciones forestales que se mantiene con las mismas áreas.

La zona de protección permanente sigue siendo la mayor área con 3,278.7 ha que representa el 67% de la superficie total del área de estudio, y la zona para manejo de bosque nativo ha disminuido en su gran parte con un área de 67 ha en 2015 que representa el 1.37%, determinando que ha ocurrido un cambio de uso de suelo y cobertura vegetal importante en esta zona, en un periodo de cinco años.

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Tabla 2. Matriz de cambios periodo 2010 vs 2015 del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco.

MATRIZ DE CAMBIOS PERIODO 2010-2015 DEL BVP SUBCUENCA ALTA DEL RIO BLANCO 2015 AÑO Zona para Zona de Zona de Zona de manejo de Zona de uso TOTAL Protección plantaciones conversión COBERTURA bosque agropecuario ha permanente forestales legal nativo 3,278.71 67 169.74 1,007.97 369.88 Ha 4,893.3 Zona de Protección permanente 2,992.07 286.64 Zona para manejo de bosque nativo 697.01 -630.01 Zona de 2010 plantaciones forestales 169.74 0 Zona de uso agropecuario 686.04 321.93 Zona de conversión legal 348.44 21.44 TOTAL ha 4,893.30

Con la generación de la matriz de cambio, mediante el cruce de los mapas de los años 2010 y 2015, presentada en la Tabla 2, se generó nuevos polígonos y nuevas áreas de uso y cobertura vegetal, siendo la zona para manejo de bosque nativo la única zona que ha perdido un total de 630.01 ha, a diferencia de las otras zonas que todas han aumentado en sus áreas, a acepción de la zona de plantaciones forestales que se mantiene con sus mismas áreas.

La Tabla 2, matriz de cambio, muestra un resultado resumen de las hectáreas de cada una de las zonas para el año 2010 y 2015. De la misa forma, se observa, para cada zona, el aumento o pérdida de hectáreas.

58

Figura 11. Aumento y pérdida de uso de suelo y cobertura vegetal del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco entre 2010 al 2015.

La Figura 11 muestra el mismo resultado gráficamente. Así, se observa que las zonas de conversión legal, uso agropecuario y de protección permanente aumentaron su superficie, mientras que el área de la zona de manejo de bosque nativo disminuyo y la zona de plantaciones forestales mantiene la misma área, para el año 2015 como para el año 2010.

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Tabla 3. Matriz de cambios al 2015 del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco.

MATRIZ DE CAMBIOS AL 2015 DEL BVP SUBCUENCA ALTA DEL RIO BLANCO 2015

AÑO COBERTURA Zona de Protección permanente Zona para manejo de bosque nativo Zona de 2010 plantaciones forestales Zona de uso agropecuario Zona de conversión legal TOTAL ha

Zona para Zona de manejo de Zona de Zona de Protección bosque plantaciones Zona de uso conversión TOTAL permanente nativo forestales agropecuario legal ha 2,749.36

0

0

227.03

15.68 2,992.07

529.3

64.34

0

97.61

5.76

697.01

0

0

169.74

0

0

169.74

0.05

2.66

0

683.33

0

686.04

0

0

0

0

348.44

348.44

3,278.71

67

169.74

1,007.97

369.880 4,893.30

La Tabla 3 muestra las diferentes áreas donde ha ocurrido un cambio de uso de suelo y cobertura vegetal, de la misma forma muestra las áreas donde no ha ocurrido cambio de uso de suelo y cobertura vegetal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco.

60

Tabla 4. Dinámica de cambio del uso y cobertura del suelo, periodo 2010-2015 del BVP Subcuenca Alta del Río Blanco.

DINÁMICA DE CAMBIO DEL USO Y COBERTURA DEL SUELO, PERIODO 2010-2015 DEL BVP SUBCUENCA ALTA DEL RÍO BLANCO. Área (ha) Sin cambios Con cambios TOTAL

%

4,015.22

82.06

878.08

17.94

4,893.30

100

Del total del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco se determinó que en el 82% del área de estudio no ha ocurrido cambios; es decir una extensión de 4,015.22 ha se mantiene intacta y en el 17.94% ha ocurrido cambio de uso de suelo y cobertura vegetal; es decir una extensión de 878.08 ha.

Tabla 5. Tasa de deforestación anual en porcentaje y deforestación ha/año en el periodo 2010-2015.

Tasa de deforestación anual en porcentaje y deforestación ha/año en el periodo 2010-2015 TDP% = TDPaBjt1 Abjt2= TMADjt1-jt2= TMAD%jt1-jt2= aBjt1 ABjt2 (TDPaBjt1 ABjt2 Abjt1- ABjt2 TDPaBjt1 ABjt2 / n TDPaBjt1 ABjt2 / n / ABjt1)*100 superficie superficie Tasa promedio Tasa promedio cubierta cubierta Tasa de anual de anual de Tasa de por por deforestación deforestación deforestación deforestación bosque, bosque, periodo 2010- entre los entre los periodo 2010en el en el momentos t1 y 2015 en % momentos t1 y t2 2015 en HA momento momento t2 en HA en % t1-2010 t2-2015 Zona para manejo de Bosque 697.01 67.00 630.01 90.39 Nativo 126.00 18.08 Con la obtención de los resultados de las áreas del 2010 y 2015 de cada una de las zonas en especial de la zona para manejo de bosque nativo se pudo determinar la tasa de deforestación.

61

Como se observa en la Tabla 5, la tasa de deforestación anual para el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco es del 18.08%.

Tabla 6. Deforestación Ha/año de la Zona para manejo de Bosque Nativo 2010 al 2015.

Deforestación Ha/año de la Zona para manejo de Bosque Nativo 2010 al 2015 Años Deforestación 1 126.00 2 252.00 3 378.01 4 504.01 5 630.01 Mediante el análisis de la tabla 06, la pérdida de cobertura vegetal de la Zona para manejo de Bosque Nativo se acumuló año tras año. Sabiendo que la investigación se realizó en un intervalo de cinco años, donde se evidencia que, en el primer año, se perdieron 126 ha, al segundo año ascendió a 252 ha, al tercer año ascendió a 378 ha, al cuarto año ascendió a 504.01 ha y al quinto año ascendió a 630.01 ha, es decir qué anualmente la acumulación de perdida es de 126 ha.

62

Figura 12. Deforestación anual en % de la Zona para manejo de Bosque Nativo 2010 al 2015.

Como se observa en la Figura 12, la perdida de cobertura vegetal en la Zona de manejo de Bosque Nativo es del 18.08% al primer año, aumentando al 36.16% en el segundo año, 54.23% al tercer año, 72.31% al cuarto año y 90.39% al quinto año, es decir qué anualmente se ha perdiendo un 18.08% promedio de la cobertura vegetal de dicha zona.

63

CAPITULO V 5. Análisis de los resultados.

Los mapas temáticos resultantes, las áreas y porcentajes de cobertura calculados en diferentes años permiten hacer un análisis detallado del cambio en el uso y la dinámica de las coberturas en el espacio y tiempo, análisis correspondientes para cada uno de los años y las respectivas comparaciones entre años, a fin de determinar las tendencias de cambio en el uso del suelo en el área de interés.

Para el año 2010 fueron identificadas las coberturas referidas en la tabla 2. Matriz de cambios periodo 2010 vs 2015, en donde se evidenció las siguientes coberturas, zona de protección permanente con 2992.07 ha y la zona de manejo de bosque con 697.01 ha, zona de plantaciones forestales con 169.04 ha, zona de uso agropecuario con 686.04 ha y la zona de conversión legal con 348.44 ha

Dadas las anteriores cifras, las zonas dominantes, zona de protección permanente y zona de manejo de bosque, exhiben una amplia distribución dentro del área, de este modo, podría afirmarse que para el año 2010, las zonas demarcadas con esta cobertura se caracterizaban por presentar vegetación conservada, destacándose la vegetación típica de las zonas de páramo y bosque.

Otras coberturas de menor amplitud como las zonas de plantaciones forestales y zona de uso agropecuario fueron identificadas como pequeñas masas, aun así, estas coberturas representan unidades vegetales de importancia formadas por especies forestales y variedad de cultivos características de este tipo de ecosistemas y piso altitudinal

Para el año 2015 las nuevas superficies de cada categoría de uso cobertura vegetal del suelo donde predomina la zona de protección permanente con 3,278.7 ha que representa el 67% y la zona de conversión legal con 369.88 ha que representa el 7.56%, la zona de bosque primario o también llamada zona para manejo de bosque nativo existe 67 ha que representa el 1.37% existiendo un cambio radical uno de los factores principales es el avance de la frontera agrícola, la zona de plantaciones forestales con 169.74 ha que

64

representa el 3.47% manteniendo la estabilidad y la zona de uso agropecuario con 1008 ha que representa el 20%

En la tabla 2, se presenta la relación de las coberturas determinadas en cada año periodo evaluado y las tendencias de cambio expresadas en hectáreas y en términos de ganancia, pérdida y estabilidad según el caso.

De esta manera, los valores señalados con el símbolo (-) denotan las coberturas que presentaron disminución de área desde 2010 a 2015; los valores con el símbolo (+) representan las coberturas que exhibieron aumento en su extensión para dicho periodo, y finalmente los valores con el símbolo (0) corresponden a las coberturas que se mantuvieron de un periodo a otro.

El mapa de cambios ocurridos Figura 8 determina un área de 4,015.22 ha, que representa el 82% del área, de no existir cambios de uso y cobertura vegetal y en 878.08 ha, que representan el 17.94%, se evidencio la presencia de cambio de uso y cobertura vegetal, siendo en su mayor parte el cambio entre la zona de bosque primario o también llamada zona para manejo de bosque nativo y la zona de uso agropecuario.

La Tabla 3 indica que existen cambios radicales entre zona de manejo de bosque nativo y la zona de uso agropecuario, siendo el avance de la frontera agrícola la principal actividad realizada en el cambio de zonas, siendo

un factor determinante para calcular la

deforestación anual.

Análisis de ganancia de coberturas

Identificando las zonas tanto en el 2010 como en el 2015, se observa un aumento de cobertura vegetal y uso de suelo en la zona de protección permanente de 286.64 ha. De la misma forma, la zona de uso agropecuario ha aumentado 321.93 ha y la zona de conversión legal 21.44 ha.

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Análisis de pérdida de coberturas

Identificando las zonas tanto en el 2010 como en el 2015, la zona de manejo de bosque nativo disminuyó 630.01 ha

Análisis de estabilidad de coberturas

Identificando las zonas tanto en el 2010 como en el 2015, se nota que la zona de plantaciones forestales se mantiene con su misma área, al ser una plantación forestal con fines comerciales se mantiene su área de aprovechamiento, siendo esta 169.74 ha.

Análisis de la deforestación encontrada en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco.

En el periodo de cinco años, tabla 5, se evidencia que la tasa de deforestación del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco es de 18.08% anual, determinando la hipótesis planteada donde se dice “Entre los años 2010 y 2015 existe una reducción de bosque y vegetación protectora de más del 10%”, hipótesis que resulta ser verdadera.

El promedio de pérdida de cobertura vegetal como indican la Tabla 6 y la Figura 12, en la zona de manejo de bosque nativo es de 378.01 ha, que representa el 54,23% del total de la Zona para manejo de Bosque Nativo entre el año 2010 y el año 2015. Es decir, la pérdida de 126 ha anuales que representan el 18.08%, de cobertura vegetal deforestadas por diferentes factores, uno de los principales siendo la expansión de la frontera agropecuaria y las actividades extractivas.

La identificación de la perdida de cobertura vegetal deforestada mediante el análisis multitemporal, permite tener una herramienta para constatar la importancia de los planes de manejo y la conservación en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco.

66

6. Discusión.

Los cambios ocurridos en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco durante el periodo de estudio 2010 - 2015 fueron significativos. Una limitante del presente trabajo de investigación fue la carencia de información en la zona de manejo de bosque nativo, como es la densidad, edad, diámetro, altura de las especies, exposición, posición topográfica, entre otras, para las fechas en que fueron tomadas las imágenes.

La zona de protección permanente “ZPP” comprende áreas de protección de ecosistemas natural para la conservación y el manejo de ecosistemas estratégicos, la protección de especies amenazadas por medio de estudios y control del tráfico ilegal de las mismas. En el año 2010 existía un área de 2,992.07 ha que representaba el 61.15% del área total considerado, y en el año 2015 existía un área de 3,278.71 ha que representa el 67%. Es decir, un incremento de 286.64 ha.

La zona para manejo de bosque nativo “ZBP” la más importante por el hecho que es la zona donde se identifica la deforestación en el transcurso de tiempo determinado y la pérdida de su cobertura vegetal, es considerada por contener masa forestal intacta, su uso y cobertura vegetal es de tipo arbóreo, caracterizado por la presencia de árboles y arbustos de múltiples especies nativas, edades y alturas variadas, regenerado por sucesión natural, con una asombrosa biodiversidad de vegetales, animales y microorganismos, que viven en armonía. En el año 2010, existía un área de 697.01 ha que representaba el 14.24%, y para el año 2015 existía un área de 67 ha que representa el 1.37%, existiendo una disminución en su cobertura vegetal de bosque de 630.01 ha.

La zona de plantaciones forestales “ZPF” comprende una plantación forestal con fines comerciales de Pino (Pinus radiata D. Don). En el año 2010 existía un área de 169.74 ha que representaba el 3.47%, y para el año 2015 se mantiene la misma área y porcentaje, debido a que no se ha realizado el aprovechamiento forestal.

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La zona de uso agropecuario “ZUAP” es fundamental para la realización de estudios investigativos, socio económicos y productivos, siendo un factor positivo para mejorar la producción agropecuaria. Los temas de intereses a investigar son el avance de la frontera agrícola, cambio de uso de suelo, perdida de cobertura vegetal nativa, entre otros, donde se necesita determinar la problemática, acciones, medidas y seguimientos a realizar, siendo factores indispensables para la zona de uso agropecuario.

En algunos casos puntuales la actividad es intensiva como la producción de papa y maíz.

En otros casos, depende principalmente de la época de lluvia en áreas que son dedicadas principalmente al cultivo de pastos para el ganado ovino y bobino. Este fenómeno, aunque es claramente identificable en las zonas aledañas a los centros poblados, también ha llegado a extenderse hacia zonas de páramo ocasionando deterioro progresivo de los mismos, eliminando la vegetación nativa a través de las quemas y así disponer del suelo para usos no aptos en estos ecosistemas.

Cabe indicar que el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco está colindando con el Parque Nacional Sangay. Por ende, el avance en la frontera agrícola es una de las causas principales de la pérdida de los 630.01 ha de la zona para manejo de bosque nativo “ZBP”. Muchas de estas hectáreas son desmontadas para el cultivo de diferentes especies agrícolas. Las malas prácticas agropecuarias, la cacería ilegal y el turismo descontrolado ponen en riesgo al Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco y al Parque Nacional Sangay. Además, los cambios de temperatura socavan su riqueza. En el año 2010, existían 686.04 ha que representaban el 14.02% del área, y para el año 2015, existía un área de 1,007.97 ha que representa el 20.60%, evidenciando un aumento de 321.93 ha.

La zona de conversión legal “ZCL” es un área que se pretende adjudicar al Parque Nacional Sangay, por su riqueza en flora y fauna y sobre todo por su estado de conservación que es fuente natural para el desarrollo de los recursos naturales. Son suelos destinados a la protección, conservación y mantenimiento de la diversidad biológica, así como de los recursos naturales, sociales y culturales asociados, y manejados a través de medios jurídicos. En el año 2010 existía un área de 348.44 ha que representaba el 7.12%, y

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para el año 2015 existía un área de 369.88 ha que representa el 7.56%, existiendo un aumento de 21.44 ha.

La mayor área afectada por los cambios de uso de suelo y cobertura vegetal, en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco, corresponde a las zonas de protección permanente y la zona de bosque primario o también llamada zona para manejo de bosque nativo, siendo estas zonas consideradas de protección y conservación. De la misma forma, la zona de uso agropecuario es una área que se tiene que manejar en una forma de conservación en relación al ecosistema que lo rodea, de tal manera que no afecte los cambios de uso de suelo, ya que esta zona colinda con el Parque Nacional Sangay.

La matriz de cambios periodo 2010 vs 2015 del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco misma que se generó mediante la intersección de mapas entre los años 2010 y 2015, permitió mostrar como resultado la zona para manejo de bosque nativo disminuyendo en su extensión, y la zona de plantaciones forestales que se mantiene con su misma extensión, mientras que las demás zonas aumentaron sus extensiones.

En la Figura 9 así como en la Tabla 3, se observa las áreas que tienen las mismas zonas tanto para el año 2010 como para el año 2015, siendo estas; en la ZPP con 2749.36 ha, que representan el 68% de las áreas sin cambio, para la ZBP con 64.34 ha, que representa el 2%, para la ZPF con 169.74 ha, que representa el 4%, para la ZUAP con 683.33 ha, que representa el 17%, y para la ZCL con 348.44 ha, que representa el 9%.

De la misma forma, la Figura 9 y la Tabla 3 muestran las conversiones de un tipo de zona a otro siendo estas, la ZPP convertida en ZBP es de 529.3 ha, la ZPP convertida en ZUAP es de 0.05 ha, la ZBP convertida en ZUAP es de 2.66 ha, la ZPP convertida en ZUAP es de 227.03 ha, la ZBP convertida en ZUAP es de 97.61 ha, la ZPP convertida en ZCL es de 15.68 ha, y la ZCL convertida en ZBP es de 5.76 ha, siendo un total de 4893.30 ha del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco.

En la Figura 8y la tabla 4, se identificó un área de 4,015.22 ha, que representa el 82.06% donde no existió cambios de uso de suelo y cobertura vegetal, y 878.08 ha que representa el 17.94% donde existió cambios de uso de suelo y cobertura vegetal del Bosque y

69

Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco. Las zonas donde ocurrieron los cambios fueron la zona para manejo de bosque nativo y la zona de uso agropecuario la una disminuyendo y la otro aumentando respectivamente.

El porcentaje de la tasa de deforestación anual del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco en el periodo 2010-2015, se determinó en base a la zona para manejo de bosque nativo “ZBP”, existiendo una deforestación del 18.08%, lo que representa 630.01 ha en cinco años deforestado, determinando nuestra hipótesis verdadera, misma que decía. “Entre los años 2010 y 2015 existe una reducción de Bosque y Vegetación Protectora de más del 10%”.

Mediante investigación realizada y los resultados analizados, se determinó la taza promedia de deforestación anual, siendo así, que en el año 2010 se deforestó 126 ha que representa el 18.08% de la Zona para manejo de Bosque Nativo, al segundo aumento a un total acumulado de 252 ha que representa el 36,16%, al tercer año aumento hasta 378 ha que representa el 54.23%, al cuarto año totalizó 504.01 ha que representa el 72,31% y finalmente al quinto año, es decir en el año 2015, la deforestación sumió un total de 630.01 ha que representa el 90.39%, siendo la tasa promedio anual de deforestación de 126 ha.

Se observa, en el lapso de cinco años, como se ha perdido la cobertura vegetal en la zona para manejo de bosque nativo, en un 90.39%, siendo una deforestación alta, por lo que se debe realizar estudios de investigación y ejecutar trabajos para la recuperación de dicha zona. Calculando los promedios de las áreas del año 2010 hasta el 2015, en un lapso de 5 años, de la zona para manejo de bosque nativo, dio una pérdida de cobertura vegetal y uso del suelo del 54.23%, del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco.

Las potencialidades del estudio multitemporal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco es una herramienta que ayudará en la toma de decisiones para la elaboración del plan de manejo, donde se identifican los valores de conservación como son las áreas geográficas, los servicios ecosistémicos, y características biológicas y ecológicas.

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De la misma forma se potencializará con un buen ordenamiento territorial a nivel de la parroquia donde se mantendrá la preservación y el uso responsable del suelo, la conservación de los recursos naturales renovables y no renovables, no solo desde el punto de vista de la conservación de la biodiversidad, sino también orientados al beneficio de la población de Quimiag, Chambo, Riobamba y la sub cuenca del Río Blanco.

Los sistemas hidrológicos de páramo y bosque del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco son una potencialidad por la recolección y aumento de su recurso hídrico, constituyéndose en una verdadera fábrica de agua por la capacidad de este ecosistema en almacenar este recurso. Sin embargo, en función de las necesidades de manejo de la micro cuenca, y pensando estratégicamente en garantizar la oferta de bienes y servicios ecosistémicos, se consideró como área de interés hídrico de mayor prioridad, el territorio comprendido por bosques, páramos, el matorral, los bofedales, y las lagunas, por su relación directa con la regulación de agua.

Los atractivos turísticos representan una potencia económica, social, cultural y ambiental tanto del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco como del Parque Nacional Sangay. El aprovechamiento turístico no debe ser solamente un instrumento para su sostenibilidad económica y el bienestar de las poblaciones circundantes, sino un objetivo de su manejo por medio de instrumentos como el sistema de manejo de visitantes donde se pueda controlar los impactos ambientales y a la vez optimizar la satisfacción de los visitantes.

Los atractivos turísticos no consisten solo en brindar experiencias de calidad al público, que pueden o no tener relación directa con la observación de la vida silvestre, sino actividades como el disfrute de paisajes o deportes de aventura que también son motivos importantes para la visita.

Cabe recordar que el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco está colindando con el PNS Parque Nacional Sangay, mismo que por su belleza escénica, turística y cultural es un complemento y considerado como fuente de investigación a futuras generaciones.

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Una de las principales limitaciones encontradas al realizar la presente investigación en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco es básicamente las protestas de los comuneros e indígenas principalmente por el derecho a la tierra.

Conforman organizaciones, asociaciones con el propósito de exigir la legalización y la colonización de las tierras que se encuentran a más de 3,500 msnm.

Una de las actividades que se realizan cerca y mucha de las veces dentro del bosque protector es la ganadería de leche por tratarse de una práctica que es más estable con los precios de venta y permite generar ingresos diarios. También está la producción agrícola para siembra de maíz, haba, papa, zanahoria y en menor proporción arveja, cebolla, fréjol, hortalizas, tomate de árbol, cebada entre otros. Se cultivan bajo un sistema de rotación temporal. En estas áreas con cultivos, el uso y manipulación de agroquímicos se convierte en una preocupación, por el alto poder residual de los pesticidas, tanto en los productos que se consumen, como en los suelos (Arild, 2010).

En el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco, una de las problemáticas identificadas fue hacia las organizaciones, asociaciones y comunidades que vivían bajo una gran presión demográfica, debido a la presencia de grandes haciendas y latifundios de familias terratenientes que muchos de ellos explotaban al campesino por una paga mínima, quienes trabajaban en la zona de uso agropecuario “ZUAP” sembrando los cultivos para el consumo humano y pastos, en la zona de protección permanente “ZPP” extraían flora y fauna silvestre para la venta y consumo de las familias, por otro lado en la zona para manejo de bosque nativo “ZBP” realizaban el aprovechamiento forestal para la venta de madera y construcción de las viviendas de los terratenientes (MAE, 2013).

Las 126 ha deforestadas en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco en un lapso de cinco años suma al 4% anual de perdida de cobertura vegetal a nivel nacional que representan entre los 60,000 a 200,000 hectáreas de bosques nativos (UPN, 2015).

Eso es el fruto de la tala ilegal, la expansión de cultivos y la presión de empresas petroleras y mineras, siendo Ecuador quien registra una de las tasas de deforestación más altas de Latinoamérica seguido por Brasil y Paraguay (SIAT-AC, 2015).

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El ministerio de ramo, conjuntamente con otras entidades estatales, particulares y academia entre otras, tiene el trabajo de implementar proyectos de investigación a futuro como la construcción de zanjas de desviación, investigar el manejo e implementación de prácticas agroforestales, restauración y regeneración natural en las áreas desprovistas de vegetación, realización de charlas, talleres y foros de concienciación a los pobladores para facilitar la articulación de los programas de gobierno como son los de socio páramo, exoneración de impuestos a tierras rurales lo que garantiza la conservación de estas áreas. Además se debe ayudar a mejorar las prácticas agrícolas en la parte baja y media del bosque y vegetación protector, por lo que se debe articular con las diferentes instituciones gubernamentales y no gubernamentales para generar un manejo adecuado y responsable de los recursos naturales.

Realizar estudios florísticos, determinación del caudal y consumo de agua de las diferentes vertientes y fuentes hídricas, análisis físico-químicos del agua, aire y suelo, inventario de flora y fauna son temas de investigación que son de suma importancia realizar en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco, para generar información actualizada que servirá para la elaboración del plan de manejo y conservación de los recursos naturales.

En el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco en un área de 4,893.30 ha se obtuvo una deforestación de 630.01 ha, equivalente al 90.39% en un lapso de cinco años. CLIRSEN mediante una investigación en el Bosque Protector Cerro Lojas ubicado en la Prov. del Guayas, cantón Daule sector las Lojas en el periodo 1991-2009, determino una deforestación de 720.41 ha con un porcentaje del 78.36%, en un lapso de once años, información que es un indicador que en el Ecuador la deforestación está avanzando a pasos agigantados y si no existe control por parte del ministerio del ambiente, los bosques de la costa sierra y oriente terminaran por extinguirse (CLIRSEN, 2011).

La metodología utilizada por Mas y Flamenco Sandoval, en el 2011, es la elaboración de modelos prospectivos para determinar la tasa de deforestación en un tiempo determinado y las dinámicas de cambio, obteniendo patrones y tasas de cambio entre el periodo utilizado para calibrar el modelo y el periodo de simulación. El modelo alternativo utilizado en el cual se “apostó” a una baja de las tasas de deforestación y a una reconcentración de los desmontes en áreas secundarias es más exactos y cercanos a la realidad. Los modelos que

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integran conocimiento experto “knowledge driven” son más adecuados que los modelos basados en calibraciones automáticas “data driven”. Cabe mencionar que el programa brinda muchas herramientas para elaborar modelos mucho más sofisticados (Mas y Flamenco, 2011).

En el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco se tiene que aplicar los modelos “knowledge driven” y “data driven”, para el cálculo de la tasa de deforestación y comparar entre ellos para determinar cuál es el mejor in situ.

Rebollo (2014) en su tema de investigación realizó la implementación de técnicas de procesamiento digital de imágenes, como la aplicación de filtros de mejoramiento y las correcciones radiométricas y espaciales mediante el uso de imágenes satelitales como insumo, de la misma forma uso técnicas análogas como la clasificación supervisada en el proceso de análisis de las imágenes estudiadas, logrando generar mapas temáticos con un alto grado de exactitud. Las técnicas utilizadas por Rebollo son adecuadas en áreas con poco o nada de presencia de neblina, es decir que su técnica es perfecta para su aplicación en la costa y amazonia del Ecuador. El análisis en los páramos mediante imágenes satelitales implica tener en cuenta factores adicionales como los regímenes de precipitación y posibles condiciones climatológicas durante la fecha a evaluar, con la premisa de seleccionar imágenes con el mayor nivel de información disponible, cuando no es posible contar con imágenes satelitales completamente despejadas para áreas como estas (Rebollo, 2014).

Sin embargo, Rebollo realiza su estudio en páramos mostrando una sustancial trasformación en el uso y cobertura del suelo y demostrando pérdidas en la vegetación nativa de los páramos a causa de factores como la ampliación de la frontera agropecuaria y el incremento de la actividad minera, mismos factores que fueron causa de la perdida de cobertura vegetal en el en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco a excepción que en este caso no existe actividad minera. En este contexto, es relevante mencionar el efecto de coberturas como los “mosaicos de pastos y cultivos”, la cual ha evidenciado un avance trascendental en las últimas décadas, reemplazando coberturas propias de los paisajes y ecosistemas páramos (Rebollo, 2014).

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Cada una de las investigaciones mencionadas muestran que en un estudio multitemporal se puede identificar deforestación ya sea esta alta o baja, pero (Chapa et al, 2008) indica que los análisis comparativos de cada tipo de vegetación muestran que no hubo grandes cambios en la zona mediante su investigación realizado en los bosques en la Sierra Fría, Aguascalientes, México. Algunos de los tipos de vegetación mostraron cambios moderados pero claramente perceptibles. Esto implica acumulación de biomasa, al paso del tiempo, con una tendencia a baja fragmentación (cobertura alta).

La presente investigación permite generar una metodología para el estudio de los cambios en la cubierta vegetal, a partir del análisis de fotografías aéreas de diferentes fechas y también ha contribuido a mejorar el acervo de información que será útil para la toma de decisiones que permitan un aprovechamiento sostenible de un área natural (Chapa et al, 2008).

Los cambios analizados en los ecosistemas del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco se deberían a la influencia del cambio climático, pues, según Cáceres (2001), la región interandina posee tendencia a la desertificación y cambios ecosistémicos, debido a los cambios de temperatura cada vez más extremos que incidirían notablemente en la frágil estabilidad de las formaciones vegetales andinas.

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CAPITULO VI

7. Conclusiones.

Para el periodo comprendido entre 2010 y 2015, el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco muestra una sustancial trasformación en el uso y cobertura del suelo a escala 1:20,000, demostrando pérdidas en la vegetación nativa de los bosques, donde se perdió gran parte de la zona para manejo de bosque nativo reemplazada por zona de uso agropecuario.

Se interpretaron las imágenes satelitales digitalizadas, obteniendo un mapa de cambios y una matriz de cambios ocurridos en el periodo 2010-2015 en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco, determinando que en 4,015.22 ha, equivalentes al 82.06%, no existe cambios, y en 878.08 ha, equivalentes al 17.94%, si existe cambios del uso y cobertura del suelo

La zona de protección permanente sigue teniendo el mayor área con 3278.7 ha que representan el 67% de la superficie, a diferencia de la zona para manejo de bosque nativo que disminuyó, en 2015, a 67 ha, que representa el 1.37%, determinando el cambio de uso de suelo y cobertura vegetal en un periodo de cinco años, a causa de factores como la ampliación de la frontera agropecuaria.

La Tasa promedio anual de deforestación fue de 126 ha, es decir el 18.08% anual. En este contexto, se ha evidenciado un avance trascendental de la frontera agrícola por la tala ilegal, los incendios forestales, en los últimos años, reemplazando coberturas propias del lugar y ecosistemas naturales por áreas agropecuarias.

En el periodo 2010 al 2015 existió una deforestación total de 630.01 ha, equivalente al 90.39% de la zona para manejo de bosque nativo. La información generada en este estudio resulta de máxima utilidad como base en el desarrollo de procesos de gestión, apoyando la toma de decisiones bajo la directriz del manejo sostenible del ecosistema en equilibrio con las actividades económicas desarrolladas por las distintas comunidades asentadas en el Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Rio Blanco.

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9. Anexos.

Anexo 1: Petición de autorización de investigación científica del MAE.

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Anexo 2: Autorización de pago de investigación científica del MAE.

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Anexo 3: Solicitud de autorización de aprobación de la investigación científica del MAE.

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Anexo 4: Autorización de investigación científica del MAE.

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Anexo 5: Collage fotográfico de la investigación estudio multitemporal del Bosque y Vegetación Protector Subcuenca Alta del Río Blanco.

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