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

Análisis espacio-temporal del Bosque Húmedo Tropical en la región del Magdalena Medio entre los periodos 1977-2013 (Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá)

Juliana Andrea Cortes Rincón

Bogotá, D.C Diciembre 25 de 2013

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Análisis espacio-temporal del Bosque Húmedo Tropical en la región del Magdalena Medio entre los periodos 1977-2013 (Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá)  Juliana Cortes Rincón¹ ¹Carrera de Ecología, Facultad de Estudios Ambientales y Rurales. Pontificia Universidad Javeriana. email: [email protected]

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

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Trabajo de Grado para optar al título de Ecólogo. Director de Tesis: Andrés Etter.

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Palabras claves: bosque húmedo tropical, bosque maduro, vegetación secundaria, primates, cambios espaciales y temporales, ganadería, cobertura vegetal

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

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ganadería y la extracción de recursos en muchos lugares del mundo, ha causado la pérdida de biodiversidad, fragmentación del hábitat, alteración de los procesos ecológicos y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero (Kyle & Duncan, 2012). Es decir, que los cambios antropogénicos en el uso y cobertura del suelo se están reconociendo cada vez más como factores críticos que influyen en el cambio global (Nagendra et al, 2004). La

transformación

de

los

ecosistemas

naturales

ha

aumentado,

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

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

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

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

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paisaje sobre los factores biofísicos (biodiversidad, hábitat de vida silvestre, la extensión y la configuración de las tierras naturales) y la riqueza de las especies de primates en comunidades neotropicales (Nagendra et al, 2004; Stevenson, 2010). Debido al escaso conocimiento sobre la vulnerabilidad de los ecosistemas colombianos, es de gran importancia el análisis que ofrece la tecnología

de

teledetección y la importancia global de los recursos ambientales y la biodiversidad colombiana (Etter et al, 2006). Los sistemas de información geográfica y el análisis de los patrones espaciales proporcionan métodos analíticos para conformar un marco de análisis espacio-temporal que facilita la tarea de entender los procesos ecológicos (Nagendra et al, 2004). Así mismo, la falta de estadística fiable sobre el cambio de la cobertura terrestre ha limitado la integración de conocimientos en el uso del suelo y la planificación de planes de conservación en Colombia (Etter et al, 2006; Arroyo-Rodríguez & Días, 2010). El bosque húmedo tropical de la región del Magdalena es uno de los ecosistemas con mayor riesgo de transformación del paisaje (Etter et al, 2006) y es una de las áreas en las que se ha evidenciado una alta transformación reciente (Rodríguez & Etter, 2008). El propósito de este trabajo es analizar el cambio espacio-temporal entre los años 1977-2013 de la cobertura vegetal en un paisaje transformado con presencia de primates (Mono aullador (Alouatta seniculus) y Mono cariblanco (Cebus albifrons)) y explicar los patrones temporales en términos de la edad de los bosques remanentes, el porcentaje de bosque maduro y vegetación secundaria en el municipio de Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá. 2. Materiales y Métodos 2.1. Área de estudio El área de estudio cubre una extensión de 30.409 hectáreas, las cuales se encuentran ubicadas en el valle interandino del Rio Magdalena, cerca al municipio de Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá , a una altura de 130 m con una

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temperatura de 28°C. El municipio de Puerto Boyacá tiene una extensión de 147.091 hectáreas, y cuenta con una población aproximada de 54.491 habitantes (Alcaldía de Puerto Boyacá, 2013). El régimen de precipitación es bimodal, con dos periodos lluviosos entre los periodos de marzo, mayo, septiembre y noviembre; con precipitaciones promedio de 2112 mm anuales. Los meses más secos son diciembre enero y febrero, los demás meses son de transición (Alcaldía de puerto Boyacá, 2004). De acuerdo con el sistema de formaciones vegetales, el área comprende: bosque húmedo tropical (bh-T) y bosque muy húmedo premontano (bmh-PM) (Castaño, 1991). La red hidrográfica está formada por el rio Magdalena y los afluentes Guaguaqui, Negro y Ermitaño, los cuales sirven para delimitar el municipio. Así mismo son complementados por numerosas quebradas y caños que cruzan la región, tales como Velásquez, la Confusa, y el Alberrojo (Alcaldía de Puerto Boyacá, 2012). Por otro lado, los suelos de esta región son en general suelos desaturados y muy ácidos, en los cuales prima la evolución sobre la sedimentación. Son propensos a la erosión y poseen baja fertilidad; esto se debe a la presencia de colinas y terrazas (López, 1991). Su economía se basa en la ganadería extensiva, agricultura tradicional, pesca artesanal, el aprovechamiento de las maderas y la explotación de aves de corral. El Magdalena medio ha soportado una alta transformación del paisaje, debido a las actividades de producción agropecuaria, así como la construcción de infraestructura para la comunicación entre el interior del país y la costa Caribe (Rodríguez & Etter, 2008). A esto se agregan los recurrentes conflictos sociales y políticos, que han generado enfrentamientos entre estado, guerrilla y paramilitares (Marquez, 2001).

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Figura 1. Ubicación del municipio de Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá (http://biicesi.blogspot.com/; http://en.academic.ru/pictures/enwiki/77/MunsBoyaca_Nuevo_Colon.png )

2.2. Clasificación de coberturas Las imágenes se obtuvieron de la página del Servicio geológico de los Estados Unidos (http://glovis.usgs.gov/) y el criterio para la selección de las imágenes fue que no presentaran alta nubosidad, problemas de calidad o errores. Se seleccionaron 5 imágenes Landsat de 1977, 1986, 1998, 2002 y 2013 para analizar el cambio de cobertura vegetal. Mediante una clasificación multiespectral de las imágenes se realizó una clasificación supervisada en ENVI 4.3, asignándole clase a los píxeles (agua,

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bosque, vegetación secundaria, nubes y sombras). Por medio de la regla de decisión del paralelepípedo, se limitó el número de clases posibles para que cada píxel quede asignado a las clases establecidas (Franco, 2004). Para hacer la clasificación se seleccionaron sitios de muestreo representativos de las clases de coberturas de las imágenes escogidas (Rodríguez & Etter, 2008). 2.3. Análisis de los cambios en la cobertura vegetal Para determinar el cambio en la cobertura vegetal se generaron mapas raster en ArcView 10.1 de los cambios entre 1977-1986, 1986-1998, 1998-2002, 2002-2013, y se estableció el porcentaje de cambio del área intervenida, agua, bosque y vegetación secundaria. Para identificar las áreas con pérdida y regeneración de bosque durante estos 36 años, se restaron los datos de 19861977, 1998-1986, 2002-1998, 2013-2002. Para determinar el impacto del proceso de transformación sobre la conformación y composición de los bosques remanentes actuales, se construyó un mapa de edades, siguiendo el procedimiento de Etter et al (2005). Para realizar el mapa de edad de los bosques se reclasificaron las imágenes de las 5 fechas (1977, 1986, 1998, 2002 y 2013) y se estableció una clasificación ordinal de la edad de los bosques (Tabla 1) A1: Bosque secundario < 11 años A2: Bosque secundario 11-15 años A3: Bosque secundario 15- 27 años A4: Bosque secundario 27-36 años A5: Bosque maduro > 36 años Tabla 1. Clasificación ordinal de las edades establecidas entre los años 1977 y 2013 con base en la presencia de bosque. 1977

1986

1998

2002

2013

EDADES

12 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0

1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0

1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

A5 A4 A3 A3 A2 A2 A2 A2 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1

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

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 Índice de proximidad 2.5. Observación de grupos de primates Para lograr una primera aproximación al impacto del proceso de pérdida y fragmentación de los bosques sobre las poblaciones de primates, se realizó una visita al área para determinar la presencia del Mono aullador (Alouatta seniculus) y el Mono Cariblanco (Cebus albifrons). Además de la presencia, se logró estimar el tamaño y composición de algunos grupos por medio de un conteo directo. Por problemas de seguridad y accesibilidad se redujo a un área limitada. Se visitaron un total de 8 parches, con un tamaño que varía entre 1-40 hectáreas y 3 corredores. 3. Resultados 3.1. Variación de la cobertura de bosque y vegetación secundaria (1977-2013) En la actualidad los bosques de la región no cubren más del 1,4 % del área total, sin embargo al comparar con los periodos anteriores el porcentaje de bosque no superó el 5%. En cuanto al porcentaje de vegetación secundaria en la actualidad cubre el 3%, cercano al porcentaje presentado en 1977 (2,8%), siendo estos 2 años los de menor porcentaje de esta cobertura vegetal. En los años restantes esta cobertura vegetal ha tenido un porcentaje de 7 % (2002) y 6,4% (1998). Desde 1977 hasta 1986, la cobertura de bosque y vegetación secundaria no superó las 1.000 hectáreas. Sin embargo, se observa un periodo de recuperación entre los años 1998 y 2002, primero de vegetación secundaria y luego de bosque. (Figura 2).

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2.500

Hectareas

2.000

1.500 Bosque

1.000

Vegetacion Secundaria 500

1977

1986

1998

2002

2013

Años

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

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Figura 3. Mapas de coberturas de los 5 periodos estudiados

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3.1.1 Transición entre coberturas Los cambios de cobertura se determinaron por el porcentaje de cambio entre 1977 y 1986, 1986-1998, 1998-2002 y 2002-2013. En el primer periodo, tanto el bosque como la vegetación secundaria fueron deforestados para darle área a cultivos o ganadería. La proporción de vegetación secundaria (0,03) aumentó más que la del bosque (0,01), pero no hay una diferencia significativa (tabla 2). Así mismo, la dinámica del Rio Magdalena permitió una colonización de especies de flora, lo cual influye en el aumento de vegetación secundaria. Sin embargo, es alarmante la pérdida de bosque en el transcurso de 9 años. El cambio de cobertura 1986-1998, tiene la misma tendencia al de 19771986, pero la diferencia radica en que las áreas que fueron deforestadas en los años anteriores permitieron que iniciara el crecimiento de vegetación secundaria en estos años. El establecimiento de áreas con vegetación secundaria no es totalmente significativo, ya que no disminuye el área intervenida. Entre 1998 y 2002 se tuvo un aumento de bosque y vegetación secundaria que ninguno otro periodo arrojó. De esta manera disminuyó el área intervenida, dando paso para la entrada de vegetación y el sostenimiento de áreas de bosque maduro. Así mismo, en la tabla 2, se muestra que tanto en el año 1998 como en 2002- teniendo como base la cantidad de hectáreas de bosque- el bosque se mantuvo con una proporción de 0,72 y la vegetación secundaria con 0,32. Tabla 2. Cambios de coberturas entre los periodos 1977-2013

1977

Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria

Intervenido 0,95 0,73 0,43 0,76

Agua 0,02 0,26 0,00 0,00

1986 Bosque 0,01 0,00 0,39 0,08

Vegetación Secundaria 0,03 0,01 0,18 0,16

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1986

1998

2002

Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria

Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria

Coberturas Intervenido Agua Bosque Vegetación Secundaria

Intervenido 0,93 0,69 0,44 0,68

Intervenido 0,92 0,54 0,13 0,42

Intervenido 0,97 0,44 0,57 0,76

Agua 0,01 0,24 0,00 0,00

Agua 0,01 0,45 0,00 0,02

Agua 0,02 0,56 0,00 0,02

1998 Bosque 0,01 0,00 0,26 0,06

Vegetación Secundaria 0,06 0,06 0,29 0,25

2002 Bosque Vegetación Secundaria 0,02 0,04 0,00 0,01 0,72 0,15 0,24 0,32 2013 Bosque 0,00 0,00 0,27 0,03

Vegetación Secundaria 0,01 0,00 0,17 0,19

Al presentar en el año 2002 un aumento de bosque, en el 2013 se inició un proceso de deforestación que eliminó más del 0,57 de bosque y

vegetación

secundaria (0,76). Debido a lo anterior, el área intervenida aumentó, dando paso a la ganadería, que es la actividad económica que se mantiene desde este siglo. A lo largo de estos 36 años, la proporción de bosque no superó 0,8, sin embargo la vegetación secundaria tiene menor proporción de cobertura (menos de 0,40). Esto significa que a pesar de 1 periodo de regeneración de bosque, todavía la cobertura intervenida se mantiene como la matriz dominante del paisaje. 3.2 Dinámica de regeneración y pérdida de bosque y vegetación secundaria La pérdida de bosque fue mayor entre 1986-1977, donde se puede asumir que entró la ganadería extensiva y se deforestaron grandes cantidades de hectáreas. En los años que no hubo tanta pérdida de bosque fue en los años 1998-2002 (Figura 4).

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La pérdida de vegetación secundaria fue entre 2013-2002, donde se puede asumir que la ganadería sigue siendo la actividad económica con mayor presión para el crecimiento de cobertura vegetal. Los años que tuvieron la menor pérdida de vegetación secundaria son entre 1986-1977, siendo necesario eliminar áreas de bosque para los pastizales, sin embargo la vegetación secundaria no se vio afectada. 2000

1500 Perdida de Vegetacion secundaria

1000 500

Regeneracion de vegetacion secundaria

0

Perdida de bosque

-500

Regeneracion de bosque

-1000 -1500

-2000 1986-1977

1998-1986

2002-1998

2013-2002

Figura 4. Pérdida y regeneración de cobertura vegetal (bosque y vegetación secundaria) La regeneración de bosque surgió en los años 2002-1998, lo cual tiene relación con la baja cantidad de hectáreas que se perdieron de bosque. Por otro lado, entre los años 2013-2002, disminuyeron las hectáreas de bosque, comparadas con 1986-1977 y 1998-1986. No hay una relación entre la regeneración de vegetación secundaria y de bosque, ya que la mayor cantidad de hectáreas de vegetación secundaria surge en el mismo año donde se encuentra la menor cantidad de hectáreas de

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

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Figura 5. Pérdida y regeneración de cobertura vegetal. a y b)1986-1977, c y d) 1998-1986, e y f)2002-1998 y g y h) 2013-2002.

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3.3. Composición actual de los bosques en términos de edad Para el 2013, los bosques del área de estudio cubren una extensión total de 440 hectáreas. El análisis muestra que los bosques actuales de la región están dominados por bosque de regeneración joven y se ha perdido gran cantidad de bosque maduro, reducido en pequeños remanentes en el paisaje. La edad de los bosques demuestra la baja cantidad de hectáreas con bosque maduro, y la mayor cantidad de bosque secundario de menor de 10 años. Esto no solo verifica la fluctuación de pérdida y regeneración de cobertura vegetal, sino la importancia de la ganadería en la región. Tan solo 62 hectáreas, equivalentes al 14% de los bosques remanentes, corresponden a bosque maduro, lo cual indica que tan solo algunos parches de bosque mantienen en su interior arboles de gran altura (tabla 3) Tabla 3. Proporcion de la edad de los bosques en el paisaje Edades A1 A2 A3 A4 A5

Bosque secundario < 11 años Bosque secundario 11-15 años Bosque secundario 15- 27 años Bosque secundario 27-36 años Bosque maduro > 36 años TOTAL

Cantidad (ha) 94 187 67 30 62 440

Proporción de los bosques en el 2013 0,21 0,42 0,15 0,07 0,14

En el paisaje se observan algunos parches con bosque maduro, y los bosques secundarios se encuentran dispersos en el paisaje, posibilitando la conectividad y el movimiento de especies entre los bosques riparios. La mayor cantidad de bosque maduro se encuentra en la parte sur del area de estudio y donde hay mayor cantidad de parches con este tipo de bosque (figura 6).

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Figura 6. Mapa de las edades de los bosques en el paisaje 3.4. Análisis espacial 3.4.1 Métricas de tamaño y densidad de parches 3.4.1.1. Numero de parches El número y la distribución de parches de bosque y vegetación secundaria son fundamentales para entender los cambios espaciales del paisaje. La mayor cantidad de parches de bosque y vegetación secundaria, suceden en los años 2002 y 1998, presentando un alto grado de fragmentación del paisaje, que puede tener consecuencias para la supervivencia de las especies. Por otro lado, el bosque ha mantenido una baja cantidad de parches durante los años estudiados, sin embargo en el año 2002 aumentó su número de parches (1237) (figura 7). Mientras que la vegetación secundaria mantiene mayor número de parches en todos los años a comparació n del bosque, lo cual indica que esta cobertura se encuentra dispersa a lo largo del paisaje.

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3500

3314

Numero de parches

3000

2525 2500

2131

1946

2000

1468

1500 1000

637

511 500

1158

1237 526

398 195

219

1977

1986

718

509

0

Vegetacion secundaria

1998 Años Bosque

2002

2013

Vegetacion secundaria+ Bosque

Figura 7. Variación en la cantidad de parches de bosque, vegetación secundaria y la suma de las dos coberturas vegetales durante el periodo de estudio. Entre los años 1977 y 1986 la cantidad de parches de bosque y vegetación secundaria son muy pocos (menos de 600), debido a la alta deforestación que venía generando la ampliación de la ganadería en la región. Pero entre los años 1998 y 2002, inició un proceso de regeneración de bosque, permitiendo establecer parches de vegetación secundaria. 3.4.1.2. Tamaño promedio de los parches El tamaño promedio de los parches aumenta en los años 1977 y 1986, donde todavía se mantenían grandes terrenos con bosque maduro. Pero al pasar lo años, el tamaño de los parches disminuyó y se dispersaron en el paisaje. El tamaño de los parches de bosque ha disminuido a lo largo de los últimos 15 años, sin embargo en el año 2002 aumentaron las hectáreas de bosque, pero en el 2013 desaparecieron. El tamaño de los parches entre 2002 y 2013 si se ha mantenido, pero es posible que siga disminuyendo- asumiendo su tendencia durante estos 36 años- (figura 8).

24

400

362

350 294

hectareas

300

275

250

200

221 169

151

150

127

99

100

68

105

129

114 60 61

59

50 0

1977

1986

Vegetacion secundaria

1998 Bosque

2002

2013

Vegetacion secundaria+ Bosque

Figura 8. Tamaño promedio de los parches de cobertura vegetal en cada año. 3.4.2 Métricas de forma de los parches 3.4.2.1. Índice de la forma de los parches La forma de los parches es importante para entender los patrones espaciales del paisaje y los efectos de la deforestación en las especies. El índice de forma de los parches, indica que por encima de 1 la forma será irregular y menor a 1 circular o cuadrado. La vegetación secundaria ha mantenido una forma irregular, empezó a aumentar en 1998, pero luego disminuyó en el 2013. Por otro lado, se puede decir que la forma de los parches de bosque ha fluctuado en los 5 periodos de estudio. En 1977 hubo un aumento considerable del índice, pero en 1986 se reduce la cantidad de irregularidad de los parches (Figura 9). Sin embargo ent re 1998 y 2002, mantiene su valor (1,26) y en el 2013 disminuyó un 0,07.

25

1,32

VEG SECUN

1,30

BOSQUE

1,28

VEG SECUN+ BOSQUE

1,26 1,24

1,22 1,20 1,18

1,16 1,14 1,12

1977

1986

1998

2002

2013

Figura 9. Índice de la forma de los parches En cuanto a la suma de las dos coberturas, en los últimos 15 años, el índice ha aumentado a comparación del bosque. Y en los 5 periodos los valores de vegetación secundaria y la suma de las dos coberturas tienen la misma tendencia en aumento. 3.4.3. Métricas del área del interior de los parches 3.4.3.1. Índice total del área de interior (%) El índice del área de interior presenta el porcentaje de la zona del núcleo en los parches de bosque y vegetación secundaria. El bosque tiene la mayor cantidad de índice del área de interior en todos los años, pero con mayor porcentaje en 1977 y 1986. Esto significa que muchos parches de bosque tenían un gran tamaño (tabla 5). Tabla 5. Índice total del área de interior

Años/Coberturas 1977 1986 1998

Índice total del área de interior (%) Vegetación secundaria Bosque Vegetación secundaria+ Bosque 26,03 42,04 51,37 22,92 39,54 43,75 26,62 18,35 38,49

26 2002 2013

13,55 14,15

33,58 27,30

42,16 38,86

La vegetación secundaria tiene su mayor porcentaje de área de interior en el año 1998, y en la actualidad disminuye su porcentaje a 14,15%. Al sumar las dos coberturas, el mayor porcentaje de área de interior fue en 1977 con un 51,37% y en el 2013 disminuye a 38,49%. El índice total del área de interior no supera en ninguna de las coberturas el 60% y disminuye menos del 15 %. Esto significa que los parches de bosque y vegetación secundaria no tienen una zona del núcleo definida y no se mantiene a lo largo de los años. 3.4.4. Métricas de vecindad 3.4.4.1. Índice de proximidad El índice de proximidad establece el grado de aislamiento y fragmentación del bosque y vegetación secundaria en el área de estudio. Cuando el valor es más cercano a 0 los parches se encuentran más aislados y cuando es mayor a 100 los parches se encuentran más cercanos (Cunningham, 2005). 80

75,91

70

60

54,5

47,99

45,46

50 40

20 10

25,7

26,78

30

23,75

15,59

15,72

8,67

6,25 3,22 8,49

10,05

1977

1986

1998

8,74

0 Vegetacion secundaria

Bosque

2002 Vegetacion secundaria+ Bosque

2013

27

Figura 10.Indice de proximidad de los parches de bosque y vegetación secundaria Entre los años 1977 y 1986 el índice de proximidad es menor a comparación de 1998 y 2002, donde los parches se encuentran más cercanos, pero a la vez aislados por su valor inferior a 100. Los valores con menor proximidad son de la cobertura boscosa, lo cual indica que tienden a estar más alejados que los parches de vegetación secundaria. En la actualidad, los parches de bosque y vegetación secundaria se encuentran más aislados, similares a los valores de 1977, a pesar del aumento de proximidad en el 2002. 3.5. Presencia de primates en el paisaje En la tabla 6 se presentan los parches visitados, tamaño y las características de la cobertura vegetal y la presencia de las especies de primates. También se incluye la información aportada por los habitantes de la región. El trabajo de campo permitió determinar la presencia del mono aullador (Alouatta seniculus) y el mono cariblanco (Cebus albifrons). El mono aullador tiene mayor presencia en el paisaje, ya que se encontró en parches de diferente tamaño, bosques riparios y cercas vivas. Debido a que no se logró un muestreo estandarizado por unidad de tiempo, no es posible hacer inferencias de densidades poblacionales de primates en el paisaje. Por otro lado, la proporción de cobertura vegetal en los parches visitados es de vegetación secundaria, con una pequeña proporción de bosque maduro. Algunos parches son tan pequeños que no fue posible indicar la proporción de bosque maduro y vegetación secundaria.

28

-

8 6

Infantes

Proporción de Vegetación secundaria

Hembras

Proporción de bosque

Machos

Proporción de cobertura vegetal

# de individuos vistos

Elemento del Paisaje

Área (ha)

No

Tabla 6. Presencia de especies de primates en el paisaje

4 3

3 3

1 -

8 individuos de Mono aullador 6-7 individuos de Mono aullador 6-7 individuos de Mono aullador

3

-

7 individuos de Mono aullador 7 individuos de mono cariblancos y 15 individuos de mono aullador

Observaciones de los trabajadores

1 Corredor #1 (cerca viva) 2 Parche 3 Parche

1 5

0

4 Parche

30

0,05

0,95

7

5 Parche Corredor #2 (bosque 6 ripario)

40

0,27

0,73

1

-

-

3

7 Parche Corredor #3 (bosque 8 ripario) 9 Parche

10

-

-

8

0

1

10 Parche

7

0

1

0

7-8 individuos de Mono aullador

11 Parche (Alaska)

-

0,42

0,58

0

Se ha observado Mono aullador, Mono cariblanco y Mono araña

0 1

2

1

18 individuos de mono cariblanco

0 5 8

3 3

1 5

1 -

8 individuos de Mono aullador 10 individuos de Mono aullador

29

Discusión 4.1. Aspectos generales Durante los últimos 40 años, el valle del Magdalena ha mantenido un alto grado de transformación, debido a la ampliación agrícola y a la ganadería extensiva. Debido a esto, la transformación del paisaje no ha sido uniforme, entre 1977 y 1986 la cantidad de bosque que se mantuvo no superó el 40 % del original. Sin embargo, entre 1998 a 2002 se alcanzó a mantener el 72 % de bosque, pero en el 2013 disminuyó la cantidad de este a un 27%. Esto podría explicarse por el conflicto armado que sostuvo entre 1998-2002 el municipio de Puerto Boyacá y sus veredas cercanas. El reingreso de paramilitares en los 90’s, permitió regenerar gran parte de cobertura vegetal en áreas abandonadas. Sin embargo después de la desmovilización de este grupo paramilitar, muchos ganaderos regresaron a la región y se inició la deforestación de áreas requeridas para la ganadería . Por todas las dinámicas de regeneración y pérdida de bosque entre los 5 periodos, la proporción de bosque maduro no supera el 0,15%. Sin embargo en el paisaje se mantiene mayor cantidad de bosque secundario entre 11-15 años, lo cual indica que el aumento de la cobertura de 1998 y 2002, se mantiene en la actualidad. Analizando los mapas de edad, los parches con bosque maduro se encuentran cercanos a las quebradas del área de estudio, lo cual es fundamental mantener el bosque ripario y estos parches para lograr mayor conectividad en el paisaje. Los años con mayor cobertura vegetal (1998 y 2002) tienden a tener valores más altos en las métricas del paisaje. En el año 1998 se presentan los valores más altos en la tendencia a la forma irregular de bosque y vegetación secundaria, mayor área de interior de vegetación secundaria y el aislamiento de los parches. Mientras que en el año 2002, se presentaron los valores más altos en número de parches de bosque y vegetación secundaria, una mayor tendencia a la forma irregular de los parches y el aislamiento de estos. Significa que a pesar de tener una gran cobertura de bosque y vegetación secundaria, los parches se

30

encuentran en gran presión por su baja conectividad y su forma irregular- que tiene consecuencias graves en las especies que requieren del área de interior-. Se puede concluir que el valle del magdalena es una zona de procesos sociopolíticos y económicos que generan patrones diferentes dependiendo de la presión que generen estos (Rodríguez & Etter, 2008). Por otro lado, al analizar los procesos espaciales y temporales del área de estudio, el bosque se encuentra en gran amenaza de desaparición por su baja proporción en el paisaje y así mismo los parches de esta cobertura no han logrado mantener un equilibrio en cuanto a su tamaño, forma y conectividad, afectando la distribución de las especies. 4.2. Cambio en la cobertura vegetal La región del Magdalena medio no se encuentra en un proceso de transición de los bosques descrito por Rudel et al (2005), que asegura que los bosques están aumentando su porcentaje en los ecosistemas. En la actualidad el bosque del área de estudio se encuentra disminuyendo y sin mejoría aparente. D e acuerdo con Etter et al (2006), el proceso general de transformación de los bosques tropicales en Colombia puede dividirse en 4 fases: (1) inicio de la fase con baja tasa de cambio, (2) fase media con alta tasa de cambio, (3) fase mediatardía disminuyendo la baja tasa de cambio y (4) fase final con un equilibrio aparente con regeneración de bosque. El área de estudio estaría según esto en la fase 4, esta fase se alcanza después de 30-40 años, donde el remanente de bosque alcanzaba el 2-10 % de la cobertura original (Etter et al, 2006). Es decir, que la región se encuentra dominada y con mayor persistencia de pastos introducidos y con cultivos que representan una menor cantidad de área, después de la deforestación (Etter et al, 2006). El área intervenida tiene el mayor porcentaje de cobertura en los periodos de estudio. Entre los años 1986-1998, el área intervenida se mantuvo más del 90%, mientras que el bosque y la vegetación secundaria no supero el 30%. Sin embargo, tuvo una notable mejoría la proporción de bosque entre los años 19982002, lo cual permitió la regeneración de vegetación secundaria en grandes áreas

31

del paisaje. Es importante mencionar, que en la actualidad las hectáreas de bosque que se incluyeron fueron por el abondo de un área extensa de ganadería, propiedad de un narcotraficante de la región. Muchos estudios han demostrado que la deforestación en el magdalena medio ha sido acelerada, espontanea y con poca planeación. Y enfatizan en el efecto de la ganadería, debido a la implantación de pastos introducidos y con consecuentes bajos niveles de regeneración de la vegetación secundaria (Etter et al, 2005). Sin embargo, en el área de estudio se encuentra que la vegetación secundaria ha logrado aumentar con los años, lo cual ha permitido aumentar la cobertura vegetal en el paisaje. Es importante mencionar que por la regeneración de vegetación secundaria en los últimos 15 años se han disminuido las áreas intervenidas. Sin embargo, todavía la cobertura vegetal se encuentra en amenaza por la actividad económica que todavía prevalece.

De acuerdo al trabajo realizado por Rodríguez & Etter (2008), sobre la trasformación de la cobertura forestal en el valle del Magdalena entre los periodos de 1987-2001, en este estudio se encontraron diferencias en la cobertura de bosque en el año 2001 donde afirman que disminuyó notablemente. No hay no con los resultados obtenidos en esta investigación, ya que en el año 2002 se encuentra una mejoría en la cantidad de bosque y de vegetación secundaria.

Se puede asegurar que los cambios en los patrones espaciales son el resultado de la violencia en la región que ha permitido la ampliación de la frontera agrícola debido a la migración de la población (Aide & Grau, 2004). Sin embargo, la región del Magdalena Medio tuvo una mejoría de la cobertura vegetal en el momento que los paramilitares se encontraban en el área de estudio. Así mismo, la dominancia y establecimiento de pastos en la región se ha ma ntenido durante estos 36 años, lo cual no ha permitido la regeneración de bosque, pero si el crecimiento de vegetación secundaria.

32

4.3. Clasificación de regeneración y pérdida de bosque y vegetación secundaria La deforestación y la pérdida de bosque maduro, tiene consecuencias en los procesos ecológicos del ecosistema, como la pérdida de la protección contra la erosión y la movilidad de las especies y esto puede estar afectando la dinámica de las poblaciones de las especies que se encuentran en este paisaje. La cantidad de bosque y regeneración de cobertura vegetal durante los años estudiados no supero las 2.000 hectáreas y durante 2002-2013 se obtuvieron los datos más altos en pérdida de bosque (953 ha) y vegetación secundaria (1.528 ha). La regeneración de cobertura vegetal se dio entre 1986-1998 y 1998-2002. La regeneración de vegetación secundaria en áreas que no están siendo utilizadas para agricultura o ganadería, permite la recolonización y la ampliación del rango de hogar de algunas especies a través de la migración y la dispersión de semillas; la regeneración probablemente puede reducir la fragmentación ecológica y evita extinciones adicionales (Rudel et al, 2005). Por la alta proporción de pérdida de bosque, es probable que algunas especies se hayan extinguido localmente, debido a la conversión de bosque maduro a pastizales. Y algunas especies invasoras se han establecido en hábitat perturbados, bajando el nivel de biodiversidad en la región (Rudel et al, 2005). Debido a la reducción del ecosistema natural, los parches de bosque terminan siendo tan pequeños que la cantidad de alimento es limitado, poniendo en riesgo a la población a estrés y parásitos (Arroyo-Rodríguez & Américo, 2010). El bosque secundario puede ser un recurso clave para la supervivencia de los primates y varias especies, durante los periodos de escasez de frutos. Para muchas especies la elevada carga de energía y de reproducción puede requerir el uso de los bosques primarios en el pico de la temporada de fructificación. La mayoría de poblaciones de primates se beneficiarían del acceso al bosque secundario y a bosque maduro (Cowlishaw, 2000).

33

Además, al modificar el paisaje el resultado es la pérdida de vegetación nativa y cambios en la distribución espacial, alterando los regímenes de perturbación y deteriorando la estructura de la vegetación (Opdam & Wascher, 2004). En la actualidad, el área de estudio se encuentra en un proceso de deforestación de bosque y vegetación secundaria, lo cual está afectando la composición florística y se está disminuyendo la cantidad hábitat necesario para la supervivencia de muchas especies. De acuerdo al área de estudio, la regeneración de bosque que aumentó entre 1998-2002, se debió principalmente al abandono de tierras por efecto del conflicto armado. Esto se debe principalmente al dominio de las autodefensas en la región y la llegada de narcotraficantes que no permitieron disminuir la proporción de bosque. Así mismo, el estudio tiene relación con lo afirmado por Sánchez-Cuervo (2012), que el porcentaje de regeneración de bosque no supera la cantidad de bosque deforestado; sin embargo entre los años 1998-2002, la regeneración de bosque supera la pé rdida de este. 4.4. Composición actual de los bosques en términos de edad Por medio de la identificación de la edad de los bosques se pueden reconocer las áreas que no han sido deforestadas durante los 36 años en el área de estudio. La proporción de este bosque maduro no supera el 20%, esto significa que se perdió más del 70% que se encontraba en la región. Se puede confirmar que el valle del Magdalena ha tenido una alta transformación debido a la entrada de ganadería, que eliminó grandes proporciones de bosque. Los resultados muestran que en los bosques remanentes hay una proporción creciente de los bosques secundarios en los paisajes transformados de los bosques húmedos de tierras bajas de Colombia (Etter et al, 2005). Sin embargo, se asegura que es de gran importancia la presencia de vegetación secundaria para conservar la biodiversidad de la región (Etter et al, 2005). La edad de los fragmentos en paisajes de tierras bajas contiene una estructura espacial compleja que explica la presencia histórica de zonas de

34

bosque y vegetación secundaria. Esto permite entender el impacto histórico del uso de la tierra sobre los patrones de transformación y sobre todo en los patrones de edad de los bosques (Etter et al, 2005). La proporción de bosque en el área de estudio no supera el 2%, lo cual indica que hay un gran impacto de transformación en la región del valle del magdalena . Para entender el efecto que tiene la disminución del bosque maduro, se debe relacionar con la posible pérdida de especies por la alta deforestación que ocurrió durante estos años. La extinción se encuentra ilustrada en la correlación negativa entre riqueza de especies y la edad de los fragmentos medido desde el tiempo del aislamiento (Ewers & Didham, 2006). Esto sugiere que los cambios a largo plazo debido a la pérdida de hábitat, pueden resultar en la alteración de las interacciones de las especies. Debido a la pérdida de hábitat, el número total de especies que persisten en los fragmentos de bosque es menor de lo que era en el pool de especies del inicio, lo cual quiere decir que se ha n producido extinciones locales (Ewers et al, 2013). 4.5. Análisis espacial Por medio del análisis espacial, se puede entender la posible dinámica de las poblaciones de primates y otras especies en la región y de esta manera, entender los posibles efectos que tiene el área del fragmento, la forma, el aislamiento y el área de interior en el paisaje y en la biodiversidad. De acuerdo a la predicción de riqueza de especies, de los 5 componentes espaciales en un contexto de fragmentación del hábitat (Ewers & Didham, 2006) (Figura 11), la magnitud de pérdida de especies aumenta por el aislamiento y la disminución del tamaño de los parches. De acuerdo al área de estudio, los remanentes de bosque más pequeños se encontraron en 1998 (68 ha) y 2013 (61 ha) y de vegetación secundaria fueron en los años 2002 (59 ha) y 2013 (60 ha); siendo el año 2002 con mayor cantidad de hectáreas de vegetación secundaria.

35

Por otro lado, todos los periodos de estudio tienen un valor menor a 100, lo cual significa que muchos parches de cobertura vegetal se encuentran aislados.

Figura 11. Respuesta de las especies a los patrones espaciales (tomado del artículo de Ewers & Didham, 2006). Al combinar los resultados sobre los componentes espaciales, se encuentran similitudes con los problemas negativos del área del fragmento, tamaño y aislamiento propuestos por Ewers & Didham (2006) (Figura 11). El tamaño de los parches ha disminuido, lo cual genera un riesgo futuro en la pérdida de especies, y al sumarle la irregularidad de los parches, permite identificar que las especies de interior se encuentran en alto riesgo en la disminución de sus poblaciones. La reducción del área del hábitat en un paisaje genera una disminución en el tamaño de los fragmentos y el aumento del aislamiento de los parches, por lo consiguiente hay una reducción en el tamaño de las poblaciones y las tasas de colonización que directamente aumentan el riesgo de extinción local (Ewers & Didham, 2006). Los fragmentos con forma compleja tiene una proporción mucho más alta de la superficie total que es fragmento de borde en lugar del núcleo de hábitat (Ewers & Didham, 2006). Así mismo, al tener una forma irregular se está exponiendo el área de interior a efectos del viento y del fuego, etc (Antrop, 2007). El aumento de la colonización de fragmentos más complejos ocurre porque los fragmentos con alta complejidad tienen una forma proporcionalmente mayor en

36

cantidad de borde, lo que aumenta la probabilidad de que un parche se encuentre un individuo en movimiento (Ewers & Didham, 2006). Sin embargo la probabilidad de persistencia de una población se reduce con la forma más compleja de un fragmento, generando mayor ocupación de individuos en fragmentos circulares (Ewers & Didham, 2006). Así mismo, algunas teorías sugieren que los efectos de la forma son propensos a escala con el área de los fragmentos. Es decir que, los fragmentos pequeños son más impactados con una forma irregular, debido a su reducción en la zona del núcleo (Ewers & Didham, 2006). Así mismo, los fragmentos pequeños e irregulares no tienen un gran porcentaje de zona del núcleo, lo cual permite identificar la baja proporción de bosque maduro en los remanentes de bosque y la vulnerabilidad de las especies que requieren un área del interior mayor que el área de borde. El tamaño y la distribución espacial de los remanentes de bosque alteran los patrones de distribución de las especies y la abundancia en el paisaje (Ewers & Didham, 2006). Hay evidencia que cuando el número de fragmentos aumenta, el tamaño medio de los fragmentos disminuye (Cowlishaw, 2000) y esto coincide con el área de estudio ya que en los 5 periodos hay relación con estas dos métricas. Las métricas del paisaje permiten identificar las características estructurales de un paisaje. Estas métricas son claves para entender los procesos ecológicos y poblacionales de las especies. En la actualidad los patrones espaciales no muestran una mejoría en cuanto a la conectividad, forma y tamaño de los parches. En consecuencia, la región requiere de planes de conservación que busquen establecer áreas prioritarias que se deban mantener para lograr una protección a las áreas de bosque en paisajes transformados. 4.6 Presencia de primates en el paisaje Los primates habitan principalmente en los bosques tropicales (ArroyoRodríguez & Américo, 2010), sus requerimientos de hábitat y recursos los hacen sensibles a la deforestación y degradación de los bosques (Zunino, 2007). En este

37

sentido

es

sorprendente

que

actualmente

se

encue ntren

en

paisajes

transformados, siendo de gran importancia analizar los efectos de las actividades humanas a los parches de bosque de la región y cómo afectan la estructura del bosque en términos de pérdida de hábitat, modificación y fragmentación (Cowlishaw, 2000) a las especies de primates. Debido a la tala selectiva se pueden remover arboles de gran importancia para esta especie, su supervivencia dependerá de su habilidad para tolerar los cambios en los patrones de desplazamiento, uso de hábitat y patrones de actividad (Aristizabal, 2006). La rápida tasa de desaparición del bosque tropical y la fuerte dependencia de los primates que requieren árboles de gran tamaño, puede causar poblaciones

particularmente

vulnerables. El efecto de

la

modificación del hábitat en poblaciones de primates parece ser dependiente en gran medida por el tipo y la intensidad de la modificación, el tiempo transcurrido desde el inicio de la transformación y la proximidad y área remanente de bosque primario (Cowlishaw, 2000). De acuerdo al área de estudio, la transformación de bosque inicia hace 40 años, y en la actualidad la proporción de bosque maduro, no supera el 0,05. Sin embargo, la especie Alouatta seniculus ha logrado adaptarse a las condiciones del paisaje, utilizando las cercas vivas y los bosques riparios como fuente de alimento. Los bosques ripários y las cercas vivas son fundamentales para la supervivencia de primates. Es decir que mantener estos ecosistemas no solo favorece al mantenimiento de las fuentes de agua , sino que son áreas fundamentales para el movimiento de muchas especies. Así mismo, la vegetación secundaria juega un rol muy importante ya que ha ma ntenido estos últimos 15 años a las poblaciones de primates en diferentes elementos del paisaje. Al reconocer la presencia de primates en el paisaje, también se observó que hay una gran cantidad de especies de aves, reptiles y mamíferos en un paisaje altamente fragmentado, lo cual demuestra la resiliencia de muchas especies a las perturbaciones causadas por las actividades humanas.

38

Así mismo, de acuerdo a un plan de ordenamiento territorial del municipio de Puerto Boyacá, se afirma que “grupos como los primates altamente sensibles a condiciones de intervención, tienen representación casi nula dentro del área”. Es necesario establecer el número de individuos y grupos de especies de primates para conocer su estado poblacional y evitar la extinción local. 4.7. Limitaciones del estudio Al realizar estudios de paisajes, los métodos son una aproximación teórica a la realidad, es decir que Algunas limitaciones en la clasificación de las coberturas no se logro seleccionar bosque ripario, ya que el color de los pixeles perturbaba la clasificación. Sin embargo, no son precisos permiten llenar vacios de información y son datos relevantes para la creación de planes de manejo del paisaje y a un futuro planes de conservación de las especies. Para conocer la presencia de primates en el paisaje, no se pudieron visitar otros parches por falta de seguridad y accesibilidad a parches más distantes. De esta manera no se puede asegurar que en toda el área de estudio haya presencia de estas especies y no se conoce ningún estudio donde se identifique el número de individuos y grupos en la región. 5. Conclusiones El valle del Magdalena ha tenido una alta transformación de los ecosistemas, impidiendo el aumento de la cobertura vegetal. Sin embargo, la violencia y la migración a ciudades influyeron en la recuperación del bosque. Es decir que el contexto social y político se debe tener en cuenta para entender los procesos de recuperación y pérdida de cobertura vegetal. El bosque no se encuentra en un proceso de recuperación pero la vegetación secundaria tiene mayor proporción de cobertura

vegetal. Es

fundamental la conservación de la vegetación secundaria para sostener a largo plazo los procesos ecológicos que se requieren para la supervivencia de las especies. Y así mismo, mantener los pequeños parches de bosque maduro

39

conectados a las áreas con vegetación secundaria. De esta manera se permite la movilidad de especies de primates y se reduce el aislamiento de parches en el paisaje. Se sostiene que el Mono aullador (Alouatta seniculus) tiene la capacidad de adaptarse a los paisajes intervenidos, pero a largo plazo las poblaciones disminuirán. Es de gran importancia analizar el estado poblacional del Mono aullador (Alouatta seniculus) y otras especies e identificar sus patrones de actividad y movimiento en el paisaje. Permitiendo la ubicación de áreas prioritarias para la conservación y la creación de corredores que favorezcan el movimiento de los grupos de primates. Se necesitan mayores estudios en la región del Magdalena Medio para reconocer la estructura y composición de los bosques y analizar las dinámicas de las poblaciones de primates. Y por medio de esto, desarrollar e implementar estrategias regionales del uso del suelo, reconociendo las necesidades a corto y largo plazo, balancear el portafolio de los servicios ecosistemicos e incrementar la resiliencia de los paisajes transformados (Foley et al, 2005). 6. Agradecimientos Andrés Etter por su apoyo en el proceso y su valiosa asesoría; a la familia Isabel Cadavid Ochoa por su colaboración en el trabajo de campo. 7. Referencias Bibliográficas Aidé, T. M., & Grau, H. R. (2004). Globalization, Migration, and Latin American Ecosystems. Policy forum, (September), 1915–1916. Alcaldía de Puerto Boyacá. (2004). Plan de ordenamiento territorial de Puerto Boyacá (2004-2012). Consultado el día 20 de septiembre de 2013. http://cdim.esap.edu.co/BancoMedios/Documentos%20PDF/resumen_pot_pto _boyaca_(75_pag_935_kb).pdf

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44

ANEXO 1: MARCO TEORICO 1. Ecología del paisaje La ecología del paisaje tiene un enfoque científico, transdisciplinario pero con una aportación trascendental de la geografía y la ecología (Vila et al, 2006). Esta confluencia se ha concretado en la adopción de algunos principios y conceptos propios de la ecología, para el estudio del paisaje, a partir de un análisis geográfico que destaca la variabilidad espacial, escalar y temporal que requiere este tipo de estudios (Vila et al, 2006). Finalmente, se puede definir la ecología del paisaje como una visión holística de la realidad que intenta integrar al máximo su extremada y dinámica complejidad (Vila et al, 2006). La visión e interpretación del paisaje desarrollada desde la ecología del paisaje se fundamenta en una aproximación de carácter estructural, morfológica y funcional. Se busca analizar las características estructura les y morfológicas que componen un territorio en un momento determinado y su evolución a lo largo del tiempo, identificando la incidencia a nivel de funcionalidad ecológica. La ecología del paisaje focaliza su atención en tres características: estructura, funcionalidad y cambio (Vila et al, 2006). Para analizar la estructura espacial de un paisaje se deben establecer los patrones espaciales de asociación de

los ecosistemas e identificar los

condicionantes que los determinan. Las causas y los factores que determinan la heterogeneidad espacial de un paisaje, son la variabilidad del sustrato o los patrones de perturbación, climática, geomorfológica, biótica, antropogenica, entre otros; por medio de estos, se puede conocer la estructura y funcionalidad de un paisaje (Etter, 2008). De acuerdo a Forman (1986), define el paisaje como un “área terrestre heterogénea compuesta por un conjunto de ecosistemas interactivos que se repiten en forma similar, a lo largo de un área dada”. Para entender el paisaje se debe observar desde el punto de vista estructural y funcional, en un paisaje se pueden encontrar tres tipos de elementos espaciales que pueden ser de origen

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natural o cultural: elementos tipo parches, elementos tipo matriz, elementos tipo corredor, que configuran el modelo parche-matriz-corredor. Las tipologías de elementos del paisaje son en consecuencia resultantes de mecanismos causales como las perturbaciones, heterogeneidad ambiental y actividades humanas (Villa, 2010). 1.1. Parches Los elementos de paisaje tipo parches se definen como una superficie no lineal de tamaño variable que difiere fisionómicamente de sus alrededores, y posee un grado de homogeneidad interna. Los parches varían de acuerdo con su tamaño, forma, tipo, heterogeneidad y sus características de borde. Suelen tener atributos tales como ser grandes a pequeños, redondeados o elongados o de limites rectos o convolutos (Villa, 2010). Estos atributos a su vez tienen amplias aplicaciones ecológicas sobre la biodiversidad, productividad, suelos y agua. Según sus características y la dinámica evolutiva de un parche depende básicamente de los mecanismos asociados a su origen y a los procesos espaciales relacionados. Se pueden reconocer 4 tipos: parches de perturbación (resultan de una alteración de un área pequeña dentro de una matriz y se pueden asociar al proceso espacial de perturbación), parches remanentes (resultan de la perturbación extensa de una matriz que deja una serie de fragmentos residuales del ecosistema silvestre orginal, asociándose de esta manera al proceso espacial de fragmentación), parches de recursos ambientales (resultantes de unas condiciones de estabilidad ecológica) y parches introducidos (resultantes de una actividad humana donde se introducen organismos) (Villa, 2010). 1.2. Corredores

Los corredores son definidos como una franja angosta y alargada, de forma y dirección variable que atraviesa una matriz y difiere de ella. Las propiedades generales de los corredores en un paisaje son de unir o separar elementos dentro

46

de la matriz. Los corredores pueden ser de origen natural o cultural, sin embargo tienden a ser más conspicuos en paisajes culturales (Forman y Godron, 1986)

Se pueden reconocer 4 tipos de corredores: corredores de perturbación (resultantes de la perturbación de una franja), corredores remanentes (resultado de la perturbación de la matriz circundante con relación al proceso de fragmentación del paisaje), corredores de recursos ambientales (determinados por la heterogeneidad en la distribución de recursos ambientales a través del espacio con relación a condiciones particulares de tipo hidrológico (ríos y quebradas) o sustrato (litología y suelos)) y corredores introducidos (cercas vivas, franjas lineales de plantaciones forestales, entre otros) (Villa, 2010).

1.3. Matriz Este elemento estructural es el más extenso y el mas interconectado adquiriendo así un papel dominantes en el funcionamiento de un paisaje. Se define como matriz de un paisaje, aquel elemento del paisaje que ocupa la mayor área relativa (Etter, 2008). 2. Uso del suelo El uso del suelo se define por el propósito que tienen los seres humanos para explotar la cobertura del suelo. Hay una alta variabilidad en el tiempo y espacio de los procesos biofísicos del ecosistema, actividades socioeconómicas y contextos culturales que pueden ser asociados al uso del suelo. Para identificar las cuasas del cambio en el uso del suelo se debe entender los requerimientos y decisiones de la gente para transformar el paisaje. El incremento de la magnitud y el paso de los cambios en el uso y la cobertura del suelo se han convertido en motivo de preocupación a nivel mundial en la elaboración de políticas, manejo del paisaje, y realizar modelos de los cambios en el uso del suelo (Antrop, 2007). Los estudios sobre el cambio y uso del suelo se han centrado en la conversión del bosque (deforestación), debido a los impactos

47

globales y regionales en el cambio del clima, degradación del suelo, pérdida de biodiversidad y de bienes y servicios de los sistemas naturales (Sanchez-Cuervo et al, 2012). Cambios en el uso y la cobertura del suelo son indicadores de los procesos que actúan en diferentes escalas espaciales que van a implementarse en agentes locales y en procesos globales (Antrop, 2007). Asi mismo, son importantes en las actividades de protección y conservación del paisaje, así como las cuestiones técnicas de clasificación y evaluación. Cambios en la cubierta terrestre y el uso del suelo también son importantes en los procesos ambientales, que implica la degradación, el fuego, la contaminación, el cambio climático, la dinámica de la población, el desarrollo económico, y en especial la agricultura y la silvicultura (Antrop, 2007). Según Hobbs & Hopkins (1990) se han reconocido 4 niveles de alteración del paisaje expresado en el uso del suelo predominante, 1)conservación de un sistema con baja alteración, 2)uso de los componentes del sistema (recursos forestales), 3) remplazo del sistema con otro tipo (agricultura, plantaciones forestales), 4)completamente destruido (desarrollo urbano, minería). Mientras que, McIntyre & Hobbs, (1999) usa mas descriptores genéricos para un mismo rango de paisaje 1) intacto, 2) moteado, 3) fragmentado y 4) relictos; de esta forma describe los efectos en términos exógenos.

El cambio en el uso del suelo es causado por múltiples factores con diferentes niveles de organización. Las causas se diferencia por: variables naturales, factores económicos y tecnológicos, factores demográficos, factores institucionales, factores culturales, y la globalización. Sin embargo también hay eventos biofísicos (huracanes o sequia) y socioeconómicos (crisis económica y guerras) (Lambin et al, 2003).

La modificación del paisaje debido al uso del suelo, afecta la distribución de las especies. Los efectos son: pérdida, degradación, subdivisión y aislamiento del

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hábitat y cambios en el comportamiento, biología e interacciones de las especies (Lindermayer & Fischer, 2006).

La perdida de hábitat puede ser permanente o unidireccional; en algunas situaciones se ha observado que el habita puede recuperarse, un ejemplo de lo anterior, es la recuperación de los bosques explotados que llegan a reganarse; pueden eventualmente estabilizarse en partes donde se encuentren áreas de hábitat adecuado para su supervivencia. Así mismo, en la sucesión ecológica después de una quema, el fenómeno de la perdida de hábitat puede ser temporal (Lindermayer & Fischer, 2006).

Fischer & Lindenmayer (2007), asume que cuando un paisaje está siendo modificado

se pierde vegetación nativa y aumentan los remanentes de las

especies autóctonas. Pero esto sucede cuando los procesos tanto endógenos y exógenos afectan la flora y fauna del paisaje transformado (Figura No.1). Los procesos exógenos son el resultado del cambio derivado de las actividades humanas y terminan modificando el ecosistema y hay una irreversible perdida de especies.

Figura No.1 Procesos exógenos y endógenos derivados de la fragmentación del hábitat (Arroyo-Rodriguez & Americo, 2010)

49

2.1. Fragmentación del hábitat Según Fahrig (2003) “la fragmentación del hábitat se suele definir como un proceso a escala de paisaje que implica tanto la pérdida de hábitat y la rotura de una parte de este”. La fragmentación de hábitat es un proceso que genera cambios en el patrón del hábitat en un paisaje en el transcurso del tiempo; el hábitat es definido por Lindermayer & Fischer (2006) como “el subconjunto de los factores físicos medio ambientales que permiten a un animal sobrevivir y reproducirse”. Es decir, que los cambios en la situación de las poblaciones y comunidades de vida silvestre como consecuencia de la destrucción y fragmentación de sus hábitats, han sido el estímulo primordial para que los gestores de tierras asuman iniciativas prácticas para mantener o restaurar la conectividad de hábitats (Bennett, 2004). Por otro lado, Rudas et al (2007), subraya “la importancia de entender que éste no se define necesariamente por su tamaño sino por un mosaico de fragmentos en interacción que resultan relevantes para determinado fenómeno objeto de estudio; de allí que definan la fragmentación como la división de un hábitat, originalmente continuo, en relictos remanentes inmersos en una matriz transformada. De acuerdo a Hanski (2005), “No hay pérdida de la biodiversidad en un paisaje particular cuando no hay una reducción evidente de las abundancias de un gran número de especies que viven en ese paisaje. Esta noción de la pérdida de biodiversidad simplifica el problema, centrándose en tamaños de población y a poblaciones viables que no se pueden mantener sin un hábitat suficiente; su hábitat no es suficiente si la pérdida y fragmentación del hábitat son las causas principales de la pérdida de biodiversidad”.

Es por eso que al reconocer el

porcentaje de fragmentación del hábitat se puede entender las condiciones y dinámicas de una población especifica.

Las especies suelen presentar patrones de distribución discontinuos producidos por la variación espacial de las condiciones ambientales que determinan la calidad

50

de sus hábitats (Santos, 2006). Además, el régimen natural de perturbaciones da lugar a cambios continuos en la estructura del territorio generando un paisaje heterogéneo (Santos, 2006). No solo ocurren cambios por régimen natural, sino que el hombre por sus actividades de extracción de bienes y servicios terminan generando cambios drásticos en la matriz de un paisaje. Según, Santos (2006), “La pérdida y fragmentación del hábitat está considerada como una de las causas principales de la actual crisis de biodiversidad. Los procesos responsables de esta pérdida son múltiples y difíciles de separar (pérdida regional de hábitat, insularización causada por la reducción y el aislamiento progresivo de los fragmentos de hábitat, efectos de borde, etc)”. Sin embargo, Lindermayer & Fischer (2006), argumentan que “la solución para los problemas creados por la fragmentación se deben reconocer múltiples procesos que se llevan a cabo, donde es mejor separar cada uno, donde las consecuencia sean vistas por un proceso en particular”. Por otro lado, Bennett (2004), define la fragmentación de hábitat como un “proceso dinámico que genera cambios notables en el patrón del hábitat en un paisaje dado en el curso del tiempo. El término ‘fragmentación’ se suele utilizar para describir cambios que se producen cuando grandes segmentos de vegetación se eliminan por completo, con lo cual quedan numerosos segmentos más pequeños separados unos de otros. El proceso de fragmentación tiene tres componentes reconocibles”, que podrían ser vistos como las consecuencias ecológicas de la fragmentación: 

Una ‘pérdida’ general de hábitat en el paisaje (pérdida de hábitat) (Bennett ,2004)



Disminución en el tamaño de los seg mentos de hábitat que subsisten después de la Subdivisión y clareo (reducción de hábitat) (Bennett ,2004)



Mayor aislamiento de hábitats a medida que nuevas utilizaciones de la tierra ocupan el Ambiente intermedio (aislamiento de hábitat) (Bennett ,2004)

51

Por consiguiente, los efectos de la fragmentación sobre la biota pueden ser muy variable y depende de múltiples factores como: 1) las características del taxón (tamaño poblacional, requerimientos alimenticios y/o de hábitat, tamaño del área de actividad, capacidad de dispersión) 2) la escala espacial de análisis, 3) procesos ecológicos, 4) el tipo de hábitat y 5) las características del paisaje (Arroyo-Rodriguez, 2007). a) El tamaño de los fragmentos Como ya se dijo anteriormente la fragmentación es la disminución de los segmentos remanentes de hábitat, es decir se puede dividir tramos grandes a pequeños generando fragmentos remanentes que pueden afectar y disminuir los valores ecológicos del hábitat. Se puede ver estrechamente relacionada en cuanto al tamaño la diversidad de tipos de vegetación, riqueza de especies de plantas y animales y el tamaño de las poblaciones.

Para mantener estos procesos se

quiere parcelas de un tamaño suficiente que pueden sustentar un mosaico de habitas. Un ejemplo de esto son las reservas forestales que se establece en los países bajos, dejando cada hectárea reducida con el tiempo por el desarrollo de terrenos para infraestructura (Bennett, 2004). Según Arroyo-Rodriguez (2007), “a medida que el grado de fragmentación aumenta, el tamaño de los parches remanentes disminuye. La teoría de biogeografía de islas predice que los parches más pequeños tendrán menor número de especies que los parches grandes. De forma similar, la teoría de metapoblacion predice que a medida disminuye el tama ño de los parches la probabilidad de que sean colonizados también disminuye, mientras que la probabilidad de extinción aumenta”. b) La forma de los fragmentos El aspecto de la forma de los fragmentos tiene un impacto directo en los procesos ecológicos y ambientales, se debe a la proporción de la longitud del perímetro en relación con el área y la exposición al efecto de borde. Los fragmentos dejados por los impactos humanos tienen bordes rectos y de forma rectilínea, generando

52

cambios en las condiciones microclimaticas, en los nutrientes del suelo y en la competencia de organismos (depredación, parasitismo) (Bennett, 2004).

La fragmentación incrementa la cantidad de borde en el paisaje mediante el aumento de la relación perímetro/área de los parches, esto pro voca importantes cambios bióticos y abióticos, promoviendo que los procesos ecológicos sean más variables dentro de los bordes que en el interior de los parches. Entonces, la proporción del parche que está afectada por los efectos de borde depende de la relación entre el tamaño y la forma del parche, siendo los parches más pequeños e irregulares los que presenta una mayor proporción de superficie alterada por estos efectos, mientras que los parches mas circulares tienen menor proporción de borde (Arroyo-Rodríguez, 2007).

c) El aislamiento de los fragmentos El aislamiento es una de las consecuencias más comunes, ya que cada vez la infraestructura y el uso humano han estableció un determinado sentido espacial en los hábitat. El aislamiento se puede medir con una serie de indicadores, como la distancia hasta el fragmento mayor de hábitat más próximo, la cantidad de hábitat adecuado dentro de un radio definido o la presencia de hábitats de enlace en el espacio intermedio El efecto de aislamiento tiene una consecue ncia en los procesos ecosistemicos que dependen de algún vector para la transmisión a través del paisaje (dispersión de semillas, polinización, depredador-presa, etc.), que pueden ser perturbados debido al aislamiento y la poca facilidad de desplazarse por el paisaje (Bennett, 2004). Una de las consecuencias más importantes del aislamiento y reducción de las poblaciones es la consanguinidad y la deriva genética. Ambos procesos son mayores en parches pequeños, ya que tienden a presentar un menor número de individuos Otro efecto es el llamado “efecto rescate”, el cual sucede cuando una población que se encuentra declinando en un determinado parche, recibe inmigrantes de otra población proveniente de otro parche vecino, los cuales “rescatan” a esta población de la extinción local (Arroyo-Rodriguez, 2007).

53

La forma irregular de muchos parches también puede tener efectos positivos sobre las poblaciones, en particular cuando los parches son de gran tamaño. Por ejemplo, algunos parches presentan formas muy irregulares porque presentan extensiones a lo largo de ríos y /o cercas vivas (Ewers & Didham, 2006) 1.1.3. Efecto de la fragmentación en las poblaciones de primates Poblaciones de primates, como las de otros organismos, se enfrentan al reto de hacer frente a la di námica de sus hábitats y a los cambios continuos, debido a esto los primates deben adaptarse a los cambios para sobrevivir (Isabirye -Basuta & Lwanga,2008). Según Santos (2006), “esta pérdida de especies, que no es sino una suma de extinciones regionales, se llega a través de dos pasos obvios: 1) una reducción progresiva de los tamaños de población en cada uno de los fragmentos de hábitat formados, así como a la escala de todo el paisaje, y 2) una pérdida definitiva de poblaciones en los fragmentos (extinciones locales). Según Harcourt

& Doherty (2005) “La fragmentación del hábitat claramente

amenaza la supervivencia de los primates. Las estimaciones de las necesidades de espacio mínimas de las especies de primates superan decenas de km²”, mientras que en muchos estudios no superan 1 km². De acuerdo al estudio realizado por Harcourt & Doherty (2005), afirman que “tanto para dilucidar la biología en contraste entre las especies en la susceptibilidad a la fragmentación y utilizar los sitios de investigación para los esfuerzos de conservación asociadas, tal vez sería mejor dirigir más atención a los fragmentos de un tamaño en el que a largo plazo la persistencia de algunas especies es posible”. Es decir que para especies que están en constante movimiento en e l ecosistema la fragmentación es determinante en su desarrollo, reproducción y comportamiento, sin embargo es de clara importancia, el estudio del tamaño de los fragmentos para lograr así una visualización más clara de los efectos en la población del prima te.

Es importante aclarar que muchas especies de primates requieren de arboles de dosel para su movimiento, según Arroyo-Rodríguez & Mandujano (2006), “para los primates herbívoros que son principalmente arborícolas, las modificaciones en la

54

copa de los árboles también pueden tener una influencia negativa en la calidad del hábitat”. Además, los estudios botánicos han sugerido que en los fragmentos, el número de especies de árboles caídos y los cambios se producen en la planta de composición y estructura (Arroyo-Rodríguez & Mandujano 2006), lo cual influye en el comportamiento, dieta y condiciones estables para la reproducción de una especie.

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57

ANEXO 2: METODOLOGIA AMPLIADA El 23 de julio de 1972 la administración nacional de estados unidos para la aeronáutica y del espacio (NASA) puso en órbita el primer sensor satelital dedicado a la cartografía y evaluación de recursos naturales, denominado Landsat, que ha generado miles de estudios (Franco, 2004). De la serie Landsat han lanzado 8 sensores, cada uno con diferencias en la cantidad de bandas espectrales, longitud de onda y en la resolución. Para el estudio se tuvieron en cuenta: Tabla 1. Años del estudio que se utilizaron los sensores Landsat (USGS, 2013)

Nombre del

Numero de la

sensor

Misión

Numero

Año del estudio

de

que se utilizo el

bandas

sensor

Código

Multispectral

Landsat 3-4

4

1977

LM20080561977007AAA04

Scanner (MSS)

Landsat 4-5

4

1986

LM50080561986196AAA03

Landsat 4-5

7

1998

LT50080561998005CPE00

2002

LE70080562002216EDC00

2013

LC80080562013206LGN00

Thematic Mapper (TM) Enhanced Thematic Mapper

Landsat 7

Plus (ETM+)

8

Landsat 8 Operational Land Imager (OLI) and

Landsat 8

Thermal Infrared Sensor (TIRS)

El sistema de captura de

11

una imagen por medio de estos sistemas ópticos

electrónicos, consiste en un sensor que explora la superficie terrestre y adquiere la radiación de los objetos situados sobre ella (Franco, 2004).

El tamaño de la

unidad mínima de la imagen es una función de la resolución espacial del sensor

58

que se constituye en un pixel y el color está definido por el valor numérico o nivel digital, que logra codificar digitalmente la radiancia detectada por el sensor para el área del terreno y en esa banda espectral (Franco, 2004). Clasificación de coberturas Después de combinar las bandas, se inicia la clasificación digital de las imágenes por medio de la clasificación multiespectral. Se utiliza para extraer información temática de las imágenes satelitales de manera semiautomática (Franco, 2004). La clasificación digital está dirigida a obtener una nueva imagen en la cual cada uno de los pixeles de la imagen original se asigna una clase (Franco, 2004). En el estudio se seleccionaron 5 clases, las cuales son: agua, bosque, vegetación secundaria, nubes y sombras. Debido a que la presencia de nubes en las imágenes altere las firmas espectrales en las imágenes satelitales y genera problemas de clasificación, se eliminaron las nubes y sombras presentes en algunas imágenes utilizadas en el estudio (Rodríguez & Etter, 2008). En el estudio se utilizo la clasificación supervisada de ENVI 4.1, en el que el analista supervisa y controla los procesos de categorización de pixeles mediante la especificación de muestras de entrenamiento (el usuario asigna un número limitado de pixeles a las clases que se van a considerar en la imagen). El algoritmo de clasificación agrupa los pixeles sobre la base de las muestras seleccionadas (Franco, 2004). Después de esto, son ordenados los pixeles de la imagen usando una regla de decisión para la clasificación, en la investigación se utilizo la regla de decisión del paralelepípedo. En esta regla los datos de valores del pixel son comparados a unos límites superiores e inferiores (Franco, 2004). La función de esta regla es limita rápidamente el numero de clases paras que cada pixel pueda ser asignado, esto reduce el tiempo procesamiento (Franco, 2004). Finalmente la imagen clasificada, es una imagen raster con la cual se hace el análisis de los cambios de cobertura.

59

Análisis de los cambios en la cobertura vegetal Para establecer los cambios de cobertura vegetal de los años de estudio, se inicio con realizar una máscara de nubes para no perder los datos de alguna clase establecida (bosque o vegetación secundaria). Después de esto, para determinar el cambio de cobertura se utilizo el programa ArcGis 10.1, en el cual se recurrió a la herramienta Map algebra (spatial a nalyst tool), donde se resto 1977-1986, 19861998, 1998-2002, 2002-2013. El programa da como resultado una matriz de cambio, donde se obtienen los datos en hectáreas y después se procesan a porcentaje. Para determinar la perdida y regeneración de bosque y vegetación secundaria se utilizo la herramienta raster calculator donde se restaron 1986-1977, 1998-1986, 2002-1998, 2013-2002. Y de esta forma se identifico las áreas que fueron deforestadas y regeneradas de cobertura de vegetal. Por otro lado, se desarrollo un mapa de las edades de los bosques teniendo como base la escala ordinal desarrollada en un artículo de Etter (2008, Modeling the age of tropical moist forest fragments in heavily-cleared lowlands landscapes of Colombia). Se reclasificaron los valores de los años para que cada uno tuviera un número diferente, y quedaron de esta forma 1977 (1), 1986 (5), 1998 (7), 2002 (11) y 2013 (20). Después de esto se sumaron los mapas y se obtuvo una tabla con valores de cada edad. Las 5 edades que fueron: A1: Bosque secundario < 11 años A2: Bosque secundario 11-15 años A3: Bosque secundario 15- 27 años A4: Bosque secundario 27-36 años A5: Bosque maduro > 36 años

60

Análisis espacial Para el análisis espacial del paisaje se utilizo Patch Analyst para determinar algunas métricas que son fundamentales para entender la dinámica de transformación de la región del magdalena medio. Patch Analyst es una extensión para el sistema de software ArcGIS que facilita el análisis espacial del paisaje y el modelado de los atributos asociados con los parches (CNFER, 2013). Se tuvieron en cuenta las métricas de tamaño y densidad de parches (Numero de parches (#), Promedio del tamaño de los parches (hectáreas)), métricas de la forma de los parches (Forma de los parc hes, Índice de forma media ponderada en función del tamaño de los parches), métricas del área del interior de los parches (Índice total del área del interior (%)) y métricas de vecindad (índice de proximidad) (Tabla 2) Presencia de primates en el paisaje Para identificar la presencia de primates en el área de estudio, se visitaron sitios donde los trabajadores de la zona los han visto. Y por medio de conteo directo no estandarizado por unidad de tiempo, se tomaron datos del número de individuos, machos, hembras e infantes. Los sitios se visitaron dos veces y los conteos se realizaron en la mañana, igualmente por medio de un GPS se ubico geográficamente los parches visitados. En algunos casos, no se observaron individuos, pero se tuvo en cuenta la opinión de los trabajadores en la cantidad de individuos de una especie vistos en el lugar. Como ya se dijo anteriormente, por no tener un muestreo estandarizado no se lograron hacer inferencias sobre la densidad poblacional de las especies de primates en el lugar. Sin embargo, se puede concluir que el Mono aullador se encuentra con mayor número en el área de estudio.

61 Tabla 2. Descripción de las métricas del paisaje utilizadas en el trabajo (McGarigal & Marks, 1994.) Métricas

Tamaño y densidad de parches

Unidad

Numero de parches

#

Promedio del tamaño de los parches

Hectáreas

Métricas de Índice de la la forma de forma de los los parches parches

Tamaño medio de los parches

NUMP= nᵢ

Símbolos nᵢ: número de parches en el paisaje de tipo parche (clase) i aᵢj = area (m²) del patch ij

Pᵢj = proportion of the landscape occupied by patch type (class) i ;aᵢj = area (m²) del patch ij

Cuantifica el área central para toda la clase o el paisaje como un porcentaje del total de la clase o zona del paisaje. TCAI = 0 cuando ninguno de los parches en el paisaje contiene una zona de núcleo (es decir, CORE = 0 para cada parche), es decir, cuando el paisaje no contiene ninguna zona núcleo. TCAI se acerca al 100, cuando los parches, debido a su tamaño, forma, y el ancho del borde, contienen la mayoría zona núcleo.

aij^c=area (m2) of disjunct core area q in patch ij based on specified buffer width (m).

%

Índice de proximidad

Número de parches para cada clase individual

Formula

Mide la forma del parche promedio o la 1: relación media del perímetro a zona para Circulares un determinado parche o clase o para Mayor a 1: todos los parches en el paisaje irregulares

Métricas del Índice total área del del área del interior de interior los parches

Métricas de diversidad

Descripción

-

Mide el grado de aislamiento y la fragmentación de la clase o de un tipo de parche. Cuando el valor es igual a 0 hay mayor aislamiento de los parches, pero si su valor es mayor o igual a 100, los parches se encuentran más próximos (Cunningham, 2005)

62

Bibliografia CNFER. (2013). Patch analyst for ArcGIS. Consultado el día 25 de octubre de 2013. http://www.cnfer.on.ca/SEP/patchanalyst/images/patchanalyst.pdf Cunningham, M. A. (2005). A Comparison of Public Lands and Farmlands for Grassland Bird Conservation, 57(May 2004), 51–65. Elkie,P., R. Rempel and A. Carr. 1999. Patch Analyst User’s Manual. Ont. Min. Natur. Resour. Northwest Sci. & Technol. Thunder Bay, Ont. TM–002. 16 pp + Append

Etter, A. McAlpine, C. Pullar, D. and Possingham, H. (2005). Modeling the age of tropical moist forest fragments in heavily-cleared lowland landscapes of Colombia. Forest Ecology and Management.208:249-260 pp Franco, R. (2004). Analisis satelital multitemporal de los bisques del Carare-Opon. Colección Resultados de Investigación serie Ciencias y Medio Ambiente. Bogotá.. 1a ed. McGarigal and Marks. 1994. Fragstats: Spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure. Reference manual. For. Sci. Dep. Oregon State University. Corvallis Oregon 62p.+Append

USGS. (2013). Band designations for the Landsat satellites. Consultado el dia 24 de

octubre

de

http://landsat.usgs.gov/band_designations_landsat_satellites.php

2013.

63 ANEXO 2

CARTA DE AUTORIZACIÓN DE LOS AUTORES (Licencia de uso)

Bogotá, D.C., 29 de Enero de 2014

Señores Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J. Pontificia Universidad Javeriana Cuidad

Los suscritos: Juliana Andrea Cortes Rincon

1020764214 de Bogota

, con C.C. No

En mi (nuestra) calidad de autor (es) exclusivo (s) de la obra titulada: Análisis espacio-temporal del Bosque Húmedo Tropical en la región del Magdalena Medio entre los periodos 1977-2013 (Puerto Boyaca, Departamento de Boyaca)

(por favor señale con una “x” las opciones que apliquen) Tesis doctoral

Trabajo de grado

x

Premio o distinción:

Si

No

X

cual: presentado y aprobado en el año

2013

, por medio del presente escrito autorizo

(autorizamos) a la Pontificia Universidad Javeriana para que, en desarrollo de la presente licencia de uso parcial, pueda ejercer sobre mi (nuestra) obra las atribuciones que se indican a continuación, teniendo en cuenta que en cualquier caso, la finalidad perseguida será facilitar, difundir y promover el aprendizaje, la enseñanza y la investigación.

64 En consecuencia, las atribuciones de usos temporales y parciales que por virtud de la presente licencia se autorizan a la Pontificia Universidad Javeriana, a los usuarios de la Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J., así como a los usuarios de las redes, bases de datos y demás sitios web con los que la Universidad tenga perfeccionado un convenio, son:

AUTORI ZO (AUTORI ZAMOS )

SI

1. La conservación de los ejemplares necesarios en la sala de tesis y trabajos de grado de la Biblioteca.

X

2. La consulta física o electrónica según corresponda

X X

3. La reproducción por cualquier formato conocido o por conocer 4. La comunicación pública por cualquier procedimiento o medio físico o electrónic o, así como su puesta a disposición en Internet 5. La inclusión en bases de dat os y en sitios web sean éstos oneros os o gratuitos, existiendo con ellos previo convenio perfeccionado con la Pontificia Universidad Javeriana para efectos de satisfacer los fines previstos. En este evento, tales sitios y sus usuarios tendrán las mismas facultades que las aquí conc edidas con las mismas limitaciones y condiciones 6. La inclusión en la Bibliot eca Digital P UJ (S ólo para la totalidad de las Tesis Doctorales y de Maestría y para aquellos trabajos de grado que hayan sido laureados o tengan mención de honor.)

NO

X

X

X

De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos.

65 Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia. NOTA: Información Confidencial: Esta Tesis o Trabajo de Grado contiene información privilegiada, estratégica, secreta, confidencial y demás similar, o hace parte de una investigación que se adelanta y cuyos resultados finales no se han publicado.

Si

No

En caso afirmativo expresamente indicaré (indicaremos), en carta adjunta, tal situación con el fin de que se mantenga la restricción de acceso. NOMBRE COMPLETO

No. del documento de identidad

Juliana Cortes Rincón

1020764214

FACULTAD: PROGRAMA ACADÉMICO:

FIRMA

Estudios Ambientales y Rurales Ecología

66 ANEXO 3 BIBLIOTECA ALFONSO BORRERO CABAL, S.J. DESCRIPCIÓN DE LA TESIS DOCTORAL O DEL TRABAJO DE GRADO FORMULARIO

TÍTULO COMPLETO DE LA TESIS DOCTORAL O TRABAJO DE GRADO

Análisis espacio-temporal del Bosque Húmedo Tropical en la región del Magdalena Medio entre los periodos 1977-2013 (Puerto Boyacá, Departamento de Boyacá) SUBTÍTULO, SI LO TIENE

AUTOR O AUTORES Apellidos Completos

Nombre s Completos

Cortes Rincon

Juliana Andrea

DIRECTOR (ES) TESIS DOCTORAL O DEL TRABAJO DE GRADO Apellidos Completos

Nombre s Completos

Andres

Etter

FACULTAD

Estudios Ambientales y Rurales PROGRAMA ACADÉMICO Tipo de programa ( seleccione con “x” ) Pregrado

Especialización

Maestría

X Nombre del programa académico

Ecologia

Doctorado

67 Nombre s y apellidos del director del programa académico

Juan Nicolas Urbina TRABAJO P ARA OPTAR AL TÍTULO DE:

ECOLOGO PREMIO O DISTINCIÓN (En caso de ser LAUREADAS o tener una mención especial):

CIUDAD

AÑO DE PRES ENTACIÓN DE LA TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO

NÚMERO DE PÁGINAS

bogota

2013

42

TIPO DE ILUSTRACIONES ( seleccione con “x” ) Dibujos

Pinturas

Tablas, gráficos y diagramas

Planos

Mapas

Fotografías

X

X

X

Partituras

SOFTWARE REQUERIDO O ESPECIALI ZADO PARA LA LECTURA DEL DOCUMENTO Nota : En caso de que el software (programa especializado requerido) no se encuentre licenciado por la Universidad a través de la Biblioteca (previa consulta al estudiante), el texto de la Tesis o Trabajo de Grado quedará solamente en formato PDF.

MATERI AL ACOMP AÑANTE TIPO

DURACIÓN (minutos)

FORMATO CANTIDAD CD

DVD

Otro ¿Cuál?

Vídeo Audio Multimedia Producción electrónic a Otro Cuál?

DESCRIPTORES O P ALABRAS CLAV E EN ESPAÑOL E INGLÉS Son los términos que definen los temas que identifican el contenido. (En caso de duda para designar estos descriptores, se recomienda consultar con la Sección de Desarrollo de Colecciones de la Bib lioteca Alfonso

68 Borrero Cabal S.J en el correo b [email protected], donde se les orientará).

ESPAÑOL

INGLÉS

tropical rain forest bosque húmedo tropical Primates

primates

deforestación

Deforestation

cambios espaciales y temporales

spatial and temporal changes

Fragmentación del hábitat

Hábitat fragmentation

RESUMEN DEL CONTENIDO EN ESPAÑOL E INGLÉS (Má ximo 250 palabras - 1530 caracteres)

El bosque húmedo tropical se encuentra en amenaza por las actividades económicas que están eliminando bosque para la ganadería y agricultura. En Colombia la alta deforestación en los bosques de tierras bajas ha disminuido la cobertura vegetal, dejando pequeños remanentes de bosque maduro y algunos parches de vegetación secundaria. Es importante analizar los cambios espaciales y temporales del bosque húmedo tropical en la región del magdalena medio con presencia de primates. Por medio de imágenes satelitales se estableció la variación de cobertura entre 1977-2013, transición de las coberturas, edad de los bosques remanentes, la dinámica de regeneración y perdida de cobertura vegetal, analizar las métricas del paisaje e identificar la presencia de primates en el área de estudio. La transformación del paisaje no ha sido uniforme, entre 1977 y 1986 la cantidad de bosque que se mantuvo no superó el 40 %. Sin embargo, entre 1998 a 2002 se alcanzó a mantener el 72 % de bosque, pero en el 2013 disminuyó la cantidad de este a un 27%. Asi mismo, Los años con mayor cobertura vegetal (1998 y 2002) tienden a tener valores más altos en las métricas del paisaje y por todas las dinámicas de regeneración y pérdida de bosque entre los 5 periodos, la proporción de bosque maduro no supera el 0,15%. Se puede concluir que el valle del magdalena es una zona de procesos sociopolíticos y económicos que generan patrones diferentes dependiendo de la presión que generen estos direccionadores (Rodríguez & Etter, 2008). El bosque no se encuentra en un proceso de recuperación pero la vegetación secundaria tiene mayor proporción de cobertura vegetal. Es fundamental la conservación de la vegetación secundaria para sostener a largo plazo los procesos ecológicos que se requieren para la supervivencia de las especies. Se deben desarrollar planes de manejo y conservación del bosque para mantener a largo plazo la biodiversidad de la región.