Análisis espacial y multitemporal de la dinámica de los incendios forestales entre los años 1986-2012 en la cuenca de Zapocó, Santa Cruz, Bolivia

Submitted by Ben Smith | published 3rd Dec 2014 | last updated 9th Dec 2014
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Introducción

Los incendios forestales suponen alteraciones serias e impactos negativos sobre los ecosistemas. Estos impactos van desde la pérdida de la cobertura vegetal, impactos en el uso del suelo, en la productividad, en la biodiversidad y hasta alteraciones en el funcionamiento de ecosistemas (Roy et al. 2002, Bastarrika 2009).

Uno de los departamentos de Bolivia con mayor incidencia de incendios forestales ha sido Santa Cruz. Entre los años 2000 y 2010 se han quemado 3.144.634 Ha, siendo la región más afectada la Chiquitania (Rodríguez Montellano 2012). Esto se debe en gran medida, a que en esta región existe una relación entre la quema y la habilitación del terreno para otro tipo de uso, ya sea para uso agrícola extensivo e intensivo, agrosilvopastoril o para la cría de ganado y otros animales.

Para entender mejor el régimen de perturbación de los incendios forestales en esta región, la Fundación para la Conservación del Bosque Chiquitano (FCBC), en el marco del proyecto EcoAdapt, solicitó un estudio espacial y temporal de los incendios forestales en la cuenca del rio Zapocó, localizada en el municipio de Concepción, provincia Ñuflo de Chávez, departamento de Santa Cruz.

Una de las herramientas que facilita el estudio espacial y temporal de los incendios forestales es la cartografía de áreas quemadas a través de la teledetección. Po lo cual el presente trabajo utiliza esta herramienta para realizar un análisis espacial y temporal (1986 al 2012) de la ocurrencia de los incendios forestales en la cuenca Zapocó.

Métodos

Para caracterizar espacialmente la ocurrencia de áreas quemadas se recurrió a la elaboración de la cartografía de estas áreas entre los años 1986 al 2012, dividiendo el estudio de imágenes satelitales en periodos de un año. Para esto se obtuvo una colección de 2 a 4 imágenes satelitales entre los meses de julio a octubre por cada año, las cuales corresponden al Path 230 y Row 071.

Para realizar la cartografía se realizó primero la aplicación, comparación y elección entre tres herramientas o algoritmos (Normalized Burn Ratio, Automatic Burned Area Mapping Software y Spectral Mixture Analysis), mediante su aplicación a una imagen Landsat TM Correspondiente al 6 de Septiembre de 2010.

Como fuente de verificación y validación de los resultados de los tres métodos, se obtuvo cartografía de las áreas quemadas mediante el análisis visual o fotointerpretación de la misma, esto debido a que es difícil y costoso el contar con datos de campo. Esto fue realizado con la colaboración de expertos en áreas quemadas del Instituto Boliviano de Investigación Forestal (IBIF).

Así mismo, para la selección de áreas quemadas para validación se recurrió a la utilización de mapas de densidad de focos de calor entre 22 de julio y el 6 de septiembre del 2010, los cuales fueron obtenidos de los sensores Aqua y Terra (MODIS) además de NOAA 15 y 16.

Para comparar y validar los resultados de cada uno de los tres métodos a partir de los datos de verificación y validación obtenidos, se realizó un análisis de concordancia utilizando el índice Kappa (Abraira & Vargas 2009) dentro del programa SPSS 19.

Resultados

Los resultados de los diferentes métodos empleados para la estimación de áreas quemadas arrojaron resultados diferentes como se puede apreciar en la siguiente tabla:

 Metodo         Superficie HA                                
NBR 2.814
ABAMS 4.783
SMA: Suelo, Vegetación y Agua 4.968
SMA: Area quaemada, Suelo y Vegetación                  5.204
MESMA: Suelo, Vegetación y Agua 6.741
MESMA: Area quaemada, Suelo y Vegetación 5.538

Por medio del análisis visual se cartografiaron 184 áreas quemadas, las cuales hacen un total de 9.699 hectáreas, abarcando el 7.25% de la cuenca. Una vez cruzadas con las áreas de densidad de focos de calor se seleccionaron un total  86 áreas con un total de 5.309 hectáreas, correspondientes al 4% de la superficie de la cuenca

Posteriormente se procedió a realizar el análisis de concordancia mediante el índice Kappa (Abraira & Vargas 2009), donde la metodología que presenta un mayor grado de concordancia es ABAMS (0,822), no obstante los modelos de SMA2 (0,751) y MESMA2 (0,761), presentaron mayor grado de concordancia en comparación a los otros dos modelos de mezclas espectrales utilizados (SMA1 y MESMA2), esto debido a que se utilizó firmas espectrales de áreas quemadas para realizar el análisis.

Validadas las metodologías para obtener áreas quemadas, se procedió a la obtención de áreas quemadas por medio del programa ABAMS en 5 imágenes Landsat ETM+ y 77 imágenes Landsat TM, las cuales están distribuidas en los 26 años del estudio.

Los resultados reportan un total de 58.492 ha de áreas quemadas en todo el periodo del estudio, de los cuales el 73% corresponden a incendios en algún tipo de bosque de la Chiquitanía, siendo los más afectado Bosques subhúmedos semideciduos de la Chiquitanía, con 33.797 ha.

Con respecto al comportamiento espacial de áreas quemadas en la cuenca, se pudo observar que los lugares con mayor repititividad son los que se encuentran alrededor de la ciudad de Concepción y a los costados de los caminos principales y secundarios que conectan los diferentes centros poblados dentro de la cuenca.

De acuerdo a los resultados evidenciados, se puede afirmar que al igual que otros estudios realizados a una escala mayor (Rodríguez Montellano 2012), la dinámica de los incendios sigue una trayectoria cíclica, debido a que después de un gran incendio, como en los años 2001, 2004 y 2006, le sigue una disminución en la superficie de áreas quemadas en los años siguientes. Además de esto, se corrobora la predicción hecha por Rodríguez Montellano (2012), que afirma que el año 2011 iba a darse una disminución importante de incendios.


Figura 1: Áreas quemadas en hectáreas por año. Fuente: Elaboración propia.

El análisis histórico de las áreas quemadas en la cuenca, evidencia que entre los años 1986 y 1999 se dieron los primeros procesos de habilitación de terreno para usos agrícolas, y una vez consolidadas estas actividades alrededor del centro urbano y las vías de acceso primarias, se procedió a habilitar más terreno en lugares más alejados, cercanos a zonas boscosas.

Es evidente que el fuego ha sido utilizado en la cuenca como un método para la habilitación del terreno para usos agrícolas, a medida que al pasar los años existió una demanda creciente de nuevas tierras destinadas a estas actividades, tendencia que Killeen et al. (2007) describe para el municipio de Concepción.

Referencias:

Bastarrika, A. 2009. Cartografía automática de área quemada a nivel local-regional mediante algoritmos de contexto espacial. Tesis Doctoral, Universidad de Alcalá de Henares, Madrid, España. 293 p.

Roy, D., P. E. Lewis & C. O. Justice. 2002. Burned area mapping using multi-temporal moderate spatial resolution data bi-directional reflectance model-based expectation approach. Remote Sensing of Environment 83: 263-286.

Rodríguez Montellano, A. 2012. Cartografía multitemporal de quemas e incendios forestales en Bolivia: Detección y validación post-incendio. Ecología en Bolivia 47(1): 53-71.

Abraira, V. & A. Pérez de Vargas. 1999. Generalization of the kappa coefficient for ordinal categorical data, multiple observers and incomplete designs. Qüestiió 23: 561-571.

Killeen, T. J, Villegas Z, Soria L y Soares-Filho B. 2005. Tendencias de la deforestación en los Municipios de San Javier y Concepción. MHNNKM. Santa Cruz. Bolivia.

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