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POSGRADO EN GEOGRAFÍA FACULTAD DE FILOSOFÍA Y LETRAS Evaluación de la fragilidad de la vegetación en el nivel regional y a la escala 1:250,000: el caso de la región sur-sureste de México T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE MAESTRO EN GEOGRAFÍA (PLANEACIÓN Y MANEJO DE RECURSOS NATURALES) P R E S E N T A GERARDO JESÚS NEGRETE FERNÁNDEZ DIRECTOR: DR. GERARDO BOCCO VERDINELLI MÉXICO, D.F. SEPTIEMBRE, 2010 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 1 Esta tesis la dedico a mis tres estrellas del firmamento, quienes representan la luz de mi vida Mi madre, Ángela Mi compañera de la vida, Celia Y mi hija adorada, Claudia 2 AGRADECIMIENTOS Son muchas las personas a las que les agradezco por empujarme a llegar a la meta, y aunque no me es posible mencionarlas aquí, me refiero a todos ustedes compañeros y amigos de mi vida. De manera especial hago mención y agradezco a mis hermanos Marcela, Ángela Beatriz, Pedro y Alfonso, y con ellos a mis sobrinos que siempre me alegran la vida con sus infinitos detalles. De manera muy especial, al Dr. Gerardo Bocco, que creyó en mí y no me soltó hasta el último momento, le agradezco la dirección de esta tesis y todo el apoyo brindado. Con mi más grande afecto, agradezco el apoyo y las siempre atinadas recomendaciones del Dr. Alejandro Velázquez, quien además de ser un buen amigo ha sido el mejor ejemplo para no claudicar en cualquier empresa de la vida. A mis amigo y compañeros de trabajo, Mtro. Leobardo Terpán y José Luís Pérez, les agradezco su apoyo y enseñanza en el manejo cartográfico y de los SIG. A mi sínodo; Dr. José Ramón Hernández, Dr. Fernando Rosete y Dr. Ángel Priego, por sus tan atinadas revisiones y consejos para mejora la tesis. Ángel, te agradezco las ricas discusiones que hemos tenido, sin ellas no habría podido llegar a tan buen entendimiento de muchos de los temas que son relevantes en la planeación territorial y la ecología del paisaje. Finalmente, agradezco a mis compañeras de la vida, Celia y Claudia, por quienes hago todo lo que hago. 3 RESÚMEN Este trabajo se enmarca en la necesidad de contar con métodos robustos para evaluar la fragilidad de la vegetación en la escala regional. Los objetivos se centran en la formulación de un método para evaluar la fragilidad de la vegetación en la región sur-sureste de México y a la escala 1:250 000. Para ello se obtuvieron las variables más importantes que intervienen en la evaluación la resistencia y la resiliencia a la escala 1:250,000; posteriormente se construyó el índice de fragilidad de la vegetación y se representó cartográficamente. Metodológicamente se aplicaron los principios de la ecología del paisaje, como marco integrador para construir el índice. La información se analizó y sistematizó a partir de cartografía temática, la cual conformó un sistema de información geográfica diseñado en Arc info y Arc view. En la evaluación de la resistencia se consideró la amplitud y la dominancia de la vegetación al nivel de formación vegetal en las unidades físicas de análisis de altitud, clima y pendiente; por otra parte, para evaluar la resiliencia se consideró la pérdida potencial de la vegetación a partir de su fragmentación, sustitución y colindancia de cobertura antrópica y los efectos sinérgicos en la pérdida de capacidad de recuperación de la vegetación por la disposición de las condiciones climáticas y la pendiente. El índice de fragilidad, como resultado de la aplicación del método, fue obtenido como se esperaba y con ello se corroboró que la aplicación de los conceptos de ecología del paisaje resultaron útiles para dicho fin. 4 SUMMARY This work is part of the need for robust methods to assess the fragility of the vegetation at the regional level. The objectives focus on developing a method to assess the fragility of the vegetation in the south-southeast of Mexico and the scale of 1:250 000. To do this we obtained the most important variables involved in assessing the strength and resilience to the 1:250,000 scale, after which built the index of fragility of vegetation and cartographic representations. Methodically applied the principles of landscape ecology, as an integrating framework to build the index. The information was analyzed and systematized from thematic mapping, which formed a geographical information system designed in Arc Info and Arc view. The evaluation of the resistance is considered the scale and dominance of vegetation at the level of vegetation in natural units of analysis in altitude, climate and slope on the other hand, to assess the resilience was considered the potential loss of vegetation from fragmentation, substitution and anthropogenic cover boundary, and the synergies in the loss of resilience of vegetation by the provision of weather conditions and the slope. The index of fragility, as a result of applying the method, was obtained as expected and thereby confirmed that the application of landscape ecology concepts were useful for this purpose. 5 Índice MARCO DE REFERENCIA ..................................................................................................................9 OBJETIVOS ......................................................................................................................................13 METAS.............................................................................................................................................13 HIPÓTESIS DE TRABAJO.................................................................................................................14 ANTECEDENTES ..............................................................................................................................15 Estado y monitoreo de la vegetación............................................................................................15 Hacia un análisis integral de la vegetación ...............................................................................18 ENFOQUE METODOLÓGICO ...........................................................................................................27 EL ÁREA DE ESTUDIO.....................................................................................................................39 I. La región Sur-sureste de México ......................................................................................39 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA REGIÓN....................................................................................42 I.1 Características altitudinales de la región .............................................................................42 I.2 Características climáticas .....................................................................................................42 I.3 Características de las Pendientes .........................................................................................43 ASPECTOS GENERALES EN LA DISTRIBUCIÓN DE LA VEGETACIÓN DE LA REGIÓN SUR-SURESTE43 I Distribución de la vegetación y del uso del suelo ............................................................43 II Distribución y sustitución de formaciones vegetales ........................................................45 RESULTADOS...................................................................................................................................47 I Resistencia de las formaciones vegetales............................................................................47 Pérdida potencial de la resiliencia de las formaciones vegetales ..............................................48 II Tolerancia y Dominancia de las formaciones vegetales ....................................................49 II.1 Tolerancia y dominancia de los bosques con base en la amplitud de su distribución altitudinal ...................................................................................................................................49 II.2 Tolerancia y dominancia de los bosques con base en la amplitud de su distribución climática .....................................................................................................................................51 6 II.3 Tolerancia y dominancia de los bosques con base en la amplitud de su distribución por rangos de pendiente....................................................................................................................53 III Tolerancia y Dominancia de las Selvas ..............................................................................54 III.1 Tolerancia y dominancia de las selvas con base en la amplitud de su distribución altitudinal ...................................................................................................................................54 III.2 Tolerancia y dominancia de las selvas con base en la amplitud de su distribución en rangos de pendiente....................................................................................................................55 III.3 Tolerancia y dominancia de las selvas de acuerdo con su distribución climática .............55 IV V. Tolerancia y Dominancia de los Matorrales .................................................................56 IV.1 Tolerancia y dominancia de los matorrales con base en la amplitud de su distribución en rangos altitudinales ....................................................................................................................56 IV.2 Tolerancia y dominancia con base en la amplitud de la distribución en Rangos de pendiente.....................................................................................................................................57 IV.3 Tolerancia y dominancia de los matorrales con base en la amplitud de la distribución por rangos climáticos........................................................................................................................58 V VI. Tolerancia y Dominancia de los Pastizales naturales .................................................59 V.1 Tolerancia y dominancia con base en la amplitud de la distribución en rangos altitudinales ....................................................................................................................................................59 V.2 Tolerancia y dominancia de los pastizales naturales con base en la amplitud de distribución por rangos de pendiente .........................................................................................60 V.3 Tolerancia y dominancia de los pastizales naturales con base en la amplitud de la distribución por rangos climáticos .............................................................................................60 VI Tolerancia y Dominancia de la vegetación hidrófila.........................................................61 VI.1 Tolerancia y dominancia de la vegetación hidrófila con base en la amplitud de la distribución en rangos altitudinales ...........................................................................................61 VI.2 Tolerancia y dominancia de la vegetación hidrófila con base en la amplitud y la distribución por rangos de pendiente .........................................................................................61 VI.3 Tolerancia y dominancia de la vegetación hidrófila con base en la amplitud de la distribución en rangos climáticos...............................................................................................62 VII Tolerancia y Dominancia de otros tipos de vegetación ................................................63 VII.1 Tolerancia y dominancia de otros tipos de vegetación con base en la amplitud de la distribución en rangos altitudinales ...........................................................................................63 VII.2 Tolerancia y dominancia de otros tipos de vegetación con base en la amplitud de la distribución en rangos de pendiente...........................................................................................64 VII.3 Tolerancia y dominancia de otros tipos de vegetación con base en la amplitud de la distribución en rangos climáticos...............................................................................................64 7 VIII Pérdida potencial de la resiliencia de las formaciones vegetales por efecto de la relación entre distribución de la pendiente y la precipitación. ..................................................65 IX Resultados de la pérdida potencial de resiliencia por el efecto de la precipitación y la pendiente sobre el suelo y las formaciones vegetales ..................................................................75 IX.1 Bosque.................................................................................................................................75 IX. 2 Selva...................................................................................................................................76 IX. 3 Matorral.............................................................................................................................76 IX. 4 Pastizal Natural .................................................................................................................77 IX. 5 Vegetación hidrófila...........................................................................................................78 IX. 6 Otros tipos de vegetación...................................................................................................79 X Reducción en la capacidad de resiliencia de las formaciones vegetales, por efecto de la fragmentación. ...............................................................................................................................80 X.1 Resultados del análisis de Fragmentación para cada formación vegetal...........................82 X.1.1 Vegetación hidrófila ..........................................................................................................82 X.1.2 Selva ..................................................................................................................................85 X.1.3 Bosque...............................................................................................................................87 X.1.4 Pastizal natural .................................................................................................................89 X.1.5 Matorral ............................................................................................................................90 X.1.6 Otros tipos de vegetación..................................................................................................91 X.2 Disminución de la resiliencia de las formaciones vegetales por efecto de la presencia y trazo de carreteras.........................................................................................................................92 XI Resultados delanálisis de cambio en la capacidad de resiliencia por efecto de presión antrópica. .......................................................................................................................................94 XI. 2 Colindancias de las Selvas...............................................................................................100 XI. 3 Colindancias de los Matorrales.......................................................................................101 XI. 4 Colindancias de los Pastizales naturales.........................................................................102 XI. 5 Colindancias de la Vegetación hidrófila..........................................................................104 XI. 7 Colindancias de Otros tipos de vegetación......................................................................106 XII. INTEGRACIÓN DE RESULTADOS ............................................................................................109 XII.1 Integración de la resistencia ...........................................................................................110 XII.1.1 Tolerancia.....................................................................................................................111 XII.1.2 Dominancia ..................................................................................................................116 XII.1.3 Integración de la tolerancia y la dominancia...............................................................118 8 XIII. Integración de la resiliencia ..............................................................................................119 XIII.1 Fragmentación ...............................................................................................................119 XIV. ÍNDICE DE FRAGILIDAD .......................................................................................................121 XV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS..................................................................................................124 XVI. CONCLUSIONES....................................................................................................................141 XVII. BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................146 XVIII. ANEXO 1. GRÁFICAS.........................................................................................................156 XVIX. ANEXO 2 MAPAS ...............................................................................................................182 9 MARCO DE REFERENCIA Este trabajo se enmarca en la problemática generada en torno a la evaluación de la disponibilidad y el uso de los recursos naturales, así como en el compromiso local y global de aplicar un desarrollo sustentable. Pese a que estas problemáticas son muy diversas, es posible centrarlas en tres aspectos fundamentales: el conocimiento sobre el uso de los recursos naturales; el nivel de presión de la población y de sus actividades; y la respuesta de los recursos naturales y ecosistemas a dichas presión. Históricamente “la acción humana ha producido efectos y alteraciones en los sistemas naturales, algunos positivos, otros negativos; unos reversibles; otros irreversibles; algunos temporales, otros de carácter permanente; unos inmediatos, otros de larga gestación y maduración; visibles a veces, no fácilmente perceptibles en la mayoría de los casos, y a menudo despreciables, pero muchas veces catastróficos” (Bifani, 1997). Se requiere de gran cantidad de estudios y de su constante actualización para lograr un adecuado monitoreo de los cambios en los ecosistemas. Sin embargo, es evidente que la demanda social por recursos naturales permanece en constante aumento y el disfrute humano de un medio natural se satisface cada día con más dificultad, debido entre otras cosas, al deterioro por efecto de la presión ejercida en los ecosistemas y recursos naturales1; es decir, por efecto del crecimiento poblacional, la concentración demográfica, las formas de producción, los altos niveles de 1 Luís Antonio Cancer. 1999. En su libro “La degradación y la protección del paisaje” le dedica el primer capítulo a explicar el concepto de degradación; entre las definiciones incluidas se encuentra la de Cifuentes et. Al. (1993, pag 177-178), degradación es el proceso que implica una caída en la calidad o utilidad (en sentido amplio) del medio ambiente, del territorio o de un recursos determinado. 10 consumo, además de que constantemente se sobrepasan los umbrales de reversibilidad del deterioro en los recursos naturales. Desde una perspectiva antropocéntrica, los recursos naturales son el conjunto de elementos de que dispone la sociedad para asegurar su subsistencia y bienestar (Cancer, 1999). Mathis Wackernagel y Alejandro Callejas (2001)2, entre otros, señalan que el consumo de la naturaleza en su forma actual está por encima de lo que el planeta puede ofrecer; en este sentido, las tendencias indican que en el año 2050 el espacio disponible por persona se reducirá a 1.2 hectáreas3. Esta cifra por sí sola no indica mucho con relación al espacio requerido por persona, porque resulta muy variable el espacio requerido de acuerdo con la forma de vida de cada grupo social y cada país; por ejemplo, un canadiense requiere de 7.7 hectáreas, mientras que un hindú solo requiere 0.8 hectáreas; un mexicano en promedio requiere de 2.6 hectáreas. La posibilidad de que los grupos sociales modifiquen sus patrones de consumo está en función del conocimiento y la actitud hacia patrones que reduzcan la presión sobre los ecosistemas. Desafortunadamente, el uso responsable de los recursos naturales es poco frecuente. La mayor parte de la sociedad todavía mantiene la idea de que los recursos naturales son en su mayoría inagotables, por ser renovables o por considerar sólo el consumo actual. Los recursos naturales se utilizan directamente en su medio natural o se transforman para satisfacer necesidades humanas de todo tipo, particularmente para obtener beneficio económico (Bifani, 1997). Sin embargo, sólo se le ha otorgado valor en el sentido de la posibilidad de apropiación o por cuestiones de oferta y demanda, descuidando el valor 2 Para mayor información ver: Reyes, B. 2001. Mathis Wakernagel y William Rees. Nuestra huella ecológica: Reduciendo el impacto humano sobre la tierra. 3 Red mexicana de ecoturismo. Planeta.com. “Ecología-Agua, Medio Ambiente y Desarrollo en México” pag. 13. 11 ecológico, que además de dimensionar el costo del deterioro, incorpora valores de uso, como por ejemplo, la necesidad de respirar. Los elementos del medio natural que no son identificados como útiles, porque no se extraen, tienen un papel que puede ser clave para el funcionamiento de los ecosistemas, y esto no se considera como un uso. Asimismo, el uso directo, como el aire que respiramos, y los cuerpos de agua para navegación o recreación, son temas que requieren más estudios, valoración y valorización. En el deterioro de recursos naturales se destaca la influencia del papel de los elementos en el ecosistema, por la sinergia generada. Los cambios en la estructura del ecosistema, la presión socio-económica y la infraestructura, pueden constituir factores de carácter positivo o negativo, importantes para entender el estado actual y futuro de los recursos naturales, de su potencialidad y capacidad de mantenimiento o recuperación. Los seres humanos, sobre todo en ecosistemas fuertemente transformados, juegan un papel determinante en su funcionamiento, ya que pueden ser substitutos de muchas de las interrelaciones, o catalizadores para modificarlas; en cualquiercaso, primero es necesario conocer de qué manera se está ejerciendo la presión. Los ecosistemas han sido ampliamente estudiados en su funcionamiento, pero poco se ha aprendido con relación a la capacidad de éstos para soportar presiones y para recuperarse. Es por ello necesario evaluar los efectos y estado de la presión antrópica, la capacidad para soportar esta presión y la capacidad de los ecosistemas para recuperarse después de que se han sobrepasado los umbrales de autorregulación, es decir de resistencia y resiliencia. En este sentido, la problemática no resulta ser sólo diversa sino también compleja. 12 El conocimiento y la valoración de las potencialidades de los ecosistemas, particularmente relacionadas con la resistencia y la resiliencia debe partir del análisis de dos vertientes: a) la importancia y relaciones de los elementos en el ecosistema y la composición estructural y funcional de estos ecosistemas b) el potencial y las limitaciones de uso, mantenimiento o recuperación establecidas por efecto de los cambios y la presión socio- productiva sobre los recursos naturales y los ecosistemas. Ambas vertientes del análisis tienen sus principios teóricos, dentro de las ciencias biológicas en la ecología y, dentro de la geografía en la teoría del paisaje; su punto de integración está en la llamada ecología del paisaje4, enfoque que servirá de base teórico-conceptual para este trabajo. 4 “El enfoque de la ecológica del paisaje, en sus inicios, fue impulsada por C. Troll. En esta corriente se toma postura respecto al hombre centrándose preferentemente en las relaciones organismo-ambiente. La Ecología del Paisaje consiste en el análisis funcional del contenido paisajístico (landschafsinhalt), en la resolución de las múltiples y recíprocas relaciones existentes en un fragmento de la superficie terrestre” (Bolós, Maria. 1992. “Manual de Ciencia del Paisaje, pag. 15). 13 OBJETIVOS General • Formular un método para evaluar la fragilidad de la vegetación en el nivel regional. Particulares • Determinar las variables más importantes para evaluar la resistencia y la resiliencia de la vegetación a la escala 1:250,000 • Construir un indicador de fragilidad de la vegetación que pueda ser representado cartográficamente. • Emplear el enfoque de ecología del paisaje, como marco integrador de las relaciones entre las variables para construir el indicador. METAS • Contar con un método general para evaluar la fragilidad de la vegetación a la escala 1:250,000 • Obtener un mapa de fragilidad de la vegetación para la región sur-sureste de México • Contribuir al análisis de la resistencia y resiliencia de la vegetación. • Evaluar la funcionalidad del un enfoque integrador como lo es la ecología del paisaje, que muestre ser útil para definir la fragilidad de la vegetación. 14 • Apoyar la gestión del territorio, en el contexto regional, y a la escala 1:250,000, y particularmente en la región sur-sureste de nuestro país. HIPÓTESIS DE TRABAJO A la escala 1:250,000 es posible evaluar la fragilidad de la vegetación. Para ello, la ecología del paisaje resulta clave como enfoque integrador y marco ordenador en la construcción de una propuesta metodológica para evaluar las variables que se seleccionan tanto en la construcción de la resiliencia y resistencia de la vegetación como en la construcción de un indicador para evaluar su fragilidad, todo ello a la escala indicada. 15 ANTECEDENTES Estado y monitoreo de la vegetación El patrimonio forestal El patrimonio forestal en el mundo es cada día más escaso y muestra una acelerada pérdida de bosques y selvas, que han seguido una línea de tendencia positiva desde los albores de la humanidad. Hace menos de diez años se estimó que sólo un tercio de la superficie terrestre continental, aproximadamente 3.5 mil millones de ha, se encontraban bajo cubierta forestal (Noble y Dirzo, 1997), aunque otras estimaciones sugieren que era casi la mitad de la superficie total original (Gardner- Outlaw y Engelman, 1999). Este proceso se ha agudizado durante los últimos dos siglos, al cuadruplicarse la población y desaparecer más superficie forestal que durante toda la historia del hombre en la Tierra. El crecimiento poblacional aumenta la presión sobre los bosques; prueba de ello es la proporción bosque/población humana, la cual ha venido disminuyendo de 1.2 ha per cápita en 1960 a 0.6 ha per cápita en 1995; con lo cual la expectativa para 2025 es de 0.4 ha per cápita (Gardner- Outlaw y Engelman, 1999). Para los bosques tropicales en el mundo, en el periodo 1964-1973, los ritmos de deforestación se calcularon en 21 ha/ minuto, lo que significó una pérdida anual de aproximadamente 11 millones de ha (INEGI, 2001 inédito) . Para el periodo 1981-1990 se estimó que la conversión de la cobertura forestal en el mundo fue, en promedio, 15.5 millones de hectáreas al año, con una tasa anual de pérdida de 0.8 por ciento. En Latinoamérica se estimó a finales del siglo XX que sus bosques y selvas estarían reducidos a 366 millones de ha, es decir el 52.8 por ciento de los 693 millones con que originalmente contaba esta región, lo cual fue 16 considerado como la mayor transformación que ha ocurrido en Centro y Sudamérica, centrándose principalmente en Brasil, México y Costa Rica, quienes contribuyen con un 32 por ciento del total estimado (FAO, 1995). En México la situación es aún más severa. La media mundial describe que México debería tener alrededor de 0.7 ha per cápita, no obstante, los datos indican que en la década de los noventa México albergaba tan solo un 0.5 ha de cubierta forestal per cápita y que la predicción para el 2025 indica que habrá sólo un 0.3 ha per cápita; es decir por debajo de la media mundial (Masera 1996; Velázquez et al., 2001). La vegetación de nuestro país es considerada como una de las más ricas y variadas del mundo; sin embargo, el constante incremento en la presión de la población y las actividades económicas que se vinculan con la actividad primaria, particularmente la forestal, así como el poco conocimiento aplicado para un uso sustentable del recurso, ha dado por resultado una importante y preocupante disminución de sus poblaciones. Por ejemplo, se estima que las selvas mexicanas cubrían alrededor de un 20 por ciento de la superficie nacional (Masera, 1987), reduciéndose para el año 2000 al 14.6 por ciento (Masera, 2001) En 1994, las cifras del Inventario Forestal Nacional (1992-94) señalan que, en ese periodo, en el país quedaban un total de 196,724 km2 de selvas. En la región de los Tuxtlas, en el estado de Veracruz, por citar un caso particular, las selvas que cubrían unas 250,000 hectáreas han sido reducidas a sólo 40,000 (Estrada, 1990, citado en Challenger, 1998); asimismo, en la región Lacandona, las selvas húmedas tenían una extensión original de aproximadamente 1,300,000 ha; para 1982 se redujeron a 584,178 ha. Con respecto a los bosques, la situación es también alarmante, pues diversos autores señalan una reducción que va de un 5 a un 25 por ciento de la superficie en un período de 30 años (Palacio et al. 2000, Bocco et al. 2001). 17 El estudio sobre la vegetación forestal Detener los procesos que se relacionan con la pérdida de la cubierta forestal permite evitar el desequilibrio de todo el ambiente, ya que al reducirse la cubierta forestal, también se reduce el bagaje genético inherente a los ecosistemas autóctonos, la recarga de agua y el potencial de uso de todos los bienes y servicios ambientales que satisfacen las necesidades de los seres humanos, por mencionar algunas de las más importantes funciones asociadas a la vegetación.Los estudios que se han realizado en décadas pasadas han estado más enfocados a los aspectos taxonómicos de la vegetación; entre ellos son relevantes los realizados por Ochoterena (1937), y posteriormente los de J.S. Beard (1944), A. Starker y Leopold (1950), Andre Aubreville (1950), Miranda y Hernández X. (1963), J. Rzedowski (1978) todos enfocados a la conformación de las bases para la agrupación y jerarquización de las formas vegetales. En décadas recientes, los sistemas de información geográfica (SIG) han permitido generar otros estudios que establecen opciones tanto para la clasificación como para el análisis del comportamiento y tendencias de la vegetación. Son ejemplo de ello los trabajos que se vincula a los SIG con técnicas multivariadas de clasificación para analizar la relación entre la vegetación y el medio ambiente (Zavala, J.A.; Valverde, A.; Díaz-Solís, F; Vite y E. Portilla, 1995). La integración de diferentes tecnologías en los sistemas de información geográfica (SIG) es una valiosa herramienta para analizar la distribución espacial de la vegetación y ayuda a definir acciones para su conservación (Buzai, G, 2004; Moreira, A 1996; Sombroek, W 1994). Los SIG también permiten realizar análisis espaciales y temporales, útiles para reconstruir las relaciones que determinan el estado pasado, actual y 18 futuro de las formas de vida vegetal; un ejemplo de su uso es la evaluación del cambio de cobertura vegetal a partir de series de datos (Velázquez, Mas, J,F. y Palacio, 2002) Esto permite analizar los patrones de cambio en la cobertura de la vegetación y del uso del suelo, lo cual da cuenta de los procesos que llevaron a las pérdidas actuales y de las tendencias futuras en la deforestación. Miranda, F. y E. Hernandez-X. (1963), Toledo (1982), Gomez-Pompa (2003), Valverde, Hurtado, y Portilla, (1996), entre otros, han contribuido con importantes evaluaciones para determinar el estado de la vegetación en México y las causas que llevaron a ello. Hacia un análisis integral de la vegetación En las últimas décadas se ha avanzado mucho en conocimiento y capacidad para predecir y controlar la dinámica de los recursos bióticos; sin embargo, no se ha utilizado este poder para controlar y revertir las tendencias de pérdida de la vegetación, más bien ha contribuido a que el mundo sea más impredecible e incontrolable. Esta paradoja se dio porque las tecnologías surgidas de las ciencias nos han dotado a los seres humanos de las herramientas no sólo para predecir sino también para alterar el curso de los acontecimientos de su ambiente. La creencia de que el crecimiento en la capacidad para alterar el medio ambiente lleva consigo el aumento en la capacidad de controlarlo ha hecho que el cambio aumente a una velocidad que no tiene paralelo en lo correspondiente a la capacidad de recuperación, y lleva cada vez más al umbral del deterioro a partir del cual se pierde el control. La ecología, como un enfoque para abordar este problema, resulta neutra, puede ser útil para acciones conservacionistas, siempre y cuando se vincule el conocimiento científico con la problemática proponiendo formas de aplicación; sin embargo, es común que la ecología se instrumente con 19 la idea de que el deterioro y la pérdida de los recursos naturales y los ecosistemas puede resolverse si se comprenden las relaciones biológicas. Este tipo de ideas limita a la ecología en el campo de la conservación cuando no se desarrollan con una visión sistémica que integre también las relaciones con el medio físico y socioeconómico. Por su parte la geografía, como una ciencia para la interpretación o escritura de la tierra5 propone una particular forma de entender el territorio, lo cual no siempre incluye la interpretación de los procesos y relaciones entre sus componentes. Si se centra el problema en el entendimiento y la valoración del funcionamiento del medio natural, su potencialidad y limitaciones para el uso humano, siempre serán necesarios los dos enfoques. Ecología del paisaje Cuando hablamos de analizar las estructuras y funciones de la vegetación, o cuando tratamos de entender las causas del deterioro de ésta, estamos hablando de la vegetación en el ecosistema, ya sea un ecosistema en su estado más natural o cuando éste presenta modificaciones por efecto de la acción antrópica. El concepto de ecosistema, en ecología no es nuevo; sin embargo, fue más aplicado a los sistemas naturales, es decir, a los procesos y componentes naturales de un paisaje. En la actualidad los seres humanos son uno de los factores más importantes en el análisis. Así, la ecología del paisaje, resulta ser un enfoque integral, “en el sentido de ser más que la suma de sus componentes” (Troll, 1950); es por ello que un diagnóstico 5 Quintero, Silvia. 2003. Ciencia y narrativa sobre el territorio. La descripción geográfica de Argentina en el primer Censo Nacional de Población (1869-1872); en: Unidad y Diversidad del pensamiento geográfico en el mundo. Retos y Perspectivas. Pag 57 Editorial UNAM Instituto de Geografía, México 20 ecológico integrado y una planificación prospectiva del uso de la tierra, que garantice la conservación y el uso sostenido de los recursos naturales, sólo puede lograrse mediante este enfoque. La ecología del paisaje se ha definido como el estudio de las variaciones espaciales en el territorio en sus diferentes escalas. Esta incluye las causas biofísicas y sociales y la consecuencia de la heterogeneidad del territorio (Bulletin of the International Association for Landscape Ecology, 1998). Es una escuela de pensamiento que se ha venido desarrollando a partir de los años 40. Uno de los iniciadores y desarrolladores del concepto fue Troll, quien reconoció la necesidad de contar con una visión integral de los ecosistemas. Troll (1950) estableció que un paisaje es una entidad holística (integrada), en el sentido de ser más que la suma de las partes, debiéndose estudiar como tal, a partir de la integración de los enfoques de la geografía y la biología. Incluye, como componentes de las temáticas o indicadores principales al clima, el relieve, la litología, el suelo, la vegetación, la población humana y sus actividades. Partiendo de este enfoque, la ecología del paisaje se fue enriqueciendo con su aplicación en diferentes países, en Australia con Christian y Stewart (1968), Canadá a través del Lands Directorate, Alemania con Buchwald (1968) y, Holanda en el ITC con Zonneveld (1960). En la actualidad, la ecología del paisaje puede ser definida como la práctica de la planeación para el uso sustentable de los recursos físicos, biológicos y sociales. Esta planeación busca la protección de recursos únicos, escasos o raros, prevención de riesgos, protección de recursos limitados para el control de su uso, y la apropiada localización de las actividades productivas (Ahern, 1999) La ecología del paisaje es un paradigma como herramienta de planeación ecológica, pero su aplicación da la oportunidad de ver y proyectar el mundo real, ya que presenta la 21 posibilidad de analizar el medio natural y evaluar las perturbaciones o cambios que se han generado por efecto de las actividades humanas, de tal manera que se ordene el uso para mantener o recuperar la calidad y la biodiversidad, y mitigar algunos de los impactos humanos. De esta manera, la ecología del paisaje, en su dimensión espacial, cuenta con un claro referente en la escala territorial, la cual permite conformar una visión de las relaciones estructurales que han determinado los cambios en el espacio y el tiempo. El resultado parte de una hipótesis de cómo el uso del territorio ha influido, influye o influirá en los procesos territoriales. Así,la evaluación del paisaje y por tanto de los ecosistemas, permite estructurar recomendaciones para modificar el paisaje y al mismo tiempo conservar los ecosistemas (Golley and Bellot, 1991). Si las recomendaciones son instrumentadas, el plan, como una hipótesis de ordenamiento ecológico fortalecerá la toma de decisiones. En este sentido, la ecología del paisaje, con sus valores estéticos, urbanísticos, funcionales, faunísticos, florísticos, etc. será la suma de todos aquellos enfoques que se centran en el análisis del medio biótico. El análisis del estado físico y ecológico del territorio, desde una perspectiva de ecología del paisaje puede relacionarse a partir de intercambios de energía; tal estado, como un vector de funciones, expresa la conducta actual y futura de los componentes en función de los estímulos de masa y energía presentes; y si además se presentan mediante un vector los flujos netos de entrada artificial -nuevos estímulos-, el cambio en el estado ecológico será el resultado de la relación entre masa y energía presentes y, los nuevos estímulos que afectan esta relación. Funcionamiento de los ecosistemas Los ecosistemas son capaces, lo mismo que sus poblaciones y organismos componentes, de autorregularse y autoconservarse. Esto se realiza a través de la homeostasis (homeo= igual; stasia= estado) término 22 que significa la tendencia de los sistemas biológicos de resistir al cambio y permanecer en estado de equilibrio (Odum, 1986). La energía que requieren los ecosistemas para autorregularse está basada en la productividad primaria o básica de un sistema ecológico, de una comunidad o de parte de ésta. Se define a partir de la velocidad a la que es almacenada la energía por la actividad fotosintética o quimiosintética de los organismos productores (principalmente las plantas verdes) en forma de sustancias orgánicas susceptibles de ser utilizadas como material alimenticio. Es importante distinguir cuatro pasos sucesivos en el proceso de producción: (1) la producción primaria bruta, que es la velocidad total de la fotosíntesis, incluida la materia orgánica utilizada en la respiración durante el periodo de medición (esto se designa también como fotosíntesis total o asimilación total; (2) la producción primaria neta, que es la velocidad de almacenamiento de materia orgánica en los tejidos vegetales en exceso con respecto a la utilización respiratoria; (3) la producción neta de la comunidad, que es la proporción de almacenamiento de materia orgánica no utilizada por los heterótrofos (esto es, la producción primaria neta menos el consumo de los heterótrofos) durante el periodo considerado, que suele ser la estación de desarrollo o un año; (4) productividad secundaria, que es la proporción de almacenamiento de energía a los niveles de los consumidores. La energía en el ecosistema es utilizada para el desarrollo del mismo, y a este desarrollo se le conoce como sucesión ecológica, la cual puede definirse en términos de tres parámetros: (1) es un proceso ordenado de desarrollo de la comunidad, que comprende cambios en la estructura de las especies y en los procesos de ellas; (2) resulta de la modificación del medio físico por la comunidad, es decir, la sucesión está controlada por las comunidades, pese a que el medio físico condicione el tipo y la velocidad del cambio y ponga a menudo límites a la posibilidad del 23 desarrollo; (3) culmina en un ecosistema estabilizado en el que se mantienen, por unidad de corriente de energía disponible, un grado máximo de biomasa (o de alto contenido de información) y de función simbiótica entre organismos. Los cambios que tienen lugar en las principales características de estructura y función del ecosistema en desarrollo se relacionan con los atributos de los sistemas ecológicos. Los cambio se establecen a partir de variaciones genéticas inducidas por el ambiente y no siempre son favorables, pero cuando lo son se denominan adaptaciones. Las características o adaptaciones se realizan en tiempos relativamente largos, y permanecen así indefinidamente, a pesar de que las condiciones del hábitat cambien. Cuando la vegetación se mantiene bajo presión constante la estructura y las funciones esenciales se mantiene dentro de límites de eficiencia, pero cuando las condiciones son cambiantes y en momentos la presión sobrepasa estos límites se propicia una atrofia y las funciones requieren adaptarse a las nuevas condiciones, si esto no ocurre perecen. Las etapas del desarrollo en la vegetación son de suma importancia cuando se está presionando a ésta, ya que el ritmo de cambio y el tiempo requerido para llegar a una situación estable variarán no sólo con las situaciones de los cambios físicos, sino también según los diversos atributos del ecosistema en el mismo medio físico. En las primeras etapas de la sucesión ecológica, o en la naturaleza joven, por así decirlo, la intensidad de producción primaria o fotosíntesis (P) total (bruta) excede de la intensidad de la respiración (R) de la comunidad, de modo que la razón P/R es, en forma característica, superior a la unidad. Se utiliza a menudo el término de sucesión heterotrófica para indicar una sucesión de desarrollo en la que R es mayor que P al principio, en contraste con la sucesión autotrófica, en la que la proporción es invertida en las etapas 24 tempranas. Sin embargo, la teoría es que P/R se aproxima a la unidad a medida que se opera la sucesión. En otros términos, la energía fijada tiende a ser equilibrada por el costo de la energía de la conservación (esto es, la respiración de la comunidad total) en el ecosistema maduro o de clímax. Mientras P permanece superior a R, se acumularán en el sistema materia orgánica y biomasa (B), y se supone una etapa temprana de la sucesión. Esto puede ser homologado con la presión hacia las comunidades vegetales, ya que cuando la relación P/R es cercana a 1 se está dentro de rangos estables o clímax, pero cuando la relación P/R está muy por encima de 1 la producción primaria es elevada, lo cual indica una mayor dinámica o inestabilidad. Cuando el ecosistema está bajo presión ambiental, como por ejemplo en un ecosistema deforestado, cuando la parte afectada de este ecosistema se está regenerando hay mayor producción primaria y por lo tanto mayor biomasa, el resultado indica que la sucesión va a tender al clímax cuando la producción primaria fluctúa en concordancia con la respiración. En resumen, las adaptaciones a ciertas condiciones ambientales llevan a un equilibrio en el ecosistema; pero cuando cambian algunas de las condiciones o sobrepasan el límite de las adaptaciones, el ecosistema es inestable y genera mecanismos de conservación, que a lo largo del tiempo pueden convertirse en las adaptaciones a estas nuevas condiciones. Bajo estos supuestos, la calidad del ecosistema será un vector de n caracteres, simples o compuestos, que se consideran componentes del estado ambiental del territorio y que se expresan tanto en la situación actual como la futura, en evolución natural. Las entradas de estímulos al ecosistema determinan las formas de presión sobre el estado de equilibrio o resistencia del ecosistema a los diferentes complejos físicos del territorio 25 (clima, relieve, etc.). En conjunto, la resistencia y la entrada de estímulos expresan la relación entre todos los factores que inciden directa e indirectamente y que propician los cambios cualitativos y cuantitativos, por efecto del funcionamiento y uso del paisaje. Considerando la presión sobre los ecosistemas, se puede distinguir tres niveles de modificación de éste: • Sin afectación. El ecosistema tiene capacidad para procesar toda la presión y los cambios, y no se traducen en una pérdida de funciones y alteraciónde la estructura. • Afectación con reversibilidad. Ocurre una disminución de las funciones y alteración de la estructura, con posibilidad de revertir el proceso. • Afectación irreversible. Se produce una pérdida irreversible de la estructura y funciones. Del mismo modo existe la posibilidad de distinguir tres niveles de presión • Compatible. No producen impactos sobre los componentes del ecosistema, pues no se rebasa el nivel de reversibilidad. • Limitada. El impacto propicia un cambio en la estructura y disminuye la funcionalidad del ecosistema, pero si no aumenta la presión éste puede mantenerse o revertir el proceso. • Incompatible. El impacto propicia un cambio en la estructura y las funciones, transformando completamente el ecosistema. En el estudio de los ecosistemas o de sus componentes, primero hay que entender las funciones dentro de éstos, y posteriormente avanzar hacia los efectos de la presión humana. 26 27 ENFOQUE METODOLÓGICO Relación sociedad-naturaleza. La forma en que las sociedades se han relacionado con el medio físico biótico, en la mayoría de los casos no ha considerado los patrones de equilibrio requeridos para el mantenimiento o recuperación de los recursos naturales y ecosistemas, así es evidente y en muchos casos, alarmante la escasez y el deterioro; además, la demanda de recursos naturales no presenta una tendencia a la reducción, más bien se incrementa de manera exponencial, por causas tales como el crecimiento poblacional, la ocupación del espacio y los patrones de consumo. La forma de utilización de la naturaleza, en la extracción de los productos que los seres humanos requieren para satisfacer las necesidades de subsistencia o para satisfacer los deseos creados a través de esquemas de desarrollo, está estrechamente ligada a la disponibilidad actual y futura, así como al grado de presión que se ejerce sobre los ecosistemas. En este sentido, las estrategias de manejo están supeditadas a las reglas impuestas por la relación entre los factores físicos y bióticos en el territorio y los factores socioeconómicos y culturales. Estos factores se expresan territorialmente tanto de manera directa como indirecta, en una unidad territorial definida como paisaje6, y pueden ser analizados, evaluados y modelados, de manera individual y en conjunto, a partir del enfoque de la ecología del paisaje7. Con anterioridad se ha hecho mención a las corrientes y trabajos que le han dado cuerpo al concepto de ecología del paisaje. Para efecto de este 6 El paisaje puede ser definido como una totalidad en la cual los aspectos físicos, ecológicos y geográficos, que integran todo lo natural y humano, causan patrones y procesos (Naveh, Zev ,1987) 2 Issak S. Zonneveld, 1995. “Land Ecology”. SPB Academic Publishing, Amsterdam. Holanda 28 trabajo se considera como la definición más clara y sintética de lo que abarcar el enfoque de la ecología del paisaje, la escrita por Zonneveld (1995), que es la siguiente: “...es importante estudiar la estructura (morfología, corología, tipología y cronología) y la función (ecología sensu stricto) de la casa llamada tierra”. Esto significa estudiar al paisaje como hábitat del hombre y de otros organismos, así como también de una ecología real en una escala de paisaje8. Fragilidad La fragilidad se relaciona con el nivel en el que un paisaje ecológico9 puede mantenerse dentro de un rango de equilibrio dinámico o retornar a este equilibrio después de haber sido perturbado. La mayoría de los autores coinciden en decir que la fragilidad está en función de las características de un ecosistema y de los factores de presión que alteran a éste; es decir, del nivel o capacidad para resistir esa presión; a todo esto se le puede integrar como “sensibilidad al disturbio” (Fandiño,1996). La fragilidad también se relaciona con la facultad de una comunidad o ecosistema que le permite regresar a un punto de equilibrio distinto al inicial, después de haber sufrido alteración en sus condiciones de existencia (I.D. White; D.N. Mottershead and S.J. Harrison, 1990). De esta forma, la fragilidad es la actitud de un sistema cuando es modificado por una perturbación, el nivel de cambio en la composición de especies así como la abundancia, son indicador de fragilidad. Siendo un atributo temporal (Farina, 2000); un ecosistema que es estable sólo dentro de un estrecho rango de condiciones medioambientales, o sólo por un muy limitado rango de especies características, se dice que es dinámicamente frágil. 8 . Zonneveld, Issak S. 1995. Op. Cit.. Pag. 24 9 El paisaje ecológico, de acuerdo con Forman y Godron (1986) se entiende como una superficie de terreno heterogénea que compuesta por un conjunto de ecosistemas en interrelación forman una unidad. 29 La estabilidad o equilibrio dinámico en un ecosistema, está en función de los disturbios y la respuesta a ellos por parte del ecosistema. Las relaciones estructurales y funcionales de un ecosistema ayudan a determinan el nivel de resistencia y resiliencia, que en conjunto, permite a los componentes mantenerse relativamente estables y al mismo tiempo evolucionar con el fin de autorregularse. Lo anterior implica entender cómo un ecosistema, a través de su resistencia y resiliencia, puede ser estable y en qué momento se torna inestable. Las actividades productivas y el crecimiento poblacional han provocado un desequilibrio y deterioro de los recursos naturales y ecosistemas; pero todavía es poco lo que se sabe respecto al nivel de respuesta que éstos tienen, y mucho menos del nivel máximo en el que pueden ser presionados para garantizar su autorregulación. De acuerdo con Michael Begon (1988), la resistencia describe la habilidad de la comunidad para oponerse al desplazamiento del lugar inicial; mientras que la resiliencia describe la capacidad y rapidez con la cual una comunidad retorna a su estado anterior, después de que ha sido perturbado y desplazado de su estado inicial. Farina (2000), describe la resiliencia como la propiedad de un sistema medioambiental para recuperarse después de un disturbio. Es por ello importante analizar ambos factores. Las variaciones morfológicas y fisiológicas en la naturaleza, inducidas por la constante exposición a los factores físico-bióticos estructurales, durante los ciclos de vida de los organismos y evolución del paisaje, dan por resultado un ajuste en dos sentidos; benéficos, cuando hacen más resistentes a los componentes y al paisaje y, perjudiciales, cuando generan la eliminación de los componentes o cambios radicales en la composición y la estructura del paisaje. En este sentido la resistencia de un paisaje es el resultado de los cambios constantes y adaptaciones ante 30 los factores que más presionan. Por ejemplo, la exposición a la sequía induce la resistencia a la sequía, el frío aumenta la resistencia al frío, y una sombra desigual estimula la flexión hacia la luz brillante10. Lo anterior es correcto hasta cierto punto, ya que un aumento en la intensidad de exposición a algún factor puede propiciar la muerte o desestructuración. Por ejemplo un aumento drástico en la cantidad de agua precipitada sobre un río, provoca el desborde y la modificación a la estructura del río y eventualmente hasta la muerte de muchos organismos en tierra y agua; cuando se sobrepasa la resistencia entonces entra en juego la resiliencia y cuando se sobrepasan ambos se propicia la destrucción y muerte. Cuando la perturbación ha generado la muerte de alguno o algunos de los individuos clave en el ecosistema, se propicia la desestructuración y cambian las relaciones; es decir, un elemento o un pequeño grupode elementos son clave, cuando las estructuras dependen de las relaciones con ellos y cuando éstos son eliminados por haber sobrepasado su resistencia y resiliencia, el ecosistema se desestabiliza. En este caso, es posible que sucedan dos cosas; la primera, que en un tiempo determinado el ecosistema se recupere de manera muy semejante a como estaba en un principio; la segunda, que la pérdida de alguno o algunos de sus componentes, propicie la evolución hacia un ecosistema completamente diferente, con nuevos o distintos componentes, nuevas estructuras y relaciones. La fragilidad, entendida como la sensibilidad al disturbio está relacionada con el movimiento de los ecosistemas desde un punto de equilibrio hacia umbrales de resistencia y resiliencia; es así como todos los ecosistemas, en principio son frágiles, debido a la interdependencia de los 10 El teorema de Chatélier, puede expresarse para los fenómenos biológicos como sigue; Toda intensificación de un factor ambiental tiende a incrementar la resistencia de un organismo a una 31 componentes bióticos y abióticos. La teoría de sistemas11 establece que entre más complejo es un sistema es mayor su resiliencia y mayor su capacidad de autorregulación. Sin embargo, aún un ecosistema complejo puede ser destruido si es afectado en su estructura y relaciones. Esto significa que, “solamente el reconocimiento de los componentes específicos, su función y el tipo de impacto sobre el ecosistema, determina si éste último es o no frágil” (Fandiño, 1996). Las condiciones de resistencia y resiliencia de un ecosistema no necesariamente son interdependientes y la respuesta puede ser, en ambos casos, distinta en cada comunidad; una comunidad puede ser catalogada como frágil si al sufrir un disturbio sus condiciones de existencia se ven alteradas, pudiendo por este hecho ser impulsada a alcanzar un estado de equilibrio diferente al original (I.D. White; D.N. Mottershead and S.J. Harrison, 1990). De esta manera, cabe reiterar que la fragilidad es la actitud de un sistema cuando es presionado o modificado por un evento denominado disturbio (Nilson y Grelsson; en Farina, (2000). Fragilidad de las formaciones vegetales Para efectos de este trabajo, se considera como unidades de paisaje “a las unidades territoriales integradas y diferenciadas entre sí, primeramente por efecto la disposición de las formaciones vegetales, y posteriormente por el clima y el relieve”, dichas unidades contienen además a la población y sus actividades productivas, éstas referidas como áreas antrópicas. Las formaciones vegetales se utilizan como la base de las unidades de paisaje y base pera el análisis de las relaciones intensificación mayor de dicho factor. Ver Daubenmire, 1982. “Ecología Vegetal: Tratado de autoecología de plantas”. 11 Von Bertalanffy. 1995. Teoría General de Sistemas. Ed. FCE. México 32 funcionales. De esta manera, una vez diferenciado el territorio, se incorpora el relieve y posteriormente el clima, como determinante para la distribución de la vegetación, juntos los tres componentes y adicionadas las zonas antrópicas, se determinan las unidades de paisaje. Entendida de esta manera la unidad de paisaje, de ella se analizará, para conocer su fragilidad, sólo a las formaciones vegetales, considerando que éstas son la base de las estructuras y las relaciones funcionales en los ecosistemas naturales. Como complemento, se determina la influencia de la antropización, con el cual se sugiere que las unidades de paisaje fuertemente antropizadas han sobrepasado los niveles de resistencia y resiliencia natural, y tienen que ser analizados, para determinar su sostenibilidad, a partir de otros parámetros de resiliencia12. Método para evaluar la fragilidad El sistema de agrupación de la vegetación que se ha considerado es el propuesto en el inventario nacional forestal 2000, Velázquez et al (2002). Con base en éste sistema, se analizan las denominadas formaciones vegetales en un proceso a escala de análisis regional y con resultados a escala geográfica 1:250,000. La fragilidad de las formaciones vegetales se establece a partir de las condiciones de resistencia y resiliencia, que a continuación se describen. 1. La resistencia de la vegetación es función directa de la amplitud en la cual se es tolerante a las variaciones físicas del medio; es decir, de los distintos rangos climáticos, altitudinales y de disposición en el relieve en donde vive. La mayor resistencia, se asigna a las comunidades vegetales que son más tolerantes. 12ver http://resilliance.org para conocer otros estudios relacionados con la temática de resiliencia. 33 a) Amplitud de resistencia de la vegetación por tolerancia a los cambios altitudinales. Con base en una cobertura de curvas de nivel a cada 100 metros, es posible generar otra cobertura de pisos altitudinales. La distribución y área total de los polígonos de cada formación vegetal en los distintos pisos y áreas de cubrimiento altitudinales servirá para definir los rangos de amplitud de la tolerancia y el comportamiento de ésta. b) Amplitud de la resistencia por tolerancia a los cambios climáticos. Los parámetros de precipitación y temperatura se establecen como los más importantes para definir la variable climática, de esta manera, la presencia de una determinada formación vegetal en la mayoría de los climas, es indicador de una gran amplitud, que a su vez explica una alta tolerancia. Al igual que en el caso anterior, la relación entre el área de cada clima y el área de cada formación vegetal permite establecer el comportamiento de la distribución de las formaciones vegetales. c) Amplitud de la resistencia por tolerancia a los cambios de pendiente. A partir de la cobertura de curvas de nivel cada 100 metros, también es posible obtener una nueva cobertura, pero ahora de rangos de pendiente. Con esta cobertura se establece la amplitud del conjunto de polígonos de cada formación vegetal, de forma similar a como se indicó en los dos casos anteriores. 2. La resistencia de la vegetación también es función de la dominancia; es decir, de la cobertura relativa que presenta cada formación vegetal en cada rango de variación de los parámetros físicos estudiados. La mayor dominancia será para la formación que más se acerque al 100% de cobertura en cada rango y para cada parámetro analizado. 34 En este caso se aplica el mismo método propuesto para analizar la amplitud de tolerancia. 3. La resiliencia es la capacidad potencial que las comunidades vegetales tienen para recuperarse después de que han sido afectadas o presionadas. En este sentido, para la vegetación se reconoce una capacidad de respuesta intrínseca, que se relaciona directamente con la formación vegetal de referencia. Por ejemplo, las formaciones desérticas y áridas se consideran como las menos resilientes, debido a que las poblaciones se han tenido que adaptar más a las condiciones extremas y variantes del clima que a la competencia por el espacio; le siguen los matorrales y los bosques, siendo las formaciones de selvas las más resilientes. Sin embargo, en este trabajo no se busca sustentar la capacidad intrínseca de las formaciones vegetales, sino analizar las alteraciones relacionadas con la actividad antrópica, lo cual propicia la disminución de la resiliencia y algunos cambios en los factores físicos, como el clima y el relieve. Se ha considerando que una formación vegetal que es poco alterada o presionada por factores antrópicos puede mantenerse y recuperarse, siendo relativamente poco importanteel tiempo de recuperación, pero en donde constantemente hay presión y se rebasan los límites de la resistencia de las formaciones vegetales, y la formación vegetal depende casi en su totalidad de la capacidad de resiliencia. En este sentido, es muy importante analizar la resiliencia de las formaciones vegetales con base en los factores que propician su disminución, y para este trabajo se han definido a los siguientes factores como potenciales de su reducción. a) Disminución de la resiliencia por fragmentación. Para el análisis de la fragmentación se requiere conocer los cambios en la estructura de 35 las comunidades vegetales en un periodo de tiempo. Por esta razón, se incluyen en el análisis dos coberturas de vegetación; la primera para establecer el estado de las comunidades vegetales en un primer momento, que servirá de inicio o punto de comparación; y la segunda, para establecer el estado actual de la vegetación y las tendencias. El nivel de fragmentación se determina en primera instancia comparando el promedio de fragmentos entre cada formación vegetal, y posteriormente comparando la diferencia del promedio de fragmentos de cada formación vegetal en los dos periodos de tiempo. El procedimiento técnico puede llevarse a cabo con ayuda de un programa de cómputo, como por ejemplo el “fragstat”. b) Disminución de la resiliencia por colindancia con áreas antrópicas. Áreas antrópicas son las zonas urbanas, áreas agrícolas, y pastizales cultivados e inducidos. La colindancia se refiere a la cantidad de área proporcional del polígono de la comunidad vegetal que está en contacto con las áreas antrópicas. Entre mayor perímetro colindante se obtenga, la formación es potencialmente menos resiliente, ya que la presión por efecto de borde es mayor. Como segundo punto, se analizarán a los polígonos de cada formación por su perímetro, área y forma, para establecer las categorías; cuando se dé el caso en que dos o más polígonos presenten el mismo perímetro colindante, el efecto de disminución de la resiliencia será el mismo -esto siempre y cuando también cumplan con dos aspectos más, tener la misma área perimetral y la misma forma de polígono-, en caso contrario, el polígono con menor área y una forma más alargada se verá más afectado en su resiliencia (Apan, Raine and Peterson, 2000). 36 c) Disminución de la resiliencia por efecto de la pendiente y la variabilidad de la precipitación. En este caso, cuando la presencia de las comunidades vegetales ha aumentado, en áreas de mayor pendiente y mayor variabilidad estacional de la precipitación, la resiliencia disminuye. El análisis consiste en evaluar el cambio en la disposición de las unidades que conforman una comunidad vegetal, con relación a la pendiente del terreno y con relación a la variabilidad de la precipitación. Por ejemplo, una unidad (polígono) o formación vegetal que en promedio ha aumentado su presencia en pendientes más pronunciadas y donde la precipitación anual es más variable, es menos resiliente, debido al efecto secundario, que en principio propicia la alteración y la pérdida del suelo, reduciendo de esta manera la capacidad de arraigo de las plantas y la disminución de nutrientes en el suelo. d) Disminución de la resiliencia por efecto del trazo de ejes carreteros. Las comunidades vegetales se pueden ver afectadas de manera directa cuando la carretera parte el polígono y divide a la comunidad en dos o más porciones, cambiando la estructura y limitando las relaciones funcionales. La influencia de las carreteras en los polígonos de cada comunidad vegetal será medida a partir del área original del polígono, el número de fragmentos que se obtiene por el trazo de las carreteras y el tamaño de los fragmentos resultantes. Por ejemplo, si la diferencia entre el número original de fragmentos y el resultante del trazo carretero es muy alto, y el área de los fragmentos se reduce, entonces la perturbación es muy alta. e) Finalmente, para obtener la afectación potencial en la reducción de la resiliencia, se hará un análisis ponderado de los diferentes factores analizados en el conjunto de polígonos de cada formación vegetal. 37 Niveles de Fragilidad de las formaciones vegetales La fragilidad se determina a partir de la siguiente base conceptual. La resistencia se establece como la capacidad de una comunidad vegetal para no sobrepasar el umbral o rango de tolerancia dentro del cual puede soportarse la presión y mantenerse en equilibrio dinámico (ver fig.1). Por su parte, la resiliencia es determinada en función del potencial deterioro de la capacidad de recuperación, después de ser presionado y haber sobrepasado el umbral de resistencia, pero sin que se sobrepase el umbral de resiliencia (ver fig. 2) Factores de presión Formación (A) Formación (B) Amplitud de tolerancia Amplitud de tolerancia Fig. 1 Amplitud de tolerancia en donde es posible mantener el equilibrio dinámico Disturbio comunidad Comunidad En equilibrio alterada Rango perdido Condiciones diferentes Amplitud de resistencia Capacidad y tiempo de recuperación Pérdida potencial de Resiliencia Fig. 2 Recuperación (Resiliencia) Con base en lo anterior se obtienen dos resultados; por una parte, la suma de las tolerancias y la dominancia, respecto al número de 38 parámetros incluidos, que determina la resistencia de las formaciones vegetales; por otra parte, la suma de los cambios en los parámetros analizados y que potencialmente alteran la capacidad de recuperación de las formaciones vegetales y de su medio, la cual determina la resiliencia. Una vez obtenidos los rangos de resistencia y resiliencia, se relacionan de la siguiente manera: Para la fragilidad inicial: Resistencia ( + ) Resiliencia ( = ) fragilidad Para determinar el cambio en la fragilidad: Cambios en la Pérdida potencial tolerancia y - de la capacidad = Fragilidad dominancia de recuperación Resistencia Resiliencia Cabe aclarar que el método desarrollado para cada etapa del análisis se describe como parte de los resultados, lo anterior debido a que se fue desarrollando y ajustando a la par del análisis de los datos y al momento de revisar los resultados obtenidos. 39 EL ÁREA DE ESTUDIO I. La región Sur-sureste de México En la región, que abarca los estados de Veracruz, Puebla, Oaxaca, Guerrero, Tabasco, Campeche, Chiapas, Yucatán y Quintana Roo, se presenta una importante riqueza de recursos naturales, contiene una gran variedad de suelos y una gran biodiversidad, además cuenta con agua en abundancia y los ríos más importantes delpaís. La fisiografía de la región está constituida por cordilleras y sierras en áreas altamente pobladas, que incluyen el Eje Neovolcánico, en parte de Veracruz y buena parte de Puebla, la Sierra Madre del Sur en la mayor parte de Oaxaca y Guerrero, y las Sierras de Chiapas y Guatemala, así como la Cordillera Centroamericana en la totalidad de Chiapas y una pequeña parte de Oaxaca. Por otra parte, en la Península de Yucatán, Tabasco y una buena parte de Veracruz existen terrenos planos (llanuras costeras del Golfo Norte y Sur). Sus suelos son variados, aunque predominan los de tipo regosol, vertisol, rendzina y gleysol (FAO-UNESCO, 1988). Oaxaca, Chiapas, Veracruz y Guerrero son los cuatro estados con mayor riqueza de especies animales y vegetales. Muchos autores han reportado que en los estados del sur y sureste del país se encuentra representado casi el 70 % de la biodiversidad total del país (Oaxaca, Chiapas, Veracruz y Guerrero ocupan los primeros cuatro lugares de biodiversidad en el país, y Puebla el sexto), casi la mitad de la fauna protegida por la legislación mexicana y los tratados internacionales, y el 60 % de la flora endémica y protegida por las instancias mencionadas. Más de la mitad de la superficie de la región está cubierta por selvas medianas y altas (Negrete y Bocco, 2003). 40 Las entidades del país cuya cobertura de bosques es superior al 50 % de sus respectivos territorios se encuentran en esta región (Quintana Roo, Campeche, Guerrero y Oaxaca) De las entidades restantes de la región, sólo Chiapas y Yucatán están por encima de la media nacional. Una de las características más importantes de esta región es la abundancia de agua superficial, concentrándose la máxima precipitación pluvial, también se concentran los mayores acuíferos del país y los menos explotados. Esta región incluye precisamente a las nueve entidades federativas que reciben los mayores volúmenes de precipitación promedio anual, mismos que están muy por encima de la media nacional (772 mm); se destacan Tabasco, con una precipitación promedio anual de 2 430 mm, Chiapas con 1 963 mm, y Oaxaca con 1 502 mm (op.cit). Los índices de pobreza muestra claramente la existencia de dos México. el dinámico y en vías hacia su pleno desarrollo y el de la región Sur- Sureste, que sigue sumergido en el estancamiento y el atraso. La región sur-sureste alberga al 28.2 % de la población nacional y al 72.0 % de la población indígena, pero genera sólo el 17.5 % del PIB nacional. Los índices de pobreza tales como la mortalidad infantil, el analfabetismo, el porcentaje de población en localidades aisladas, la población en localidades con alta y muy alta marginación, muestran un fuerte contraste con respecto a los valores registrados en cada caso en las entidades más desarrolladas del país. Estas diferencias subrayan el fuerte rezago del desarrollo socioeconómico del sur-sureste mexicano con respecto al resto del país (idem). La población indígena de México está fuertemente concentrada en la región sur-sureste del país. Tres cuartas partes de todos los pobladores mayores de 5 años, que hablan una lengua indígena (sólo ella o ella y español) habitan en dicha región. Así, mientras que en 1995 sólo el 6.8 % de la población total del país de 5 o más años era indígena (en 1950 era 41 de 11.2 %), en ese mismo año en la región Sur-Sureste llegó a 18.1 % (en 1950 era 27 %). Para el año 2000 se reporta en México la existencia de 25 regiones indígenas, con un total de 655 municipios, donde viven poco más de seis millones de indígenas. A esta población es necesario sumarle la población de los municipios con presencia indígena, que aportarían otros 5 millones (CONABIO, 2009), en total casi once millones de indígenas. De los hablantes de lengua indígena mayores de 5 años, en 1995 unos 808 mil (el 14.81% del total) sólo hablaban una lengua indígena; el resto hablaba además español. La concentración en la región Sur-Sureste de los que sólo hablan una lengua indígena es mayor que para el total, llegando a representar el 87% del total nacional. Los estados de la región Sur-Sureste con una mayor proporción de población indígena son Yucatán (39% de la total en 1995) y Oaxaca (36%). Los estados de la región que tienen menor proporción de dicha población son Tabasco (3% en 1995) y Veracruz (10 %). Los estados en los que existe una mayor proporción de población que sólo habla lengua indígena son Chiapas (8%) y Oaxaca (5 %) y aquellos en que la misma es de menor importancia son Tabasco (0.02 % de la total) y Campeche (0.8%) (Negrete y Bocco, 2003). Al interior de la región (e incluso de las entidades) existe una gran diversidad de etnias, con lenguas, culturas y costumbres diferentes, por lo que la cuestión indígena no admite una solución homogénea aplicable a todos los grupos (salvo en lo que se refiere al ataque a la pobreza y la marginación). 42 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA REGIÓN I.1 Características altitudinales de la región Casi la mitad de la región (46%) se encuentra ubicada entre los 0 y los 200 m.s.n.m., siguiendo una distribución más homogénea entre los 200 y los 1600 metros, en estos pisos altitudinal el área cubierta por cada uno se encuentra alrededor del 5%, con una cobertura del 37% respecto al área total entre los 200 y los 1600 metros. Posteriormente el porcentaje en cada piso altitudinal disminuye hasta el 1% a los 3000 metros, de ahí en adelante la cobertura es menor al 1% (ver gráfica 1). En la península de Yucatán, costa de Veracruz e Istmo de Tehuantepec se ubica la mayor proporción de territorio por debajo de los 200 metros, esto Incluye completamente a los estados de Quintana Roo, Yucatán, Tabasco y cerca del 80% de Campeche. En la porción más continental de la región se presenta una fuerte diferenciación altitudinal en poca extensión territorial, a partir de los 200 y hasta los 2600 metros, y superando en algunos casos los 3000 metros, sobre todo en los estados limítrofes al occidente de la región. Con estas características se distinguieron dos áreas; la primera y más importante por su extensión, en la zona occidental, básicamente en los estados de Veracruz, Puebla, Guerrero y Oaxaca; la segunda, cubriendo casi la totalidad del estado de Chiapas (ver mapa 1). I.2 Características climáticas Aunque la región contiene todos los tipos de climas, es evidente el predominio del clima cálido, el cual cubre más del 70% de la región (ver gráfica 2). Este clima se encuentra distribuido en la península de Yucatán, las zonas costeras del Golfo de México y vertiente del Pacífico. 43 Las zonas templadas, que cubren alrededor del 20% de territorio, se ubican en la porción centro-occidente y en la sierra norte de Chiapas. El clima seco se ubican en la porción más continental y está cubierto por barreras que impiden la llegada de humedad, sobre todo entre los estado de Puebla y Oaxaca, y entre Puebla y Veracruz, en tanto que el clima frío sólo se ubica en la porción oeste de la región, en el eje Neovolcánico transversal (ver mapa 2) I.3 Características de las Pendientes Con base en la forma del relieve, en la península de Yucatán se ha configurado una extensa zona plana con pendientes menores a 1°, ésta se prolonga de manera discontinua hacia las zonas costeras del Golfo de México y costa del Pacífico. En los estados de Chiapas, Oaxaca, Guerrero, y hacia el interior del continente, en los estados que se extienden hasta la costa del pacífico, y en los netamente continentales, la pendientes se va incrementando con grandes extensiones territoriales entre 5° y 10°, y en menor proporción en superficies con pendientes entre 10° y 30°. El área total de pendientes menores a 1° cubre más del 40% del territorio. En conjunto, las
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