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Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. AVANCE DE LA FRONTERA AGROPECUARIA EN EL NORESTE PATAGÓNICO Y SUS CONSECUENCIAS EN LOS PROCESOS DE DESERTIFICACIÓN Y PÉRDIDA DE BIODIVERSIDAD. Zeberio, J. M. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Atlántica. Viedma (Río Negro)/ ANPCyT. jmzeberio@unrn.edu.ar Resumen. En el noreste de la Patagonia la vegetación se encuentra distribuida espacialmente de forma heterogénea, generando zonas cubiertas por vegetación (islas) y zonas de suelo desnudo (Bisigato, 1997). Estos ecosistemas son muy sensibles al impacto generado por las actividades antrópicas debido a la baja capacidad de resiliencia que poseen. El pastoreo excesivo y la incorporación de nuevas tierras para la agricultura extensiva impactan directamente sobre la vegetación natural del monte occidental (Leon et al, 1998; Golluscio et al, 1998). Los efectos ambientales más observados son la desertificación y la pérdida de diversidad biológica (Kropfl et al; 2007). A este panorama se le sumó un período de sequía cíclico, según los registros climáticos históricos para la región. El efecto observado sobre las comunidades vegetales naturales fue una drástica disminución de la cobertura y un enorme avance de la desertificación. Zonas que antes estaban ocupadas por formaciones vegetales de Monte y ofrecían recursos para sostener ganado se encuentran degradadas. En determinadas zonas se observa la pérdida total de la cobertura vegetal y los suelos se encuentran en un estado muy avanzado de erosión. El objetivo de este trabajo fue cuantificar la pérdida de la vegetación natural del Monte oriental generada por el avance de la frontera agropecuaria, con la consecuente pérdida de diversidad biológica y la progresiva degradación de la base edáfica. Se utilizaron imágenes Landsat 5 de los años 2001, 2007 y 2011 en las cuales se realizó un análisis multitemporal de cambios en el uso y cobertura de la tierra con el posterior control a campo. Pudimos determinar un fuerte incremento de la superficie desmontada para incorporar tierras a la producción agropecuaria, como así también un aumento de sitios donde se registraron importantes síntomas de desertificación como son la formación de médanos y de los denominados pavimentos de desierto. Palabras clave: Desertificación, pérdida de biodiversidad, Monte occidental, GIS. Introducción La región patagónica se extiende al sur de río Colorado, entre los 39º y los 55º de latitud Sur, incluye la cordillera de los Andes y las mesetas y serranías comprendidas entre los Andes y el Océano Atlántico. El clima de esta región es templado frío, ventoso y con precipitaciones que oscilan entre los 3000mm en algunos sectores de la zona cordillerana hasta escasos 125 mm en el centro-este de la región. La disminución de las precipitaciones de oeste a este determinan un gradiente de vegetación: bosque, estepa graminosa, estepa arbustivo- graminosa y erial (Leon, et al 1998). Desde el punto de vista fitogeográfico, el noreste patagónico corresponde a la provincia del monte, particularmente al monte oriental, que se caracteriza por tener una vegetación de transición entre el monte austral y el monte pampeano. Ocupa el Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. noreste de la provincia de Río Negro y sur de la provincia de Buenos Aires, siendo en esta última donde se ha registrado el impacto antrópico más intenso sobre el territorio. La incorporación de nuevas tierras para la producción agrícola ha generado cambios en la estructura del paisaje y en las comunidades vegetales (Pezola y Winschel, 2004). En la provincia de Río Negro se registró en los últimos quince años un fuerte avance del desmonte como consecuencia de la incorporación de tierras para la producción de verdeos para el ganado o la producción de granos (Lini, 2008). Esto supone la eliminación total de la cobertura arbustiva y herbácea dejando el suelo expuesto a los factores climáticos, en particular al intenso viento de la zona. A este escenario se le sumó una marcada sequía que tuvo lugar entre los años 2005 y 2010 (Martin, D. com. pers) que generó importantes pérdidas económicas y además trajo aparejada la degradación de los suelos. En este trabajo se cuantifican los cambios producidos por el avance de la frontera agropecuaria sobre la vegetación natural del monte oriental, con la consecuente pérdida de diversidad biológica y la progresiva degradación de la base edáfica, mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales Landsat 5, contrastadas con información de campo. Materiales y Métodos El área de trabajo se ubica en el noreste de la provincia de Río Negro y sur de la provincia de Buenos Aires. Abarca una superficie de 3.400.000 hectáreas aproximadamente. (fig. 1). Figura1. Área de Estudio. Para efectuar el análisis se utilizaron imágenes satelitales suministradas por la Comisión Nacional de Actividades Aeroespaciales (CONAE) del sensor Lansat 5, obtenidas en el período primavero- estival de los años 2001, 2007 y 2011, seleccionando aquellas escenas con poca cobertura de nubes. Estas imágenes entregan una escena de 185x185 kilómetros con una resolución de píxel de 30 metros. Las imágenes fueron georreferenciadas y corregidas para quitar distorsiones producidas en la adquisición de los datos. Se realizó una clasificación supervisada utilizando el software Multispec (software libre http://engineering.purdue.edu/~bieh/MultiSpec ). Una clasificación preeliminar luego fue contrastada con información de campo obtenida a través de censos florísticos-estructurales realizados en la zona y el registro de datos de campo sobre la fisiografía del lugar y otros datos de interés. Sobre la base de esta información se ajustó esta clasificación y se definieron las diferentes categorías. Teniendo en cuenta el porcentaje de cobertura del suelo fueron definidas las categorías de http://engineering.purdue.edu/~bieh/MultiSpec Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. vegetación, las que se evidencian en las imágenes por diferentes respuestas espectrales: monte denso (cobertura ›60%), monte semidenso (30-60%), monte abierto (‹30%) y pastizal. Además, sobre la base de las respuestas espectrales y la contrastación con los datos de campo se establecieron las categorías: suelo desnudo/ labrado/ voladuras, áreas cultivadas, arenales/ medanos estabilizados, salinas y agua superficial. Como material cartográfico de apoyo se utilizaron las hojas geológicas de Segemar Nº 4163- II/ IV y I/ III, 3963- III y IV y 4166- II, y las imágenes Bird eye de Google Earth. De este modo se obtuvo la imagen correspondiente al año 2011. Para definir los campos de entrenamiento de las imágenes de los años 2001 y 2007 se consideraron las respuestas espectrales equivalentes a las de la imagen del 2011. Además, se obtuvo información de esos años a través de fuentes bibliográficas y de entrevistas con productores y técnicos que desarrollan su actividad en el área. También fueron tenidos en cuneta los datos de precipitaciones durante el período estudiado (Tabla 1). Una vez obtenidas las tres imágenes, se compararon para evaluar los cambios producidos en el tiempo. Año Mes Total Anual Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic 2000 17,2 58,8 137,0 28,0 58,2 36,5 195,5 29,9 82,1 21,2 33,3 0,0 697,7 2001 0,8 18,6 83,2 116,1 31,0 90,1 81,4 51,8 33,4 66,8 12,8 6,0 592,0 2002 42,1 0,2 21,4 10,2 7,2 23,4 26,4 58,8 26,6 25,5 10,4 12,3 264,5 2003 4,6 93,8 34,2 27,6 36,2 24,6 39,4 10,8 8,2 34,2 28,2 11,2 353,0 2004 35,0 179,1 102,0 38,1 10,0 0,3 81,9 0,9 37,0 34,2 35,8 132,9 687,2 2005 18,8 31,8 8,5 25,3 22,2 26,8 3,7 18,5 11,3 2,0 26,3 48,3 243,5 2006 20,1 30,5 5,3 50,9 2,0 27,3 8,7 13,5 3,8 15,9 10,2 21,6 209,8 2007 22,4 18,5 36,8 35,5 36,4 1,8 2,5 4,1 79,2 6,1 23,1 1,0 267,6 2008 35,8 12,7 4,6 5,5 34,6 9,4 6,5 16,6 13,7 14,7 9,1 23,1 186,3 2009 28,923,5 0,3 0,5 8,3 7,1 40,1 3,8 2,5 2,5 26,3 21,5 165,2 2010 11,4 42,0 116,0 7,5 16,6 21,0 25,5 3,5 0,9 50,9 11,0 4,2 310,4 2011 101,4 4,0 36,0 10,5 8,8 14,4 5,8 6,4 9,6 32,0 17,8 18,8 265,5 Gráfico 1. Precipitaciones medias mensuales período 2000-2011 Resultados y Discusión El monte oriental está formado por una estepa arbustiva, con elementos arbóreos aislados o formando bosquecillos de porte bajo y un gran desarrollo del estrato graminoso. Debido al uso antrópico muestra un alto grado de fragmentación. Las comunidades vegetales están dominadas por especies leñosas de altura variable, nunca superior a tres metros, tales como Geoffroea decorticans, Condallia microphylla y algunas especies de los géneros Prosopis, Larrea y Chuquiraga. El estrato herbáceo se encuentra dominado por los géneros Jarava, Nassella y Poa, aunque también aparecen representados otros géneros con especies de valor forrajero elevado tales como Pappophorum caespitosum, Medicago minima y Erodium cicutarium. Las categorías de vegetación definidas expresaron diferentes niveles de cobertura del suelo. El monte denso ofrece una cobertura superior al 60%, el monte semidenso un porcentaje variable entre el 30% y el 60%, mientras que el monte abierto presenta una cobertura inferior al 30%. El monte denso se caracteriza por un gran desarrollo del estrato arbustivo, con un estrato arbóreo siempre presente y un Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. estrato herbáceo muy empobrecido. Se torna muy difícil el tránsito debido a la vegetación arbustiva muy cerrada. El monte semidenso presenta un desarrollo de los estratos arbóreo, arbustivo y herbáceo más equilibrado, la diversidad es más alta que en el monte denso y el monte abierto, siendo los sitios mejor conservados. Los datos arrojados por los censos florístico-estructurales mostraron un valor promedio de riqueza específica de 18 para los sitios con cobertura semidensa, mientras que para el monte denso y el monte abierto se obtuvieron valores de 11 y 10, respectivamente. Además, en el monte semidenso, se observa un estrato herbáceo desarrollado que ofrece mayor disponibilidad forrajera. El monte abierto está caracterizado por la presencia de individuos dispersos de especies arbustivas o subarbustivas, de poco porte, de escaso o nulo valor forrajero, con un estrato herbáceo muy empobrecido y confinado al interior de las matas de arbustos que le ofrecen protección. La proporción de suelo desnudo es elevada y se observan importantes síntomas de degradación edáfica. La categoría pastizal corresponde a un sistema dominado por especies herbáceas con escasos individuos dispersos de especies arbustivas. La cobertura del suelo en estos sitios es elevada y supera el 60 %. Estas comunidades son importantes fuentes de forraje para la ganadería. Con respecto a las otras categorías, es necesario señalar que el suelo completamente desprovisto de vegetación, así como el suelo labrado y aquel que presenta síntomas de degradación muy avanzada, tales como áreas de voladuras, muestran respuestas espectrales muy similares por lo cual se indican en las imágenes con una misma coloración. Exceptuando esta categoría que mostró cierta heterogeneidad al realizar la contrastación a campo, las restantes, no ofrecieron dificultades en su definición. Las imágenes que se obtuvieron teniendo en cuenta las consideraciones explicitadas en los párrafos precedentes se muestran en las figuras 2-4. Figura 2. Clasificación Figura 3. Clasificación Figura 4. Clasificación Supervisada 2001 Supervisada 2007 Supervisada 2011 2001 M. Abierto 17% M. Denso 6% M. Semidenso 18% Pastizal 29% S. Desnudo 16% A. Cultivadas 6% Agua Sup. 7% Ar./med./ A. vol. 1% Salina 0% 2007 M. Abierto 25% M. Denso 10% M. Semidenso 16% Pastizal 10% A. Cultivadas 3% Agua Sup. 6% S. Desnudo 28% Salina 1% Ar./med./ A. vol. 1% 2011 M. Abierto 29% M. Denso 15% M. Semidenso 7% Pastizal 9% S. Desnudo 26% A. Cultivadas 6% Agua Sup. 7% Salina 0% Ar./med./ A. vol. 1% Figura 5. % de Coberturas Figura 6. % Coberturas Figura 7. % Coberturas El análisis multitemporal de las imágenes de los años 2001, 2007 y 2011 mostró un deterioro de las condiciones de la vegetación natural del monte oriental (Figuras 2- 4). En el año 2001, el pastizal natural ocupaba un 29 % de la superficie del área analizada, mientras que el monte semidenso ocupaba el 18 % (Figura 5). A finales del año 2000 y principios del año 2001 tuvieron lugar en la región una serie de incendios que abarcaron una superficie de alrededor de 700.000 hectáreas. Los sectores más afectados fueron Adolfo Alsina, en el cual se quemó un tercio de la Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. superficie del departamento, siguiéndole Pichi Mahuida y General Conesa (Bran et al 2001). La quema del monte es una práctica utilizada por los productores de la región para favorecer el rebrote de los pastos, pero en varias ocasiones ha escapado al control generando quemas masivas. Los incendios no sólo pueden favorecer a los pastizales sino que también pueden generar superficies expuestas a la erosión. Las áreas degradadas del departamento de Adolfo Alsina podrían obedecer a este fenómeno. Así mismo, el alto porcentaje de la cobertura del pastizal podría explicarse por la acción del fuego, ya que la imagen obtenida corresponde al mes de noviembre de 2001 (Figura 2), habiendo transcurrido un período de diez meses desde que ocurrieran los incendios, lo que habría permitido el rebrote de los pastizales naturales, favorecido además por las precipitaciones que fueron superiores a la media de la región (Tabla 1). El monte denso ocupaba aquel año aproximadamente el 6 % del área, encontrándose disperso en manchones relativamente uniformes, y el monte abierto representaba el 17 % de la superficie evaluada (Figuras 2 y 5). Comparando las categorías de vegetación en el año 2001, con las imágenes de los años 2007 y 2011 (Figuras 3-4) se observó un proceso de arbustificación gradual a partir del cual el monte semidenso, más diverso y productivo, comenzó a ser sustituido por comunidades vegetales empobrecidas, constituidas principalmente por especies leñosas. La mayor arbustificación se observó en el partido de Pichi Mahuida, donde la principal actividad económica es la ganadería. El gran desarrollo de los pastizales incentivó esta actividad y el sobrepastoreo ejerció gran presión sobre los pastos favoreciendo el proceso de arbustificación. Al disminuir el estrato herbáceo, las plántulas de las especies arbustivas podrían establecerse con mayor facilidad. Efectos similares observaron Bisigato et al (2005) evaluando el efecto del pastoreo en un sector del monte austral y Kröpfl et al (2007) evaluando el impacto del fuego y el pastoreo sobre los estratos arbustivos y herbáceos en un sector del monte oriental. Este proceso de arbustificación del monte fue además favorecido por una marcada disminución de las precipitaciones a partir del año 2005 (tabla 1), lo cual, sumado a la intensidad de uso de los campos de la región, generó un importante proceso de degradación que continúa hasta nuestros días. Las figuras 2-4 muestran el crecimiento del monte denso en detrimento de los pastizales y del monte semidenso. Igualmente se observó un aumento de la superficie ocupada por el monte abierto. Las pérdidas de monte semidenso implican no sólo una pérdida del potencial productivo de los campos de la región, sino también de la diversidad biológica, principalmente a causa del empobrecimiento y/o desaparición del estrato herbáceo que ofrece sustento y refugiopara un gran número de especies de animales. Además, en estos años se ha observado que en algunos sitios ocupados originalmente por pastizal, hoy se desarrollan especies adventicias que no ofrecen valor forrajero alguno. Se destaca la aparición de Salsola kali (cardo ruso) y Irschfeldia incana (mostacilla) en sitios altamente perturbados, que si bien ofrecen estabilidad al suelo superficial protegiéndolo de la erosión eólica e hídrica, no son apetecibles. En cuanto a las otras categorías, si bien la superficie ocupada por las áreas cultivadas no se ha modificado sustancialmente entre 2001 y 2011, sí se observan cambios en la distribución de las mismas. En el año 2001 las áreas cultivadas se localizaban principalmente en el partido de Patagones, extendiéndose hacia el sur en las cercanías de la ciudad de Viedma, y en menor medida en el Valle inferior del Río Negro (Figura 2). Con el advenimiento de la sequía a partir del año 2005, las zonas cultivadas se vieron afectadas y gran parte de las tierras ocupadas para el cultivo fueron abandonadas. Por ese motivo en el año 2007 quedaron confinadas a Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. las áreas bajo riego situadas en el norte del partido de Patagones y en el Valle Inferior del Río Negro, sufriendo una reducción significativa (Figuras 3, 5-6). Si bien la superficie ocupada por estas áreas decreció para el año 2007, en 2011 retornó a valores similares a los de 2001(Figura 7). Esta variación es causada por la reactivación de las áreas bajo riego desarrolladas en los valles de los ríos en detrimento de los cultivos en las zonas de secano, las cuales han sido, en su mayor parte, abandonadas o en algunos casos han sido reconvertidas a otros usos productivos. En la región se observó un fuerte incremento de las áreas de suelo desnudo a causa del deterioro de las tierras que habían sido incorporadas a la producción agrícola y posteriormente fueron abandonadas. Gran parte de estas tierras quedaron expuestas a los factores erosivos del clima los cuales se vieron magnificados por el efecto de la sequía. Se registraron voladuras, principalmente entre los años 2008- 2009 y la formación de médanos y pavimentos del desierto. En la imagen del año 2007 se refleja claramente la degradación de los suelos en las áreas antiguamente ocupadas por los cultivos. Además hay una mayor extensión de áreas degradadas al sur del Río Negro, en el departamento de Adolfo Alsina. En ese sector, se ha intensificado la degradación del suelo hacia el año 2011, mientras que en el sector correspondiente a las áreas cultivadas del partido de Patagones muestran una mayor cobertura del suelo que en el año 2007 debido al avance de monte abierto y del pastizal. Es necesario destacar que en el caso del pastizal las especies dominantes no son las originales sino que se encuentran especies adventicias consideradas indeseables. La fluctuación observada en las salinas obedece exclusivamente a una retracción y vuelta a la normalidad del régimen hídrico de la región a causa de la sequía sufrida entre los años 2005-2010. Este estudio ha permitido cuantificar los porcentajes de cobertura de suelo por los distintos tipos de vegetación y además identificar aquellas zonas que sufren severos problemas de degradación, las cuales alcanzaron en 2011 un 28% de la superficie del área estudiada. El análisis multitemporal de imágenes Landsat permite obtener una visión sinóptica de los fenómenos de desertificación que se desarrollan en el territorio y podrían ser una herramienta de suma utilidad a la hora de tomar decisiones y seleccionar estrategias de intervención. Sin embrago no debe olvidarse que la contrastación de los datos a campo es fundamental para la correcta interpretación de las imágenes. Literatura citada. Bisigato A. J.; Bertiller M. B., 1997. Grazzing effects on patchy drylands vegetation in northern Patagonia. Journal of Arid Environments 36. 639-653. Bisigato, A. J.; Bertiller M. B.; Ares J. O.; Pazos, G. E., 2005. Effects of grazzing on plants patterns in arid ecosystems of Patagonian Monte. Ecography 28. 561- 572. Bran, D.; Lopes, C.; Ayesa, J.; Barrios, D., 2001. Evaluación de áreas afectadas por incendios de campos en el verano 2000/01 en el noreste rionegrino. Centro Regional Patagonia Norte INTA EEA Bailoche. Golluscio, R. A.; Dereguibus, V. A.; Paruelo J. M., 1998. Sustainability and range Management in the Patagonian steppes. Ecología Austral 8. 265- 284. Kröpfl; A. I.; Dereguibus, V. A., Cecchi, G. A., 2007. Disturbios en una estepa arbustiva del monte: cambios en la vegetación. Ecología Austral 17. 257-268. Leon, R. J. C.; Bran, D.; Collantes, M.; Paruelo, J. M.; Soriano, A., 1998. Grandes unidades de vegetación de la Patagonia extraandina. Ecología Austral 8. 125-144. Ciencia y tecnología ambiental: un enfoque integrador. Lini, R. M., 2008. Evaluación del avance del desmonte para uso agrícola en el noreste rionegrino mediante el uso de sistemas de información geográfica. Servicio Forestal de zonas áridas, Dirección de Bosques, Provincia de Río Negro. Pezola, A.; Winschel, C., 2004. Estudio multitemporal de la degradación del monte nativo en el partido de Patagones- Buenos Aires. Laboratorio de teledetección y SIG- EEA H. Ascasubi.
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