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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE CIENCIAS SOCIALES ESCUELA DE GEOGRAFÍA Ecología del paisaje: análisis de la pérdida y fragmentación de ecosistemas boscosos en el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce, 1979 - 2013. Puntarenas, Costa Rica Tesis para optar por el grado de Licenciatura en Geografía Sustentante: Bryan Alemán Montes Ciudad Universitaria Rodrigo Facio 2014 Dedicatoria A mis padres Norma y Pedro, pilares fundamentales en mi vida, y quienes inculcaron en mi valores y principios esenciales de la vida: respeto, trabajo y perseverancia. A tía Jeanneth, por el apoyo y los consejos, sin duda alguna, un ejemplo de superación. Agradecimientos En primera instancia quiero agradecer a mis hermanos Yinneth, Kendy y Yeison, así como mis primos Luis, José y Ángel, con quienes he compartido toda mi vida y de quienes he aprendido valores importantes para mi formación como persona. A los Guardaparques del Área de Conservación Osa, que han entregado esfuerzo, dedicación y gran parte de sus vidas a la conservación de los ecosistemas naturales de la península de Osa. En particular quisiera mencionar a mi padre Pedro, así como a mis tíos Zenen Alemán y Miguel Segura, además de todos aquellos guardaparques que he escuchado desde que era niño, entre los que recuerdo: Emiliano, María Felix, Paulino, Placido, Adolfo, Melchor, Chacón, Beltrán, Eliecer, Rodolfo, Marcos, Catalina, Jessica, Allan, Stephanie, Dennis y todos los que día con día aportan a la conservación de la Península. Mención particular merece el profesor Guillermo Artavia Rodríguez, quien con apoyo y asesoría hizo posible la concusión de esta investigación. Sus aportes y consejos fueron fundamentales para lograr los objetivos planteados. A la profesora Isabel Avendaño y los profesores Guillermo Brenes, Gilbert Vargas y William Zúñiga, quienes con valiosas recomendaciones y observaciones enriquecieron el presente trabajo. Agradezco también a los profesores Víctor Cortés, Silvia Meléndez, Francisco Solano y Rafael Arce por las enseñanzas y aportes a lo largo de mi formación profesional. A Juan José Jiménez por la colaboración y recomendaciones durante la investigación; así como a Arturo Mora quien me apoyo durante el trabajo de campo. A Adolfo Gómez coordinador del Sistema de Información Geográfica de la UCR, quien colaboro información importante para la ejecución de la investigación. Y por supuesto a todos mis compañeros y amigos con quienes compartí grandes momentos en clases, giras y actividades, y de quienes he recibido grandes aportes y colaboraciones, no menciono el nombre de ninguno de ellos, para no cometer omisiones injustas. iA todos Muchas Gracias! 2 Tribunal examinador Director de tesis Miembro del comité asesor Miembro del comité asesor Directora o representante de la Escuela de Geografía Decano o representante Sustentante ÍIAiG §ud/errno Arfcur1ct '1?odríy.ue.z M.Sc. Luis Guillermo Artavia Rodríguez rofesor Escuela de Geografía M.Sc. Luis Guillermo Brenes Quesada Profesor Escu~la de Geografía ' Jiménez Espinoza Administrador Reserva orestal Golfo Dulce Profesor Escuela de Geografía Dra. Isabel Avendaño Flores Profesora Escuela de Geografía Bryan Alemán Montes 3 Resumen Esta investigación es un aporte a la conservación de los bosques de la Reserva Forestal Golfo Dulce (RFGD) desde la perspectiva geográfica; entendiendo que el paisaje es dinámico, y modificado por la interacción entre los elementos abióticos, bióticos y antrópicos. Se realiza un análisis de la modificación del paisaje en el sector noreste de la RFGD desde el año 1979 hasta el año 2013. Este análisis busca clarificar la manera en que se produjeron las alteraciones de los bosques naturales del área de estudio desde la creación de la Reserva hasta el año 2013, para esto se establecieron los años 1979, 1992 y 2011, como los puntos de referencia para calcular y analizar las alteraciones en el paisaje. Dichas alteraciones están relacionadas con eventos sociales, económicos y ambientales que influyeron en la alteración del paisaje entre esos años. En el primer capítulo, se enmarcan los aspectos generales del proyecto donde se define el problema, los objetivos y la justificación de la investigación; así como el marco conceptual sobre el cual se desarrollan los contenidos. En el segundo capítulo, se incluye los aspectos metodológicos que guiaron la investigación en el cumplimiento de los objetivos. En la comparación de la fragmentación del bosque en los años 1979, 1992 y 2011, se utilizó el índice de fragmentación de Garrutxaga (2003) citado por Baltodano y Zamora (2010), así como algunas métricas del paisaje calculadas con el Path Analyst de ArcGis 10.0 y los índices de variación del paisaje (Vargas, 2008). En el caso de los sitios potenciales para la restauración ecológica y aquellos con mayor potencial de pérdida de bosque, se utilizó la metodología de pares de Saaty para ponderar los pesos de las variables incluidas en la evaluación multicriterio. En el tercer capítulo, se abordan aspectos biofísicos, sociales y económicos del área de estudio. Este capítulo adquiere relevancia cuando se comprende que la ocupación del espacio geográfico, por parte de las personas, responde a un orden lógico más que a circunstancias del azar. En este también se incluye, un panorama actualizado de las características sociales y económicas de la población dentro del área de interés. El cuarto capítulo se centra en analizar la pérdida y fragmentación de los ecosistemas de bosque en los años 1979, 1992 y 2011 para luego vincularlos con cambios históricos que ocurrieron durante ese intervalo temporal. Por ejemplo, el incentivo a la producción 4 ganadera en la década de 1980, fue determinante en el aumento de la pérdida y fragmentación de bosques entre 1979 y 1992. Por otro lado, el cambio de paradigma en la utilización de los recursos naturales después de la década de 1990, ocasionó una reducción en la tasa de pérdida de bosque pasando de 0,82km2/año entre 1979 y 1992 a 0,15km2/año entre 1992 y 2011. En el quinto capítulo, se aborda la definición de sitios potenciales a intervenir por parte de los organismos pertinentes. Por un lado, se definen aquellas áreas potenciales para la restauración de los ecosistemas alterados, de los cuales se precisaron seis sitios como prioritarios y con potencial de restauración. Por otra parte, se establecieron los sitios que presentan los mayores riesgos de sufrir pérdida de ecosistemas de bosque. En el último capítulo, se brinda un conjunto de conclusiones sobre el desarrollo de la investigación, además, se indican una serie de recomendaciones que podrían ser pertinentes para el desarrollo de estrategias de conservación que se implementen de manera conjunta entre el MINAE y las comunidades locales. Se espera que los resultados de esta investigación puedan apoyar los planes estratégicos de prevención y conservación dentro del área de estudio. 5 Tabla de contenidos Capítulo 1 : Aspectos generales ............................................................................................ 11 1.1. Introducción ................................................................................................................................. 11 1.2. Ubicación del área de estudio ...................................................................................................... 12 1.3. Problema de estudio .................................................................................................................... 14 1.4. Justificación .................................................................................................................................. 14 1.5. Objetivos ......................................................................................................................................17 1.5.1. Objetivo general ................................................................................................................... 17 1.5.2. Objetivos específicos ............................................................................................................ 17 1.6. Antecedentes ............................................................................................................................... 18 1.7. Marco conceptual ........................................................................................................................ 22 1.7.1. 1.7.2. 1.7.3. 1.7.4. 1.7.5. 1.7.6. Áreas protegidas en Costa Rica ............................................................................................ 22 La ecología del paisaje y su importancia para el análisis espacial ....................................... 24 La configuración espacial del paisaje: mosaico del paisaje .................................................. 29 Cuantificación de las variaciones del paisaje ...................................................................... .33 La evaluación multicriterio en la toma de decisiones .......................................................... 34 Configuración del paisaje: uso de la tierra ........................................................................... 35 Capítulo 2 : Marco metodológico .......................................................................................... 38 2.1. Introducción ................................................................................................................................. 38 2.2. Caracterización biofísica y socioeconómica ................................................................................. 38 2.3. Análisis espacio-temporal de la pérdida y fragmentación de bosques ....................................... .38 2.4. Determinación de sitios potenciales para la restructuración ecológica y las áreas potenciales de sufrir pérdida de ecosistemas de bosque ................................................................................................ 43 2.5. Jerarquización de variables .......................................................................................................... 49 Capítulo 3: Aspectos biofísicos y socioeconómicos ............................................................... 52 3.1. Introducción ................................................................................................................................. 52 3.2. Componentes biofísicos del área de estudio y su importancia en los patrones de alteración de los paisajes naturales ............................................................................................................................... 52 3.3. Características sociales y económicas: pasado y presente .......................................................... 67 3.3.1. 3.3.2. Procesos de colonización ..................................................................................................... 67 Caracterización y ocupación de la población ....................................................................... 68 Capítulo 4: Análisis espacio-temporal de la fragmentación de bosques dentro del área en estudio, 1979 - 2011 ............................................................................................................. 73 4.1. Introducción ................................................................................................................................. 73 4.2. Paisaje antes del decreto de creación de la Reserva Forestal Golfo Dulce .................................. 73 6 4.3. Uso de la tierra heredado a la RFGD en 1979 .............................................................................. 75 4.3.1. Métricas de paisaje para el año 1979 .................................................................................. 76 4.4. Modificación del paisaje en la RFGD desde la creación hasta 1992 ............................................ 78 4.4.1. 4.4.2. Métricas de paisaje para el año 1992 .................................................................................. 82 f ndices de variación del paisaje entre 1979 y 1992 ............................................................. 83 4.5. Modificación del paisaje en la RFGD desde 1992 hasta el 2011.. ................................................ 84 4.5.1. 4.5.2. Métricas del paisaje para el año 2011 ................................................................................. 92 Índices de variación en el paisaje (1992 - 2011} .................................................................. 93 Capítulo 5: Determinación se sitios potenciales a restaurar y a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación ............................................................................... 94 5.1. Introducción ................................................................................................................................. 94 5.2. Uso de la tierra en los años 2011 y 2013, en el sector noreste de la RFGD ................................. 94 5.2.1. 5.2.2. Uso de la tierra para febrero 2011.. ..................................................................................... 94 Uso de la tierra para marzo de 2013 .................................................................................... 98 5.3. Determinación de sitios potenciales para restaurar los ecosistemas alterados ........................ 102 5.4. Determinación de sitios potenciales a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación ........................................................................................................................................ 110 Capítulo 6: Conclusiones y recomendaciones ..................................................................... 117 Conclusiones .......................................................................................................................................... 117 Recomendaciones .................................................................................................................................. 119 Referencias bibliográficas utilizadas ...................................................................................................... 122 Índice de cuadros Cuadro 1.1: Áreas silvestres protegidas de Costa Rica, 2010 ...................................................................... 23 Cuadro 2.1: Características de los usos de la tierra .................................................................................... .39 Cuadro 2.2: Escala de juicios de valor definidos por Saaty, 1977 y 1980 ................................................... .50 Cuadro 2.3: Valores de consistencia aleatoria definidos por Saaty ............................................................ .51 Cuadro 3.1: Áreas por rangos de pendiente y en función del relieve ......................................................... 62 Cuadro 3.2: Distribución de la población ocupada por sector de producción, 2011. ................................. 71 Cuadro 5.1: Matriz A de comparación y vector principal para los sitios potenciales a restaurar los ecosistemas alterados ................................................................................................................................ 103 Cuadro 5.2: Matriz A' para los sitios potenciales a restaurar los ecosistemas alterados .......................... 104 Cuadro 5.3: Matriz W para los sitios potenciales a restaurar los ecosistemas alterados ......................... 104 Cuadro 5.4: Propietarios/ocupantes de las fincas en los sitios críticos y con potencial para restaurar los ecosistemas alterados ................................................................................................................................ 109 Cuadro 5.5: Propietarios/ocupantesde fincas en las zonas críticas sin potencial para restaurar los ecosistemas alterados ................................................................................................................................ 109 7 Cuadro 5.6: Matriz A y vector principal para los sitios potenciales a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación ........................................................................................................ 112 Cuadro 5.7: Matriz A' para los sitios potenciales a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación ............................................................................................................................................ 113 Cuadro 5.8: Matriz W para los sitios potenciales a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y proceso de fragmentación ............................................................................................................................................ 113 Cuadro 5.9: Poseedores de fincas en las zonas potenciales a sufrir pérdida de bosques y procesos de fragmentación .•.......................................................................................................................................... 116 Índice de figuras Figura 1.1: Pérdida de hábitats naturales .................................................................................................... 27 Figura 3.1: Playas de bolsillo en Los Mogos ................................................................................................. 56 Figura 4.1: Tochas madereras dentro de la Reserva Forestal Golfo Dulce .................................................. 85 Figura 4.2: Suital Lodge y El Mirador Osa proyectos ecoturísticos .............................................................. 88 Figura 4.3: Establecimiento de la palma de aceite en Bahía Chal. .............................................................. 92 Figura 5.1: Bosque de Yolillo en la parte norte del área de estudio ............................................................ 96 Figura 5.2: Plantación de palma de aceite en antiguo protrero en los alrededores de Los Mogos ............ 99 Figura 5.3: Sustitución de tacotales porpalma de aceite, cerca de San Juan ............................................ 100 Figura 5.4: Configuración espacial de las variables para definir los sitios potenciales para restaurar los ecosistemas alterados ................................................................................................................................ 102 Figura 5.5: Sitio 6, tacotal que antes fue una plantación de melina ......................................................... 107 Figura 5.6: Sitio 5, pastos rodeados por una área de tacotal. ................................................................... 107 Figura 5.7: Sitio 3, tacotal en lo que antes fue una plantación de melina ................................................. 108 Figura 5.8: Sitio 2, área de pastos inmersa en zona de ta cota les .............................................................. 108 Figura 5.9: Sitio B, cercanías del cruce a San Juan ..................................................................................... 110 Figura 5.10: Configuración espacial de las variables utilizadas para definir los sitios potenciales a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación ............................................................ 111 Índice de gráficos Gráfico 3.1: Estructura de la población dentro del sector noreste de la RFGD, 2011. ................................ 71 Gráfico 4.1: Uso de la tierra en el área de estudio, 1979 ............................................................................ 75 Gráfico 4.2: Exportaciones de carne vacuna en Costa Rica, 1980 - 2004 .................................................... 78 Gráfico 4.3: Uso de la tierra en el área de estudio, 1992 ............................................................................ 79 Gráfico 4.4: Visita de turistas nacionales e internacionales a las áreas silvestres protegidas de Costa Rica; 2005 - 2012 .................................................................................................................................................. 87 Gráfico 4.5: Visitación al P.N. Corcovado y R.B. Isla del Caño, 2005 - 2012 ............................................... 87 Gráfico 4.6: Uso de la tierra en el área de estudio, febrero 2011 Escala 1:80.000 ..................................... 90 Gráfico 5.1: Uso de la tierra en el área de estudio, febrero de 2011 Escala 1:20.000 ................................ 95 Gráfico 5.2: Uso de la tierra en el área de estudio, marzo 2013 ................................................................. 98 8 Índice de mapas Mapa 1.1: Ubicación del área de estudio: Sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce, Costa Rica 13 Mapa 1.2: Ubicación del área de estudio en el contexto de las Áreas Silvestres Protegidas de la península de Osa, Costa Rica ........................................................................................................................................ 16 Mapa 3.1: Unidades litológicas en el área de estudio ................................................................................ .54 Mapa 3.2: Dinámica geomorfológica en el área de estudio ........................................................................ 57 Mapa 3.3: Zonas de vida y rangos de precipitación en el área de estudio .................................................. 59 Mapa 3.4: Variación de la pendiente calculada en porcentajes .................................................................. 61 Mapa 3.5: Subórdenes de suelos y red hídrica en el área de estudio ......................................................... 64 Mapa 3.6: Capacidad de uso de las tierras en el área de estudio ............................................................... 66 Mapa 3.7: Densidad de población en el área de estudio ............................................................................ 70 Mapa 4.1: Uso de la tierra en el sector noreste de la RFGD. Costa Rica, 1979 ........................................... 77 Mapa 4.2: Uso de la tierra en el sector noreste de la RFGD. Costa Rica, 1992 ........................................... 81 Mapa 4.3: Uso de la tierra en el sector noreste de la RFGD. Costa Rica, febrero 2011 Escala 1:80.000 ... 91 Mapa 5.1: Uso de la tierra en el sector noreste de la RFGD. Costa Rica, febrero 2011 Escala 1:20.000 ... 97 Mapa 5.2: Uso de la tierra en el sector noreste de la RFGD. Costa Rica, marzo 2013 ............................. 101 Mapa 5.3: Sitios potenciales para restaurar ecosistemas alterados, abril 2014 ....................................... 106 Mápa 5.4: Sitios potenciales a sufrir pérdida de ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación, abril 2014 ................................................................................................................................................... 115 9 ACOSA: Área de Conservación Osa ASP: Áreas Silvestres Protegidas Lista de acrónimos ASCONA: Asociación de Servicio Comunitario Nacional y Ambiental CBM: Corredor Bilógico Mesoamericano CCT: Centro Científico Tropical CORFOGA: Corporación Ganadera Nacional CRTMOS: Costa Rica Transversal de Mercator 2005 CRUSA: Fundación para la Cooperación Costa Rica Estados Unidos FAO: Food and Agriculture Organization FONAFIFO: Fondo Nacional de Financiamiento Forestal INEC: Instituto Nacional de Estadística y Censo ITCO: Instituto de Tierras y Colonización (ahora INDER) MAG: Ministerio de Agricultura y Ganadería MINAE: Ministerio de Ambiente Energía ONG: Organización no-gubernamental ONU: Organización de Naciones Unidas OPF: Osa Productos Forestales RFGD: Reserva Forestal Golfo Dulce SINAC: Sistemas Nacional de Áreas de ConservaciónTNC: The Nature Conservancy UFCO: United Fruit Company UGM: Unidad Geoestadística Mínima ZCI: Zona de Convergencia Intertropical 10 Capítulo 1 : Aspectos generales 1.1. Introducción Las temáticas vinculadas con la gestión de los bosques han tomado relevancia nacional e internacional en las últimas décadas. La FAO declaró al 2011 como el Año Internacional de los Bosques con el objetivo de establecer programas donde prevalezca el desarrollo sostenible y los bosques aumenten la importancia ecosistémica. Además de la necesidad de manejar los bosques de manera adecuada con miras de mitigación y adaptación del cambio climático y la necesidad de disminuir la deforestación (ONU, 2011). A escala nacional existe un conjunto de lineamientos que buscan mejorar las condiciones de los remanentes de bosque; por ejemplo en el Plan Nacional de Desarrollo del 2010, se plantea reducir la deforestación y la degradación de los bosques en un 2Lfl/o (Gobierno de Costa Rica, 2010), además existen otras propuestas como las del SINAC del año 2010 que pretenden desarrollar políticas para la recuperación y protección de ecosistemas frágiles. Estos dos ejemplos evidencian la importancia que han tomado los bosques en la actualidad. Los pocos controles, la nula planificación territorial y la necesidad de nuevos espacios para cultivar, han reconfigurado el paisaje en función de las necesidades de los seres humanos, dando como resultado la sustitución de paisajes naturales por otros donde las actividades antrópicas son evidentes. Por esta razón, para comprender los paisajes actuales, es necesario conocer cuáles fueron los actores sociales, económicos y políticos que tuvieron injerencia en la configuración histórica del paisaje. A pesar de que en Costa Rica existe un conjunto de áreas protegidas con distintas categorías de manejo, se desconoce cuáles son los impactos negativos ocasionados en estos paisajes naturales, de ahí que surge la necesidad de investigar las condiciones actuales de estas áreas para así brindar sugerencias para una gestión adecuada. Por esta razón, el presente trabajo pretende brindar un aporte, con visión geográfica, a las autoridades de la Reserva Forestal Golfo Dulce (RFGD), sobre el proceso de transformación del paisaje y las condiciones actuales del área protegida. Dicho aporte está enmarcado en la temática de la geografía del paisaje donde se analiza la pérdida y fragmentación de ecosistemas boscosos en el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce (mapa 1.1) en el periodo 1979 - 2011. A la vez, se establecen los 11 vínculos de dicho fenómeno con los cambios sociales, económicos y políticos de la zona. Se espera que el análisis sea un aporte valioso para la toma de decisiones oportunas y pertinentes dentro del área protegida. Este trabajo también aporta un mapa detallado del uso de la tierra del sector noreste de la RFGD para marzo de 2013, fecha en que se realizó con una actualización en campo del mapa realizado para el año 2011. Además, tomando como base este insumo, se realizó un análisis multicriterio para establecer los sitios con mayores potenciales para restaurar los ecosistemas naturales y para definir aquellos lugares que poseen mayores riesgos de sufrir pérdida y una eventual fragmentación estructural del bosque. 1.2. Ubicación del área de estudio El área de estudio se ubica en el sector norte del Golfo Dulce en la costa pacífica de Costa Rica, entre las coordenadas geográficas 08º 41' y 08º 50' de latitud Norte y 83º 30' y 83º 16' de longitud Oeste; o bien entre las coordenadas planas: 555.000 m - 580.900 m Este y 960.500 m - 976.400 m Norte en la proyección CRTM05 (mapa 1.1). La investigación abarca el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce que cubre parte de los distritos Piedras Blancas y Sierpe del cantón Osa en la provincia Puntarenas. Se extiende por una superficie de 162,3 kilómetros cuadrados (16.230 hectáreas) y abarca el 28,0S°/o del área total de la Reserva. Posee una forma de polígono irregular que responde a los límites e del área protegida. La función de corredor biológico entre tres áreas protegidas fue el criterio que prevaleció para la elección de este sector como área de estudio. Las comunidades más importantes que comprende el área de estudio son Rincón, Bahía Chal, Los Mogos y Santa Cecilia (cfr. mapa 1.1). La mayoría de estas poblaciones surgieron como resultado de la instauración de la Compañía Bananera en la región Sur de Costa Rica en 1937, así como producto de la llegada de personas provenientes de Panamá en busca de nuevas tierras (Barquero, 1988 y Royo, 2008). Estas comunidades se ubicaron paralelas a la vía que comunica Chacarita con Rincón. Los distritos aledaños al área de estudio son Puerto Jiménez, Sierpe, Piedras Blancas, Palmar y Golfito (mapa 1.2), y en conjunto sumaban 38.231 habitantes en el 2011 (INEC, 2011). Todos forman parte de la Región Brunca que tuvo uno de los mayores índices de pobreza y pobreza extrema del país en el año 2011 (INEC, 2011). La presencia de 12 1 Mapa 1.1: Ubicación del área de e.~tudio: Sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce, Costa Rica - < io~fo 011/,·e o 1 5 - 1•1 11r.u ,, .\imhologill e l~lados Rio., <·am1noi. [=:J Ar~:i J..o ~ .. 1uJ1u ~ Umuc d1i.tntal 1 lith.lf'Ull<• ,_,, Hn"" . .fk.-01 .\f, ''".., I ,,..ni .. 1 ·11n.,. J.· .'tíwd. l . .. "'" I .~•11##1 l lf lt 1.41/.zo ."tlllX¡ /'n" l'\ ·non t ·1t1.\tm ,..,,,"" .. , ;_\,\,/ .fi\r1 .'fl/.f habitantes en condición de pobreza vuelve vulnerables los ecosistemas naturales por la necesidad de explotar los recursos naturales para lograr la subsistencia. 1.3. Problema de estudio La creciente presión sobre los recursos naturales y los cambios en el uso de la tierra, han causado la pérdida y la fragmentación de ecosistemas boscosos en el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce, desde 1979 hasta la actualidad. La fragmentación trae consigo una serie de consecuencias que pone en riesgo la biodiversidad de la zona. Este problema inicia con la pérdida de ecosistemas hábitat que de no ser controlado a tiempo, conllevaría a una fragmentación de bosques. Con ello, los hábitats remanentes serían más vulnerables de sufrir una degradación. De manera directa las especies animales y vegetales son afectadas debido a la disminución de los hábitats disponibles. Esto ocasionaría una baja en la cantidad de especies y una presión sobre los hábitats remanentes (Bustamante y Grez, 1995). El proceso de pérdida y fragmentación de bosques afecta los ecosistemas naturales y ocasiona degradación en las propiedades de los habitantes. Por otra parte, el MINAE desconoce cuáles son los procesos socioeconómicos asociados a la pérdida y fragmentación boscosa, así como, cuál es el estado actual del área. Con esto, se ve imposibilitado para desarrollar programas en conjunto con las comunidades, que procuren restablecer la conectividad. Finalmente, la fragmentación puede incidir de manera negativa en las especies vegetales y animales porque se deben restringir a un ecosistema alterado. 1.4. Justificación El análisis de pérdida y fragmentación de ecosistemas boscosos ha tomado importancia debido a las alteraciones que están sufriendo los ambientes naturales; se trata de un fenómeno que amenaza las funciones ecológicas y la biodiversidad de los bosques (García y Saura, 2005). La península de Osa y en particular, la Reserva Forestal Golfo Dulce están inmersas en esta realidad, donde las intervenciones antropogénicas y los cambios en el uso de la tierra han creado paisajes con ecosistemas boscosos fragmentados. La Reserva fue creada en 1978 y carece de estudios actualizados que muestren la forma en que se dieron los procesos mencionados. Por tanto, se desconoce cuáles fueron las causas y las consecuencias de la alteración en el paisaje. 14 Con laapertura de la Carretera lnteramericana Sur y la ruta Chacarita - Puerto Jiménez, a finales de la década de 1970, se facilitó el cambio en el uso de la tierra de bosques a pastos, además, la explotación de los recursos madereros, dentro de la Reserva Forestal Golfo Dulce, tomó importancia en la década de 1980. El Estado potenció y promocionó el cambio de uso de la tierra de bosques con los procesos de colonización agrícola dirigida y no dirigida, que son los principales causantes de la pérdida y fragmentación de bosques en el área de estudio. La explotación maderera o la simple eliminación del bosque para sembrar pastos ocasionaron una disminución en la conectividad de bosques. Esto imposibilita que especies animales y vegetales puedan dispersarse con normalidad. Estas modificaciones han traído consigo la pérdida de hábitats naturales y una posterior fragmentación del bosque, fenómeno que se intensificó en las décadas de 1980 y 1990 (Maldonado, 1997). La zona de estudio contempla la parte más angosta de la Reserva Forestal Golfo Dulce, y quizá la más vulnerable dadas las facilidades de acceso lo que ha permitido, una mayor presión sobre los recursos naturales. De hecho, los potreros a orillas de la carretera, en la localidad de Los Mogos y las plantaciones de palma de aceite en Chacarita son ejemplos claros de dicha presión. La importancia de investigar el área de estudio radica en su función de corredor entre tres áreas silvestres protegidas que tienen una alta diversidad: el Parque Nacional Corcovado, el Humedal Nacional Térraba-Sierpe y el Parque Nacional Piedras Blancas (mapa 1.2). Estas conforman el último remanente de bosque muy húmedo tropical de América Central (Maldonado; 1997). Además The Nature Conservancy (TNC) ha designado la península de Osa como uno de los sitios prioritarios para la conservación en Costa Rica (Céspedes, 2006). El área de estudio adquiere mayor relevancia cuando se toma en cuenta la importancia para mantener el equilibrio de los endemismos en los ecosistemas naturales de la península de Osa. Otra de las motivaciones para la elección de esta área fue la accesibilidad y las facilidades en logística que ofrece la administración de la Reserva Forestal Golfo Dulce. Finalmente la investigación mostrará los cambios que se han dado en el paisaje en los últimos 35 años. Se espera que el producto de esta investigación se 15 utilice como un insumo para la toma de decisiones y para actuar sobre las zonas prioritarias a intervenir. 1 Mapa 1.2: Ubicación del área de estudio en el contexto de la.\· Áreas Silvestres Protegidas de la pe11í11.rnla de O.m, Costa Rica - LJ .l.l~d~ ·--L o """"'\.· I ,•·.····'''°''° ·~"' ~ h·~ ~lMMlll ( ,..~.,._adtf D r.r .... ~........, ,...,...,, tuan.. ... D H'll!l•.:4.t s .. urttw.I ,~,,, ...... ~ l~1t'•••Jor~ ,.."" .... ~: ...... ..,..,..., f.,. . .._. t Mf"hn J.. \ 1u.I l••c'lllL.J: .)ullAltr /ff • ' ftl.J,, :VWl!ft l'heo·•\'JI""' l '/t/llnl ,,,,"16, .... _..,¡) Temporalmente el análisis inicia en 1979, fecha próxima al año de creación de la RFGD (creada en 1978). Posteriormente, se analiza el año 1992 porque este identifica dos eventos socio-económicos relevantes en la zona, el primero de el los es el auge de la ganadería en la década de 1980 y el otro es, la explotación maderera a finales de dicha década y principios de la década de 1990 (Maldonado, 1997). Por último, se analiza el año 2011 y se realiza una actualización al año 2013, completando el escenario que sirve para la toma de decisiones en el área protegida. El proyecto de investigación se enmarca en convenios internacionales y nacionales como el Convenio sobre la Diversidad Biológica, donde se establecen como objetivos rehabilitar y restaurar los ecosistemas degradados y las especies amenazadas; además, se considera 16 la conservación y el uso sostenible de la biodiversidad como componentes de la planificación y toma de decisiones políticas (CDB, s.f.). Se espera que los insumos obtenidos del presente trabajo aporten en la consolidación de paisajes conectados en Mesoamérica, permitiendo la dispersión y el movimiento de plantas y animales y cumpliendo con uno de los objetivos principales del Corredor Biológico Mesoamericano que es, buscar conectividad entre paisajes generando beneficios para las familias y la comunidades locales. La investigación es compatible con los lineamientos establecidos por el Gobierno de Costa Rica, en el Plan Nacional de Desarrollo y en el Plan Estratégico para el quinquenio 2010 - 2015 del Sistema Nacional de Áreas de Conservación donde se establece un conjunto de acciones que procuran mejorar la protección de los recursos naturales así como, la restauración de áreas degradadas (Gobierno de Costa Rica, 2010 y SINAC, 2010). La investigación se vincula de manera adecuada con las tres acciones estratégicas mencionadas. En síntesis, se puede señalar que la investigación está enmarcada en legislación nacional y convenios nacionales e internacionales, que buscan mejorar el uso sustentable de los bosques naturales y artificiales que quedan en pie en el territorio nacional. 1.5. Objetivos 1.5.1. Objetivo general ../ Analizar la pérdida y fragmentación de ecosistemas boscosos en el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce, desde 1979 hasta el año 2013. 1.5.2. Objetivos específicos ../ Caracterizar biofísica y socialmente el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce mediante una revisión bibliográfica, para comprender la estructura y la dinámica del área de estudio . ../ Analizar el proceso de transformación del paisaje en el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce a través de una cartografía temática, para comprender su evolución espacio temporal en los años 1979, 1992, 2011 y 2013 . ../ Analizar las causas socio-económicas que potenciaron la transformación del paisaje en el sector noreste de la Reserva Forestal Golfo Dulce, con el fin de comprender las razones de la modificación en la cobertura boscosa. 17 ./ Definir, mediante un análisis multicriterio, los sitios con mayor potencial para la restauración ecológica así como las áreas con mayor potencial de sufrir pérdida de los ecosistemas de bosque y procesos de fragmentación 1.6. Antecedentes La necesidad de estudiar y conocer los cambios histórico-geográficos que ha sufrido el paisaje, ha dado como resultado el surgimiento de metodologías que tratan de demostrar la evolución. Está claro que las técnicas van a estar en función de los objetivos y perspectivas del investigador; por ejemplo, existen metodologías que permiten determinar el grado de fragmentación en ecosistemas boscosos naturales o antropizados, para así, estimar las implicaciones que puede tener este fenómeno en la diversidad y el flujo de especies. Este es el caso del análisis de fragmentación boscosa que realizó Vargas (2008) en un sector del proyecto Geotérmico Miravalles (Costa Rica), quien pretendía establecer una metodología para medir y comparar la fragmentación de bosque en años distintos, con esto se obtiene un panorama claro de cuál fue la evolución de la fragmentación del bosque y cuáles son las políticas o cambios que potenciaron las modificaciones en el paisaje. Otro análisis de fragmentación de bosques fue el realizado por Granados y León (2013) con objetivo de brindar pautas para la protección del recurso hídrico aprovechando la legislación nacional vigente y las organizaciones comunales. En ambos trabajos se coincide que la fragmentación boscosa es el resultado de la alteración antrópica o natural de los ecosistemas boscosos. Cuando el ser humano es el causante de esta fragmentación, es posible que el inicio esté dado por un proceso de deforestación que surge de la necesidad de la búsqueda de recursos para sobrevivir y aumentar los beneficios económicos. Se debe tener claro que la deforestaciónno siempre lleva a la fragmentación. Para que esta se produzca, debe existir una separación física del bosque. Cuando la disgregación se genera, el paisaje deja de ser homogéneo para convertirse en un espacio conformado por remanentes de bosque original inmersos en una matriz de hábitats transformados (Kattan, 2002). El proceso de fragmentación se produce de manera progresiva y rápida provocando un drástico impacto en el tamaño, la distribución, la forma, la disponibilidad y la cantidad de 18 hábitat para la vida silvestre, simultáneamente ocasionando una modificación de la vida silvestre en el lugar (Pinto y Ruíz de Centurión, 2010). Generalmente, los paisajes impactados por acciones antropogénicas como la desforestación, se encuentran unidos por franjas de bosques riparios, cercas vivas y algunos remanentes de bosque original. Todos estos elementos se encuentran inmersos en una matriz de potreros y cultivos anuales (Sánchez atal, 2005). En Costa Rica, la cobertura boscosa disminuyó en un 50'/o en la segunda mitad del siglo XX (Céspedes, 2006). Para explicar este fenómeno Vargas (2008) relaciona el grado de fragmentación de los paisajes naturales con la inserción de la economía de Costa Rica dentro de las demandas del mercado mundial. Para este autor, a partir de 1950 ocurrió una fuerte expansión de la frontera agrícola, que en muchos casos, fue patrocinada por el Estado a través del Instituto de Tierras y Colonización (ITCO) posteriormente llamado Instituto de Desarrollo Agrario (IDA) y actualmente llamado Instituto de Desarrollo Rural (INOER). En el periodo de 1980 a 1995, la cobertura boscosa en la península de Osa se redujo en un 16%. La mayor pérdida de hábitat natural se produjo en los territorios ocupados por asentamientos del IDA (Rosero et al., 2002). Ello permite afirmar que el proceso de colonización dirigida por el Estado, tuvo fuertes implicaciones en los bosques de la península de Osa. Aunque a escala nacional, entre 1987 y 2000, se produjo un aumento de casi un 8% de la cobertura forestal, el grado de fragmentación en la península de Osa continúa aumentando (Calvo et al., 1999). Pinto y Ruíz de Centurión (2010) mencionan que el aumento en la deforestación está relacionado con la búsqueda de nuevas tierras para satisfacer las demandas de alimentos y de materias primas como la madera; a esto se debe agregar la falta de políticas claras en el manejo de los recursos naturales. Rosero et al. (2002) establece una relación entre el crecimiento de la población y la reducción de la cobertura vegetal en la península de Osa, para este autor el proceso de colonización tiene cuatro episodios: ../ El descubrimiento de oro en la península de Osa y la instalación de la Unit Fruit Company en la zona sur, todo esto en la década de 1930. 19 ./ De 1947 a 1960, la migración asociada a la construcción de la Carretera lnteramericana Sur creció y también ocurrió un aumento en la deforestación para habilitar terrenos dedicados a la ganadería. Además, en 1957 Osa Productos Forestales (OPF) compró 70.000 hectáreas en la península dejando a muchos pobladores sin tierra. Esto ocasionó un conflicto entre OPF y los campesinos que da como resultado una recolonización no dirigida y un cambio en el uso de la tierra . ./ La consolidación de áreas con categorías de protección restrictivas: Parque Nacional Corcovado (1975), Reserva Forestal Golfo Dulce (1978) y el Territorio Indígena Guaymí (1985). Lewis (1982) menciona que el descubrimiento del oro en la península de Osa y la consolidación de la Compañía Bananera en el Pacífico Sur, generó un aumento de la inmigración de personas que de manera indirecta propició la transformación de paisajes naturales a fincas ganaderas que pretendía satisfacer la demanda de carne. Esta hipótesis es respaldada por Royo (2008), que al realizar una revisión de los censos de población de Costa Rica establece que en el año 1927 el cantón Osa tenía 1.195 habitantes y para 1950 la cantidad de población era de 11.528 habitantes lo que indica un aumento de más de lOOCJ>/o. Por otra parte, la instalación de la Compañía Bananera en Puerto Jiménez con fines de investigación y compra de banano a pequeños productores, motivó nuevamente la sustitución de bosques por plantaciones de banano; sin embargo, en 1942 las enfermedades provocan el cierre de la agencia dando como resultado desempleo en la zona (Borowi, 1996). A finales de la década de 1950 la empresa Osa Productos Forestales se instaló en la zona con el objetivo de explotar47.000 hectáreas de bosque. Para lograrlo instaló un centro de operaciones en Rincón; y se hizo acompañar de nuevas tecnologías e infraestructura, principalmente de caminos que se convirtieron en los nuevos focos de colonización (Lewis, 1982). En 1978 se habilitó la trocha que comunica Chacarita con Rincón convirtiéndose en el principal foco de colonización dentro del área de estudio (Lewis, 1992), más aún, si se toma en consideración que en 1984 la Compañía Bananera cerró las operaciones en la 20 zona, dejando un ambiente de desempleo que causó alteraciones en los bosques (Barquero, 1988 y Royo, 2003). Maldonado {1997) realizó un análisis de uso de la tierra y fragmentación de bosque para algunas áreas críticas del Área de Conservación Osa. Dentro de las conclusiones menciona que las áreas que no están dentro de los parques nacionales, se encuentran fragmentadas, esta condición pone en riesgo el objetivo principal de la Reserva que es brindar la conexión entre: el Parque Nacional Corcovado, el Parque Nacional Piedras Blancas y el Humedal Nacional Térraba-Sierpe. Otra de sus conclusiones es que un 22,5% de las tierras de la Reserva, estaban ocupadas por pastos. Desde el ámbito de la geografía los aportes en la península de Osa son variados; por ejemplo González (1993) abordó los problemas sociales y ambientes de la extracción del oro en la Península, llagando a la conclusión que la actividad minera no mejora las condiciones de vida de los oreros, pero las alternativas productivas son tan limitadas que los coligalleros están restringidos a continuar con la actividad. Además, los impactos ambientales de la extracción generan un deterioro de los ecosistemas acuáticos y terrestres de la península de Osa. Por otra parte, Arias (1993) realizó un análisis de la geomorfología y la dinámica litoral en la cuenca alta del golfo Dulce, donde definió las unidades geomorfológicas presentes en la zona, con el objetivo de brindar un panorama general del potencial y las limitaciones de los ambientes costeros alrededor del golfo Dulce; el autor concluye que es urgente establecer medidas que regulen la explotación en estas áreas con el fin de evitar el deterioro provocado por el desarrollo sin control. Otro aporte de la geografía en la zona fue la tesis de Barquero (1988) que realizó un diagnóstico ambiental y zonificación de la cuenca del río Rincón; este autor incorpora la participación campesina en el proceso de zonificación y concluye que la principal causa del deterioro ambiental en la península de Osa fue la búsqueda de nuevas tierras para solventar la falta de fuentes de trabajo y la pérdida de fertilidad de los suelos. Al finalizar este apartado se obtiene un esbozo general de los acontecimientos que han transformado espacialmente los bosques dentro del área de estudio; donde sobresalen las políticas nacionales de explotación de los recursos y la falta de planificación por parte del Estado para la ocupación del territorio. Durante el desarrollo de la investigación se 21 realizará un abordaje más exhaustivo de estos y otros acontecimientos que han ocasionado la trasformación del paisaje dentro del área de estudio. 1.7. Marco conceptual 1.7.1. Áreas protegidas en Costa Rica Los esfuerzos para conservar los recursos naturales en la región Mesoamericana se remontana la época precolombina; donde ya las civilizaciones Maya y Azteca establecían una relación sociedad - naturaleza; en ella se utilizaban los recursos naturales solo para satisfacer las necesidades, sin extraer del medio más de lo necesario. Esta idea de uso de los recursos naturales es lo que en la actualidad se conoce como sustentabilidad (PNUMA, 2003). En Costa Rica las directrices para conservar los recursos naturales, se remontan a 1828 donde era responsabilidad de las municipalidades velar por la conservación y la reforestación de los bosques; además tenían la responsabilidad de proteger los ríos y las nacientes. Producto del auge cafetalero estas propuestas quedaron en el olvido, porque hubo un cambio de mentalidad donde prevalecía la colonización de nuevos territorios (SINAC, s.f.). En el año 1945 se creó la primera área protegida localizada en el sur de Cartago, la categoría de protección que en ese momento se obtuvo fue de parque nacional y fue creada con el objetivo de conservar los robledales a lo largo de la carretera lnteramericana Sur. Posteriormente, con la creación del Instituto Costarricense de Turismo, se declaran como parques nacionales dos kilómetros alrededor del cráter de los volcanes lrazú y Turrialba (SINAC, s.f.). Para el año 1963 se creó la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco; este hecho y la promulgación de la Ley Forestal, en el año 1969, propiciaron el establecimiento de parques nacionales, reservas biológicas, reservas forestales, zonas protectoras, refugios de vida silvestre y monumentos nacionales (SINAC, s.f.). En la actualidad, el 26,2S°/o del territorio nacional está protegido bajo alguna categoría de manejo entre las que sobresalen: (parques nacionales, reservas biológicas, refugios de vida silvestre, zonas protectoras, monumentos nacionales, reservas forestales. En el cu ad ro 1.1, se observa el desglose de las 169 áreas protegidas de Costa Rica (SINAC, 2010). 22 Cuadro 1.1: Áreas silvestres protegidas de Costa Rica, 2010. Categoría de manejo Número de áreas Área en Porcentaje protegidas km2 del territorio Parque Nacional 28 6.300,63 12,33 Reserva Biológica 8 214,62 0,42 Zona Protectora 31 1.578,99 3,09 Refugio Nacional de Vida Silvestre 75 2.386,37 4,67 Reserva Forestal 9 2.166,64 4,24 Humedales 13 684, 74 1,34 Otras Categorías(Reservas Naturales Absolutas, Monumento Nacional y 5 86,87 0,17 Estación Experimental) Total 169 13.429,08 26,28 Fuente: SINAC, 2010. Las 169 áreas protegidas existentes en Costa Rica fueron creadas con distintos objetivos de conservación; por ejemplo, la conservación de ecosistemas endémicos, la consolidación de espacios naturales conectados o la conservación de los recursos hídricos, son parte de los principios de creación de las áreas silvestre protegidas. La RFGD representa el 4,3a>lo del total de las áreas silvestres protegidas del país y fue creada con los objetivos de protección de los recursos madereros y el establecimiento de conectividad entre los parques nacionales Corcovado y Piedras Blancas, y, el Humedal Nacional Té rraba-Sierpe. De los 51.100Km2 de extensión continental que tiene Costa Rica, aproximadamente el 26,28°Á> se encuentra bajo alguna categoría de manejo y bajo la administración del MINAE. En el cuadro 1.1 se observa que las áreas protegidas que ocupan mayor porcentaje de territorio son los parques nacionales con 12,33%, los refugios nacionales de vida silvestre con 4,61°/o y las reservas forestales con el 4,24% (SINAC, 2010). El país cuenta con un porcentaje importante de territorio con alguna categoría de manejo, pero muchos de estos espacios fueron creados sin estudios científicos que respaldaran la importancia de ser conservados. Brown (2003) menciona que las áreas para conservar 23 deben ser diseñadas para preservar tantas especies como sea posible y dándole prioridad a las especies consideradas en peligro de extinción. 1.7.2. La ecología del paisaje y su importancia para el análisis espacial La ecología del paisaje hace énfasis en la interrelación entre los patrones espaciales y los procesos ecológicos. El término ecología del paisaje fue introducido por el biogeógrafo alemán Carl Troll en 1939, motivado principalmente por las nuevas perspectivas del paisaje que brindaba la fotografía aérea (Turner et al., 2001). La ecología del paisaje nace de la unión de la ecología y la geografía. El biólogo alemán Haeckel en 1866 definió la ecología como la ciencia que estudia las relaciones entre los seres vivos y su medio (Burel y Baudry, 2002). Con el paso de los años, esta disciplina fue cambiando su objeto de estudio y ampliando su horizonte de investigación. La ecología tal como la conocemos hoy, es una ciencia que se ha conjugado con otras disciplinas como la geografía, la botánica, la geología y la zoología para analizar posibles vínculos y relaciones. La otra ciencia configuradora de esta nueva disciplina es la geografía, que a través del análisis del paisaje le incorpora la variable espacial a los estudios ecológicos. Se debe tener claro el significado del término paisaje pues existen acepciones muy distintas. Por un lado, es entendido como una imagen del territorio (pintura o fotografía percibida por el ojo humano), pero también corresponde al conjunto de elementos relacionados e interdependientes que pueden ser analizados dentro de un espacio geográfico definido (González, 1981). Con la configuración de estas dos ciencias, la Ecología y la Geografía, Carl Troll {1939) en Forman (2003) define ecología del paisaje como: "el estudio en conjunto de todas las relaciones causa-efecto entre las comunidades y las condiciones ambientales que prevalecen en una sección específica del paisaje." En el presente estudio se va a entender paisaje como "un nivel de organización de los sistemas ecológicos superior al ecosistema, que se caracteriza esencialmente por la heterogeneidad y dinámica, controlada en gran parte por las actividades humanas" (Burel y Braudry, 2002: 43); pero también como "el aspecto general de una región, resultante de la modelación efectuada por distintos factores (abióticos, bióticos y antrópicos, si los hubiere) cuya particular historia evolutiva y adaptativa, le confiere ciertas peculiaridades" (Morláns, 2005: 4). 24 Con el pasar de los años han surgido nuevas definiciones para el término ecología del paisaje, pero en todas, se mantiene como eje central de análisis, la relación entre los patrones espaciales y los procesos ecológicos. Turner et al. (2001) recopilan las definiciones más relevantes. De tal forma, podemos entender la ecología del paisaje como: ./ Aquella disciplina centrada en las relaciones espaciales entre elementos del paisaje presentes en los ecosistemas, los flujos de energía, nutrientes, minerales y especies, las dinámicas ecologías del mosaico del paisaje a través del tiempo (Forman, 1983 en Turner et al., 2001) . ./ Disciplina que estudia de manera explícita los patrones espaciales. Considera especialmente el desarrollo y dinámica de los espacios heterogéneos, las interacciones espaciales y temporales de los paisajes, y la influencia de la heterogeneidad espacial en los procesos bióticos y abióticos del paisaje (Risser et al., 1986 en Turner et al., 2001) . ./ Aquella ciencia que está motivada por la necesidad de entender el desarrollo y dinámica de los patrones en los fémenos espaciales, el rol de distribución en los ecosistemas y las características espaciales y temporales de los eventos ecológicos (Urban et al., 1987 en Turner et al., 2001) . ./ La disciplina que hace énfasis en general a las escalas espaciales y los efectos ecológicos de los patrones espaciales de los ecosistemas (Turner, 1989 en Turner et á l., 2001) . ./ La ecología del paisaje trata los efectos de la configuración espacial de los mosaicos en la amplitud de los fenómenos ecológicos(Wiens et al., 1993 en Turner et al., 2001) . ./ Finalmente, el estudio de los efectos recíprocos de los patrones espaciales en los procesos ecológicos; promueven el desarrollo de los modelos teóricos de la relaciones espaciales, la colección de nuevos tipos de datos en los patrones y dinámicas espaciales, y la utilización de escalas espaciales rara vez utilizadas en ecología (Pickett y Cadenasso, 1950 en Turner et al., 2001). Para la Asociación Internacional de Ecología del Paisaje, la disciplina se centra en estudiar las relaciones entre las características abióticas y bióticas del paisaje, y cómo estas son aprovechadas por los seres humanos (Jongman, 2002). 25 Actualmente, la ecología del paisaje tiene un enfoque transdisciplinario cuya visión holística hace factible la integración tanto de la complejidad horizontal (distribución del paisaje a lo largo del territorio) como de la vertical (interpretación de los distintos elementos bióticos y abióticos) (Vila et al., 2006). La ecología del paisaje es una disciplina utilizada para analizar fenómenos suscitados en un espacio, por ejemplo la transformación del paisaje por actividades antrópicas en muchas ocasiones puede generar pérdida de hábitats; entendiendo el hábitat como: ./ Los recursos y las condiciones presentes en un área donde se produce la ocupación, la supervivencia y la reproducción de un determinado organismo (Hall et al., 1997 en Franklin et al., 2002) . ./ El subconjunto de los factores físicos del medio ambiente que una especie necesita para la supervivencia y la reproducción (Block y Brennan, 1993 en Franklin et al., 2002) . ./ Una zona con la combinación de recursos (comida, cubierta y agua) y las condiciones ambientales (temperatura, precipitación, presencia o ausencia de depredadores y competidores), que promueve la ocupación de los individuos de una especie dada (o población) y les permita sobrevivir y reproducirse (Morrison et al., 1992 en Franklin et al., 2002). En el presente trabajo de adoptará esta última definición de hábitat, comprendiendo que la calidad, cantidad y tipo de hábitat va a variar en relación con las características propias de la especie y población de la que forma parte. Las especies suelen tener patrones discontinuos de distribución en el paisaje, ya que los hábitats naturales, en ocasiones, son afectados por la caída de árboles, deslizamientos, incendios forestales e inundaciones. Sin embargo, los mayores impactos sobre los hábitats naturales son producidos por los seres humanos. La deforestación es la principal causa de dicho proceso; como consecuencia a esta alteración, se crean paisajes fragmentados, donde son visibles relictos de bosque original inmersos en una matriz de hábitats transformados (Kattan, 2002). En la figura 1.1 se representa la pérdida de hábitats naturales por acciones antoprogénicas. Partiendo del supuesto de que el paisaje A está cubierto por bosque, esta cobertura representaría el hábitat natural. Con el pasar del tiempo, la presión sobre los 26 recursos aumenta. El paisaje Bes una fie l representación de cómo los espacios naturales son ocupados por los seres humanos, dándose una alteración del hábitat natural producto de actividades como la deforestación, que de paso, es la principal causante de la pérdida de hábitats. El proceso continúa cuando se produce una pérdida de hábitats naturales y estos espacios son remplazados por actividades antropogénicas. Finalmente, en el paisaje C, la pérdida de hábitats naturales continúa en aumento, a tal punto de darse una separación fís ica de los hábitats naturales, generándose fragmentación o islas de bosque. Evolución de la pérdida de hábitats naturales y el proceso de fragmentación Hábitat natural Figura 1.1: Pérdida de hábitats naturales. Fuente: Elaboración propia (Adaptado de Farhig, 2003) Hábitat alterado Según Fahrig (2003), el hábi tat se puede eliminar de un paisaje de maneras muy diferentes, creando patrones espaciales dist intos. El autor hace la salvedad de que la pérdida de hábitats no necesariamente tiene que desencadenar en la fragmentación, las alteraciones se pueden dar de diferentes formas y hasta que no exista una separación física de hábitat natural, es imposible hablar de fragmentación, sino simplemente de pérdida de hábitats. los estudios de fragmentación están respaldados por la teoría de biogeografía de islas, propuesta por MacArthur y Wi lson en 1963. Estos autores mencionan que "la cantidad de especies establecidas en una isla, representa un equi librio dinámico entre la inmigración de nuevas especies colonizadoras y la extinción de aquellas establecidas anteriormente" (Sm ith y Smith, 2007: 427-428). Esta teoría se basa en otros dos supuestos: El primero señala que cuanto mayor es la distancia entre la isla y la tierra firme, menos probable es que las especies inmigrantes 27 logren con éxito el viaje. El otro supuesto indica que las islas más grandes pueden albergar más individuos de cada especie por su mayor tamaño y cercanía al continente (Smith y Smith, 2007). En el análisis geográfico, la teoría de biogeografía de islas va a adquirir importancia, en la medida en que se relacione con la ecología del paisaje, por tanto, que tenga como objetivo estudiar los cambios en la estructura espacial del paisaje e interpretar las relaciones entre los fragmentos (Vargas, 2008). La fragmentación en tanto se entiende como un fenómeno dinámico que genera cambios notables en la estructuración del paisaje. Este término se utiliza para describir el proceso de transformación que sucede cuando segmentos de la vegetación son eliminados (pérdida de hábitats), creando así, un conjunto de fragmentos más pequeños aislados unos de otros. Bennett (2004) y Fahrig (2003) definen que la fragmentación está dada por las siguientes etapas: pérdida general del hábitat en el paisaje (pérdida de hábitat), disminución en el tamaño de los remanentes de bosque original (reducción del hábitat), aumento en la cantidad de remanentes de hábitat y un aumento del aislamiento de hábitats. Como se mencionó, la pérdida de hábitat no es un proceso resultante de la fragmentación, por el contrario, la fragmentación surge como resultado de una pérdida gradual del hábitat; esto lo confirma Farhig (2003) al mencionar como primera etapa del proceso de fragmentación, el aumento del número de parches. Se debe tener claro que tanto el proceso de pérdida de hábitats como de fragmentación, se relacionan para dar paso a paisajes heterogéneos. Para Burel y Baudry (2002), la fragmentación es un proceso que trasciende la pérdida de hábitats, se trata de una modificación de la calidad del medio que tiene como consecuencia el aislamiento de las manchas y el aumento del efecto borde. Este fenómeno se acompaña de una serie de efectos biológicos como: la presencia de especies invasoras y la variación en la abundancia de las poblaciones durante el proceso de fragmentación. La fragmentación produce poblaciones aisladas en los parches remanentes. Como consecuencia, este aislamiento provoca que los grupos de especies tiendan a ser pequeños, lo que incrementa el riesgo de extinción. Tal situación se agrava si se toma en consideración que las poblaciones aisladas están más propensas a sufrir afectaciones 28 antrópicas como la cacería (Kattan, 2002). El aislamiento no es generalizado para todas la especies, el flujo de especies a través del paisaje va a estar condicionado principalmente por el tipo de especie y las características de la matriz. Por ejemplo, las facilidades que tiene un ave para atravesar de un parche de bosque a otro, van a ser mayores que las de un reptil que trate de hacer el mismo recorrido; esto porque el ave tiene mayores facilidades de desplazamiento. El proceso de fragmentación se puede presentar de manera natural, por ejemplo, la separación delbosque por un río, pero ocurre con mayor frecuencia por actividades antrópicas. La deforestación es la principal causante de la fragmentación; este proceso se inicia con pequeños claros dentro del bosque que por lo general, siguen el curso del valle de un río o caminos; conforme avanza la perturbación se produce un aumento en la cantidad y el tamaño de claros a tal punto, que las actividades humanas dominan sobre la vegetación natural (Vargas, 2008). Las constantes perturbaciones antropogénicas de los ambientes naturales dan como resultado la configuración espacial de los paisajes alterados, que responden principalmente a los intereses de los seres humanos. Justamente, es aquí donde la ecología del paisaje toma importancia por ser una disciplina capas de analizar los procesos ecológicos a nivel espacial, incorporando al ser humano como principal modificador del paisaje. 1.7.3. La configuración espacial del paisaje: mosaico del paisaje Las actividades humanas han modificado el medio a tal punto, que los patrones más comunes en los paisajes son mosaicos de asentamientos humanos, terrenos agrícolas y fragmentos dispersos de ecosistemas naturales. La mayoría de las áreas silvestres protegidas se encuentran rodeadas de ambientes intensamente modificados y en el caso de no plantearse soluciones, funcionarán como ecosistemas naturales aislados (Bennett, 2004). Los parches o manchas son el primer elemento presente en el mosaico del paisaje y hacen referencia a los remanentes de bosque original. Son áreas relativamente homogéneas que se diferencian de sus alrededores por estructura y composición; varían en tamaño, forma y tipo. Aunque las actividades humanas con frecuencia, son las que determinan el tamaño y la forma de las manchas del paisaje, las condiciones naturales como la geología, la 29 geomorfología y el suelo, también pueden ser formadoras de manchas. El área, la forma y la orientación de las manchas del paisaje son, determinantes en la ocupación de plantas y animales e influyen en procesos ecológicos como la circulación del viento, la dispersión de semillas y el movimiento de animales (Smith y Smith, 2007). Forman (2003) identifica cinco causas que originan distintos tipos de parche en la vegetación; parte del hecho de que son producto de ambientes naturales, estos son: ./ Disturbios: son el resultado de alteraciones a pequeña escala. Un deslizamiento rotacional genera alteraciones en el medio, razón por la cual puede crear parches disturbios, donde la comunidad aislada se encuentra rodeada de terrenos desprovistos de vegetación . ./ Remanentes: por el contrario, son áreas pequeñas que están inmersas en espacios con grandes disturbios. Un ejemplo de este tipo de parches son, los pequeños bosques aislados dentro de algunos potreros, donde el ganado usa los parches de bosque para resguardarse del sol. ./ Ambiental (de vegetación): es causado por la agregación de ambientes, tales como rocas y suelos. Por ejemplo, la Chusquea o Carrizo (Chusquea subtessellata) es un tipo de vegetación herbácea condicionada por factores ambientales, que se puede encontrar en los páramos creando así parches en las partes altas . ./ Regenerados: se asemejan a los parches remanentes, pero con la particularidad que han vuelto a crecer en sitios previamente alterados. Los bosques secundarios que se generan en potreros abandonados, se pueden catalogar como parches regenerados . ./ Introducidos: son creados cuando las personas plantan árboles agregados. Las plantaciones de melina (Gmelina arborea) características de la Zona Sur de Costa Rica, son un claro ejemplo de parches introducidos. Una de las características más destacable de las manchas es la frontera, este es el lugar donde una mancha se encuentra con el límite de otra mancha, es una zona de contacto separación o transición entre las manchas.Según Smith y Smith (2007) las fronteras tienen formas distintas y funcionalidades diferentes; y se pueden clasificar en: ./ Angostas y abruptas: hay un marcado contraste entre las manchas colindantes, como el bosque y los pastos. 30 ./ Ecotono amplio: son zonas de transición donde las condiciones físicas y la vegetación no difieren de manera significativa con la que se encuentra en el interior de la mancha; estas son las fronteras naturales u originales . ./ Impermeables: no permiten el intercambio de energía y materia entre las manchas, estas pueden ser rectilíneas o retorcidas . ./ Perforadas: por su forma, permiten el paso restringido de una mancha a otra. las fronteras tienen importancia funcional porque conectan manchas por medio de flujos de materia, energía y organismos. Estas son funcionales según el tipo de especie ya que al ser zonas de transición, presentan características de ambas manchas, donde las especies pueden adaptarse con mayor o menor facilidad a la frontera. Por la accesibilidad de las fronteras es que algunas especies pueden mantenerse en esta zona de transición, por esta razón la diversidad aumenta en dicho lugar; pero también se pueden crear problemas como la presencia de depredadores que buscan alimentarse de los huevos de las aves que usan estas zonas para anidar, o también la exposición de la mancha a alteraciones climáticas (radiación, viento y humedad) (Smith y Smith, 2007). las manchas tienen dos propiedades, el borde y el área central o núcleo. En fragmentos pequeños la totalidad del área es afectada por el efecto borde, conforme el área aumenta, la proporción entre la orilla y el núcleo, disminuye; en otras palabras, conforme más grandes sean los fragmentos, menor será el porcentaje relativo del área afectada por las alteraciones del borde y con ello, menos afectado será el núcleo (Smith y Smith, 2007). Otro elemento fundamental del mosaico del paisaje son, los corredores consolidados como estructuras funcionales en el paisaje y su importancia principal es brindar conexión estructural entre dos parches. Estableciendo una relación de los corredores con la fragmentación, se puede decir que estas estructuras mitigan los efectos de la fragmentación. Aunque la función principal de los corredores es conectar espacialmente dos o más parches, este concepto no está exento de otros significados como: franjas estrechas rodeadas por hábitats diferentes (Farina, 2006). los corredores pueden ser naturales o establecidos por los seres humanos. En la mayoría de los casos estas estructuras lineales están acomodadas de forma que permitan el flujo de materia y energía y especies a través de ellos. Se les atribuyen cinco funciones principales: hábitat, conductor, filtro, fuente y sumidero (Burel y Baudry, 2002). 31 Existe gran controversia en cuanto a la importancia de los corredores en el paisaje; las críticas se centran en tres puntos: carencia de evidencias científicas claras de los beneficios de los corredores para la conservación; desconocimiento de los efectos negativos potenciales que podrían exceder el valor que tenga la conservación, y por último, falta de conocimiento sobre los corredores como una opción costo - beneficio, en comparación de otras formas de utilizar los recursos (Bennett, 2004). Según Forman y Gordon (1981), existen cuatro tipos de corredores en el paisaje donde el criterio para diferenciarlos es la forma: ./ Lineales: en este grupo se incluyen caminos, carreteras, setos, propiedad, límites, zanjas de drenaje y canales de riego, generalmente son estrechos y albergan especies características en los bordes de los parches. Estos son característicos de paisajes antropizados . ./ De tira: son bandas anchas que tienen un parche natural en el interior, en estos las especies pueden migrar por el interior. ./ De arroyos: bordean los cursos de agua y varían en relación con el ancho de la corriente, estos corredores controlan el agua, los nutrientes, las inundaciones, la sedimentación y lapérdida de fertilidad del suelo . ./ Redes: están formados por los puntos de unión de distintos corredores, cada una de estas uniones va formando un conjunto de nodos. La funcionalidad de los corredores está determinada por la estructura, la forma, la longitud, el tipo de especie y la estructura vertical de la vegetación (Burel y Baudry, 2002). Pero los corredores van a ser funcionales dependiendo del tipo de especie que lo va a utilizar; por ejemplo, un ave no tiene los mismos requerimientos de cobertura que un mamífero o un reptil, los dos últimos, van a necesitar de mayor cobertura vegetal para lograr la movilización de un sitio a otro. La matriz es el tercer elemento fundamental del paisaje. En muchas ocasiones, determina la dinámica y los flujos de materia y energía en el medio. La manera más sencilla de determinar la matriz dentro de un paisaje es entendiéndola como un elemento envolvente y de amplia conectividad. Para Forman (2003), la matriz es el único elemento planificado, porque después de la alteración, se requiere un constante mantenimiento. Por ejemplo, un paisaje 32 agropecuario con una matriz de pastos o cultivos, donde los parches y corredores están conformados por remanentes de bosque original, requiere un constante mantenimiento. De lo contrario, la sucesión vegetal homogenizaría el paisaje y se tendría como resultado un solo fragmento de bosque. Los criterios para establecer la matriz son: el área, la conectividad y el control sobre la dinámica del paisaje. Un uso de la tierra puede ser determinado como matriz cuando ocupa más del 50 por ciento del área total, pero también, cuando ese uso de la tierra tenga la mayor conectividad. Por último, este elemento se puede establecer a partir del uso que condiciona la dinámica del paisaje {Forman, 2003). El uso que cumpla con alguno o los tres criterios mencionados, será definido como matriz. La matriz puede ser considerada como hostil o favorable, esta categorización va a estar condicionada por la funcionalidad o la facilidad que le ofrezca a las especies como un medio de tránsito. Sin embargo, puede funcionar como un nuevo hábitat para especies generalistas {Forman, 2003). Por ejemplo, para un felino una matriz de café arbolado brinda más beneficios, que una donde el uso principal sean pastos. 1.7.4. Cuantificación de las variaciones del paisaje El análisis de paisajes puede ser abordado desde cuatro distintos niveles de resolución espacial: individuo {plantas o animales), parche (arboledas), mosaico (incluye dos o más perches) y paisaje {es un mosaico de parches). El abordaje de esta investigación busca analizar mediante comparaciones el mosaico del paisaje, en distintos momentos de la historia. Por esta razón, se utilizan las métricas del paisaje, los índices de fragmentación y los índices de variación del paisaje para cuantificar los cambios. Las métricas del paisaje surgieron por la necesidad de valorar las características espaciales y territoriales de los procesos ecológicos. Aguilera (2010) menciona que autores como Alberti y Marzluff (2004), Alberti y Waddell (2000), Van Beusekom (2003), entre otros, desarrollaron un conjunto de métricas para determinar las características espaciales del paisaje en un momento determinado, así como para proyectar escenarios futuros. Algunas métricas utilizadas por estos autores son: índice de forma, distancia al vecino más próximo, número de fragmentos y tamaño medio de los fragmentos, entre otros (Aguilera, 2010). 33 Por otra parte, los índices de variación del paisaje relacionan el uso de la tierra, el grado de conectividad de los espacios naturales y los espacios humanizados. Vargas (2008) elaboró las fórmulas para determinar la variación de índice de: proximidad de manchas, extensión relativa según tipo de cobertura, densidad de manchas, dominancia de manchas extensión por tipo de cobertura. Todos estos son parámetros para comparar la variabilidad del paisaje en escalas espaciales y temporales. Por último, el índice de fragmentación fue definido por Gurrutxaga (2003) en Baltodano y Zamora (2010) como la razón entre hábitat total, el número de fragmentos y la dispersión de los fragmentos. Con este análisis de la configuración espacial del paisaje, se espera evaluar el hábitat contemplando las variaciones espacio temporales (Farina, 2006). 1.7.5. La evaluación multicriterio en la toma de decisiones La necesidad de analizar fenómenos influenciados por un conjunto de variables, ha llevado al desarrollo de metodologías que busquen la inclusión de la información con el fin de mejorar el proceso de toma de decisiones y por tanto, bajo esta premisa se han desarrollado las evaluaciones multicriterio (EMC) como un conjunto de técnicas orientadas a asistir el proceso (Gómez y Barredo, 2005). Las EMC pueden orientarse en dos direcciones: las descriptivas y la prescriptivas; la primera de ellas se centra en determinar por qué razón las decisiones son tomadas de una u otra manera; por otra parte, el enfoque prescriptivo pretende establecer el cómo deben ser tomadas las decisiones. Este trabajo se sustenta en el enfoque normativo, y puede basarse en una evaluación objetiva o bien subjetiva de las variables. La evaluación objetiva realiza un análisis costo beneficio, mientras que las subjetivas crean un conjunto de juicios de valor que buscan ordenar la ideas, expresar juicios de valor consistentes y elegir de manera racional (Gómez y Barredo, 2005). Este conjunto de ideas pueden ser integradas con los sistemas de información geográfica para resolver problemáticas de índole espacial. Para lograrlo son necesarias capas de información continuas de las variables que intervienen en el cumplimiento de los objetivos planteados. Estas variables son llamadas por Gómez y Barredo (2005) como criterios; estos pueden ser factores o limitantes. El primero de ellos destaca la capacidad del criterio para albergar la actividad en consideración (se deben establecer como capas continuas); mientras que las 34 limitantes restringen la disponibilidad de algunas alternativas evaluadas (se establecen como capas binarias donde la actividad es factible o no). Una vez establecidos los criterios, es necesario evaluarlos en función de la importancia que estos tienen en el proceso final. Para esto Saaty, a finales de la década de 1970, desarrolló una metodología para ponderar la importancia relativa entre los factores evaluados (Gómez y Barredo, 2005); esta metodología será analizada con mayor detalle en el capítulo del apartado metodológico. 1.7.6. Configuración del paisaje: uso de la tierra El paisaje actual es el fiel reflejo de los eventos naturales y las alteraciones antropogénicas; con el aumento de la población a nivel mundial, también han aumentado las demandas de alimentos y espacio; es por esta razón que los seres humanos se han visto en la obligación de modificar los paisajes naturales en función de las necesidades actuales. Además, la falta de planificación de los espacios ha acentuado estas alteraciones en los ambientes naturales. El uso de la tierra es una modificación que hacen los seres humanos a los ambientes naturales, para explotarlos de maneras diferentes, por ejemplo los zonas de cultivos, los asentamientos humanos o los pastos. De una manera sencilla se puede entender uso de la tierra como la utilización que el ser humano le da a las condiciones naturales del espacio (IPCC, 2008). Usualmente, estos cambios en el uso de la tierra generan impactos ecológicos en los ecosistemas. La implicación más sobresaliente es la alteración o eliminación de los hábitats naturales para la introducción de nuevos usos de la tierra. Aquellos que han tenido mayor relevancia son: la agricultura, la ganadería, las áreas urbanas y las minas, entre otros (Turner et al., 2001). Precisamente, el remplazo de los hábitats naturales es
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