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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL PORTADA ANALISIS DE LOS EFECTOS CAUSADOS POR LA DEFORESTACIÓN MEDIANTE TELEDETECCIÓN EN LOS CANTONES OLMEDO Y PAJÁN PROVINCIA DE MANABÍ TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de INGENIERO AMBIENTAL SERVICIOS AMBIENTALES AUTORES ORTIZ APOLO BRYAN ÁNGEL RAMÍREZ MORA CARLOS LUIS TUTOR ARCOS JÁCOME DIEGO ARMANDO GUAYAQUIL – ECUADOR 2021 2 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL APROBACIÓN DEL TUTOR Yo, ARCOS JÁCOME DIEGO ARMANDO, docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: ANALISIS DE LOS EFECTOS CAUSADOS POR LA DEFORESTACIÓN MEDIANTE TELEDETECCIÓN EN LOS CANTONES OLMEDO Y PAJÁN PROVINCIA DE MANABÍ, realizado por el estudiante ORTIZ APOLO BRYAN ÁNGEL; con cédula de identidad N°0704744705 de la carrera INGENIERÍA AMBIENTAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo. Atentamente, Ing. Diego Arcos Jácome Guayaquil, 3 de Junio del 2021 3 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL APROBACIÓN DEL TUTOR Yo, ARCOS JÁCOME DIEGO ARMANDO, docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: ANALISIS DE LOS EFECTOS CAUSADOS POR LA DEFORESTACIÓN MEDIANTE TELEDETECCIÓN EN LOS CANTONES OLMEDO Y PAJÁN PROVINCIA DE MANABÍ, realizado por el estudiante RAMÍREZ MORA CARLOS LUIS; con cédula de identidad N°0705015162 de la carrera INGENIERÍA AMBIENTAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo. Atentamente, Ing. Diego Arcos Jácome Guayaquil, 3 de Junio del 2021 4 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN (2 líneas en blanco) Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de titulación: “ANALISIS DE LOS EFECTOS CAUSADOS POR LA DEFORESTACIÓN MEDIANTE TELEDETECCIÓN EN LOS CANTONES OLMEDO Y PAJÁN PROVINCIA DE MANABÍ”, realizado por los estudiantes ORTIZ APOLO BRYAN ÁNGEL y RAMÍREZ MORA CARLOS LUIS , el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador. Atentamente, Ing. Muñoz Naranjo Diego, M.Sc. PRESIDENTE Ing. Morocho Rosero Luis, M.Sc. Blgo. Arizaga Gamboa Raúl, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL Ing. Arcos Jácome Diego, M.Sc. EXAMINADOR SUPLENTE Ciudad, 3 de Junio del 2021 5 Dedicatoria A nuestros padres, por todo el cariño y apoyo que nos dieron durante nuestros años de estudio por su amor, paciencia y el apoyo que nos brindaron para no dejarnos desistir durante la realización de nuestro proyecto de tesis. A mi compañero y amigo por su confianza y paciencia 6 Agradecimiento . Agradecemos a la Universidad Agraria del Ecuador por los conocimientos obtenidos en sus aulas, a nuestros docentes que nos acompañaron durante nuestro proceso de formación y en especial al Ingeniero Diego Arcos Jácome, por su guía durante la tesis. 7 Autorización de Autoría Intelectual Yo, RAMÍREZ MORA CARLOS LUIS, en calidad de autor(a) del proyecto realizado, sobre “ANALISIS DE LOS EFECTOS CAUSADOS POR LA DEFORESTACIÓN MEDIANTE TELEDETECCIÓN EN LOS CANTONES OLMEDO Y PAJÁN PROVINCIA DE MANABÍ.” para optar el título de INGENIERO AMBIENTAL, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación. Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento. Guayaquil, 3 de Junio del 2021 RAMÍREZ MORA CARLOS LUIS 8 Autorización de Autoría Intelectual Yo, ORTIZ APOLO BRYAN ÁNGEL, en calidad de autor(a) del proyecto realizado, sobre “ANALISIS DE LOS EFECTOS CAUSADOS POR LA DEFORESTACIÓN MEDIANTE TELEDETECCIÓN EN LOS CANTONES OLMEDO Y PAJÁN PROVINCIA DE MANABÍ” para optar el título de INGENIERO AMBIENTAL, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación. Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento. Guayaquil, 3 de Junio del 2021 ORTIZ APOLO BRYAN ÁNGEL 9 Índice general PORTADA ............................................................................................................ 1 APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................ 2 APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................ 3 APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 4 Dedicatoria .......................................................................................................... 5 Agradecimiento ................................................................................................... 6 Autorización de Autoría Intelectual ................................................................... 7 Autorización de Autoría Intelectual ................................................................... 8 Índice general ...................................................................................................... 9 Índice de tablas ................................................................................................. 14 Índice de figuras ............................................................................................... 15 Resumen ............................................................................................................ 17 Abstract ............................................................................................................. 18 1. Introducción .................................................................................................. 19 1.1 Antecedentes del problema........................................................................ 19 1.2 Planteamiento y formulación del problema .............................................. 20 1.2.1 Planteamiento del problema ............................................................... 20 1.2.2 Formulación del problema .................................................................. 22 1.3 Justificación de la investigación................................................................ 22 1.4 Delimitación de la investigación ................................................................24 1.5 Objetivo general .......................................................................................... 24 1.6 Objetivos específicos ................................................................................. 24 1.7 Hipótesis ...................................................................................................... 25 2. Marco teórico ................................................................................................ 26 10 2.1 Estado del arte ............................................................................................ 26 2.2 Bases teóricas ............................................................................................ 28 2.2.1 Impacto social ...................................................................................... 28 2.2.2. Impacto económico ............................................................................ 29 2.2.3. Impacto ambiental............................................................................... 29 2.2.3.1 Impactos ambientales directos ........................................................ 29 2.2.3.2. Impactos ambientales indirectos .................................................... 30 2.2.4 Deforestación ....................................................................................... 30 2.2.4.1 Causa de la deforestación ................................................................ 30 2.2.4.2 Consecuencias de la deforestación................................................. 31 2.2.5 Teledetección y uso de las imágenes satelitales para determinar áreas deforestadas ....................................................................................... 32 2.2.6 Componentes básicos de la teledetección ........................................ 32 2.2.7 Espectro electromagnético ................................................................. 34 2.2.8 Características de las regiones espectrales ...................................... 34 2.2.9 Sensores remotos ................................................................................ 35 2.2.9.1 Sensores pasivos .............................................................................. 36 2.2.9.2 Sensores activos............................................................................... 36 2.2.10 Imágenes satelitales .......................................................................... 37 2.2.11 Resolución de la imagen ................................................................... 38 2.2.12 Correcciones básicas de imágenes satelitales ................................ 38 2.2.13 Corrección geométrica ...................................................................... 38 2.2.14 Corrección radiométrica .................................................................... 39 2.2.15 Clasificación de imagen satelital ...................................................... 39 2.2.16 Clasificación no supervisada ............................................................ 39 11 2.2.17 Clasificación supervisada ................................................................. 40 2.2.18 Análisis Multitemporal ....................................................................... 40 2.2.19 Índice Normalizado Diferencial de Vegetación (NDVI)..................... 41 2.3 Marco legal .................................................................................................. 43 2.3.1 Constitución de la república del Ecuador .......................................... 43 2.3.2 Código Orgánico Ambiental ................................................................ 43 2.3.3 Ley forestal y de conservación de áreas naturales y vida silvestre, codificación. .................................................................................................. 43 2.3.4 Acuerdo Ministerial 187 ....................................................................... 44 2.3.5 Ley para la conservación y uso sustentable de la biodiversidad ..... 44 3. Materiales y métodos .................................................................................... 45 3.1 Enfoque de la investigación ....................................................................... 45 3.1.1 Tipo de investigación .......................................................................... 45 3.1.1.1 Investigación descriptiva ................................................................. 45 3.2.1 Diseño de investigación ...................................................................... 45 3.2 Metodología ................................................................................................. 46 3.2.1 Variables ............................................................................................... 46 3.2.1.1 Variable independiente ..................................................................... 46 3.2.1.2 Variable dependiente ........................................................................ 46 3.2.2 Tratamientos ........................................................................................ 46 3.2.3 Diseño experimental ............................................................................ 46 3.2.4 Recolección de datos .......................................................................... 46 3.2.4.1 Recursos ........................................................................................... 46 3.2.4.2 Métodos y técnicas ........................................................................... 47 3.2.4.2.1 Método Deductivo .......................................................................... 47 12 3.2.4.2.2 Método Analítico ............................................................................ 47 3.2.4.2.3 Encuestas ....................................................................................... 47 3.2.4.2.4 Recopilación Documental ............................................................. 47 3.2.4.2.5 Observación directa ....................................................................... 48 3.2.4.2.6 Análisis espacial ............................................................................ 48 3.2.5 Análisis estadístico .............................................................................. 48 3.2.6 Tamaño de la muestra ......................................................................... 48 3.2.7 Metodología de Sarandon. .................................................................. 49 4. Resultados .................................................................................................... 53 4.1 Obtención de información sobre la cobertura y uso de suelo de los años 2000-2018, de los cantones Paján y Olmedo mediante revisión de Plan de Desarrollo de Ordenamiento Territorial ........................................................... 53 4.1.1 PDOT del Cantón Paján y el Cantón Olmedo ..................................... 53 4.2 Cálculo de los índices de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) mediante teledetección durante los periodos 2000-2006, 2006-2012, 2012- 2018 .................................................................................................................... 54 4.3 Identificación de los cambios en el tiempo causados por la deforestación de los periodos 2000-2006, 2006-2012, 2012-2018, mediante análisis descriptivo y cuantitativo ................................................................................. 58 4.3.1. Cambios en el clima ............................................................................ 58 4.3.1.1. Precipitación .................................................................................... 58 4.3.1.2. Humedad........................................................................................... 59 4.3.1.3. Temperatura .....................................................................................59 4.3.1. Cambios en el territorio ...................................................................... 60 13 4.4 Determinación del impacto socioeconómico mediante realización de encuesta a los pobladores de los cantones Paján y Olmedo. ....................... 61 4.4.1. Levantamiento de la linea base .......................................................... 61 4.4.2. Evaluación del impacto ambiental, económico y social, mediante análisis de sustentabilidad. ......................................................................... 78 4.4.2.1. Indicador ambiental (IECol) ............................................................. 78 4.4.2.1. Indicador económico (IK) ................................................................ 79 4.4.2.1. Indicador social (ISC)....................................................................... 81 4.5 Propuesta de medidas sostenibles que permitan reducir la deforestación en los cantones estudiados ............................................................................. 83 5. Discusión ...................................................................................................... 86 6. Conclusiones ................................................................................................ 88 7. Recomendaciones ........................................................................................ 89 8. Bibliografía .................................................................................................... 90 9. Anexos ........................................................................................................... 99 14 Índice de tablas Tabla 1. Características de las regiones espectrales ...................................... 35 Tabla 2. Atributos criterios de diagnóstico e indicadores de sustentabilidad ... 50 Tabla 3. Matriz comparativa de los usos de suelos del cantón Paján .............. 53 Tabla 4. Matriz comparativa de los usos de suelos del cantón Olmedo .......... 54 Tabla 5. Imágenes satelitales descargadas para realizar el cálculo de NDVI .. 54 Tabla 6. Áreas calculadas de los cantones en estudio .................................... 61 Tabla 7. Indicador ambiental (IEcol) ................................................................ 79 Tabla 8. Indicador económico (IK) .................................................................. 80 Tabla 9. Indicador social (ISC) ........................................................................ 82 15 Índice de figuras Figura 1. Proceso de teledetección ................................................................. 33 Figura 2. Espectro electromagnético ............................................................... 34 Figura 3. Representación del sensor pasivo y sensor activo. .......................... 37 Figura 4. Esquema de una imagen satelital .................................................... 37 Figura 5. NDVI calculado para el año 2000. .................................................... 56 Figura 6. NDVI calculado para el año 2006 ..................................................... 56 Figura 7. NDVI calculado para el año 2012 ..................................................... 57 Figura 8. NDVI calculado para el año 2018 ..................................................... 57 Figura 9. Precipitación media anual de los cantones Paján y Olmedo. ....... 58 Figura 10. Humedad relativa media (%) de los años 2000 a 2018 de los cantones Paján y Olmedo. ............................................................................................. 59 Figura 11. Temperatura media anual (°C) de los años 2000 a 2018. INAMHI, 2021................................................................................................................ 60 Figura 12. Sexo de los encuestados ............................................................... 62 Figura 13. Edad de los encuestados ............................................................... 63 Figura 14. Conocimiento sobre la situación de deforestación ......................... 64 Figura 15. Acuerdo con la tala de los arboles ................................................ 65 Figura 16. Acceso a campañas de reforestación ............................................ 65 Figura 17. Desintegración de la flora y fauna .................................................. 66 Figura 18. Objetivos de deforestar .................................................................. 66 Figura 19. Especies maderables con mayor acogida ...................................... 67 Figura 20. Actividades para las que se deforesta ............................................ 68 Figura 21. Conocimiento de la especie maderable que más se deforesta....... 68 Figura 22. Especies más deforestadas ........................................................... 69 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526393 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526394 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526395 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526395 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526396 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526396 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526397 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526398 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526399 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526400 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526401 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526402 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526403 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526404 16 Figura 23 . Número de habitantes por hogar ................................................... 70 Figura 24. Material de vivienda ....................................................................... 71 Figura 25. Acceso a la educación ................................................................... 71 Figura 26. Acceso a la salud ........................................................................... 72 Figura 27. Capacidad asociativa de los encuestados...................................... 72 Figura 28. Personas que hacen mantenimiento agrícola ................................ 73 Figura 29. Conocimiento sobre biodiversidad ................................................. 74 Figura 30. Momento óptimo de corte .............................................................. 74 Figura 31. Número de árboles talados mensualmente .................................... 75 Figura 32. Habitantes que realizan rotación de cultivo .................................... 75 Figura 33. Numero de cultivo por persona encuestada ................................... 76 Figura 34. Personas que realizan tratamiento de residuos agrícolas .............. 77 Figura 35. Uso de madera para construcción.................................................. 77 Figura 36. Dimensión ambiental...................................................................... 79 Figura 37. Dimensión económica (I.K) ............................................................ 81 Figura 38. Dimensión social (ISC). .................................................................. 82 Figura 39. Mapa base de la zona de estudio.................................................. 99 Figura 40. Vista de la carretera para acceder a la zona de estudio ................. 99 Figura 41. Realización de encuestas ............................................................ 100 Figura 42. Socialización de las encuestascon los moradores de las zonas en estudio .......................................................................................................... 100 Figura 43. Visita al área de estudio de los cantones de Manabí ................... 101 Figura 44. Reconocimiento del área de estudio ............................................ 101 Figura 45. Zona deforestada con indicios de erosión .................................... 101 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526408 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526409 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526410 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526411 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526413 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526414 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526415 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526416 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526417 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526418 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526419 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526420 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526422 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526424 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526427 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526427 file:///C:/Users/Dell/Desktop/final/TESIS_AMBIENTAL%20(1).docx%23_Toc68526430 17 Resumen El presente trabajo de investigación de a conocer el cambio que existió en la cobertura boscosa de los cantones Paján y Olmedo, que cuenta con una superficie actual de 29480 y 11190 hectáreas, para dichos cantones respectivamente. Se realizó en análisis de imágenes satelitales para determinar el Índice Normalizado Diferencial de Vegetación, con ayuda de software´s de Sistemas de Información Geográfica, esta estimación toma en cuenta la cantidad de biomasa ubicada sobre el suelo, resultando que durante el primer periodo de estudio (2000-2012), inicialmente se evidencio una reducción del 5% (vegetación más sana y desarrollada) para ambos cantones; durante todo el periodo de estudio, la cobertura boscosa, disminuyó en un 20%, lo que se consideró como un impacto ambiental directo. De igual forma, Se evidenció un ligero impacto socioeconómico, causado por la deforestación, definiendo que la mayoría de los propietarios de los predios estudiados tuvieron un índice bajo de sustentabilidad (0.67). Respecto al impacto ambiental, se observó una tendencia decreciente en dos de las tres variables estudiadas (precipitación y humedad y temperatura), mientras que la temperatura ha aumentado en unos 3ºC promedio, en los últimos 18 años. Palabras claves: Cobertura boscosa, imágenes satelitales, NDVI, Sistema de Información Geográfica, Clima. 18 Abstract The present research work reveals the change that existed in the forest cover of the Paján and Olmedo cantons, which has a current area of 29,480 and 11,190 hectares, for said cantons respectively. It was carried out in analysis of satellite images to determine the Normalized Differential Vegetation Index, with the help of Geographic Information Systems software, this estimate takes into account the amount of biomass located on the ground. Resulting in that during the first study period (2000-2012), initially there was a reduction of 5% (healthier and more developed vegetation) for both cantons; during the entire study period, the forest cover decreased by 20%, which was considered as a direct environmental impact. Similarly, a slight socioeconomic impact was evidenced, caused by deforestation, defining that most of the owners of the studied properties had a low sustainability index (0.67). Regarding the environmental impact, a decreasing trend was observed in two of the three variables studied (precipitation and humidity and temperature), while the temperature has increased by an average 3 ºC in the last 18 years. Keywords: Forest cover, satellite images, NDVI, Geographic Information System, Climate. 19 1. Introducción 1.1 Antecedentes del problema La deforestación, es una actividad que se bien es cierto deja un rubro económico a muchas comunidades y zonas rurales a nivel mundial, sin embargo esto conlleva a un sin número de causas y consecuencias con respecto a la fauna, el suelo y el agua; un informe publicado por la organización de las Naciones Unidas para la alimentación y la agricultura (2018) indican que las principales causas de la deforestación es la agricultura, los asentamientos humanos, el sobre pastoreo y la construcción de vías. De acuerdo a lo publicado por la organización de las Naciones Unidas para el medio ambiente desde el año 2010 hasta el 2020 grandes hectáreas de bosques han sido deforestadas, el continentes Africano tienes una pérdida de áreas forestales de 9,94 millones de hectáreas cada año, seguido de Sudamérica con 2,6 millones de hectáreas anuales. Del total de la perdida forestal ocurrida en los últimos 25 años se ha generado en regiones que poseen climas tropicales donde la población tienes un aumento acelerado, esto es más frecuente en zonas rurales, lo cual ha ocasionado una reducción significativa de las especies forestales, se estima que la agricultura comercial es la causantes del 40% de la deforestación, la agricultura local del 33%, mientras que la expansión urbana, la infraestructura y la explotación mineral el 27% (Organización de las Naciones Unidas para la alimentación y la agricultura, 2016) Según Garrido (2018) la deforestación a nivel mundial tiene una estrecha relación histórica sobre el uso del bosque, el desarrollo económico y social, debido a que históricamente los bosques eran la principal fuente de ingresos económicos y un sustento indispensable para los pueblos, sin embrago con el actual crecimiento 20 demográfico, la demanda de productos madereros, la apertura de nuevas vías de acceso, la extensiones agrícolas y ganaderas han ocasionado un gran desequilibrio a los ecosistemas y los recursos naturales. Según Guerrero (2019) el Ecuador, es uno de los países de Latinoamérica con la mayor tasa de deforestación, cada año se deforestan alrededor de 60 mil hectáreas, sin embargo otros factores que se suman a estos problemas, es la expansión urbana, actividades extractivas de minerías y petróleo. Para Mogrovejo (2017) la provincia de Manabí se encuentra entre las 10 provincias del Ecuador con mayor índice de deforestación, con un promedio anual de pedida de bosque de 6.159 ha/año, por estas razones la presente investigación busca conocer cuáles son los factores que inciden en este problema ambiental y cómo podemos dar solución. Los cantones Paján y Olmedo poseen zonas de alta producción agrícola y actividad ganadera por lo que cada año estas dos actividades van ganando más extensiones de bosques, sim embargo una pequeña parte de los habitantes de estas zonas se dedican a explotación maderera para la venta o para construcción de viviendas. 1.2 Planteamiento y formulación del problema 1.2.1 Planteamiento del problema La deforestación es una actividad que se ha realizado desde los primeros asentamientos humanos hace millones de años, esta actividad ha ido incrementando con el pasar del tiempo, en los últimos años al deforestación se ha convertido en un problema para los bosques; se estima que alrededor de 17 millones de hectáreas son deforestadas anualmente a nivel mundial (Salgado, 2014) 21 Las zonas rurales de la provincia de Manabí a menudoson impactadas por la deforestación masiva; la falta de conocimiento sobre los benéficos que proveen los recursos forestales, la falta de recursos económicos y la extensión de la ganadería y la agricultura son las cusa principal de este hecho, según Macías (2013) en Manabí en el año 2013 se deforestó 2.403 hectáreas de bosques. A pesar que en Ecuador, existen leyes para la proyección de los recursos naturales, casi siempre estas leyes no se cumplen debido al manejo inadecuado de las autoridades, es por ello que cada año áreas naturales se ven afectados por las actividades antrópicas, misma que ocasiona un daños irreparables, uno de estos problemas es la deforestación masiva en áreas naturales y protegidas, debido a la falta de cumplimiento de las leyes, mal manejo de los recursos naturales, la falta de recursos económicas, desconocimientos de educación ambiental (Manrique, 2017). De la extensión total de Manabí, las zonas rurales son las más afectadas por la falta de recurso economías, la falta de educación de sus comunidades y a la necesidades de proyectos productivos; es por ello que los recursos naturales son explotados masivamente, por ejemplo la deforestación en las zonas rurales, es una de las actividades que ocurre a vistas de todos, ya sea para obtener ingresos económicos o para actividades agrícolas y ganaderas, según Mendoza, García, Salazar y Vivanco (2019), alrededor del 43,61% de las personas que habitan el zonas rurales de la provincia de Manabí dependen principalmente de estas dos actividades ( la agricultura y la ganadería). Los cantones Paján y Olmedo tienen como principales actividades la agricultura y la ganadería, las mismas que cada año han ido creciendo significativamente, lo cual tienen una incidencia en el medio ambiente y en la economía de los habítales, 22 por lo que es necesario que se realice un levantamiento de información en estos cantones mediante revisión bibliográfica de su plan de ordenamiento territorial, esto con el fin de conocer cuál es la causa de la deforestación y que medidas deben de tomar para la reducción de la misma, a largo plazo. 1.2.2 Formulación del problema ¿La deformación se ha incrementado en los cantones Paján y Olmedo, durante los últimos 28 años? ¿Cuáles son los impactos sociales, económicos causa de la deforestación en los cañones Paján y Olmedo pertenecientes a la provincia de Manabí? 1.3 Justificación de la investigación Los bosques ofrecen un sinnúmero de beneficios tanto para el hombre como el medio ambiente, estos a su vez ayudan a regular la temperatura, garantizan la permanencia del agua, proporcionan materia prima para la elaboración de medicinas y otros productos de consumo, sin embreado esos se ven amenazados, debido a problemas sociales como la venta y comercialización ilegal de madera, la expansión agrícola y los asentamientos humanos. Castro (2018) menciona que cada año en la provincia de Manabí se deforestan alrededor de 400 hectáreas de bosques; los cuales están relacionados al mal manejo de, los recursos madereros, la falta de proyectos enfocados al cuidado del medio ambiente para las comunidades, la creación y ampliación de vías de transportes. Cada día los efectos de la deforestación siguen siendo motivo de gran preocupación ya que esto está afectando gravemente al medio ambiente y a las personas, si se disminuye las deforestación cientos de millones de personas serán beneficiadas, incluidas muchas de las personas más pobres del mundo, ya que los 23 bosques proveen un sinnúmero de recursos importantes con los que las comunidades pueden aprovechar, de las misma manera esto ayudará a frenar el cambio climático (FAO, 2016). La degradación de los recursos naturales y la pérdida de los bosques tienen consecuencias graves, ya que los bosques ofrecen una gran cantidad de benéficos a los seres humanos. La pérdida de las especies forestales es una de las causas de la erosión de los suelo, también se ven afectados las especies de flora y fauna que habitan dentro de estos ecosistemas y por consecuencia la deforestación ayuda al aceleramiento del cambio climático. Los bosques son una fuente principal que proveen beneficios al hombre tales como: alimentos, medicina, madera, fuentes de agua, sombra y lo más importante ayudan a fijar el dióxido de carbono para luego transformarlo en oxigeno (Manrique, 2017). Ecuador, es uno de los países con la mayor biodiversidad de flora y fauna del mundo, sin embrago estas se ven afectadas por la tala indiscriminada, en todo el territorio nacional; según Tibanlombo (2017) el principal problema de la deforestación, es ocasionado por diversas prácticas ilegales de ventas y comercialización de madera, por la situación económica y por la falta de conocimientos sobre los mismos. En las zonas rurales de la provincia de Manabí la tala es una actividad que ocurre diariamente, debido a la expansión agrícola, el sobre pastoreo, la venta ilegal de madera entre otros. Debido a la deforestación indiscriminada en Manabí, Los Ríos y Guayas se estima que la menos un 70% de las especies nativas de estas zonas se han perdido a causas de la deforestación (Chila, 2015). Por lo tanto los bosques son una fuente principal para la supervivencia de los seres vivos en la tierra, es por esta razón que el presente trabajo de investigación 24 como finalidad realizar una investigación bibliográfica sobre las principales causas y consecuencias de la deforestación entre zonas rurales de la provincia de Manabí y de cómo éste problema afecta a las comunidades, al medio ambiente y qué medidas que debemos tomas para reducir el impacto, el presenta trabajo se realizará en los cantones Paján y Olmedo, pertenecientes a las provincia de Manabí 1.4 Delimitación de la investigación Espacio: El presente proyecto se realizará en los cantones Paján y Olmedo (Ver Figura 39). Coordenadas: Cantón Paján: Norte: 9815770 y Este: 555610 Cantón Olmedo: Norte: 9834180 Este: 583430 Tiempo: Período de 4 meses. Población: Está dirigido a los habitantes de los cantones antes mencionados. 1.5 Objetivo general Analizar los efectos ambientales y socioeconómicos, causados por la deforestación mediante teledetección en los cantones Paján y Olmedo, provincia de Manabí para la generación de medidas sostenibles el periodo 2000-2018. 1.6 Objetivos específicos - Obtener información de la cobertura y uso de la tierra de los años 2000-2006 y 2012-2018 de los cantones Paján y Olmedo mediante revisión del Plan de Desarrollo de Ordenamiento Territorial (PDOT). - Calcular los índices de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) mediante teledetección durante los periodos 2000-2006 y 2012-2018. 25 - Identificar los cambios en el tiempo causados por la deforestación de los periodos 2000-2006 y 2012-2018 mediante análisis descriptivo y cuantitativo. - Determinar el impacto socioeconómico mediante realización de encuestas a los pobladores de los cantones Paján y Olmedo. - Proponer medidas sostenibles que permitan reducir la deforestación en los cantones estudiados. 1.7 Hipótesis La deforestación se ha incrementado en un 40% durante los últimos 18 años, en los cantones Paján y Olmedo, pertenecientes a la provincia de Manabí. La deforestación ha causado impactos directos sobre los aspectos socioeconómicos en los cantos de estudio. 26 2. Marco teórico 2.1 Estado del arte Según la investigación realizada por Chirif (2018) en el amazonas alrededor de nueve millones de hectáreas son deforestadas, las principales causas de la deforestación son provocada por el crecimiento acelerado de la población, la expansione las fronteras agrícolas, tráfico ilegal de madera; se estima que el 70% de estas áreas forestales está en completo abandono. Segúnlo investigado por García (2016) la deforestación causa un efecto grave sobre los ecosistemas y el medio ambiente, es por ello que plantea que una de las medidas que se pueden tomar para disminuir los efectos del calentamiento global a causa de la deforestación son: realizar reforestación, la tala balanceada y lo más importante; la educación ambiental para inculcar valores prácticos a la sociedad y de esta manera protegemos los bosques. Torrocchi (2015) realizo una investigación en la cuenca alta del río Zamora, lo cual menciona que en los últimos 25 años hay una pérdida significativa de áreas total de bosques, la taza anula de deforestación en esta zona es de 2,45%, lo cual esta relaciona a la actividad antrópica y el crecimiento demográfico de la zona. Monjardín, Pacheco, Plata y Corrales (2017) realizaron una investigación sobre la deforestación y los factores causantes en México, lo cual les dio como resultado que los municipios con mayor índice de deforestación son Badiraguato 514.89 km2, Culiacán 339.58 km2 y El Fuerte con pérdidas de 210.92 km2, respectivamente, desde 1993 hasta 2011 se ha deforestado 49,4 % de áreas antes mencionada. Según la organización de las Naciones Unidad (2017) la deforestación y la degradación de las áreas forestales está estrechamente relacionada a problemas sociales y económicos, debido a políticas que favorecen del suelo para la 27 agricultura, energía, minería y transporte, lo cual conllevan a la venta y comercialización ilegal de madera. El informe publicado por la Organización de las Naciones Unidas (2019) describe a la agricultura como una de las principales causad de la deforestación, se estima que 290 millones de hectáreas de bosques en todo el mundo han sido deforestadas en los últimos 25 años, el plan estratégico de las Naciones Unidas para los bosques, busca expandir el área forestar mundial en un 3% para el 2030, lo cual representa un área de 120 millones de hectáreas aproximadamente. Lieja (2016) menciona que la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha colocado a México en el décimo lugar de los países con mayor deforestación del mundo entre (1970-2007), debido a que las zonas tropicales de México han sufrido un impacto significativos de deforestación a causas de actividades humanas como la agricultura, pastizales y asentamientos humanos. Según Restrepo (2015) en su investigación realizada, determinó que la desforestación es la causa de la erosión de la cuenca del río Magdalena el cual ha experimentado un incrementado de la tasa de erosión del 34%, el periodo 2000- 2010, según el análisis de la variabilidad espacial indica que el 78% de la cuenca se encuentra en estado crítico por la erosión y la perdida de bosques primarios de más del 60% en el periodo entre 1980 y 2010. Moreira y Ruales (2015) realizó una investigación para la deforestación de especies nativas en la comunidad Severino en Manabí, realizó encuestas para conocer si sus habitantes contaban con algún conocimiento de la deforestación y sus efecto, se determinó que el nivel de capacitación es escaso, el 83% no han recibido capación sobre la reforestación, el 54% tiene conocimiento sobre las 28 especies forestales nativas y el 97% de los habitantes tiene interés en participar en un plan de reforestación. Según la investigación realizada por Chuquichaico (2016) sobre los impactos generados en la microcuenca del río Monzón, según lo investigado menciona que los principales impactos son la deforestación y degradación de los ecosistemas forestales, a causa del uso incorrecto de los suelos, se realizó capacitaciones lo cual dio como resultado, reforestación en la zona y se concientizo en los agricultores sobre los bosque natural son bienes y servicios importantes, para la economía local. 2.2 Bases teóricas 2.2.1 Impacto social El impacto social es el proceso de la consecuencia social, las cuales están relacionadas a temas políticos, desarrollo y programas de proyectos que involucre a la sociedad, las cuales pueden ser nacional, estatal o locales. El impacto social se puede ser positivo como negativos según sea su naturaleza de estudio (Morales y Roux, 2015). Mientras que para Franks (2012) el impacto social es efecto de una acción o falta de acción el cual se experimenta de manera real por un individuo, grupos sociales o unidades económicas; los estudios de impacto permiten conocer cómo se encuentran económicamente las entidades, por ello el impacto social ayuda a comprender y resolver problemas sociales, lo cual están relacionados al con desarrollo, es decir que ayuda a mitigar y mejorar problemas relacionados con los individuos. 29 2.2.2. Impacto económico El impacto económico está relacionado a cada una de las funciones sociales como; la educación, salud, nutrición, protección social, vivienda, protección al medio ambiente, la cultura y la recreación, cada una contempladas en planes y proyectos; el impacto económico mueve grandes cantidades de recursos (Martínez, Amalia, Flores y Paz, 2012) Si bien es cierto el impacto económico no solo afecta a las grandes ciudades; los sectores o áreas rurales tienen un mayor impacto en la economía debido a la falta de ingresos y fuentes de empleos, a la desvalorización de sus productos y la falta de proyectos e incentivos para su estabilización económica, esto conlleva al mal manejo de los recursos naturales según Peláez, de Antonio, & Cañizares (2012) “el impacto economico pueed ser diferentes dependiendo la caracteristoica de cada pais”. 2.2.3. Impacto ambiental El impacto ambiental se refiere a toda actividad realizada por el hombre, las cuales ocasionan un daño significativo a los ecosistemas y el clima, debido a la explotación de los recursos naturales, el manejo inadecuado de los residuos sólidos, emisiones y el cambio de uso de suelo, existe impactos ambientales directos e indirectos (Perevochtchikova, 2013). 2.2.3.1 Impactos ambientales directos Los impactos ambientales directos, son todos aquellos impactos que tiene una incidencia de manera inmediata, es decir cuando se ha generado una acción la cual conlleva a una consecuencia que ocurre en el mismo tiempo y lugar por ejemplo, el cambio de uso de suelo, afectación a los ecosistemas, cambios culturales (Pinto, 2007). 30 2.2.3.2. Impactos ambientales indirectos Los impactos ambientales indirectos son aquellos que ocurren en escenarios completamente distintos, separados del tiempo y el lugar sin embargo tienen una repercusión a mediano y largo plazo, estos pueden tener efectos positivos y negativos (Silva, 2012). 2.2.4 Deforestación La deforestación es destrucción de los bosques, por las actividades antrópicas, estas son taladas y quemadas, las cuales pueden ser mayor a una cancha de futbol, se estima que la deforestación anualmente es de 17 millones de hectáreas, los motivos de la deforestación indiscriminada son algunos, entre los cuales está la ganadería, la agricultura, venta ilegal de madera y la expansión territorial (Salgado, 2014). Menciona que la deforestación está dentro de los 10 problemas ambientales que enfrenta el planeta, esta actividad no solo ocasiona un problema para los bosques, está asociada a otra problemática como; la extinción de especies, la erosión, contaminación atmosférica, inundaciones perdida de la capa vegetal (García, 2016). La deforestación en el Ecuador ha causado varios impactos negativos en el medio ambiente entre estos esta que en un corto tiempo ha reducido el páramo afectando especies endémicas obligándolas a reubicarse en otros sectores que también afectan los ecosistemas aledaños, además de inundaciones y sequías que afectan también a importantes sectores productores (Torracchi, 2015). 2.2.4.1 Causa de la deforestación Según García(2016) las principales causas de deforestación son el factor humano y el factor natural; el factor humano incide en la expansión de zonas 31 agrícolas, áreas de pastoreo, explotación de recursos naturales, incendios provocados, introducción de nuevas especies, crecimiento demográfico, factores económicos entre otros, el factor natural incide en los incendios forestales de origen natural, lluvias intensas, erecciones volcánicas, sequías. Existen varias causas de la deforestación, entre estas se encuentra el uso de maderas para combustible, exportación de maderas como divisas y la creciente necesidad de incrementar la agricultura y la ganadería para alimentar la sobrepoblación mundial, otra actividad que también genera grandes daños forestales es la minería que afecta miles ecosistemas donde se desarrollen (Monjardín A. S., Pacheco, Plata, & Corrales, 2017). La deforestación de los bosques causa innumerables daños en los ecosistemas como es la erosión de los suelos, desequilibra la capa freática que ocasiona inundaciones y sequías por la pérdida de la capa vegetal que antes mantenían el curso regular del agua provocando a su vez la muerte o desplazamiento de varias especies nativas (Álvarez, y otros, 2018). 2.2.4.2 Consecuencias de la deforestación La pérdida de los bosques es un hecho que ocurre a diario, esto con el pasar del tiempo ha ocasiona un desequilibrio irreparable en el habitad de muchas especies de flora y fauna. La deforestación también es la causa principal que contribuye al cambio climáticos, genera sequías, disminución del recurso hídrico, contaminación del aire (Jara, 2015). En el manejo adecuado de los bosques o recursos forestales se debe considerar como un proceso administrativo que se encuentra conformado por etapas de organización, planeación, ejecución y control con el fin de asegurar un futuro positivo para los ecosistemas forestales (Aguirre, 2015). 32 2.2.5 Teledetección y uso de las imágenes satelitales para determinar áreas deforestadas La teledetección es una técnica empleada para la adquisición de información (en este caso la situación de los bosques) mediante imágenes espaciales obtenidas por satélite (sensores remotos). Posteriormente se emplean diferentes técnicas de procesamiento digital y visual en las imágenes satelitales (multiespectral tipo Landsat). La teledetección espacial es aquella técnica que permite adquirir imágenes de la superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas espaciales, estamos suponiendo que entre la Tierra y el sensor existe una interacción energética, ya sea por reflexión de la energía solar o de un haz energético artificial, ya por emisión propia. A su vez, es preciso que ese haz energético recibido por el sensor se transmita a la superficie terrestre, donde la señal detectada pueda almacenarse y, en última instancia, ser interpretada para una determinada aplicación (Chuvieco, 1995). 2.2.6 Componentes básicos de la teledetección Según lo planteado por (Chuvieco, 2002), los componentes que están presentes en el proceso de teledetección, son los siguientes: Fuente de energía, de aquí parte la radiación electromagnética, que es captada por el sensor, se denomina teledetección activa. La principal fuente de energía para este proceso, es el sol (Figura 1). Cubierta terrestre, comprende todas las coberturas vegetales, suelos, infraestructuras, cuerpos de agua, y demás elementos que reciben la energía y emiten sus características físicas. 33 Sistemas Sensor, el componente principal es el sensor y el componente adicional comprende la plataforma o estructura sobre la cual reposa el sensor. Tiene como función principal capturar la energía que está reflejada por los cuerpos que se encuentran sobre la superficie terrestre, codificarlas, grabarlas y enviarlas a un sistema de recepción en tierra. Sistema de recepción y/o comercialización, es donde se realiza el tratamiento de los datos obtenidos por el sensor, darle formato, y distribuirlas a los usuarios. Interprete, es el responsable de transformar esos datos en información temática en su área de interés, forma visual o digitalmente con miras a dar una respuesta a un problema determinado. Usuario final, es el encargado de analizar el resultado del producto de la interpretación, asi como de las aplicaciones que dé él se deriven. Figura 1. Proceso de teledetección 34 2.2.7 Espectro electromagnético El espectro electromagnético, es el conjunto de longitudes de ondas de todas las radiaciones electromagnéticas, que se encuentran divididas en regiones, cuyo propósito es diferenciar las diferentes longitudes de ondas. Como lo plantean Puerta et al. (2013). Estas ondas varían desde los rayos gamma hasta las ondas de radio; las cuales tienen diferentes longitudes que van desde micrómetros hasta kilómetros, según Chuvieco (2002). Figura 2. Espectro electromagnético 2.2.8 Características de las regiones espectrales El espectro electromagnético cubre una región de longitudes de onda que varían en 22 órdenes de magnitud, y que va desde los rayos gamma hasta las ondas de radio. Únicamente una pequeña parte de él es visible al ojo humano. La radiación que contribuye de un modo importante al balance energético de la Tierra está formada por ondas electromagnéticas con longitudes de onda entre los aproximadamente 100 nm y los 100 µm. El espectro que se estudia en relación con la atmósfera se extiende de la radiación de onda corta (UV) a la región de las microondas. A continuación se presentarán algunos elementos básicos de las 35 ondas electromagnéticas, y las regiones espectrales que son fundamentales en teledetección, como se describe en la Tabla 1. Tabla 1. Características de las regiones espectrales Región espectral (bandas) Longitud de onda Características Rayos gamma < 0.03 nm Radiación completamente absorbida por las capas superiores de la atmósfera. No se usa en teledetección Rayos X 0.03 – 30 nm Radiación completamente absorbida por la atmósfera. No se usa en teledetección Ultravioleta 0.03 – 04 nm La radiación con λ <0,3µm es completamente absorbida por la capa de ozono Visible (RGB) 0.4 – 0.7 nm Se puede detectar a través de fotodetectores y películas fotosensibles normales (color y B/N). Infrarrojo próximo 0.7 – 1.3 nm Discrimina masas vegetales y concentraciones de humedad Infrarrojo medio 1.3 – 8 nm Estima contenido de humedad en la vegetación y detección de focos de alta temperatura Infrarrojo térmico 8 -14 nm Detecta el calor proveniente de la mayor parte de la cubierta terrestre Microondas 0.1 – 100 nm Radiación de grandes longitudes de onda, capaces de penetrar nubes, nieblas y lluvia Ondas de radio > 100 nm Radiación con las mayores longitudes de onda del espectro. Usadas en telecomunicaciones Fuente: (Puerta et al., 2013) 2.2.9 Sensores remotos Los sensores remotos cumplen la misión de ofrecer información en diferentes regiones del espectro electromagnético. La capacidad de registrar información en las regiones del espectro electromagnético permite caracterizar objetos en la superficie terrestre dependiendo de la región que se trabaja y es una fuente de información relevante para estimar variables biofísicas como por ejemplo la temperatura (Calzada, 2016) 36 2.2.9.1 Sensores pasivos Los sensores pasivos (Figura 3A), miden la radiación electromagnética procedente de las coberturas terrestres, ya sea reflejada por los rayos solares o emitida a través de ondas termales. Operan gracias a una fuente externa de energía electromagnética (Cubides & Cárdenas, 2017). Las imágenes creadas por los sistemas de percepción pasiva son de mayor valor en las aplicaciones de la percepción remota en la evaluación de los recursos naturales, (Figura3A). Los sistemas pasivos simplemente reciben las señales emitidas naturalmente y reflejadas por los objetos percibidos, estas señales, generadas por la radiación solar natural, pueden proveer una información muy rica sobre los objetos percibidos (Díaz, 2014). 2.2.9.2 Sensores activos Este tipo de sistema genera una señal autónoma, la cual es emitida y rebota sobre los objetos y miden las características de la señal reflejada, son capaces de iluminar totalmente el objeto con su propia fuente de radiación, este proceso induce al objeto a reflejar la radiación, o emitir radiación y que sea captada por el sensor (Figura 3B). Los sensores activos son utilizados frecuentemente cuando la radiación natural de un banda en particular del espectro no es suficiente para iluminar adecuadamente al objeto (Díaz, 2014). 37 Figura 3. Representación del sensor pasivo y sensor activo. Fuente: instituto nacional de Estadística y Geografía. México, 2014. 2.2.10 Imágenes satelitales Una imagen satelital, se define como un conjunto de matrices, una por cada canal de sensor, las cuales poseen un rango de O a 255 como valores de radiación, estos valores se denominan ND o número digital. Por tanto, cada pixel de la imagen viene definido por un número entero, que representa la radiancia que ha sido emitida por el cuerpo en la superficie terrestre y que a su vez ha sido captada por el sensor, en una determinada banda del espectro. El ND, representa un valor numérico, no visual, en algunos casos se observa en niveles de grises, con el uso de algún convertidor digital – analógico (Mendoza Vargas & Lois, 2009). Figura 4. Esquema de una imagen satelital 38 2.2.11 Resolución de la imagen Existen cuatro tipos de resoluciones de imágenes; la resolución espacial es aquella que distingue el objeto más pequeño sobre la imagen, se visualiza en la unidad mínima de información representada en la imagen, al que se le denomina pixel; la resolución espectral en cambio indica el número y ancho de las bandas espectrales que puede discriminar el sensor; la resolución radiométrica es la sensibilidad del sensor, es decir, su capacidad de detectar variaciones en la radiancia espectral que recibe y la resolución temporal es la frecuencia o periodicidad con que el sensor adquiere imágenes de la misma área de superficie terrestre (Puerta et al., 2013). 2.2.12 Correcciones básicas de imágenes satelitales Una imagen de satélite está sometida a una serie de inferencias que hacen que la información que quiere obtener se aparezca perturbada por una serie de errores. Para esto se realizará las siguientes correcciones. 2.2.13 Corrección geométrica Cuartero & Felicisimo (2003), afirmaron que es un proceso de cambio de espacio de referencia; la imagen original tomada por el sensor está definida en un sistema local donde la localización de cada pixel queda determinada por su situación en filas y columnas, es el espacio imagen. La corrección geométrica ajusta esta imagen aun nuevo espacio de referencia donde cada pixel tiene asignado el valor XY que le corresponda en un sistema de proyección geográfico determinado: es el espacio de proyección. Otra definición según Ambrosio et., (2002), la corrección geométrica es donde la imagen se hace planimetría y genera funciones que transforman las coordenadas 39 de imagen (líneas y columnas) a coordenadas de mapa como a Universal Transverse Mercator (UTM) u otras, utilizando de referencia un mapa o una imagen de otra fecha. 2.2.14 Corrección radiométrica Con esta corrección se busca obtener la máxima correlación entre la señal registrada y las características de la superficie observada. El efecto a corregir generalmente es la dispersión que provoca un aumento de la radiación (atmosférica) detectada por el sensor y puesto que la dispersión no es contante en el tiempo ni en el espacio las correcciones serán solo aproximaciones a la realidad (Aguilar Arias et al., 2015). 2.2.15 Clasificación de imagen satelital Existen varios tipos de clasificación de imágenes satelitales, las más comunes son las supervisada y la no supervisada. 2.2.16 Clasificación no supervisada Estas no requieren conocimiento del tipo de cobertura a priori, el proceso se basa en la elección de las bandas espectrales de la imagen a clasificar, definición de números de clases espectrales, selección de los criterios de similitud y algoritmos de agrupación de los ND (Posada, 2008). Según Posada et al. (2012), esta clasificación contempla los procedimientos de agrupación de los pixeles de una imagen según su similitud espectral, sin conocimiento previo del contexto temático. Además Hamlyn y Robin (2010), afirman que el software agrupa los puntos individuales en el número requerido de grupo en función de su separación en el espacio multidimensional los grupos de puntos que caen juntos conseguirán 40 asignados a una clase, que clasifica los puntos basado únicamente en sus estadísticas espectrales, a menudo agrupándolos en un número predeterminado de grupo espectralmente similares. 2.2.17 Clasificación supervisada Esta requiere de cierto conocimiento previo del terreno y de los tipos de coberturas, a través de una combinación de trabajo de campo, análisis de fotografías, áreas, mapas e infirmes técnicos (Posada, 2008). En contraste con la clasificación no supervisada, el método de clasificación supervisada comienzan a partir de una identificación inicial de cierto sector o los píxeles de la imagen que se sabe que comprenden en particular la vegetación u otros tipos de superficie de interés para el estudio en particular (Hamlyn & Vaughan, 2012). Con base de este conocimiento se definen y se delimitan sobre la imagen las áreas de entrenamiento, las características espectrales de estas áreas, son utilizadas para "entrenar" un algoritmo de clasificación, el cual se calcula los parámetros estadísticos de cada banda para cada sitio de entrenamiento y evaluar cada ND de la imagen, compararlo y asignarlo a una respectiva clase (Posada & Ramírez, 2011). Es importante para garantizar que los pixeles de formación elegidos son lo más homogéneo posible, y que cada clase es claramente separable. (Hamlyn & Vaughan, 2012). La clasificación supervisada pretende definir las clases temáticas que no tengan claro el significado espectral considerado por esto como un método artificial (Posada & Ramírez, 2011). 2.2.18 Análisis Multitemporal El análisis multitemporal es una técnica que permite obtener conclusiones diferenciadas relacionadas con las trasformaciones espaciales de una región. El 41 procesamiento multitemporal implica que la serie de los datos provenientes de diferentes fechas, tiene que convertirse en un conjunto único de datos (mei & Peinado, 1997). Además, Chuvieco (2002), acotó que es una análisis espacial que se realiza mediante la comparación de las coberturas interpretadas en dos imágenes de satélites o mapas de un mismo lugar en diferentes fechas y permite evaluar los cambios en la situación de las coberturas que han sudo clasificadas. Como los meses del año y los años entres sí difieren en sus características climáticas, un análisis multitemporal es mucho más abarcativo que el análisis de una sola imagen. Para este tipo de análisis, las imágenes multiespectrales, deben estar separadas como mínimo tres año es el tiempo, lo cual es ideal para detectar los cambios del sector de estudio, además las imágenes deben ser de la misma estación, lo cual asegura una mejor interpretación, mayor con fiabilidad de resultados y análisis de los datos. 2.2.19 Índice Normalizado Diferencial de Vegetación (NDVI) El NDVI se calcula a partir de mediciones de reflectancia en la porción roja e infrarroja cercana (NIR) del espectro: 𝑁𝐷𝑉𝐼 = 𝑅𝑁𝐼𝑅 − 𝑅𝐸𝐷 𝑅𝑁𝐼𝑅 + 𝑅𝐸𝐷Donde: RNIR=Es la reflectancia de la radiación infrarroja cercana. R=Es la reflectancia de la radiación roja visible. Autor: Hernández (2015) El NDVI se ha correlacionado con muchas variables como la deficiencia de nutrientes de los cultivos, el rendimiento final en los granos pequeños y el estrés 42 hídrico a largo plazo. Las características físicas detectadas por el índice probablemente están relacionadas con alguna medida de la densidad de la copa (es decir, el área foliar o cobertura porcentual) o la biomasa total. Por lo tanto, el factor subyacente para la variabilidad en un índice de vegetación típico no puede vincularse ciegamente a un aporte de manejo sin un conocimiento del factor primario que limita el crecimiento (Araus, 2014). 43 2.3 Marco legal 2.3.1 Constitución de la república del Ecuador Capítulo segundo Biodiversidad y recursos naturales Sección primera Naturaleza y ambiente Art. 395.- La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales: El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente equilibrado y respetuoso de la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad y la capacidad de regeneración natural de los ecosistemas, y asegure la satisfacción de las necesidades de las generaciones presentes y futuras (Decreto Legislativo, 2008). Sección segunda Biodiversidad Art. 400.- El Estado ejercerá la soberanía sobre la biodiversidad, cuya administración y gestión se realizará con responsabilidad intergeneracional. Se declara de interés público la conservación de la biodiversidad y todos sus componentes, en particular la biodiversidad agrícola y silvestre y el patrimonio genético del país (Decreto Legislativo, 2008). 2.3.2 Código Orgánico Ambiental Libro segundo del patrimonio natural Título I Conservación de la biodiversidad Art. 31.- De la conservación de la biodiversidad. La conservación de la biodiversidad se realizará in situ o ex situ, en función de sus características ecológicas, niveles de endemismo, categoría de especies amenazadas de extinción, para salvaguardar el patrimonio biológico de la erosión genética, conforme a la política formulada por la Autoridad Ambiental Nacional (COA, 2017). Título II De la conservación in situ Capítulo I De la conservación in situ y sus instrumentos Art. 35.- De la protección de la especies de vida silvestre. Para la protección de la vida silvestre, se establecen las siguientes condiciones a las personas naturales y jurídicas: Conservar a las especies de vida silvestre en su hábitat natural prohibiendo su extracción, salvo las consideradas para la investigación, repoblación de especies con cualquier tipo de amenaza y las establecidas en este Código. 2.3.3 Ley forestal y de conservación de áreas naturales y vida silvestre, codificación. Artículo 5.- El Ministerio del Ambiente, tendrá los siguientes objetivos y funciones: a) Delimitar y administrar el área forestal y las áreas naturales y de vida silvestre pertenecientes al Estado; 44 b) Velar por la conservación y el aprovechamiento racional de los recursos forestales y naturales existentes; c) Promover y coordinar la investigación científica dentro del campo de su competencia; d) Fomentar y ejecutar las políticas relativas a la conservación, fomento, protección, investigación, manejo, industrialización y comercialización del recurso forestal, así como de las áreas naturales y de vida silvestre; e) Elaborar y ejecutar los planes, programas y proyectos para el desarrollo del subsector, en los campos de forestación, investigación, explotación, manejo y protección de bosques naturales y plantados, cuencas hidrográficas, áreas naturales y vida silvestre (Ley forestal, 2004). 2.3.4 Acuerdo Ministerial 187 Manual operativo para el incentivo de manejo forestal Sostenible Art. 1.- Objetivos el presente acuerdo tiene como finalidad regular los procedimientos, requisitos, beneficiarios y más condiciones para la aplicación de incentivos de manejo forestal sostenible (IMFS) establecidos dentro del Programa Nacional de Incentivos de conservación y uso Sostenible del Patrimonio Natural (Lorena, 2014). 2.3.5 Ley para la conservación y uso sustentable de la biodiversidad Título I Capítulo I Artículo 1.- La Ley para la Conservación y Uso Sustentable de la Biodiversidad tiene por objeto proteger, conservar, restaurar la biodiversidad y regular e impulsar su utilización sustentable; establece los principios generales y normas para la conservación y uso sustentable de la biodiversidad y sus servicios, el acceso a los recursos genéticos, la bioseguridad, la rehabilitación y restauración de ecosistemas degradados y la recuperación de especies amenazadas de extinción, y los mecanismos de protección de los derechos sobre la biodiversidad en materia administrativa, civil y penal (Registro Oficial suplemento 418, 2004). 45 3. Materiales y métodos 3.1 Enfoque de la investigación 3.1.1 Tipo de investigación El presente trabajo investigativo fue de índole descriptivo, donde se usó técnicas de levantamiento de información, que se aplicaron en los cantones Paján y Olmedo, pertenecientes a la provincia de Manabí. El proceso descriptivo buscó plantear el entorno en el que se encuentran los cantones antes mencionados y su relación con la deforestación para lo cual se establecieron encuestas y métodos de observación. 3.1.1.1 Investigación descriptiva Se utilizó este tipo de investigación con el fin de recolectar información de fuentes oficiales como el INEC, el GeoPortal del Ecuador, INAMHI, en conjunto con las encuestas que se realizaran a las personas de los cantones Paján y Olmedo. 3.2.1 Diseño de investigación El presente trabajo de investigación es de carácter no experimental ya que no se realizó ensayos experimentales, sim embargo se realizó un levantamiento de línea base relacionada con las principales causas de la deforestación mediante recursos bibliográficos, también proponer medidas sostenibles que permitan reducir la deforestación en zonas rurales de la provincia de Manabí. Se solicitó datos climáticos al instituto de Meteorología e Hidrología, para determinar los impactos de la deforestación y su incidencia en la climatología de las zonas en estudio mediante los periodos 2000-2006 y 2012-2018. Del mismo modo se usaran imágenes satelitales obtenidas del satélite LANDSAT 8, las cuales serán procesadas en el Software ArcGis, para determinar áreas de deforestación mediante los periodos 2000-2006 y 2012-2018. 46 3.2 Metodología 3.2.1 Variables 3.2.1.1 Variable independiente Zonas con mayor índice de deforestación. 3.2.1.2 Variable dependiente Impacto socioeconómico Impacto ambiental 3.2.2 Tratamientos La presente investigación no aplica tratamiento ya que es de carácter no experimental; sin embargo se tomaron datos que sirven como referencia para la investigación. 3.2.3 Diseño experimental El presente trabajo de investigación no aplica diseño experimental ya que es de carácter no experimental, sim embargo se tomaron datos que servirán como referencia para la investigación. 3.2.4 Recolección de datos 3.2.4.1 Recursos Debido a que la investigación es de carácter bibliográfica descriptiva, se utilizaron recursos económicos, humanos, tecnológicos. Materiales y herramientas: Cuadernos de apuntes, laptop, impresoras, documentos bibliográficos, GPS, imágenes satelitales, cartas topográficas, software de SIG. Recursos humanos: Recursos de los tesistas, del tutor. Recursos económicos: El presente trabajo de investigación será financiado por recursos propios de los tesistas. 47 3.2.4.2 Métodos y técnicas Los métodos y técnicas por utilizar se adecuaron al tipo de investigación. Cabe indicar que, el detalle de cómo se realizóla recolección de datos aplicando las diferentes técnicas o métodos se detallarán en esta sección. Según la carrera, incluir el diagrama de proceso o de flujo, y su descripción. 3.2.4.2.1 Método Deductivo Este método proporcionó información de los impactos socioeconómicos y ambientales de las zonas en estudio. Asimismo, permitió tomar decisiones y realizar las propuestas de mejora. 3.2.4.2.2 Método Analítico Mediante la información bibliográfica recopilada permitió analizar de manera objetiva la cantidad de datos e información relacionadas al tema que está en estudio. 3.2.4.2.3 Encuestas Se realizó diferentes preguntas de opción múltiple, éstas serán dirigidas a los habitantes de los cantones Paján y Olmedo, con el objetivo de conocer los impactos que ha causado la deforestación. El modelo de la encuesta aplicada se encuentra en Anexo 2. 3.2.4.2.4 Recopilación Documental Se solicitó información climática al INAMHI; dicha información comprendió un rango desde el año 2010 al año 2020. En conjunto, se obtuvieron imágenes satelitales de la plataforma web USGS, con el objetivo de recopilar información visual y geográfica de las zonas deforestadas. Los datos sobre demografía se obtendrán del Instituto Nacional de Estadísticas y Censo (INEC). 48 3.2.4.2.5 Observación directa La investigación se realizó a través de la observación y Sistemas de Información Geográfica, para cubrir toda la zona en estudio, que sirvieron para establecer las áreas de estudio. 3.2.4.2.6 Análisis espacial Se realizó un análisis multitemporal de la zona en estudio, como base se usó las imágenes satelitales obtenidas del satélite LANDSAT 8, posteriormente se procesaron dichas imágenes en el software ArcGis, con una combinación de bandas espectrales, y cálculo de NDVI, combinación que destaca la biomasa vegetal, se reclasificó el ráster resultante para calcular las áreas que carecen de biomasa y se comparará estas áreas de cada imagen satelital de los años correspondientes. 3.2.5 Análisis estadístico Como ya se mencionó el presente trabajo es de carácter no experimental, el estadísticos aplicado fue descriptivo, sin embargo, los datos obtenidos de la investigación serán representados en gráficos de barras y tablas. 3.2.6 Tamaño de la muestra Según los datos publicados por INEC (2010), los cantones Paján y Olmedo, cuentan con un total de 35.192 y 9.844 habitantes, y un total de 10228 y 2539 hogares, respectivamente. A estos datos se le aplicó la fórmula para determinar la muestra, donde se determinó que se encuestarán un total de 334 hogares en el cantón Olmedo y 370 hogares en el cantón Paján, los cuales se distribuirán sistemáticamente en cada una de las parroquias de los cantones antes mencionados 49 𝑛 = 𝑍2𝑝(1 − 𝑝)𝑁 𝑒2(𝑁 − 1) + 𝑍2𝑝(1 − 𝑝) Z= Nivel de confianza N= Población p= Probabilidad a favor q= Probabilidad en contra e= Error de estimación n=Tamaño de la muestra 𝑛𝑃𝑎𝑗á𝑛 = (1.96)2(0.5)(1 − 0.5)10228 (0.05)2(10228 − 1) + (1.96)2(0.5)(1 − 0.5) = 370 ℎ𝑜𝑔𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑛𝑂𝑙𝑚𝑒𝑑𝑜 = (1.96)2(0.5)(1 − 0.5)2539 (0.05)2(2539 − 1) + (1.96)2(0.5)(1 − 0.5) = 334 ℎ𝑜𝑔𝑎𝑟𝑒𝑠 3.2.7 Metodología de Sarandon. Para el desarrollo de esta metodología se definieron 3 aspectos: social, económico y ambiental (Tabla 1), información que fue levantada con una linea base definida por encuestas que se realizaron en ambos cantones. Se definieron indicadores y subindicadores que se detallaran a continuación, los cuales se estandarizaron en función de escalas 0 (menos sustentables) y 2 (mas sustentables), como se detalla en la metodología de Sarandon. Los valores que se obtuvieron en las encuestas se transformaron y se adecuaron a la escala antes mencionada, tomando en cuenta las localización de cada uno de los indicadores para que la sustentabilidad este contemplada en su criterio, luego de ser ponderados cada uno de los valores, multiplicando por el valor de la escala por importancia relativa de un coeficiente. Una vez obtenido los indicadores, se realizó su interpretación, llevándolos a una escala de 0 a 1 y se calcula la relación entre los indicadores social, económico y ambiental, con la superficie total evaluada. 50 Para la elaboración de los indicadores, como detalla Sarandon (2012), se debe permitir comprender perfectamente, sin ambigüedades, su construcción y su uso requieren un proceso que se detalla a continuación: Se consenso una definición de agricultura sustentable y condiciones necesarias para su logro. Se definió los objetivos de la evaluación. Se definió el ámbito o nivel análisis: áreas de los encuestados. Se desarrolló derivados de los atributos de sustentabilidad, adaptados para los agroecosistemas en cuestión. Se estandarizó y ponderó los indicadores, según la situación a analizar, evaluar la dificultad de obtención, su confiabilidad y pertinencia. Se realizó la toma de datos y cálculo de los indicadores. Se evaluó la sustentabilidad de los agroecosistemas considerados. Se propuso las medidas alternativas y correctivas para la recuperación del agroecosistema. Tabla 2. Atributos criterios de diagnóstico e indicadores de sustentabilidad Atributos Indicadores Subindicadores Dimensión económica - Autosuficiencia alimentaria - Ingresos netos mensuales - Riesgo económico - Diversificación de la producción - Superficie de producción de autoconsumo - Diversificación para la venta - Vías de comercialización - Dependencia de insumos externos Dimensión ambiental - Conservación de la vida del suelo - Manejo del cultivo - Manejo de la biodiversidad - Rotación de cultivos - Diversificación de cultivo - Manejo de residuos agrícolas - Mantenimiento agrícola - Cosecha - Conocimiento de biodiversidad - Biodiversidad espacial 51 Dimensión social - Satisfacción de necesidades básicas - Aceptabilidad del sistema de producción - Integración social - Conocimiento y consciencia ecológica - Vivienda - Acceso a educación - Acceso a salud - Vias de acceso Ortiz y Ramírez, 2021 Se realizó una linea base de los agricultores que poseen predios con vegetación boscosa y / arbustiva de cantones Paján y Olmedo. Con ayudo de encuestas se obtuvo datos para el cálculo de sustentabilidad. Para la ponderación de los datos se utilizó las siguientes formulas. Indicador de dimensión ambiental. Se evaluó a partir de tres indicadores pertinentes: a) Manejo de desechos b) Manejo de cultivo c) Biodiversidad La misma que provee el material para evaluar la situación de las zonas boscosas y arbustivas en estudio, para protección del ecosistema contra agentes climáticos. 𝐼𝐾 = 𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 3 + 2𝐵1 + 𝐵2 + 2𝐵3 4 + 𝐶1 + 𝐶2 2 3 Indicadores de dimensión social Se evalúa a través de los siguientes valores: a) Acceso a educación b) Salud. c) Vivienda. La misma que está compuesta por las siguientes variables 𝐼𝑆𝐶 = 2 ( 𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 3 ) + 𝐵 + 𝐶 4 52 Indicador de dimensión económica Se evaluó a través de los siguientes indicadores: a) Rentabilidad del cultivo b) Ingresos netos c) Egresos netos Bajo la siguiente formula: 𝐼𝐸 = 2 ( 𝐴1 + 𝐴2 2 ) + 𝐵 + ( 𝐶1 + 𝐶2 2 ) 4 Donde A, B, C, corresponde a cada factor inmiscuido. El índice de sustentabilidad general, se usa para considerar o no a un área sustentable, el valor debe ser igual a 2. Además, se considera que ninguna de las tres áreas debe tener un valor menor a 2. Para el cálculo se usa la siguiente formula: 𝑆𝑈𝑆𝑇𝐸𝑁𝑇𝐴𝐵𝐼𝐿𝐼𝐷𝐴𝐷 = 𝐼𝐾 + 𝐼𝐸 + 𝐼𝑆𝐶 3 Donde: IK= Impacto ambiental IE= Impacto económico ISC= Impacto Social Estos resultados se mostraran usando el grafico de “tela de araña”, representado los indicadores de sustentabilidad. 53 4. Resultados
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