Delimitación de Áreas Ambientalmente Sensibles a la Desertificación en la Península de Paraguaná, Venezuela

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croizatia

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Revista Multidisciplinaria de Ciencia y Tecnología Aceptado para su publicación en el Volúmen 16 número 1, Año 2015

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Delimitación de Áreas Ambientalmente Sensibles a la Desertificación en la Península

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de Paraguaná, Venezuela.

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José Pastor Mogollón1; Wilder Rivas1; Edjuly Márquez2; Luis Lemus1; Maribel Colmenares1; Betsy Muñoz1; Alicia Martínez3; Samuel Hernández1; Luis Arrieta4; Yris Campos3. Email:[email protected]

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Resumen

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La desertificación ocurre a partir de la degradación de la tierra en las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas resultante de diversos factores, entre los principales se encuentran las variaciones climáticas y las actividades humanas. Se delimitaron las áreas ambientalmente sensibles a la desertificación (AASD) en la Península de Paraguaná, la cual fue realizada mediante la combinación de indicadores biofísicos y socioeconómicos que dieron lugar a cuatro índices de desertificación: calidad del suelo, clima, vegetación y de gestión. La metodología consistió en recopilación de información documental y de campo de cada uno de los indicadores considerados para la posterior elaboración de mapas temáticos. Los indicadores calificados fueron textura, carbono orgánico (CO), salinidad, pendiente, profundidad, pedregosidad, distribución y concentración de las precipitaciones, criticidad ambiental, carga animal, áreas naturales protegidas, cobertura vegetal, protección contra la erosión y resistencia a la sequía. Para el procesamiento de la información espacial, la realización de los mapas temáticos y el mapa final de AASD se utilizó un sistema de información geográfica. Los resultados muestran que el 40,4 % del área presenta niveles frágiles de sensibilidad a la desertificación, y un 10,2 % se encuentra en condiciones de vulnerable y altamente vulnerable. Las áreas potencialmente sensibles a la desertificación comprenden un 47,5 % de la superficie, y están ubicadas hacia las zonas donde se concentra el uso agrícola, lo cual representa una fuente potencial de redución de la vegetación natural. Las zonas libres de riesgo a la desertificación apenas representan un 1,8 % del territorio. Palabras Claves: calidad del suelo; calidad de la vegetación; criticidad ambiental; degradación de tierras. Delimitation of Environmentally Sensitive Areas to Desertificaction in the Paraguaná Península, Venezuela Abstract Desertification occurs from land degradation in arid, semi-arid and dry sub-humid areas resulting from various factors, the main ones are climatic variations and human activities. Environmentally sensitive areas to desertification (ESAD) in the Paraguana Peninsula, which was performed by 1

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combining biophysical and socioeconomic indicators that lead to four indexes that define the quality of soil, climate, vegetation and management were defined. The methodology consisted of information gathering and field of each of the indicators considered for further development of thematic maps. Qualified indicators were texture, organic carbon (OC), salinity, slope, depth, stoniness, distribution and concentration of rainfall, environmental criticality, stocking, protected natural areas, vegetative cover, erosion control and drought resistance. For the processing of spatial information and conducting thematic maps and the final map of AASD geographic information system was used. The results show that 40.4% of the area has fragile levels of sensitivity to desertification, and 10.2% are in vulnerable conditions and highly vulnerable. Potentially sensitive to desertification areas comprise 47.5% of the surface, and are located to areas where agricultural use is concentrated, which represents a potential risk of degradation of natural vegetation. Risk-free zones desertification represent only 1.8% of the territory. Key Words: soil quality; vegetation quality; environmental criticality; land degardation.

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La desertificación ocurre a partir de la degradación de la tierra en las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas resultante de diversos factores, entre los principales se encuentran las variaciones climáticas y las actividades humanas (UNCCD, 1994), con efectos en la reducción o la pérdida de la productividad económica y complejidad de los ecosistemas terrestres, incluyendo suelos, vegetación y otros componentes bióticos, así como en los procesos ecológicos, biogeoquímicos e hidrológicos (Reynolds et al., 2005). El fenómeno de la desertificación representa un problema relevante en Venezuela, donde se ha estimado que las zonas áridas alcanzan unos 247.753 Km2, lo cual representa un 27% de la superficie del país (Verbist et al., 2010); en el estado Falcón las zonas áridas y semiáridas cubren alrededor del 75% del territorio estadal (Díaz, 2001). Sin embargo, hasta ahora son pocos los estudios referentes a la caracterización, evaluación y monitoreo de la degradación de las zonas secas del país, por lo que se hace inminente la necesidad de analizar el proceso a partir del uso de indicadores que permitan identificar áreas críticas y niveles del proceso de desertificación. En las condiciones actuales, la Península de Paraguaná viene siendo sometida a una serie de presiones en sus recursos naturales, producto de la actividad agrícola, tanto vegetal (producción de melón con fines de exportación), como pecuaria con la cría de ganado caprino bajo métodos extensivos, la cría de ganado vacuno, así como el libre pastoreo de ganado equino (burros), especie introducida que se encuentra ampliamente diseminada por toda el área de la península. Por otra parte la actividad derivada de la industria petrolera, y más recientemente la implementación de la zona de interés turístico que junto a la actividad comercial producto de la zona libre ejercen gran presión sobre los recursos naturales. Todo esto sin ningún tipo de gestión ambiental planificada, sino más incidental, donde las acciones de conservación obedecen a solucionar problemas particulares fuera de todo contexto estratégico (Ramírez, 2012). Esta situación hace imprescindible el establecimiento de un sistema de evaluación

Introducción

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de los cambios de uso de la tierra asociados a dichas actividades, así como los efectos locales y regionales que los mismos puedan tener sobre el ecosistema. Se han planteado diferentes enfoques para evaluar la desertificación, los cuales han ido evolucionando con el tiempo. Fueron muchos los debates realizados para determinar si las actividades humanas o el clima causaban este fenómeno, hasta que se comprendió que es un efecto sinérgico (Ibáñez et al., 2008). Una de las metodologías desarrolladas para la identificación de áreas ambientalmente sensibles a la desertificación (AASD) fue elaborada en el contexto del proyecto MEDALUS (Mediterranean Desertification and Land Use por sus siglas en Inglés) (Kosmas et al., 1999). La misma fue originalmente diseñada para trabajar en el mediterráneo a nivel de provincias y cuencas. Se basa en la combinación de una serie de indicadores biofísicos y socio-económicos que dan lugar a cuatro índices de calidad de los factores de la tierra directamente relacionados con la desertificación: índice de calidad del suelo, índice de calidad del clima, índice de calidad de vegetación e índice de calidad de gestión del territorio. Hoy en día, esta metodología ha sido evaluada en diferentes países y condiciones (Benabderrahmane y Chenchouni, 2010; Lavado et al., 2010; Huaico, et al., 2011; Fozooni et al., 2012), incluso en Venezuela en un estudio de carácter local a nivel de la microcuenca Callecitas en el estado Guárico (Flores et al., 2010). La sensibilidad ambiental o también llamada vulnerabilidad, es una expresión de la fragilidad de los territorios ante el problema de desertificación. Dicha fragilidad corresponde a una disposición intrínseca de las variables que conforman los factores de la tierra, que los hacen más susceptibles a la degradación. Bajo este contexto, el término calidad hace referencia a las características que cada índice inherente a los indicadores de los componentes de la tierra, expresa de manera cuantitativa en relación a su capacidad de ser más o menos vulnerables a la desertificación. En tal sentido, que indicadores con índices de calidad alta estarían expresando baja vulnerabilidad ante procesos de desertificación, mientras que indicadores con índices de calidad baja se corresponderán a una vulnerabilidad alta (Kosmas et al., 2002). En este caso los índices son valores numéricos establecidos para cada indicador previa clasificación de los mismos. La relación de dicho valor numérico con la calidad es inversamente proporcional, de tal manera que, calidades altas ostentaran valores índices bajos y calidades bajas valores índices altos. De esta forma se estaría asignando mayor peso a las condiciones más vulnerables. El objetivo principal de este trabajo consistió en la identificación y delimitación de áreas con diferente sensibilidad ambiental a la desertificación en la Península de Paraguaná, Venezuela. Materiales y Métodos Área de Estudio La Península de Paraguaná, se ubica en el extremo norte central del estado Falcón, constituye la parte más septentrional de la tierra firme venezolana en el Mar Caribe, abarca aproximadamente unos 2.684 Km² de superficie y se encuentra unida al resto del estado 3

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Falcón por una estrecha faja de dunas y salinas denominada Istmo de Los Médanos, de unos 33 Km de longitud por unos 5 Km de anchura y altitud media de alrededor de 6 msnm. Desde la población de El Vínculo al norte, hasta la población de Buena Vista al sur, se extiende un paisaje acolinado, representado por la fila Monte Cano a 455 msnm y la montaña de Buena Vista a 460 msnm. La mayor altura la registra el Cerro Santa Ana a 830 msnm (POTEF, 2004).

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En cuanto a los aspectos climáticos, la Península de Paraguaná constituye una de las zonas más secas del país. Se enmarca dentro del medio bioclimático árido e hiperárido (Verbist et al., 2010; Matteucci y Colma, 1986), y se caracteriza por presentar precipitaciones medias anuales que oscilan entre los 200 mm y 400 mm, y evaporaciones medias anuales entre los 2.700 mm y 3.300 mm. Se encuentra gran fuerza en los vientos, pudiendo haber velocidades hasta 35 kilómetros por hora. La precipitación presenta un máximo en los últimos meses del año, siendo el mes de noviembre el más lluvioso con un promedio de 60 mm. La temperatura promedio está entre 27º y 28 ºC. Más hacia el suroeste del cerro Santa Ana, la humedad es más fuerte ya que es atrapada por los vientos alisios. En general el clima se caracteriza por presentar un déficit de humedad durante casi todo el año (9 a 12 meses). La vegetación comprende un conjunto de grupos estructurales primarios diferenciados por la forma de vida dominante: arbustal, matorral (árboles de altura inferior a 5m), cardonal, bosque (dominados por árboles de más de 5 m) de uno o dos estratos. Aún dentro de un mismo grupo, la arquitectura de la comunidad varía, dependiendo de su cobertura total (desértica, rala o densa) (Matteucci et al., 1999). Los suelos que predominan en la Península de Paraguaná y asociado a las condiciones climáticas, son los Aridisoles, incluyendo suelos poco profundos sobre lomeríos y profundos en las planicies y valles. Estos suelos frecuentemente se encuentran afectados por salinidad y tienen texturas medias a finas. También se encuentran Entisoles superficiales y rocosos sobre vertientes erosionadas y Entisoles aluviales, profundos en los valles (Schargel, 2011).

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Muestreo de Suelos y Vegetación Para el caso del suelo y la vegetación se procedió a la toma de información directamente en campo a partir de un muestreo sistemático generado con una malla de muestreo cuyos vértices estuvieron equidistantes a 1.400 m, lo cual permitió la elaboración de mapas temáticos y mapas de calidad a una escala 1:50.000. Variables Evaluadas En cada uno de los puntos se procedió a colectar una muestra de suelo a 25 cm de profundidad; sin embargo, es importante acotar que en algunos casos la profundidad del suelo no alcanzaba los 25 cm, y se procedió a muestrear la capa efectiva que estuvo entre 5 y 20 cm. Estas muestras fueron llevadas al laboratorio de suelos del Programa de Ingeniería Agronómica de la UNEFM, donde se estimaron los siguientes parámetros físicos y químicos: pedregosidad por el método gravimétrico (Schargel, 1999); salinidad en una relación suelo-agua de 1:2, por método conductimétrico (Dellavalle, 1992); carbono 4

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orgánico del suelo por método de combustión húmeda (Walkley y Black, 1934); clase textural por el método de Bouyoucos (Bouyoucos, 1962). Además se calculó la pendiente del terreno a partir de modelos de elevación digital (MED) con resolución de 30 m obtenidas del satélite Aster GDEM2 (Advanced Spaceborne Thermal Emission And Reflection Radiometer) (METI-NASA, 2011). Para la caracterización de la vegetación presente en cada punto de muestreo se realizó una descripción cualitativa tomando en cuenta aspectos de la fisionomía, cobertura del dosel, especies dominantes y disposición espacial de las especies. La metodología fue elaborada tomando como base la descripción de la vegetación del estado Falcón realizada por Matteucci (1987) basada en las Series de Vegetación de Beard (1955). Esto permitió la identificación de diferentes formaciones vegetales presentes en la Península de Paraguaná. El índice de calidad de vegetación se generó a partir de la integración de tres índices: cobertura vegetal, protección de la vegetación contra la erosión y resistencia de la vegetación a la sequía. La cobertura vegetal se determinó a partir del procesamiento digital de una imagen del satélite Landsat 8 del año 2013 de 30 m de resolución. Haciendo uso de las herramientas de análisis espacial de un sistema de información geográfica (SIG) se realizó una clasificación supervisada de la imagen (Chuvieco, 1995) a partir de la información de puntos de observación tomados en campo. Se consideraron cinco clases de cobertura (Tabla 1). Tabla 1. Clases de cobertura vegetal Clases de cobertura

Cobertura %

Cerrada

> 60 %

Abierta

20 – 60 %

Esparcida

4 - 20 %

No vegetada

-

Áreas cultivadas

-

Descripción Compuesta por árboles o arbustos que tiene sus copas interpuestas, tocándose o muy escasamente separadas. Las copas de los árboles o arbustos usualmente no se entrelazan. La distancia entre los perímetros de las mismas puede variar hasta dos veces el promedio del diámetro perimetral. La distancia entre dos perímetros de los árboles o arbustos es mayor al doble del promedio del diámetro perimetral. Domina el sustrato edáfico o las coberturas artificiales productos de las actividades humanas (infraestructura), así como cuerpos de agua y áreas inundables. Se puede encontrar vegetación aislada con una cobertura menor al 4%. La vegetación natural ha sido reemplazada por otros tipos de cobertura vegetal de origen antrópico. Entre una actividad y otra, o antes de empezar el establecimiento de los cultivos, la superficie puede estar temporalmente sin cobertura vegetal.

Fuente: FAO (2005). 5

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Se identificaron las comunidades vegetales mediante un análisis por conglomerados, el cual permitió agrupar la naturaleza geográfica de las especies y de los sitios, usando el índice de similitud de Jaccard (Jaccard, 1908), a partir de la frecuencia de aparicion de las especies en las unidades muestrales, mediante el método de agrupamiento promedio entre grupos (U.P.G.M.A. por sus siglas en ingles) (Sokal y Michener, 1958). Los datos de dicho análisis se introdugeron al SIG donde se generó un mapa de comunidades vegetales aplicando el método de interpolación vecino más cercano (Nearest neighbor). A partir del mapa de comunidades vegetales se derivaron los respectivos mapas de indices de protección contra la erosíon y resistencia a la sequía, en función de las especies dominantes y los mecanismos y hábitos de vida de cada una de ellas. Para ello se utilizó la herramienta de reclasificación del SIG, previa asignación de los indices de calidad para cada tipo de comunidad vegetal. Para la obtención de los indicadores de clima, se utilizaron datos promedios normales de precipitación y temperatura correspondientes a 13 estaciones climáticas distribuidas en la Península de Paraguaná. Los datos de precipitación fueron previamente procesados y analizados por Daal (2013), lo cual incluyó la homogeneización de las series pluviométricas (periodo 1971-2000), la determinación de datos faltantes y la detección y tratamiento de valores extremos. El índice de aridez se obtuvo a partir del atlas de zonas áridas de América Latina y el Caribe (Verbist et al., 2010), el cual fue elaborado a partir de un análisis de datos climatológicos, usando datos promedios de periodos normales (30 años). El mismo fue calculado considerando la metodología de UNEP (1997) a través de la relación de la precipitación anual (P) y la evapotranspiración de referencia anual (ETo). El cálculo del índice modificado de Fournier se realizó siguiendo la ecuación propuesta por Arnoldus et al. (1980):

Dónde: IMF: Índice modificado de Fournier Pi: Precipitación mensual (mm) Pt: Precipitación anual (mm) Para el cálculo del índice de concentración de precipitación se aplicó la ecuación definida por Oliver (1980):

Dónde: ICP: Índice de concentración de la precipitación Pi: Precipitación mensual (mm) P: Precipitación anual (mm)

6

218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258

Las variables relacionadas con el manejo y gestión de la tierra fueron: i) el uso de la tierra, obtenido a partir de la clasificación supervisada (Chuvieco, 1995) de una imagen del satélite Landsat 8 del año 2013 de 30 m de resolución (USGS, 2013), lo cual permitió representar en un mapa las diferentes clases de uso previamente observadas y georeferenciadas en recorridos de campo; ii) el índice de criticidad ambiental, el cual se determinó mediante la combinación del índice de vegetación remanente (IVR) y el índice de presión demográfica (IPD), de donde resulta un índice de estado/presión que señala en conjunto el grado de transformación del medio y su presión poblacional (Márquez, 2000). Por su parte el IPD se determinó a nivel de parroquias considerando los datos de densidad poblacional (DP) por Km2, a partir de los resultados del censo 2011 (INE, 2011); iii) La carga animal se estimó con los datos obtenidos del VII censo agrícola nacional (MPPAT, 2008), donde sólo se consideró el ganado caprino, ya que representa la mayor proporción de cría frente al ganado bovino y ovino; iv) En cuanto a las áreas naturales protegidas se determinó el porcentaje de área que por decreto se encuentran protegidas en la Península de Paraguaná a nivel de parroquias. Para ello se utilizó la herramienta intersección del SIG, la cual permitió cruzar la información de la capa de áreas naturales protegidas con la información de la capa de parroquias. De esta manera se generó una nueva capa en la cual se superponen los atributos de las dos capas intersectadas, para así obtener las proporciones de áreas naturales protegidas contenidas en cada parroquía. La capa de áreas naturales protegidas de la Península de Paraguaná se generó a partir de las coordenadas geográficas establecidas en sus respectivos decretos de creación (Decreto N° 1.005 de 1972; Decreto N° 1.592 de 1974; Decreto N° 273 de 1989 y Decreto N° 6.138 de 2008). Enfoque metodológico empleado La identificación de las áreas con diferente grado de sensibilidad ambiental se realizó de manera cartográfica mediante un índice (Índice de Sensibilidad Ambiental), y para su cálculo se consideraron elementos de calidad ambiental (clima, suelo y vegetación) y factores antrópicos (relacionados con la calidad del manejo y la gestión). Parte de los indicadores seleccionados para la determinación de cada una de las calidades de la tierra fueron tomados y adaptados de la metodología original (Kosmas et al., 1999), y otros seleccionados en función del conocimiento general de los procesos ambientales actuantes en la Península de Paraguaná. Los índices fueron escogidos tras la revisión y recopilación bibliográfica y con base a la recolección en campo de parámetros relacionados con los procesos de desertificación en la Península de Paraguaná, para la posterior elaboración de sus respectivos mapas temáticos, los cuales fueron utilizados como insumos para generar mapas de índice de calidad para cada indicador, los cuatro mapas de índice de calidad de la tierra (factores ambientales y gestión) (Mogollón et al., 2014a; Rivas et al., 2014; Colmenares et al., 2014) y el mapa de AASD. En este trabajo, se hace referencia a los mapas de índice de calidad del suelo, del clima, de gestión, de la vegetación y el mapa final de AASD. En la Tabla 2 se presentan los indicadores biofísicos y de gestión que fueron adaptados a las condiciones del área de estudio. 7

259 260

Tabla 2. Indicadores e índices de calidad (adaptado de Kosmas et al., 1999) Variable

Suelo

Clima

Indicador

Índice de calidad

Carbono Orgánico (%)

Descripción

Índice

Calidad

> 3,00

Muy Alto

1

Muy Alta

2,10 – 3,00

Alto

2

Alta

1,10 – 2,09

Medio

3

Moderada

< 1,10

Bajo

4

Baja

Riesgo a la Erosión (clase textural)

Descripción

Índice

Calidad

A, AL

Fina

1

Alta

Aa, F, FAa, FAL, FA, FL, L

Media

3

Baja

Fa, a, aF

Gruesa

2

Moderada

Profundidad (cm)

Descripción

Índice

Calidad

> 20

Profundo

1

Alta

11 – 20

Moderado

2

Moderada

5 – 10

Medio

3

Baja

40

Alta pedregosidad

3

Baja

CE (dS/m)

Descripción

Índice

Calidad

˂ 0,8

No Salino

1

Alta

0,8 – 1,6

Ligeramente Salino

2

Moderada

1,6 – 3,2

Salino

3

Baja

3,2 – 6,4

Fuertemente Salino

4

Muy Baja

> 6,4

Extremadamente Salino

5

Extremadamente Baja

Pendiente (%)

Descripción

Índice

Calidad

35

Muy Fuerte

4

Muy Baja

Índice de aridez

Descripción

Índice

Calidad

< 0,05

Hiperárida

5

Extremadamente baja

0,05 – 0,20

Árida

4

Muy Baja

0,20 – 0,5

Semiárida

3

Baja

0,5 – 0,65

Subhúmeda seca

2

Moderada

0,65 – 1,0

Subhúmeda húmeda

1

Alta

261 8

Variable

Clima

Indicador Índice Modificado de Fournier (IMF) 160

Muy alto

5

Muy baja

Índice de Concentración de la Precipitación (ICP %)

Descripción

Valor

Descripción

8,3 – 10

Uniforme

1

Muy alta

11 – 15

Estacional moderado

2

Alta

16 – 20

Estacional

3

Moderada

21 – 50

Fuertemente estacional

4

Baja

51 – 100

Irregular

5

Muy baja

Índice de criticidad ambiental

Descripción

Valor

Descripción

I

Estable – amenaza baja Vulnerable – amenaza moderada En peligro – amenaza fuerte

1

Alta

2

Moderada

3

Baja

4

Muy Baja

5

Extremadamente Baja

Carga animal

Crítico – amenaza fuerte Muy crítico – amenaza muy fuerte Descripción

Valor

Descripción

CA < 2 caprinos/ha

Sostenible

1

Alta

CA = 2 caprinos/ha

En equilibrio

2

Moderada

CA > 2 caprinos/ha

Insostenible

3

Baja

Uso de la tierra

Descripción Vegetación natural y cuerpos de agua naturales

Valor

Descripción

1

Alta

II

Áreas cultivadas

2

Moderada

III

Áreas descubiertas e inundables

3

Baja

IV

Áreas artificiales

4

Muy Baja

II III IV V

Gestión

I

263 264 265 Variable

Gestión

Indicador Áreas Naturales Protegidas (ANAPRO) > 75% del ANAPRO

Índice de calidad Descripción

Valor

Descripción

Completo

1

Alta

25% - 75% del ANAPRO

Parcial

2

Moderada

1 - 25% del ANAPRO

Incompleto

3

Baja

0% del ANAPRO

Nulo

4

Muy Baja

Cobertura Vegetal > 60 %

Descripción

Índice

Cerrada

1

Calidad Muy alta

10

Vegetación

266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278

20 – 60 %

Abierta

2

Alta

4 - 20 % -

Esparcida Áreas cultivadas

3

Moderada

4

Baja

-

No vegetada

5

Muy baja

Protección contra la erosión

Índice

Calidad

Bosque

1

Muy alta

Matorral Arbustal

2

Alta

Matorral Cardonal

3

Moderada

Arbustal Matorral

4

Baja

Cardonal Arbustal

5

Muy Baja

Herbazal Litoral

6

Extremadamente Baja

Resistencia a la sequía Matorral Arbustal

Índice

Calidad

1

Muy alta

Matorral Cardonal

2

Alta

Arbustal Matorral

3

Moderada

Cardonal Arbustal

4

Baja

Herbazal Litoral

5

Muy Baja

Bosque

6

Extremadamente Baja

Procesamiento de la Información Espacial Para el procesamiento de la información espacial y la realización de los mapas se utilizó un sistema de información geográfica (SIG), utilizando para ello el programa Arcmap versión 10 desarrollado por ESRI inc. El SIG permitió reunir, almacenar, analizar, transformar, combinar y cartografiar los datos espaciales de cada indicador considerado. La integración de los indicadores para la obtención de los índices de calidad y las AASD se realizó haciendo uso de la herramienta algebra de mapas del SIG, en la cual se utilizó como algoritmo de entrada la media geométrica. En la Figura 1, se muestra de manera sistemática el proceso de generación de los mapas.

11

Indicadores del suelo

Indicadores del clima

Mapas temáticos Indicadores del suelo

Mapas de calidad Indicadores del suelo

Mapa índice de calidad del suelo

Mapas temáticos Indicadores del clima

Mapas de calidad Indicadores del clima

Mapa índice de calidad del clima Mapa AASD

SIG Indicadores de vegetación

Indicadores de gestión

279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299

Mapas temáticos Indicadores de vegetación

Mapas de calidad Indicadores de vegetación

Mapa índice de calidad de vegetación

Mapas temáticos Indicadores de gestión

Mapas de calidad Indicadores de gestión

Mapa índice de calidad de gestión

Figura 1. Proceso de generación de los mapas temáticos y de calidad Resultados Los resultados obtenidos a partir de la aplicación del método AASD se interpretan como una expresión de la fragilidad de los territorios ante el problema de desertificación, en definitiva las áreas potencialmente susceptibles de desarrollar procesos de desertificación o que están sufriendo en la actualidad procesos avanzados de degradación. Ante esta situación se distinguen tres tipos diferentes de AASD (Kosmas et al., 1999):  Áreas críticas: áreas que ya están altamente degradadas por el mal uso pasado, que generan riesgos ambientales en áreas circundantes.  Áreas frágiles: áreas en las cuales cualquier cambio en el delicado balance entre la naturaleza y la actividad antrópica puede dar paso a la desertificación.  Áreas potenciales: áreas amenazadas por desertificación ante cambios significativos del clima, si se implementa una combinación particular de usos de la tierra, lo cual produce problemas severos. Los tipos y subclases de AASD utilizados para la interpretación se muestran en la Tabla 2. Tabla 3. Tipos y subclases de áreas ambientalmente sensibles a la desertificación. Tipo Crítico

Subtipo C3 = altamente vulnerable

Índice de AASD 4,11 – 4,52 12

300 301 302 303 304 305 306 307 308 309

C2 = vulnerable C1 = poco vulnerable F3 = altamente vulnerable Frágil F2 = vulnerable F1 = poco vulnerable Potencial P No afectado NA Fuente: Modificado de Kosmas et al (1999)

3,71 – 4,11 3,31 – 3,71 2,91 – 3,31 2,5 – 2,91 2,1 – 2,5 1,7 – 2,1 < 1,7

Índice de Calidad del Suelo En la Figura 2 se muestra el índice de calidad del suelo generado por la aplicación del algoritmo matemático utilizado (media geométrica de los índicadores CO, textura, salinidad, pedregosidad, pendiente y profundidad). Cabe resaltar que no se encontraron suelos de alta calidad en la zona de estudio. En la Tabla 4 se presentan las diferentes categorías de calidad del suelo, con sus correspondientes áreas. El 64,5% de la Península de Paraguaná presenta suelos de baja calidad y un 4,4% de la superficie, suelos de muy baja calidad. Un 31% de la Península presenta suelos de moderada calidad.

310 311

Figura 2. Índice de calidad del suelo de la Península de Paraguaná. 13

312

Tabla 4. Áreas correspondientes a las diferentes categorías del índice de calidad del suelo. Calidad Alta Moderada Baja Muy baja

Índice de calidad del suelo ≤ 1,19 1,20 – 1,87 1,88 – 2,54 2,55 – 3,77 Total

Área (km2) 0 834,15 1727,71 117,70 2679,56

% 0 31,13 64,48 4,39 100,00

313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337

Índice de Calidad del Clima El índice de calidad del clima (Figura 3) producto de la integración del índice de aridez (IA), el índice modificado de Fournier (IMF), y el índice de concentración de la precipitación (ICP), reveló que el 81 % de la Península (Tabla 5) se encontraba bajo una calidad moderada, lo cual se interpreta como una moderada amenaza ante la ocurrencia de procesos de desertificación. El 19 % del territorio ostentó una baja calidad del clima. Ambas con una distribución espacial fuertemente marcada por la aridez. Bajo esta premisa, se tiene que en la Península el factor determinante para que ocurran procesos de desertificación es el déficit hídrico climático asociado a las bajas precipitaciones y altas evaporaciones, sin el menoscabo de los potenciales procesos erosivos que puedan desencadenar gracias a las precipitaciónes de baja duración y alta intensidad que se concentran en los meses de octubre, noviembre y diciembre. Índice de Calidad de Gestión El índice de calidad de gestión producto de la integración de los indicadores uso de la tierra, criticidad ambiental, capacidad de carga animal y áreas naturales protegidas se muestra en la Figura 4. Se observa que el 87 % de la Península de Paraguaná (Tabla 6) se encuentra bajo una calidad moderada, que se traduce en una moderada vulnerabilidad a la desertificación producto de la gestión que actualmente se realiza. El resto del área (13 %) que se concentra en la Parroquias Los Taques, Carirubana, Norte, y en menor proporción en Cardón y Judibana, ostentan calidades de gestión bajas a muy bajas, concediéndoles una mayor vulnerabilidad a sufrir procesos de desertificación.

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338 339 340 341

Figura 3. Índice de calidad del clima de la Península de Paraguaná.

Tabla 5. Áreas correspondientes a las diferentes categorías del índice de calidad del clima. Descripción Alta Moderada Baja Total

Índice de calidad del clima < 1,13 1,13 – 2,27 2,27 – 3,42

Área (Km2)

%

0 2179,24 500,32 2679,56

0 81,33 18,67 100

342 343

15

344 345 346 347

Figura 4. Índice de calidad de gestión de la Península de Paraguaná.

Tabla 6. Áreas correspondientes a las diferentes categorías de índice de calidad de gestión. Descripción Alta Moderada Baja Muy Baja

Índice de calidad de Gestión < 0,98 0,98 – 1,87 1,88 – 2,55 2,56 – 3,93 Total

Área (km2) 0

% 0

2331,25 277,14 71,17 2679,56

87,00 10,34 2,66 100,00

348 349 350 351 352 353 354 355 356

Índice de Calidad de Vegetación En la Figura 5 se muestran las diferentes áreas con diferente calidad de vegetación en la zona de estudio. Un 39 % del área total de la Península de Paraguaná presenta alta calidad (Tabla 7), lo cual se traduce en una vegetación adaptada a las condiciones de extrema sequía reinantes en la Península. Fundamentalmente estas se ubican hacia la zona occidental, donde la confluencia de suelos de poca profundidad y moderada pedregosidad, junto con la prevalencia de clima árido e hiperárido, condicionan la presencia de especies vegetales con mecanismos de adaptación a sequías prolongadas, hecho que les otorga una 16

357 358 359 360

baja vulnerabilidad ante procesos de desertificación específicamente asociados con las sequías. En esta zona predominan las comunidades de tipo matorral-arbustal y matorral cardonal, y las especies dominantes son Prosopis juliflora, Caesalpinia coriaria, Croton sp., Castela erecta, y Stenocereus griseus.

361 362 363

Un 51 % de la zona presenta áreas con moderada calidad de vegetación las cuales están ubicadas mayoritariamente hacia la zona oriental de la Península, con algunos parches internos hacia el sector occidental de la misma.

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Figura 5. Índice de calidad de vegetación de la Península de Paraguaná.

365 366 367 368 369 370 371 372 373

Aproximadamente un 10% de la Península de Paraguaná presenta áreas con baja calidad de vegetación, ubicadas en el itsmo, en la costa oriental y en menor grado en la costa occidental de la Península. La comunidades vegetales característica de estas zonas es el herbazal litoral y el herbazal psamófilo dominado por las especies Sporobolus virginicus, Gomphrena alba, Egletes prostrata, Melochia crenata, Sesuvium portulacastrum, Tephrosia cinerea, Chamaesyce mesembrianthemifolia, y Castela erecta (Lemus y Ramírez, 2002), alternado con parches de arbustal matorral y cardonal arbustal en el caso de la costa oriental, y cardonal arbustal hacia la costa occidental. Además se 17

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observan pequeños parches de áreas con vegetación de baja calidad diseminadas a lo interno de la península, sin ningún patrón definido. De manera general, estas áreas se asocian a suelos de baja calidad producto de la reducida capacidad de almacenamiento de agua (texturas gruesas), fuerte salinidad y bajos niveles de materia orgánica.

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Tabla 7. Áreas correspondientes a diferentes clases de calidad de vegetación

Descripción Alta Moderada Baja

Índice de calidad de Vegetación 1 2 3 Total

Área (km2) 1055,62 1356,80 267,14

% 39,40 50,64 9,97

2679,56

100

380 381

Áreas Ambientalmente Sensibles a la Desertificación (AASD)

382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396

En la Figura 6 se observan las áreas correspondientes a los diferentes niveles de sensibilidad a la desertificación en la Península de Paraguaná. En primer lugar hay que acotar que no existieron áreas en condiciones altamente degradadas o críticas. En total se encontraron 1.356 Km2 en condiciones frágiles (Tabla 8), es decir, áreas que ante cualquier cambio por efectos naturales o antrópicos, sobre todo bajo sistemas de manejo no adecuados, pueden dar lugar a la desertificación de tierras. De estas áreas en condiciones frágiles, un 40,4 % (1.083 Km2) son poco vunerables, y se encuentran ubicadas principalmente en los sectores Buena Vista, El Hato, Pueblo Nuevo y El Vinculo, del municipio Falcón, donde se concentra en mayor grado la actividad agrícola en la Península. Además existen áreas bajo estas mismas condiciones hacia la parte occidental de la Península, específicamente en las cercanías de Punto Fijo del municipio Carirubana y Los Taques del muninipio Los Taques; en esta zona las actividades económicas que tienen mayor peso están asociadas a la refinación petrolera, la comercial y turística, además de la ganadería caprina de manera extensiva; todos estos elementos vienen generando una fuerte presión sobre el área.

397 398 399 400 401 18

402

Figura 6. Áreas vulnerables a la Desertificación en la Península de Paraguaná.

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Las áreas fragiles en condiciones vulnerables y altamente vulnerables suman en conjunto aproximadamente un 10 %, y se ubican hacia el itsmo, parte de las parroquías Adícora y el Vinculo (costa occidental) del municipio Falcón, y las parroquias Norte y Cardón del municipio Carirubana y parte de la costa oriental en el municipio Los Taques.

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Discusión

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Índice de Calidad del Suelo

411 412 413 414 415 416

La Península de Paraguaná mostró una alta vulnerabilidad a la desertificación, al considerar el índice de calidad del suelo. En este sentido, unos 1.845 Km2 (aproximadamente un 69 % del área total de la Península) fueron calificados como suelos de baja a muy baja calidad. Los procesos de degradación más relevantes en estas áreas están representados por pérdida de la materia orgánica del suelo, salinización y susceptibilidad a la erosión hídrica, producto del predominio de texturas medias. Es importante acotar que en esta área

19

417 418

predominan los sistemas de producción de cucurbitáceas con un enfoque altamente intensivo en el uso de los recursos.

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Tabla 8. Áreas correspondientes a las diferentes clases vulnerabilidad a la desertificación en la Península de Paraguaná

Descripción

Área (km2)

No afectado Potencial Frágil 1 (Poco vulnerable) Frágil 2 (Vulnerable) Frágil 3 (Altamente vulnerable) Total

49,44 1274,08 1083,45 260,19 12,40 2679,56

422 % 423 1,84 47,55 424 40,43 425 9,71 0,46 426 100 427

428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438

Estos sistemas de producción ya han sido reportados como altamente degradantes del suelo en la zona (Mogollón et al., 2014b; Fernández et al., 2011; Zamora et al., 2008). Por otra parte Mogollón et al. (2013) señalan que los cambios de uso de la tierra en suelos bajo uso agrícola intensivo en la Península de Paraguaná pueden condicionar la disminución de las reservas del COS en el orden de un 50 hasta un 86%, en términos de tiempo relativamente cortos (de 5 a 10 años). Estudios realizados en la zona señalan que el uso de la tierra bajo cultivo agrícola que mayores problemas de degradación del suelo es el melón (Cucumis melo L.), ya que en áreas donde se desarrolla la producción de este rubro se presentan problemas de salinización y sodificación del suelo, disminución de la materia orgánica del suelo (MOS), y contaminación de los acuíferos con sales (Mogollón et al., 2014b; Maseda, 2013; Zamora et al., 2008).

439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450

Índice de Calidad del Clima Con respecto al clima el índice calculado reveló que el índice de aridez rige el comportamiento espacial de la vulnerabilidad y por tanto es el factor determinante para que ocurran procesos de desertificación en la Península de Paraguaná. El grado en el cual se manifieste una moderada o alta vulnerabilidad, va a depender en gran medida del manejo que el hombre le dé al recurso tierra, y tal como lo señalan Matteucci y Colma (1997), las tierras bajo este tipo de condiciones climáticas son muy susceptibles de sistemas de manejo inadecuados, producto de un uso tradicional desgastante, basado en la cría extensiva de ganado caprino y unos pocos cultivos, con escasa tecnología y rendimientos de subsistencia. En este sentido, es necesario establecer adecuadas medidas de gestión de los recursos naturales para que la vulnerabilidad del territorio producto de la amenaza climática sea reducida y no se desencadenen procesos de degradación del suelo y la vegetación 20

451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477

importantes, ya que cualquier alteración puede afectar los factores ecológicos e interferir en las actividades humanas. Es importante considerar además el impacto del cambio climático sobre el incremento de la aridez, lo cual disminuirá la abundancia de nutrientes ligados a procesos biológicos tales como el carbono y el nitrógeno, e incrementará aquellos ligados a procesos geoquímicos como el fósforo en zonas áridas de todo el planeta (DelgadoBaquerizo, et al. 2013). Dicho incremento de aridez favorecerá una disminución de la cobertura vegetal y, por tanto, de la entrada de carbono y nitrógeno al medio,

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Con respecto al indice de calidad de la vegetación calculado en la Península de Paraguaná, se encontró que las áreas que mostraron mayor calidad, o menor vulnerabilidad a los procesos de desertificación están ubicados hacia la zona occidental de la Península, donde hay un predominio de las comunidades vegetales de matorral, tanto las de matorral arbustal y matorral cardonal (las especies más importantes en estas comunidades están representadas por: Prosopis juliflora, Castela erecta, Caesalpinia coriaria y Stenocereus griseus). Este análisis se realizó partiendo de la hipótesis de que las especies que conforman las comunidades de matorral en la Península de Paraguaná, están circunscritas a una zona fuertemente estacional con respecto a las precipitaciones, presentando áreas incluso caracterizadas como hiperáridas, sobre suelos en su mayoría muy superficiales y pedregosos, por lo cual las especies vegetales deben desarrollar mecanismos de resistencia a la sequía altamente eficientes.

Índice de Calidad de Gestión La vulnerabilidad a la desertificación en la Península de Paraguaná, en función del índice de calidad de gestión, indicó que esta responde más a la dinámica poblacional que a las actividades propias de manejo que las instituciones con competencia en materia ambiental puedan estar ejecutando en la Península, ya que aunque solo el 15% de su población es rural, la misma está distribuida en un poco más del 70% del territorio. Esto hace que las presiones sean bajas y por tanto se ostente un nivel de vulnerabilidad moderado (Rivas et al., 2014). En este mismo sentido, Ramírez (2012) señala que las actividades de gestión planificadas y ejecutadas en la Península están asociadas a actividades de bajo costo, por lo que la gestión ambiental está respondiendo más a la disponibilidad económica y la relativa facilidad de aplicar ciertas operaciones, indicando que es una gestión casual, sin planificación y sin ningún tipo de sistematización en la conservación de los recursos naturales. Indice de Calidad de la Vegetación La dinámica de la vegetación es uno de los indicadores más importantes para revelar la existencia de un proceso de desertificación en ambientes semiáridos. La resistencia de la vegetación a prolongados periodos de sequía, así como la eficiencia en el uso del agua y las características del suelo influyen en dicho fenómeno (Younis et al., 1999).

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En este sentido, González (1999) en un estudio realizado en la Isla de Margarita en Venezuela, plantea que los matorrales bajos son las comunidades de plantas que mejor toleran condiciones ambientales extremas, las cuales están dadas por la interacción de variables ambientales, tales como sustratos conformados directamente sobre las rocas parcialmente fracturadas, suelos pocos profundos y arenosos con baja capacidad de almacenar humedad, vientos con alta velocidad, temperaturas del aire mayores de 26 °C, con un total de lluvias por debajo de los 400 mm/año, lo cual genera una condición de desequilibrio hídrico, muy poco tolerada por las especies vegetales presentes en la Isla de Margarita. Esta situación ambiental es muy similar a la encontrada en la zona occidental de la Península de Paraguaná, y aunque no se conocen los mecanismos asociados a la tolerancia al estrés hídrico, podrían seguramente estar relacionados a la existencia de sistemas radiculares bastante extendidos para el caso de C. erecta y C. coriaria tal como lo reseña González (2007). Para el caso de P. juliflora, se plantea que los mecanismos de resistencia a la sequía estan relacionados a una disminución de la tasa de transpiración en los períodos de mayor deficit hídrico, es decir, una mayor eficiencia transpiratoria la cual se manifiesta como una dismunión de la cantidad de agua consumida por la planta, mientrás que continua eficientemente con sus actividades fisiologicas (Abd-Elbasit et al., 2012). Así mismo se plantea que pueden producir altos niveles de materia seca aun en períodos de sequía extrema (Villagra y Cavagnaro 2005). Por otra parte, el índice de calidad de la vegetación en la Península de Paraguana muestra que en la zona oriental de la península es la que presenta mayor vulnerabilidad a la desertificación, ya que en esta zona existen la mayor cantidad de superficie con vegetación de moderada a baja calidad, y la misma esta representada basicamente por comunidades vegetales del tipo cardonal arbustal y arbustal matorral, siendo las especies dominantes en estas comunidades las siguientes: Stenocereus griseus, Castela erecta, Caesalpinia coriaria y Prosopis juliflora.

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Tal como señala González (2007) existe la creencia generalizada que las comunidades de cardonal representarían la respuesta óptima de la vegetación, para tolerar las condiciones más extremas de sequía asociadas a climas semiáridos tropicales, caracterizados por un largo período de sequía durante el año. Sin embargo, utilizan mecanismos que evitan los efectos metabólicos de una reducción marcada en el contenido de agua en la célula. Posiblemente la mayor tasa de infiltración del agua en los suelos arenosos, los cuales predominan en esta zona de la Península de Paraguaná, permita a las especies dominantes de las distintas comunidades de cardonal presentes en esta zona, de recuperarse rápidamente después de un prolongado período de sequía, durante el cual por mantener los estomas cerrados, éstas no experimentan ningún tipo de crecimiento (Nobel, 1988). Las zonas con moderada calidad están caracterizadas fuertemente por la presencia de precipitaciones estacionales y suelos de moderada a alta profundidad que garantizan una mayor capacidad de almacenamiento de agua, aunado al efecto de los vientos Alisios del Norte que ingresan a la Península provenientes del mar en sentido noreste-suroeste y al entrar en contacto con el sistema orográfico situado en el sector oriental representado por el 22

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Cerro Santa Ana (aprox. 813 msnm) y la Fila de Montecano (230 msnm), se produce la condensación y precipitación sobre estos paisajes (Delfín et al., 2011), garantizando una mayor disponibilidad de humedad en esta región de la Península, y una vegetación más exuberante.

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Áreas Ambientalmente Sensibles a la Desertificación (AASD)

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Las áreas frágiles catalogadas como poco vulnerables a la desertificación en la Península de Paraguana ocupan una proporción de 40,4 % del territorio (Tabla 8). Sin embargo, hay que acotar que esta zona se ubica fundamentalmente en un eje con alta actividad agropecuaria, tal como es el caso de la zona Santa Ana-El Vínculo, donde se concentra fundamentalmente la actividad agrícola vegetal, siendo los rubros más importantes las cucurbitáceas (melón, patilla, calabacín, entre otras), maíz, pimentón, sorgo y cebolla. Una situación importante tiene que ver con el auge de la Península de Paraguaná como zona libre de la mosca de la fruta, lo cual ha venido generando un fuerte impacto en los últimos 15 años en el cambio de uso de la tierra en la región, dando prevalencia a la siembre de cucurbitáceas con fines de exportación, con un paquete tecnológico altamente tecnificado pero poco eficiente desde el punto de vista económico y ecológico en el uso de los recursos, lo cual ha propiciado procesos de degradación del recurso suelo y agua (Mogollón et al., 2014b; Fernández et al., 2011).

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Por otra parte, el eje Judibana-Los Taques que concentra una alta densidad poblacional de ganado caprino, por lo cual ha sido catalogado como insostenible desde el punto de vista de la capacidad de carga animal (Rivas et al., 2014), lo cual implica que la oferta de forraje natural no sea suficiente dando paso a problemas de degradación de la vegetación natural, producto del sobrepastoreo del ganado caprino. Esta situación hace que esta zona sea consideradas la más vulnerable al proceso de desertificación en la Península de Paraguaná, en virtud de que el 75 % de la producción caprina se hace a expensas de la vegetación natural; hay que evaluar que además del ramoneo por los caprinos, estan las actividades conexas, tales como la construcción de corrales, casas de bahareque, el uso de leña como combustible, por lo cual se visualiza a los centros poblados en estas zonas como núcleos de áreas deserticas, que en la medida que se van expanden radialmente se generan amplias zonas desertificadas (Matteucci et al., 1999).

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Adicionalmente, están las áreas bajo situación riesgo potencial de desertificación, y que cubren unos 1.274 Km2, representando un 47,6 % del territorio (Tabla 8). En estas zonas confluyen gran parte de los suelos bajo uso agrícola, por lo cual es importante que sean considerados sistemas de manejo acordes con la calidad del recurso para evitar procesos de degradación que puedan conducir a etapas avanzadas del proceso de desertificación.

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Finalmente, las áreas no afectadas por la desertificación en la zona de estudio, apenas representan un 1,8 % (aproximadamente 49 Km2).

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El índice de áreas ambientalmente sensibles a la desertificación permitió delimitar las áreas vulnerables a este fenómeno en la Península de Paraguaná. El mapa generado de AASD, muestra que las zonas Oriental y Occidental de la Península fueron las áreas más vulnerables al proceso de desertificación, lo cual está relacionado a la actividad antrópica desarrollada en estas zonas, asociado a la actividad agrícola vegetal y la cría de ganado caprino de manera extensiva.

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Los resultados obtenidos en este trabajo representan un aporte importante en la definición de líneas de acción de lucha contra la desertificación y su ámbito de aplicación, puesto que para lograr este objetivo, es necesaria la previa delimitación de las áreas vulnerables al proceso de desertificación. Esto permitiría, además de ubicar espacialmente el grado de fragilidad del territorio, conocer los procesos incidentes y de prioridad de atención que se deben considerar en cualquier plan, programa o proyecto que busque prevenir, controlar o mitigar la degradación de tierras.

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Agradecimientos

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Los autores agradecen al FONACIT por el financiamiento recibido para desarrollar el Proyecto Estratégico de Investigación denominado “Delimitación de Áreas Vulnerables a la Desertificación en la Península de Paraguaná como Base para la Planificación de la Gestión Ambiental” código 2011000316, del cual forma parte este trabajo de investigación.

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Referencias

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