Análisis temporal de la deforestación en comunidades ... · ... complementada con imágenes...

Deutsche Gesellschaftfur InternationaleZusammenarbeit (GIZ) GmbH

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11Nota TécnicaJulio 2013

Análisis temporal de la deforestación en comunidades nativas usuarias del Programa Bosques de las provincias

de Bagua y Condorcanqui, Amazonas

MENSAJES PRINCIPALES

1. El análisis espacial basado en la metodología del presente informe nos permite obtener resultados acertados sobre el cambio de uso de la ti erra y principalmente el avance de la deforestación. El enfoque metodológico propuesto es capaz de detectar el cambio de uso de la cobertura forestal y puede ser uti lizado para identi fi car las áreas con altas tasas de defores-tación y enfocar las opciones de gesti ón en una gran área de intervención, con insumos de fácil adquisición y manejo para un resultado preliminar fi able.

2. El resultado de las tasas de deforestación tanto en los sectores como en las comunidades presenta un comportamiento errá-ti co, es decir, existe avance y repliegue de la deforestación en los diferentes periodos analizados. Es importante indicar que en el presente trabajo se uti lizaron imágenes de resolución espacial 30 por 30 metros, y periodos de 10 años de separación temporal, lo cual permite hacer un análisis a gran escala. Para un análisis más acertado, es necesario realizar una etapa de campo, complementada con imágenes satelitales de alta resolución para defi nir de manera más precisa los resultados de la clasifi cación de bosque y deforestación, y por consiguiente disminuir los errores de interpretación digital.

Autor:Ricardo Manuel Mendoza CollantesAs. Técnico del Proyecto de Conservación de Bosques Comunitarios (CBC)

Foto 1. Deforestación en Condorcanqui. Fuente: CBC-GIZ, 2012


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I. ANTECEDENTES

El Programa Nacional de Conservación de Bosques para la Miti gación del Cambio Climáti co (Programa Bosques) ti ene como principal objeti vo la conservación de 54 millones de hectáreas de bosques tropicales localizados en áreas natura-les protegidas nacionales y regionales, comunidades nati vas y campesinas, reservas territoriales en producción perma-nente y humedales.

Los bosques en las comunidades nati vas comprenden 10.6 millones de hectáreas y representan el 20% de las metas del programa. En dos años de implementación, ya se conservan 432 mil hectáreas en comunidades con el mecanismo de las transferencias directas condicionadas (TDC).

El presente trabajo ti ene por objeti vo analizar la dinámica de la deforestación en las comunidades nati vas benefi ciarias del programa en las provincias Condorcanqui y Bagua, región de Amazonas, en los periodos 1990, 2000 y 2010.

Las comunidades nati vas dentro de estas provincias han sido priorizadas para la intervención del Programa Bosques debi-do a su ubicación en zonas con alta presión y consecuente deforestación, elevados niveles de pobreza e importantes valores de conservación, entre otras variables.

La propuesta de elaborar este estudio fue generada por el equipo técnico del Proyecto de Conservación de Bosques Comunitarios (CBC-GIZ) como insumo de línea de base para recti fi car la intervención del proyecto en la zona. El producto fi nal se obtuvo mediante el manejo de imágenes satelitales Landsat para los escenarios en cuesti ón, uti lizando progra-mas de informáti ca especializados en sensores remotos y geodesia. Finalmente se esti mó la tasa de deforestación anual.

II. OBJETIVO

GENERAL

Determinar los cambios de uso de la ti erra mediante el aná-lisis temporal de la deforestación en los periodos 1990, 2000 y 2010 en las comunidades nati vas intervenidas por el Pro-grama Bosques durante el año 2012, en el departamento de Amazonas.

ESPECÍFICOS

Analizar las imágenes satelitales a fi n de clasifi car, interpre-tar y adecuar la información espacial de las zonas de interés para los periodos de ti empo propuestos.

Generar la superfi cie digital de deforestación en las zonas de interés en los periodos propuestos.

Esti mar las tasas de deforestación de las zonas estudiadas.

III. METODOLOGÍA

La metodología empleada para el presente trabajo se ejecutó en tres fases:

Mapa 1: Ubicación de sectores de análisis de la deforestación

Figura 2: Proceso de enmascaramiento de imágenes LANDSAT. a) Imagen satelital sin procesar, b) Imagen con el algoritmo NDVI, c) Imagen con enmascaramiento de elementos de no interés.

Fuente: CBC-GIZ.

Figura 1: Cobertura geográfi ca de las escenas Landsat (path 9, row 62 y 63)

Elaboración propia

Cuadro 1: Lista de escenas LANDSAT para el análisis

Imágenes LANDSAT

Path Row Periodo Imagen

9 62 1990 lt40090621989315xxx02

9 62 1990 lt50090621990118cpe00

9 63 1990 landsat_5_tm_19880812_009_063_l2

9 63 1990 lt50090631989211cub00

9 62 2000 lt50090622000242xxx02

9 63 2000 lt50090631998268cub00

9 63 2000 lt50090632000242xxx02

9 62 2010 lt50090622011224cub00

9 62 2010 landsat_5_tm_20110812_009_062_l2

9 63 2010 landsat_5_tm_20110812_009_063_l2

• Enmascaramiento de elementos de interés (vegetación) y no interés (nubes, sombras, cuerpos de agua, playas e islas) mediante el uso de la herramienta RASTER CAL-CULATOR de PCI GEOMATICS 2010, con los respecti vos Índices de Diferencia Normalizada (NDI, por sus siglas en inglés).

NDVI: Normalized Diff erence Vegetati on Index (Rouse, 1974) NDVI = (TM4-TM3)/(TM4+TM3)

Elaboración propia

a b c

FASE I:ACONDICIONAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

• Búsqueda y descarga de paquetes de información LAND-SAT TM y ETM de los escenarios en estudio, considerando el nivel de calidad de resolución y cobertura de nubes inferior al 20%.

• Procesamiento de las descargas: unión de bandas, geo-rreferenciación y ortorrecti fi cación, generación de mo-saicos, corte de imágenes sobre las áreas de interés en PCI GEOMATICS 2012.

Elab

orac

ión

prop

ia



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FASE II: PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES SATELITALES

• Defi nición de clases para la temáti ca de deforestación (agricultura, centros poblados, otros) y purma o bosque secundario, con la herramienta UNSUPERVISED CLASSIFI-CATION del módulo CLASSIFIER en ERDAS IMAGINE 9.2.

Figura 3: Proceso de clasifi cación de la deforestación en ERDAS IMAGINE 9.2.

Cuadro 2: Cambios absolutos del área de ti erra culti vada para cuatro sectores de intervención del Programa Bosques en los periodos 1990 – 2000 y 2000 - 2010 (hectáreas)

Gráfi co 1: Porcentaje de ti erras culti vadas en los sectores analizados.

Elaboración propia

Elaboración propia

Elaboración propia

• Ejecución y construcción de imágenes Raster con la he-rramienta RECODE del módulo INTERPRETER de ERDAS IMAGINE 9.2 considerando las clases anteriormente defi -nidas.

FASE III: GENERACIÓN DE RESULTADOS

• Conversión de la imagen Raster resultado de la clasifi ca-ción a un formato Shapefi le para su manipulación con las herramientas de conversión de ARCMAP 10.

• Refi namiento y análisis de los Shapefi le de la clasifi cación (Bosque – No bosque) y zonifi cación de elementos de interés (comunidades nati vas y límites políti cos) con las herramientas de Geoprocesamiento de ARCMAP 10.

• Cálculo y análisis de la deforestación de las zonas de inte-rés mediante el algoritmo de la tasa anual de deforesta-ción según Puyravaud (2003).

IV. RESULTADOS

Para analizar los cambios de la cubierta forestal en las zonas de estudio se uti lizó la proporción de ti erra culti vada como representati va de la deforestación. Los cambios en la ti erra culti vada son más confi ables, se detectan mejor y no se ven afectados por los cambios de la cubierta forestal ocasiona-

dos por procesos naturales como deslizamientos de ti erra, cambios de los cauces fl uviales y otros. Los resultados de los cambios en el área absoluta de cada sector fueron analiza-dos de manera cuanti tati va; ver cuadro 2.

El análisis de detección de cambio muestra una tendencia creciente de la ti erra culti vada (deforestación) marcada en el sector 1, con una tasa de deforestación de -0.05 a -0.34% en los periodos 1990 a 2000 y 2000 a 2010 respecti vamen-te. El comportamiento de la deforestación en el sector 2 es menos marcado, con tasas que decrecen de -0.12 a -0.05 ha en los periodos analizados. Se observa un comportamiento casi constante en el sector 3 con tasas de deforestación que van de 0.04 a -0.01 en los periodos analizados. Por últi mo, se percibe una tendencia decreciente de la deforestación en el sector 4, con tasas de 0.56 a 0.73%.

En el sector 1 la ti erra culti vada aumenta de 229.52 ha (0.22% del total) en 1990 a 762.22 ha (0.74%) en 2000, y a 4,110.96 ha en 2010 (4.02%). En el sector 2 la extensión de la

ti erra culti vada aumenta de 2451.33 ha (0.84% de la área del sector) en 1990 a 5873.77 ha (2.02%) en 2000, y a 7423.43 ha en 2010 (2.55%).

En el sector 3 el comportamiento de la deforestación por ti erras culti vadas se manti ene casi constante, con un porcen-taje de cambio de la ti erra que se manti ene dentro del 5% (5.53, 5.13 y 5.24 para los años 1990, 2000 y 2010 respecti -vamente). En el sector 4 se observa que la extensión de ti e-rra culti vada muestra un decrecimiento desde 38335.89 ha (16.78% de la superfi cie del sector) en 1990, a 27352.82 ha en 2000 (11.97% de la superfi cie del sector), a y 12065.62 ha en 2010 (5.28% de la superfi cie del sector). El gráfi co 1 uno describe el comportamiento porcentual del cambio de uso de la ti erra los sectores y periodos de análisis.

SectorSuperfi cie

deforestada 1990

Superfi cie deforestada

2000

Superfi cie deforestada

2010

Superfi cie bosque 1990



Tasa de deforestación 1990 – 2000

Tasa de deforestación 2000 - 2010

Sector 1 229.52 762.22 4110.96 102152.23 101619.54 98270.80 -0.05 -0.34

Sector 2 2451.33 5873.77 7423.43 288255.36 284832.93 283283.26 -0.12 -0.05

Sector 3 15368.00 14274.88 14557.07 262674.90 263768.02 263485.83 0.04 -0.01

Sector 4 38335.89 27352.82 12065.62 190131.19 201114.26 216401.46 0.56 0.73

Sector 1 Sector 2 Sector 3 Sector 4

PORCENTAJE DE TIERRAS CULTIVADAS

% d

el á

rea

tota

l

18.00

16.00

14.00

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00

1990

2000

2010

Donde:r: es la tasa de deforestación;t1 y t1: son los años al fi nal y al principio del periodo de estudio, respecti vamente;A2 y A1: son las superfi cies de bosque al fi nal y al principio del periodo de estudio, respecti vamente

r =1

(t2 - t1)x In

A2

A1



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Figura 4: Dinámica de la deforestación en los sectores analizados para los años 1990, 2000 y 2010.

Cuadro 3: Resultados del análisis de la deforestación en los años 1990, 2000 y 2010 para las comunidades nativas con TDC del Programa Bosques.

Gráfico 2: Superficie de deforestación en los años 1990, 2000 y 2010 para las comunidades nativas con TDC del Programa Bosques

Sector 1 – 1990

Sector 2 – 1990

Sector 3 – 1990

Sector 4 – 1990

Sector 1 – 2000

Sector 2 – 2000

Sector 3 – 2000

Sector 4 – 2000

Sector 1 - 2010

Sector 2 - 2010

Sector 3 - 2010

Sector 4 - 2010

Elab

orac

ión

prop

ia

Elaboración propia

Elaboración propia

comunidad nativa Superficie de bosque (ha)Superficie de deforestación Tasa de

deforestación( % / año)1990 2000 2010

N° Nombre Superficie total (ha) 1990 2000 2010 ha % ha % ha % 1990-

20002000-2010

1 Aintam 15,276.69 15,251.11 15,175.65 15,193.42 25.58 0.17 101.04 0.66 80.77 0.53 -0.05 0.01

2 Guayabal 23,463.56 23,331.75 23,023.01 22,951.13 131.81 0.56 440.55 1.88 497.06 2.12 -0.13 -0.03

3 Inayuam 8,537.99 8,467.99 8,312.72 8,425.74 70.00 0.82 225.27 2.64 108.88 1.28 -0.19 0.14

4 Kachi 5,855.30 5,809.10 5,595.69 5,467.80 46.20 0.79 259.61 4.43 375.88 6.42 -0.37 -0.23

5 Kagkas 12,509.15 12,507.78 12,235.15 12,043.95 1.37 0.01 274.00 2.19 451.24 3.61 -0.22 -0.16

6 Kuji 5,754.49 5,725.81 5,700.67 5,740.16 28.68 0.50 53.82 0.94 15.33 0.27 -0.04 0.07

7 La Tuna 8,102.44 8,026.64 8,029.13 8,089.04 75.80 0.94 73.31 0.90 14.34 0.18 0.00 0.07

8 Soledad 31,757.35 31,667.57 30,555.90 29,813.93 89.78 0.28 1,201.45 3.78 1885.12 5.94 -0.36 -0.25

9 Villa Gonzalo 80,885.68 78,748.56 77,860.72 76,580.92 2,137.12 2.64 3,024.96 3.74 4175.62 5.16 -0.11 -0.17

10 Wajai 24,312.00 24,274.70 23,982.03 24,059.45 37.31 0.15 329.97 1.36 270.23 1.11 -0.12 0.03

11 Wee 5,699.34 5,520.21 5,320.06 5,479.65 179.13 3.14 379.28 6.65 235.07 4.12 -0.37 0.30

12 Yujagkim 17,109.10 16,910.80 16,604.33 16,487.57 198.30 1.16 504.77 2.95 602.88 3.52 -0.18 -0.07

4000.00

4500.00

3500.00

3000.00

2500.00

2000.00

1500.00

500.00

0.00

Sup

erfic

ie (h

a)

SUPERFICIE DE DEFORESTACIÓN (HA) 1990/2000/2010

Comunidades Nativas

1990

2000

2010

AintamGuayabal Inayuam Kachi

Kagkas Kuji La TunaSoledad

WajaiWee

Yajagkim

VillaGonzalo

25,58 131,8170,00

46,201,37 28,68 75,80

89,78

2137,12

37,31 179,13198,30

101,04

83,27512,43

112,25387,50 465,20

14,3314,3313,40

1943,42

4304,76

252,55219,69

621,53

440,55225,27 259,61 274,00

53,82 73,31

1201,45

3024,96

329,97 379,28 504,77

Se puede observar que el comportamiento de la superficie de deforestación es proporcional a la extensión de la comu-nidad analizada, es decir mientras más tamaño tiene una co-munidad, más pronunciada ha sido su dinámica de defores-tación. Por ejemplo en el Gráfico 2, dos comunidades nativas

(Soledad y Villa Gonzalo), se han estimado superficies de de-forestación notablemente superiores al resto de comunida-des analizadas. Esto puede estar ligado a diversos factores tales como la demografía, la accesibilidad, la intervención de distintos proyectos en dichas comunidades, entre otros.



..8 9

Gráfi co 3: Porcentaje de deforestación en las comunidades nati vas para los años 1990, 2000 y 2010 Gráfi co 5: Superfi cie de bosques comunales de las comunidades nati vas con TDC del Programa Bosques

Gráfi co 4: Tasa de deforestación en las comunidades nati vas para los años 1990, 2000 y 2010

Elaboración propia

Elaboración propia

Elaboración propia

V. CONCLUSIONES

En el periodo 1990-2000 se puede observar que la superfi cie anual deforestada en el transcurso de una década va de 0.04 a 0.37 ha y que una sola comunidad (La Tuna, 0.003%) pre-senta deforestación negati va, es decir aumento en la superfi -cie boscosa. En el periodo 2000-2010 se percibe que son más las comunidades con deforestación negati va, observándose que seis comunidades siguen esta tendencia con valores de recuperación de bosques de 0.01 a 0.30 ha por año, y en el resto de las comunidades, se observa un deterioro de la su-perfi cie boscosa con valores de deforestación anual que van desde 0.03 a 0.25 ha.

La dinámica de la deforestación analizada en las comunida-des nati vas benefi ciarias del Programa Bosques presenta el

mismo comportamiento que el sector al que pertenecen. Se observa un pronunciado avance de la deforestación en los tres primeros sectores, parti cularmente en los sectores 1 y 2, donde se ubican las comunidades nati vas con mayor exten-sión y más fácil acceso a focos comerciales como Santa María de Nieva, la capital de la provincia. Se percibe un notable retroceso de la deforestación en el sector 4.

En general las tasas de deforestación en los sectores y co-munidades nati vas, dentro de los periodos analizados, no superan el 1% anual. Este comportamiento se asemeja a la evolución de la deforestación en las comunidades nati vas de otras regiones, donde se realizaron análisis con una metodo-logía similar.

7.00

6.00

5.00

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

Por

cent

aje

(%)

PORCENTAJE DEL TERRITORIO DEFORESTADO 1990/2000/2010

Comunidades Nativas

1990

2000

2010

0.55

2.18

1.31

3.72

0.25 0.17

6.12

5.32

1.04

3.85

3.63

6.62

0.66

1.88

2.64

4.43

2.19 0.94

0.90

3.78 3.74

1.36

6.65

2.95

0.17 0.56 0.82

0.790.01

0.50

0.94 0.28

2.64

0.15

3.14

1.16AintamGuayabal Inayuam Kachi

Kagkas Kuji La TunaSoledad

WajaiWee

Yajagkim

VillaGonzalo

1990

2000

2010

SUPERFICIE DE BOSQUE POR COMUNIDAD NATIVA

Sup

erfic

ie d

e B

osuq

ue (h

a)

80000.00

70000.00

60000.00

50000.00

40000.00

30000.00

20000.00

10000.00

0.00

Comunidad Nativa

Aintam Guayabal Inayuam Kachi Kagkas Kuji La Tuna Soledad Wajai Wee YajagkimVillaGonzalo

TASA DE DEFORESTACIÓN ANUAL 1990-2000/2000-2010

% /

año

0.40

0.30

0.20

0.10

-0.10

-0.20

-0.30

-0.40

0.001990-2000

2000-2010

0.00

-0.05

-0.13

-0.19

-0.37

-0.22

-0.04

-0.36

-0.11 -0.12

-0.37

-0.18

0.01

0.14

0.070.07

0.03

0.30

-0.03

-0.23

-0.16

-0.25

-0.17

-0.07

Aintam Guayabal Inayuam Kachi Kagkas Kuji La Tuna Soledad Wajai Wee YajagkimVillaGonzalo

Haciendo un análisis del porcentaje de superfi cie defores-tada en relación al total del territorio de la comunidad ana-lizada (Gráfi co 3), se ti enen valores inferiores al 1% en la primera década de análisis a superiores al 6%. En el gráfi co 4 se puede observar el avance o repliegue de la deforesta-ción anual. En el primer periodo analizado (1990-2000), se ti enen casi exclusivamente valores negati vos de la tasa de deforestación anual que van de -0.37% a -0.04%, esto quie-

re decir que en estas las comunidades hubo avance de la deforestación a una tasa dentro de dicho rango. Asimismo en el periodo 2000-2010, se ti enen tanto valores positi vos como negati vos en las 12 comunidades analizadas. El rango va desde -0.25% a -0.03% en seis comunidades con avance de la deforestación, y de 0.01% a 0.30% anual de repliegue de la deforestación, es decir, recuperación de la superfi cie boscosa.

El gráfi co 5 expone la evolución de la superfi cie boscosa a lo largo del análisis realizado. Se puede observar que el im-pacto de las acti vidades antrópicas de las comunidades no ha se ha traducido en un deterioro acentuado del bosque.

Incluso en algunas comunidades se dado una reducción de la tasa de deforestación, lo cual se traduce en recuperación de superfi cie boscosa.

10 Telef. (51-1) 422-4218Correo : [email protected]

Dirección: Av. Dos de Mayo 1545, oficina 502 D - San IsidroLima-Perú


..10

VI. RECOMENDACIONES

La metodología propuesta en este trabajo puede ser uti -lizada para identi fi car áreas con altas tasas de deforesta-ción a fi n de gesti onar ámbitos de intervención de gran extensión. Sin embargo, se recomienda complementar el análisis espacial con información de imágenes satelitales recientes de alta resolución como las del sensor remoto del satélite RapidEye.

Es recomendable comparar los resultados obtenidos para la misma zona, que hayan empleado diferentes soft ware de procesamiento de imágenes satelitales. En el momento de comparar metodologías, deben defi nir-se claramente las clases que existen catalogadas como deforestación y ejecutar los análisis bajo el mismo con-cepto.

VII. BIBLIOGRAFÍA

Irish, R. (2010). “Landsat 7 Automati c Cloud Cover As-sessment”. Science Systems and Applicati ons, Inc..

Jackson, T et al. (2004) “Vegetati on water content map-ping using Landsat data derived normalized diff e-rence water index for corn and soybeans”. Remo-te Sensing of Environment 92. 475–482.

Yuan, Fei et al. (2007) “Comparison of impervious sur-face area and normalized diff erence vegetati on index as indicators of surface urban heat island eff ects in Landsat imagery”. Remote Sensing of Environment 106 375–386.

AGRADECIMIENTOS:

El autor agradece la colaboración del equipo técnico del Proyecto CBC de la GIZ y del componente de Mapeo de Bosques del Programa Bosques que permiti ó administrar y comparti r información y conocimientos para sustentar la presente nota técnica.

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