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ANÁLISIS ESPACIAL PARA LA CLASIFICACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES DEL PARQUE NACIONAL NATURAL TAYRONA Y SU
RELACIÓN CON LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA
AUTORES:
LINA MARIA GONZÁLEZ OSORIO
JORGE DANIEL TORRES LUNA
TRABAJO DE GRADO
DIRECTOR:
MIGUEL ANGEL CAÑON RAMOS
INGENIERO AMBIENTAL
MsC(c). HIDROSISTEMAS
UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
DIVISIÓN DE INGENIERIAS
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL
SEDE CENTRAL- BOGOTÁ D.C.
2017
2
ANÁLISIS ESPACIAL PARA LA CLASIFICACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES DEL PARQUE NACIONAL NATURAL TAYRONA Y SU
RELACIÓN CON LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA
LINA MARIA GONZÁLEZ OSORIO JORGE DANIEL TORRES LUNA
Proyecto de grado para optar al título de Ingenieros Ambientales
Director MIGUEL ANGEL CAÑON RAMOS
INGENIERO AMBIENTAL MsC(c). HIDROSISTEMAS
Codirector
DARWIN MENA RENTERÍA INGENIERO AMBIENTAL Y SANITARIO
UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
DIVISIÓN DE INGENIERIAS FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL
SEDE CENTRAL- BOGOTÁ D.C. 2017
3
Nota de Aceptación
_____________________________
_____________________________
Firma del jurado
__________________________________________________________________
Firma del jurado
Bogotá, Julio del 2017
4
Dedicamos especialmente este trabajo a nuestra familia quienes son incondicionales brindándonos siempre todo su amor y apoyo. A Tomás, Oliva y Otilia por ser nuestros ángeles.
A nuestro querido director y amigo Miguel, por ser nuestro guía y más grande apoyo en el desarrollo total del presente trabajo. ¡Gracias!
5
CONTENIDO
RESUMEN....................................................................................................................................... 10
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 11
2. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 12
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 12
3. MARCO DE REFERENCIA .................................................................................................. 13
3.1. Marco Contextual ........................................................................................................... 13
3.2. Marco Teórico ................................................................................................................. 13
3.3. Marco Conceptual .......................................................................................................... 14
3.4. Marco Institucional ......................................................................................................... 15
3.5. Marco Legal ..................................................................................................................... 15
4. METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 16
4.1. Recolección y procesamiento de la Información ....................................................... 20
4.1.1. Ubicación del Parque Nacional Natural Tayrona .............................................. 20
4.1.2. Cartografía ............................................................................................................... 22
4.1.3. Imágenes satelitales Landsat ............................................................................... 22
4.2. CRITERIO A. DISMINUCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA. ................ 26
4.2.1. Clasificación Imágenes Satelitales ...................................................................... 26
4.2.2. Cálculo del área por Ecosistema ......................................................................... 26
4.2.3. Determinación Tasas de Disminución de un Ecosistema ................................ 27
4.3. CRITERIO B. DISMINUCIÓN GEOGRÁFICA RESTRINGIDA ............................... 28
4.3.1. Cálculo de la Extensión de la Presencia (EOO) ................................................ 28
4.3.2. Cálculo del Área de ocupación (AOO) ................................................................ 29
4.4. CRITERIO C. DEGRADACIÓN AMBIENTAL ............................................................ 30
4.4.1. Selección de Variables Abióticas ......................................................................... 30
4.4.2. Variabilidad Climática ............................................................................................ 30
4.4.3. Interpolación del Periodo de Referencia............................................................. 39
4.4.4. Interpolación escenarios futuros .......................................................................... 46
4.4.5. Severidad Relativa ...................................................................................................... 51
6
4.5. CRITERIO D. INTERRUPCIÓN DE LOS PROCESOS O LAS INTERACCIONES
BIÓTICAS. ................................................................................................................................... 53
4.5.1. Selección de variable biótica ................................................................................ 53
4.5.2. Caracterización de los ecosistemas de PNN Tayrona ..................................... 58
5. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS .............................................................. 59
5.1. Resultados Criterio A ..................................................................................................... 59
5.2. Resultados Criterio B ..................................................................................................... 66
5.3. Resultado Criterio C ....................................................................................................... 68
5.3.1. Calculo severidad relativa PNN Tayrona ............................................................ 68
5.3.2. Porcentaje de disminución .................................................................................... 68
5.4. Resultados Criterio D. ................................................................................................... 70
6. CLASIFICACIÓN FINAL DE CATEGORIZACIÓN PARA LOS CRITERIOS LRE ....... 71
7. MAPA CATEGORIZACIÓN ECOSISTEMAS DEL PNN TAYRONA.............................. 73
8. CONCLUSIONES ................................................................................................................... 75
9. RECOMENDACIÓNES ......................................................................................................... 76
10. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 77
LISTAS DE GRAFICAS
Gráfica 1. Precipitación mensual para el año 1982 .................................................................. 31
Gráfica 2. Precipitación vs Temperatura 1982 .......................................................................... 33
Gráfica 3. Precipitación vs Humedad relativa 1982 ............................................................ 34
Gráfica 4. Temperatura vs Humedad relativa 1982 .................................................................. 34
Gráfica 5. Precipitación mensual para el año 2007 .................................................................. 35
Gráfica 6. Precipitación vs Temperatura 2007 .......................................................................... 37
Gráfica 7. Precipitación vs Humedad relativa 2007 .................................................................. 37
Gráfica 8. Temperatura vs Humedad relativa 2007 .................................................................. 38
Gráfica 9: Precipitación mensual multianual de las estaciones del IDEAM 1978-2014. .... 40
Gráfica 10. Precipitación mensual multianual para el escenario RCP2.6 en el periodo
2015-2050 en el PNN Tayrona. .................................................................................................. 48
Gráfica 11. Precipitación mensual multianual para el escenario RCP8.5 en el periodo
2015-2050 en el PNN Tayrona. .................................................................................................. 50
Gráfica 12.Porcentaje de especies con alguna categoría de amenaza. ............................... 55
Gráfica 13. Tasas ARD y PRD para el ecosistema de Arbustales del zonobioma del
desierto tropical. ............................................................................................................................. 60
7
Gráfica 14. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Bosques naturales del zonobioma seco
tropical del Caribe. ......................................................................................................................... 61
Gráfica 15. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Vegetación secundaria del orobioma
bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira. ............................................................... 61
Gráfica 16. Tasas ARD y PRD para el ecosistema de Vegetación secundaria del
zonobioma seco tropical del Caribe. ........................................................................................... 62
Gráfica 17.Tasas ARD y PRD para el ecosistema Arbustales del zonobioma seco tropical
del Caribe ........................................................................................................................................ 62
Gráfica 18. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Arbustales del halobioma del Caribe. 63
Gráfica 19. Tasas ARD y PRD para el ecosistema de Áreas agrícolas heterogéneas del
zonobioma seco tropical. .............................................................................................................. 63
Gráfica 20. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Pastos del orobioma bajo de la Sierra
Nevada de Santa Marta. ............................................................................................................... 64
Gráfica 21. Tasa ARD y PRD para el ecosistema de Pastos del zonobioma seco tropical
del Caribe. ....................................................................................................................................... 64
Gráfica 22. Tasa ARD y PRD para el ecosistema Bosques naturales del orobioma bajo de
la Sierra Nevada de Santa Marta ................................................................................................ 65
Gráfica 23. Tasas ARD y PRD de ecosistemas para Áreas agrícolas heterogéneas de la Sierra
Nevada de Santa Marta . .................................................................................................................. 65
LISTA DE TABLAS
Tabla 1.Criterio A: Disminución en la distribución geográfica. ................................................ 16
Tabla 2.Criterio B. Disminución geográfica restringida. ........................................................... 16
Tabla 3.Criterio C: Degradación Ambiental ................................................................................ 18
Tabla 4.Criterio D. Interrupción de los procesos o interacciones bióticas. ........................... 19
Tabla 5. Periodos de tiempo para cada Criterio. ....................................................................... 20
Tabla 6.Características de imágenes satelitales. ...................................................................... 23
Tabla 7: Tipo de estaciones meteorológicas. ............................................................................ 25
Tabla 8.Ecosistemas del PNN Tayrona y su respectiva área en km2.................................... 26
Tabla 9.Estimación de la extensión de la presencia EOO a través de un polígono convexo
mínimo para el ecosistema arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe. ..... 29
Tabla 10. Estimación del área de ocupación AOO en una cuadrícula común de 0.5km x
0.5km para el ecosistema Arbustales del zonobioma del desierto tropical del Caribe. ...... 29
Tabla 11.Cambios porcentuales en la precipitación (%) con sus incertidumbres (%) en el
periodo 2011-2040 para Colombia y sus regiones hidroclimáticas ....................................... 46
Tabla 12. Clasificación de taxones del PNN Tayrona. ............................................................. 54
Tabla 13.Especies endémicas del PNN Tayrona. .................................................................... 56
Tabla 14. Caracterización de los ecosistemas de PNN Tayrona. .......................................... 58
Tabla 15.Estimación de la pérdida de cobertura vegetal de los ecosistemas proyectado a
50 años. ........................................................................................................................................... 59
8
Tabla 16. Resultados de la disminución geográfica de los ecosistemas que conforman el
PNN Tayrona. ................................................................................................................................. 66
Tabla 17. Porcentaje de disminución de los ecosistemas ....................................................... 68
Tabla 18.Clasificación ecosistemas Criterio C. ......................................................................... 69
Tabla 19: Clasificación ecosistemas Criterio D. ........................................................................ 70
Tabla 20. Clasificación final de los ecosistemas del PNN ....................................................... 71
LISTA DE MAPAS
Mapa 1. Ubicación del PNN Tayrona .......................................................................................... 21
Mapa 2. Ecosistemas del PNN Tayrona ..................................................................................... 22
Mapa 3. Estaciones área de estudio ........................................................................................... 24
Mapa 4. Estaciones seleccionadas área de estudio. ............................................................... 25
Mapa 5. Interpolación del fenómeno de El Niño 1982. ............................................................ 32
Mapa 6.Interpolación del fenómeno de La Niña 2007 .............................................................. 36
Mapa 7. Precipitación mensual multianual para el escenario de referencia 1978-2014. ... 41
Mapa 8 . Interpolación de la precipitación mensual multianual para el escenario RCP2.6
en el periodo 2015-2050 en el PNN Tayrona. ........................................................................... 48
Mapa 9.Precipitación mensual multianual para el escenario RCP8.5 en el periodo 2015-
2050 en el PNN Tayrona. ............................................................................................................ 50
Mapa 10. Categorización de los ecosistemas del PNN Tayrona. .......................................... 73
DIAGRAMAS
Diagrama 1 Diagrama de cajas y bigotes para la estación A. ................................................ 42
Diagrama 2. Diagrama de cajas y bigotes para la estación B. ............................................... 43
Diagrama 3. Diagrama de Cajas y bigotes para la estación C. .............................................. 43
Diagrama 4. Diagrama de cajas y bigotes para la estación D. ............................................... 44
Diagrama 5. Diagrama de cajas y bigotes para la estación E. ............................................... 44
Diagrama 6. Diagrama cajas y bigotes para la estación F. ..................................................... 45
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ACRÓNIMOS
Acrónimo Definición
AOO Área de Ocupación
ARD Tasa de disminución absoluta
CR En peligro crítico
EN En peligro
EOO Extensión de la presencia
IPCC Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático
UICN Unión internacional para la conservación de la naturaleza
LC Preocupación menor
LRE Lista Roja de Ecosistemas
PRD Tasa de disminución proporcional
PNN Parque Nacional Natural
RCP Caminos representativos de Concentración
VU Vulnerable
IGAC Instituto Geográfico Agustín Codazzi
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RESUMEN
El siguiente proyecto pretende realizar un análisis espacial para determinar la
situación en que se encuentran los ecosistemas del Parque Nacional Natural
Tayrona de Colombia, es decir si se encuentran degradados o seriamente
transformados, principalmente por los ecosistemas que suministran los servicios
ecosistémicos básicos para el bienestar humano.
Con el fin de evaluar el estado de amenaza de los ecosistemas la Unión
Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), planteó y diseño una
metodología cuantitativa y estandarizada a nivel mundial, la cual se implementara
en el caso de estudio Tayrona, dando como resultado una Lista Roja de
Ecosistemas (LRE) la cual incluye criterios tales como la reducción geográfica
(criterios A, B) y la degradación de proceso esenciales y de los componentes
bióticos (criterio C,D) [1], agregando en el criterio C la relación climática como un
valor agregado a los criterios.
La aplicación regional de la LRE se realiza sobre un mapa base de los
ecosistemas potenciales, en el que se distinguen 11 ecosistemas terrestres; el
análisis revelo que el 100% de los ecosistemas identificados se encuentran en
categoría de riesgo, siendo la reducción del área un aspecto influyente en la
caracterización, además de esto la causa de reducción se debe a la expansión de
la frontera agrícola, cambios en los ecosistemas originales a vegetación
secundaria, y otras amenazas como la variabilidad climática la cual tiene un efecto
en la disponibilidad del recurso hídrico.
Palabras clave: Lista roja de ecosistemas, variabilidad climática, análisis espacial.
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1. INTRODUCCIÓN
El cambio en la cobertura vegetal asociados a la fragmentación de ecosistemas, es uno de los efectos de las actividades antrópicas que generan la mayor cantidad de pérdidas en los ecosistemas en todo el mundo. Estas pérdidas producen ciertos efectos que tienen incidencia en la estructura y composición del ecosistema y por lo tanto se reconoce una influencia directa de las pérdidas de cobertura vegetal sobre los procesos funcionales de los ecosistemas [2]. Es por lo anterior que es importante realizar seguimiento y diagnóstico del proceso de degradación de los ecosistemas para frenar la disminución de estos a nivel mundial.
La (UICN) ha planteado metodologías y criterios, basados en la ecología y biogeografía en el marco de la conservación, la cual ha propiciado la evaluación y diagnóstico del riesgo de los ecosistemas frente a la degradación antrópica y considerando el cambio del uso del suelo como una de las principales causas de la pérdida de cobertura en los ecosistemas [3]. A nivel teórico, los criterios y categorías planteados por la UICN se identifican cuatro criterios conformados por subcriterios los cuales son: Criterio A: Disminución de la distribución geográfica, Criterio B: Distribución geográfica restringida, Criterio C: Degradación ambiental, Criterio D: Interrupción de procesos bióticos [4]. Los cuales son la metodología principal para la elaboración del este estudio, debido a que lo criterios llegan a ser indicadores ambientales los cuales brindan información para realizar un diagnóstico del estado del ecosistema.
La variable fundamental para la elaboración de este estudio es la precipitación debido a que es un elemento climatológico que caracteriza el estado del tiempo atmosférico en el medio y de su disponibilidad depende la mayoría de actividades económicas del país. El exceso o déficit de precipitación afecta de forma directa la actividad humana y el medio ambiente. La mejor manera de mitigar y reducir los impactos es a través del previo conocimiento de las tendencias y comportamiento de ella.
A partir de este escenario surge la idea del presente proyecto de grado, cuyo desarrollo y análisis se enfoca en el PNN Tayrona, la cual es una zona costera ubicada en el departamento del Magdalena en la jurisdicción de Santa Marta el cual presenta un alto potencial ecosistémicos ya que, posee ecosistemas como bosques, arrecifes y manglares los cuales se caracterizan por proporcionar servicios ecosistémicos. El proyecto se enfocará en analizar el efecto que produce sobre los ecosistemas el cambio de coberturas aplicando los criterios de la LRE de la UICN y su relación con la variabilidad climática.
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2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Realizar un análisis espacial de los ecosistemas terrestres del Parque
Nacional Natural Tayrona y su relación con la variabilidad climática.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Caracterizar los ecosistemas del Parque Nacional Natural Tayrona a una escala espacial.
Explorar la relación entre los ecosistemas evaluados y la variabilidad climatológica.
Diagnóstico del estado de los ecosistemas según los criterios.
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3. MARCO DE REFERENCIA
3.1. Marco Contextual
La unidad administrativa especial denominada Parques Nacionales Naturales de
Colombia fue creada por el Departamento Administrativo de la función pública,
mediante el decreto número, 3572 de 27 de septiembre de 2011, considerando
necesario contar con un organismo técnico con autonomía administrativa y
financiera que se encargue de la administración y manejo del sistema de parques
naturales y la coordinación del sistema nacional de áreas protegidas [5].
Esta entidad define distintas categorías de áreas protegidas las cuales son;
Reserva Natural, Área Natural Única, Santuario de Flora, Santuario de Fauna y
Parque Nacional. En el caso del parque nacional es considerado así a cualquier
área de extensión que permita su autorregulación ecológica y cuyos ecosistemas
en general no han sido afectados sustancialmente por cualquier impacto antrópico,
y en donde las especies vegetales de animales, complejos geomorfológicos y
manifestaciones históricas o culturales tienen valor científico, educativo, estético y
recreativo Nacional y para su perpetuación se somete a un régimen adecuado de
manejo [5].
Actualmente Colombia cuenta con 59 áreas naturales pertenecientes al sistema de
parque nacionales naturales, siendo parte de estas el Tayrona catalogada así
desde el año 1964, debido a su mosaico ecosistémico y a las especies asociadas,
que incluyen el bosque seco tropical, húmedo y nublado, sumado a esto existe
una gran diversidad cultural compuesta por cuatro etnias indígenas (Kankuamo,
kogui, WIwa y Archuaco) que habitan actualmente en la Sierra [5].
3.2. Marco Teórico
La LRE ha sido fundamental para documentar el estatus de los ecosistemas
alrededor del mundo impulsando propuestas de conservación y catalizar políticas
públicas sobre la biodiversidad históricamente. Por este motivo surgieron los
primeros acercamientos e investigaciones para realizar LRE y de especies
alrededor del mundo siendo los pioneros en investigaciones relacionadas fueron
en la comisión Europea en Bruselas, Bélgica donde se realizó el consejo sobre la
conservación de hábitats naturales de la flora y de la fauna silvestre en 1992 [6] ,
seguido a esto en 1995 Estados Unidos se realizó la estimación de la disminución
de los ecosistemas naturales en Estados Unidos los cuales proporcionan el
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fundamento para la conservación de ecosistemas discutiendo los criterios para
dicha conservación, este estudio se basó en el nivel de peligro de la desaparición
de especies y los niveles de población [7] , en este mismo año Alemania realizó
una propuesta de un sistema de criterios para un libro rojo nacional de biotopos,
incluyendo dos criterios, el primero la amenaza de destrucción, el segundo por la
amenaza de ciertas variables cualitativas y el tercero la evaluación de la
capacidad de regeneración [8].
3.3. Marco Conceptual
Lista Roja de Ecosistemas (LRE): proporciona un estándar unificado de carácter global, para evaluar el estado de los ecosistemas del mundo que se encuentran en riesgo, y puede ser aplicado a nivel global, regional, nacional o local. La metodología se basa en los criterios para la evaluación basados en las evidencias de riesgo de los ecosistemas, medidos a través de la degradación de procesos clave y componentes bióticos [9].
Vulnerabilidad: Susceptibilidad o fragilidad física, económica, social, ambiental o institucional que tiene una comunidad de ser afectada o de sufrir efectos adversos en caso de que un evento físico peligroso se presente. Corresponde a la predisposición a sufrir pérdidas o daños de los seres humanos y sus medios de subsistencia, así como de sus sistemas físicos, sociales, económicos y de apoyo que pueden ser afectados por eventos físicos peligrosos [10].
Riesgo: Corresponde a los daños o pérdidas potenciales que pueden presentarse debido a los eventos físicos peligrosos de origen natural, socio-cultural tecnológico, biosanitario o humano no intencional, en un periodo de tiempo específico y que son determinados por la vulnerabilidad de los elementos expuestos; por consiguiente, el riesgo de desastres se deriva de la combinación de la amenaza y la vulnerabilidad [10].
Servicios Ecosistémicos: Se entiende como servicios ecosistémicos a la multitud de beneficios que la naturaleza aporta a la sociedad. Los servicios ecosistémicos hacen posible la vida humana, al proporcionar alimentos, al regular las enfermedades y el clima, al apoyar la polinización de los cultivos y formación de los suelos, recreativos y espirituales. Estos servicios son de vital importancia para las actividades de los seres humanos y actualmente se realizan acciones para su conservación y ordenamiento [11].
Variabilidad Climática: se refiere a variaciones en las condiciones climáticas medias y otras estadísticas del clima (como las desviaciones típicas, los fenómenos extremos, etc.) en todas las escalas temporales y espaciales que se extienden más allá de la escala de un fenómeno meteorológico en particular. La variabilidad puede deberse a procesos naturales internos que ocurren dentro del
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sistema climático (variabilidad interna) o a variaciones en el forzamiento externo natural o antropógeno (variabilidad externa) [12]. Imágenes LandSat: Son imágenes satelitales compuestas por 7 u 8 bandas, que al combinarse producen imágenes de color la cual tiene como objetivo brindar información sobre la superficie terrestre con mayor precisión y detalle. Las imágenes son tomadas por satélites a cargo de la NASA. [13].
3.4. Marco Institucional
Las instituciones que se beneficiaran directamente con el proyecto de grado son
los institutos de investigación como el Instituto Alexander von Humboldt, Instituto
de Investigaciones Marinas y Costeras, José Benito Vives de Andréis (INVEMAR),
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM e
instituciones forestales gubernamentales como Unidad Administrativa Especial del
Sistema de Parques Nacionales Naturales (UAESPNN) , Corporación Autónoma
Regional del Magdalena (CORPAMAG) y por último entidades internacionales
como UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza).
3.5. Marco Legal
El PNN Tayrona acoge la siguiente normativa:
Resolución 0653 de 16 diciembre de 2016 mediante la cual se ordena un
cierre temporal y se prohíbe el ingreso a visitantes.
Resolución 0161 de 24 de agosto de 2009 por medio de la cual se adoptan
medidas de control en el PNN Tayrona.
Resolución 026 de 26 de enero de 2007 por la cual se adopta el plan de
manejo del PNN Tayrona.
Resolución 0234 de 17 diciembre de 2004 por medio de la cual se
determina la zonificación del PNN Tayrona y su régimen de usos y
actividades como componentes del plan de manejo del área.
Resolución 0177 de 19 de julio 2002 por la cual se determina la
zonificación, la capacidad de carga del PNN Tayrona y se adopta un
estudio de caso de Biodiversidad y Turismo en el Marco del Convenio de
Diversidad Bilógica.
Acuerdo 04 de 24 de abril de 1969 por la cual se delimitan y reservan como
PNN dos áreas de tierras ubicadas en el departamento del Magdalena [5].
Ley 1523 de 2012: Política nacional de gestión del riesgo de desastres y se
establece el Sistema Nacional de Gestión de Riesgo de Desastres y se
dictan otra disposiciones.
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4. METODOLOGÍA
La metodología implementada en el presente trabajo de grado se centró en la
clasificación de los ecosistemas del PNN Tayrona, para ellos se implementó la
metodología planteada por la UICN LRE, el cual consta de cuatro criterios los
cuales fueron aplicados para las necesidades del proyecto. Los criterios
mencionados son los siguientes:
Tabla 1.Criterio A: Disminución en la distribución geográfica.
Subcriterio Período de tiempo CR EN VU
A1 Pasado(durante los últimos 50 años) ≥ 80% ≥ 50% ≥ 30%
A2a Futuro (durante los próximos 50 años)
≥ 80% ≥ 30% ≥ 30%
A2b Cualquier periodo de 50 años(incluyendo pasado, presente y futuro)
≥ 80% ≥ 30% ≥ 30%
A3 Histórico (desde aproximadamente 1750)
≥ 90% ≥ 70% ≥ 50%
FUENTE: [4].
El propósito del criterio A es identificar los ecosistemas que están sufriendo
disminuciones en el área, con gran frecuencia debido amenazas que resultan en la
pérdida y fragmentación de los ecosistemas [4]. Un ecosistema puede listarse bajo
el Criterio A si cumple los umbrales para cualquiera de los siguientes subcriterios
(A1, A2a, A2b, A3), cuantificando la disminución de la distribución en diferentes
periodos de tiempo. Ver Tabla 1.
Tabla 2.Criterio B. Disminución geográfica restringida.
Subcriterio Medida de la distribución geográfica
CR EN VU
B1
La extensión de un polígono convexo mínimo (km2) que encierra todas las ocurrencias de EOO es: Y por lo menos uno de los siguientes (a-c) A. Una disminución
continua observada o inferida en cualquiera de: i. Una medida de
extensión espacial apropiada para el ecosistema.
<2,000
<20,000
<50,000
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ii. Una media de la calidad ambiental apropiada de la biota nativa característica del ecosistema.
iii. Una medida apropiada de la interrupción de las interacciones bióticas de la biota nativa característica del ecosistema.
B. Procesos de amenaza observados o inferidos que probable causen una disminución continua en la distribución geográfica, la calidad ambiental o las interacciones abióticas dentro de los próximos 20 años. C. El ecosistema existe en:
1 localidad
< 5 localidades
< 10 Localidad
Subcriterio Medida de distribución
geográfica CR EN VU
B2 El número de celdas ocupadas dentro de una cuadrícula de celdas 0.5km x 0,5 km y el área de ocupación es:
<2 <20 <50
B3
Un número de localidades muy pequeño (generalmente menor a 5) y propenso a los efectos de actividades humanas o eventos estocásticos dentro de un periodo de tiempo muy corto en un futuro incierto, y por lo tanto capaz de colapsar o de convertirse CR dentro de un periodo de un tiempo muy corto(B3 solo puede conllevar a un listado de Vulnerable VU)
VU
FUENTE: [4]
El criterio B identifica los ecosistemas con pequeñas distribuciones que son susceptibles a amenazas y catástrofes especialmente explícitas [4]. En general, los ecosistemas que están ampliamente distribuidos o que existen a través de múltiples fragmentos independientes tienen menor riesgo de catástrofes, eventos de perturbación o cualquier amenaza de contacto especial por ejemplo las invasiones, contaminación, operaciones forestales y el cambio hidrológico o cambios climáticos regionales [4]. Un ecosistema puede ser listado bajo el Criterio B si cumple los umbrales para cualquiera de los criterios (B1, B2, B3), los cuales indican una distribución geográfica restringida. Ver Tabla 2.
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Tabla 3.Criterio C: Degradación Ambiental
Subcriterio Periodo de tiempo Severidad relativa (%)
C1
Los últimos 50 años, basado en el cambio de una variable abiótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
Extensión (%)
≥80 ≥50 ≥30
≥80 CR EN VU
≥50 EN VU
≥30 VU
C2
C2a. Los próximos 50 años, basado en el cambio de una variable abiótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
Extensión (%)
≥80 ≥50 ≥30
≥80 CR EN VU
≥50 EN VU
≥30 VU
C2b. Cualquier periodo de 50 años incluyendo pasado, presente y futuro, basado en un cambio en una variable abiótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
C3
Desde 1750, basado en el cambio de una variable abiótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
Extensión (%)
≥90 ≥70 ≥50
≥90 CR EN VU
≥70 EN VU
≥50 VU
FUENTE: [4]
Utilizando el modelo de riesgo planteado por la UICN el Criterio C el cual evalúa
las disminuciones en las funciones y proceso de los ecosistemas es decir,
identifica los ecosistemas que están sufriendo degradación ambiental [3] a través
del cálculo de la severidad relativa. La degradación abiótica reduce la capacidad
de un ecosistema en mantener si biota nativa característica. Un ecosistema puede
ser listado bajo el Criterio C, si cumple con alguno de los umbrales (C1, C2a, C2b
o C3).
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Tabla 4.Criterio D. Interrupción de los procesos o interacciones bióticas.
Subcriterio Periodo de tiempo Severidad relativa (%)
D1
Los últimos 50 años, basado en el cambio de una variable biótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
Extensión (%)
≥80 ≥50 ≥30
≥80 CR EN VU
≥50 EN VU
≥30 VU
D2
D2a. Los próximos 50 años, basado en el cambio de una variable biótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
Extensión (%)
≥80 ≥50 ≥30
≥80 CR EN VU
≥50 EN VU
≥30 VU
D2b. Cualquier periodo de 50 años incluyendo pasado, presente y futuro, basado en un cambio en una variable biótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
D3
Los últimos 50 años, basado en el cambio de una variable biótica que afecta una fracción de la extensión del ecosistema y con severidad relativa, como se indica en la siguiente tabla:
Extensión (%)
≥90 ≥70 ≥50
≥90 CR EN VU
≥70 EN VU
≥50 VU
FUENTE. [4].
Identifica los ecosistemas que estén sufriendo perdida o interrupción de los procesos e interacciones bióticas [4].
La persistencia de la biota dentro de los ecosistemas depende de los procesos y
las interacciones bióticas. Las interacciones bióticas son de tal relevancia para el
funcionamiento de los ecosistemas que cualquier cambio de las partes que
conforman la estructura de un ecosistema puede generar incidencias significativas
en el comportamiento del mismo. Los ciclos de nutrientes, flujos de agua, el flujo
20
de energía a través de cadenas tróficas, la descomposición de la materia orgánica,
y hasta la regulación del clima pueden estar influenciados por las interacciones
bióticas [14].
En la aplicación de cada criterio se utilizaron diferentes periodos de tiempo,
siguiendo la metodología planteada por la UICN y contemplando la disponibilidad
de información requerida para el desarrollo del trabajo.
Tabla 5. Periodos de tiempo para cada Criterio.
Criterio Periodo de tiempo
Criterio A 1973 – 2016
Criterio B 2016
Criterio C 2014-2050
Criterio D N/A
FUENTE: Autores
4.1. RECOLECCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
4.1.1. Ubicación del Parque Nacional Natural Tayrona
El PNN Tayrona, se localiza en la jurisdicción del municipio de Santa Marta,
Magdalena, Colombia, entre el oriente de la localidad de Taganga y el tramo
terminal del cauce del río piedras, con una longitud de 35km y un ancho máximo de
6,5km a partir del borde del mar caribe. Actualmente posee alrededor de 15 mil
hectáreas de extensión albergando importantes ecosistemas como el matorral
espinoso y los bosques seco, húmedo y nublado en donde habitan una gran
diversidad de especies, dentro de las cuales se encuentran 27 especies endémicas
(2 algas, 7 artrópodos, 1 nidario, 2 equinodermos, 2 peces, 8 poríferos, incluyendo
variedades de plantas peces y mamíferos, además se protegen 56 especies con
algún grado de amenaza.
Las principales actividades económicas las realizan los habitantes que hay al
interior del parque o en la zona de influencia, dentro de las cuales se encuentran: la
industria de banano, el turismo, la pesca, la ganadería y la avicultura. Este parque
es considerado una de las zonas ecoturísticas más importantes de Colombia, recibe
aproximadamente con unos 23.754 visitantes por año. Del turismo se derivan
actividades económicas como servicios de restaurante, alojamiento, comercio
artesanal, observación submarina y de especies terrestres, bañismo y guianza
[5].Ver mapa 1 y 2.
21
Mapa 1. Ubicación del PNN Tayrona
Fuente: Autores
22
Mapa 2. Ecosistemas del PNN Tayrona
Fuente: Autores
4.1.2. Cartografía
La información geográfica disponible para cada ecosistema evaluado, se incorporó en un sistema de información geográfica SIG, en donde se realizaron operaciones básicas como cálculo de áreas, intersecciones y reclasificaciones de la información cartográfica y geográfica. En la cartografía base se utilizó: los mapas de ecosistemas de la zona de estudio proporcionado por el Instituto Alexander von Humboldt al igual que el mapa general de ecosistemas de Colombia, el modelo digital de elevación, cartografía base digital (límites departamentales, municipales, ríos, vías, cuerpos de agua) suministrados por el IGAC, parques nacionales naturales cartografía suministrada por UAESPNN (Unidad Administrativa Especial del Sistema de Parques Nacionales Naturales).
4.1.3. Imágenes satelitales Landsat
Para la determinación de disminuciones en el área (criterio A) se tuvo en cuenta el cambio de la cobertura del suelo, para esto se utilizaron las imágenes satelitales Landsat. La serie Landsat son satélites que tienen una capacidad de observación de la tierra, proporcionando datos para medir la cobertura de la tierra, el cambio en
23
el uso del suelo y la disponibilidad de agua. En la Tabla 6 se muestran los satélites utilizados junto a las imágenes satelitales descargadas por año, además del número de las bandas que se combinaron para dar mejor resolución a la imagen.
Tabla 6.Características de imágenes satelitales.
Fuente: [15].
4.1.4. Información Meteorológica
Para el presente trabajo fueron utilizados los datos meteorológicos de las estaciones pertenecientes al IDEAM, las cuales hacen parte de la red meteorológica oficial de Colombia. Una vez realizado el inventario de las estaciones se obtuvo una red de 25 estaciones meteorológicas las cuales se pueden observar en el Mapa 3.
Satélite Características Año Bandas
Landsat 1 MSS (Escáner
multiespectral)
Fecha funcionamiento: 1972-1978
Altitud: 900km Primer satélite observador de
la tierra.
1973
4 -Azul 5 - Verde 6 - Roja
Landsat 8 OLI/TIRS Fecha de funcionamiento:
1999-2017 Altitud 705km
2016 2 -Azul
3- verde 4- Rojo
24
Mapa 3. Estaciones área de estudio
Fuente: Autores
Se seleccionaron 6 estaciones climatológicas aquellas con registros más extensos que representaran por lo menos 30 años de series de los parámetros de precipitación y temperatura los cuales son los parámetros seleccionados para el análisis de variabilidad climática y desarrollo del criterio C, Las estaciones representativas en el área de estudio se pueden observar en el Mapa 4.
25
Mapa 4. Estaciones seleccionadas área de estudio.
Fuente: Autores
Para el desarrollo del proyecto se hizo uso de distintos tipos de estaciones las cuales se pueden observar en la Tabla 7.
Tabla 7: Tipo de estaciones meteorológicas.
Estación Tipo de Estación
F Estación Climatológica Ordinaria (CO)
D Estación Pluviográfica(PG)
A,B,C Estación Pluviométrica (PM)
E Estación Sinóptica Principal (SP)
Fuente: Autores
26
4.2. CRITERIO A. DISMINUCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA.
Para el desarrollo del Criterio A fue necesario realizar los numerales descritos a continuación. Como medida principal se realizó la identificación de los ecosistemas a través de ArcGIS, basándose en conjuntos de datos suministrados por capas (shapesfiles) de ecosistemas generales de Colombia y Parques Nacionales Naturales de Colombia los cuales fueron adquiridos a través de institutos como le SIGOT, IDEAM y el Alexander von Humboldt.
4.2.1. Clasificación Imágenes Satelitales
El procedimiento anterior se realizó con el fin de realizar una clasificación de imágenes, realizando una combinación de las bandas dependiendo del satélite, la clasificación consiste en comparar y relacionar las clases espectrales de las categorías que se desean, en este caso las categorías son los diferentes ecosistemas que conforman el PNN Tayrona y en donde las imágenes posibilitan la trasformación de imágenes crudas (imágenes satelitales) en mapas que muestran información para analizar el cambio de la cobertura vegetal en diferentes periodos de tiempo. La técnica de clasificación de imágenes es la clasificación supervisada.
4.2.2. Cálculo del área por Ecosistema
Para determinar el área del ecosistema en km2, en primer lugar, se utilizaron herramientas estadísticas para determinar el área por cada ecosistema del parque en ArcGIS. Ver Tabla 8.
Tabla 8.Ecosistemas del PNN Tayrona y su respectiva área en km2.
Ecosistema Área km2
1973 Área km2
2016
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
23.050 15.268
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe.
10.557 6.470
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira.
80.055 67.922
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe.
27.209 19.235
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe.
28.025 23.598
Arbustales del halobioma del caribe. 11.877 22.583
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe.
3.329 19.984
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de 5.689 3.761
27
Santa Marta.
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe. 7.940 5.954
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
15.429 29.880
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
9.391 7.895
Área Total Tayrona 222.550 222.550
Fuente: Autores
4.2.3. Determinación Tasas de Disminución de un Ecosistema
Utilizando las directrices de la LRE en donde se determinan las tasas de
distribución de un ecosistema a través del índice de disminución proporcional
(PRD) es el descenso es una fracción de la superficie restante del año anterior,
mientras que en la tasa absoluta de declinación (ARD) es el área restante de cada
año es una fracción constante del área del ecosistema. De esta manera, el cálculo
de los índices de disminución permite la evaluación completa de 50 años [14]. Se
aplicaron las siguientes ecuaciones.
Cálculo de la tasa absoluta de disminución
i. 𝐴𝑅𝐷 = −(Á𝑟𝑒𝑎.𝑡2−𝑍𝑜𝑛𝑎.𝑡1)
(𝐴ñ𝑜.𝑡2−𝑡1)
Cálculo de la tasa de disminución proporcional
ii. 𝑃𝑅𝐷 = 100 ∗ (1 − (𝑍𝑜𝑛𝑎 𝑍𝑜𝑛𝑎. 𝑡2/𝑇1)⁄ (1
𝑎ñ𝑜.𝑡2−𝑎ñ𝑜.𝑡1)
Área.t2: Área en km2 del tiempo inicial.
Zona.t1: Área en km2 del tiempo final.
Año.t2: Tiempo final.
Año.t1: Tiempo Inicial
La tasa de disminución se calculó utilizando la hoja de cálculo de Excel
proporcionada por la uicnlre.org.
Una vez estimada la magnitud de la disminución de los ecosistemas, se ajustaron
los resultados a porcentaje (i), también se calculó el área del ecosistema a futuro
exactamente a 50 años mediante la tasa de disminución proporcional de asunción
(ii) [14] , y al mismo tiempo se estimó el área utilizando el valor de ARD (iii)
utilizando las siguientes ecuaciones.
28
iii. % 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑜 = (Á𝑟𝑒𝑎.𝑡1−𝑡2
(Á𝑟𝑒𝑎
Á𝑟𝑒𝑎.𝑡1)
) ∗ 100
iv. Á𝑟𝑒𝑎. 𝑡𝑓. 𝑃𝑅𝐷 = Á𝑟𝑒𝑎. 𝑡1 ∗ (1 − (𝑃𝑅𝐷
100))𝑛 𝐴ñ𝑜𝑠
v. Á𝑟𝑒𝑎. 𝑡𝑓. 𝐴𝑅𝐷 = Á𝑟𝑒𝑎. 𝑡1 − (𝐴𝑅𝐷 ∗ 𝑛 𝐴ñ𝑜𝑠)
Área.t2: Área en km2 del tiempo inicial.
Zona.t1: Área en km2 del tiempo final.
Año.t2: Tiempo final.
Año.t1: Tiempo Inicial
n Años: Años proyectados (50 años)
4.3. CRITERIO B. DISMINUCIÓN GEOGRÁFICA RESTRINGIDA
Para la aplicación del Criterio B, fue necesario utilizar mapas precisos de la distribución actual de los ecosistemas e información sobre la dirección de las tendencias actuales de los ecosistemas. Por otro lado, la distribución geográfica de un ecosistema es evaluado bajo el Criterio B con dos métricas estandarizadas: la extensión de presencia (EOO) y el área de ocupación (AOO).
4.3.1. Cálculo de la Extensión de la Presencia (EOO)
La EOO de un ecosistema es medida a través de la determinación del área en km2
de un polígono convexo mínimo, ajustado a la distribución de cada ecosistema
que conforma el PNN Tayrona en el cual no se excluyó ninguna área del parque.
Para la medición de la EOO se utilizó la herramienta ArcGIS. Ver Tabla 9.
29
Tabla 9.Estimación de la extensión de la presencia EOO a través de un polígono convexo mínimo para el ecosistema arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
La distribución del ecosistema arbustales del zonobioma seco tropical del caribe, es representada por un conjunto de datos en formato vector. El área del ecosistema es de 15,7km2.
Un polígono convexo mínimo, el cual es un polígono más pequeño que abarca todas las ocurrencias conocidas del ecosistema. El polígono fue aplicado para estimar la extensión de la presencia EOO para evaluar el ecosistema bajo el subcriterio B1. El área del polígono convexo es de 329,5 km2. Cumpliendo con los requerimientos iniciales para ser clasificado en Peligro Crítico.
FUENTE: Autores
4.3.2. Cálculo del Área de ocupación (AOO)
El AOO de un ecosistema está determinado por el conteo del número de celdas
ocupadas por el ecosistema dentro de una cuadrícula de celdas de 0.5km x 0.5km.
Ya que las medidas de la AOO son altamente sensibles a la resolución del pixel a
la cual la distribución es mapeada. Aunque el tamaño de la cuadricula es
relativamente grande fue aplicado por que las celdas más grandes permiten la
estimación del AOO incluso cuando la resolución del mapa es limitada [4]. Ver
Tabla 10.
Tabla 10. Estimación del área de ocupación AOO en una cuadrícula común de 0.5km x 0.5km para el ecosistema Arbustales del zonobioma del desierto tropical del Caribe.
Para la estimación del área de ocupación AOO, bajo el criterio B2. En primer lugar, se aplicó al ecosistema una cuadrícula de 0.5km x 0.5km (mostradas en amarillo), lo que permitió la comparación entre ecosistemas. En segundo lugar, se excluyeron el número de celdas que contenidos trozos muy pequeños (<1km2) que no contribuyen significativamente a la dispersión de riesgo. Finalmente la medición de AOO es de 39 celdas de cuadrícula, para ser clasificado como Vulnerable.
30
FUENTE: Autores
4.4. CRITERIO C. DEGRADACIÓN AMBIENTAL
Para el desarrollo de este criterio fue necesario realizar los numerales descritos a
continuación. Dentro de este criterio se incluye el análisis y relación con la
variabilidad climática.
4.4.1. Selección de Variables Abióticas
Para evaluar el Criterio C, fue necesario seleccionar una variable abiótica adecuada que representaran los rasgos característicos de los ecosistemas, basándose en información secundaria y en datos hidrometeorológicos. La variable seleccionada fue Cambios del régimen Meteorológico cual fue la base para evaluar la severidad de la degradación ambiental.
4.4.2. Variabilidad Climática
Es importante enmarcar la definición de variabilidad climática dentro del desarrollo
del proyecto de grado, para evitar confusiones con el concepto de cambio
climático. La variabilidad es una medida en el rango en el que los elementos
climáticos como temperatura y precipitación varían de un año a otro, ya que a
través de los años se han presentado fluctuaciones en el clima en diversas
escalas de tiempo, estas se generan por la forma de interacción entre los distintos
componentes del sistema climático y por cambios en los sistemas radiativos
forzantes [16].
La variabilidad climática se refiere a las fluctuaciones observadas en el clima
durante periodos de tiempo relativamente cortos. Es por esto que se utiliza un
valor normal para definir y comparar el clima, el cual generalmente representa el
valor promedio de una serie continua de mediciones de una variable en un periodo
de 30 años. En diferentes años, los valores de las variables climatológicas ya sea
precipitación o temperatura, varían por debajo o encima de la normal y la
secuencia de estas oscilaciones alrededor de los valores normales, se conoce
como variabilidad climática y se determina mediante las anomalías [16].
La variabilidad climática se puede manifestar como la variabilidad de la
precipitación y en Colombia pueden ser causadas por la variabilidad interanual la
cual se refiere a donde las variaciones climatológicas se presentan de un año a
otro, es decir que esta podría estar relacionada con fenómenos como el de La
Niña y El Niño. Aunque los fenómenos de El Niño se han registrado a partir de los
años 50, la comunidad científica ha considerado seriamente su estudio. Uno de los
31
eventos más intensos de este siglo de El Niño, presentado valores por encima de
lo normal. El fenómeno en 1982 produjo gran impacto socioeconómico en
diferentes países. Este año se seleccionó basándose según la intensidad y
duración de los eventos registrados identificados tanto TSM (temperatura de la
superficie del mar), como los IOS (Índice de Oscilación del Sur), en donde la
intensidad fue muy fuerte y la duración 18 meses [16]. Por otro lado, la segunda
interpolación fue para La Niña en el año 2007 en donde según el ONI su
intensidad fue moderada, sumado a esto, aunque existan años donde se registren
intensidades más fuertes o años históricos donde los impactos fueron más
puntuales para Colombia como es el caso de los 90s, se optó por escoger estos
dos años debido a la disponibilidad de información que registra cada uno y por el
intervalo de tiempo que existe entre los dos años, para así poder realizar de un
análisis más óptimo de la relación de la degradación de la cobertura del suelo y la
variabilidad climática.
Gráfica 1. Precipitación mensual para el año 1982
Fuente: Autores
0
100
200
300
400
500
600
700
(mm)
A B C
D E F
32
Fuente: Autores
En la Grafica 1 y en el Mapa 5, se puede evidenciar el comportamiento de la
precipitación media sobre el PNN Tayrona, presentando los valores más elevados
de precipitación en dos periodos, comprendidos por los meses de mayo - junio y
septiembre – noviembre, donde se resaltan los mayores valores en el mes de
septiembre, con valores superiores a los 500mm. Por otra parte, los valores de
precipitación más bajos se presentaron en el primer trimestre del año, en el cual el
mes de marzo registra los valores más bajos con una precipitación de 59mm. Con
respecto al PNN Tayrona y la localización del país se puede establecer que los
fenómenos de El Niño y La Niña tienen una influencia directa. Se puede identificar
que cuando se presenta el fenómeno de El Niño hay una clara tendencia hacia la
disminución generalizada de los volúmenes de precipitación, particularmente en la
región del caribe donde se encuentra el parque y en la región andina, también
considerando que durante el fenómeno de El Niño debido a la reducción de
precipitación y al aumento de la evaporación y evapotranspiración, se produce una
disminución de la disponibilidad hídrica en la región hidroclimática de Cesar donde
se encuentra el parque según la clasificación del IDEAM implementada en todo el
territorio nacional, dividiéndola en 24 regiones hidroclimáticas, siendo esta la
metodología para plantear los escenarios de cambio climático para la Tercera
Comunicación Nacional sobre Cambio Climático. Como bien se observó esta
situación en el evento intenso de El Niño en 1982-83. Se puede resaltar El Niño
Mapa 5. Interpolación del fenómeno de El Niño 1982.
33
ocurrido en 1991-92, el cual tuvo un impacto significativo en el sector económico
particularmente en el sector hidro- energético del país.
En la siguiente grafica se muestra la relación existente de la precipitación con la
temperatura en el año 1982, lo que nos demuestra que no existe una relación tan
marcada en los datos de este año, ya que la temperatura muestra una tendencia
clara que se mantiene en un intervalo de 24-28 C, mientras que la precipitación
muestra variaciones más marcadas, registrando su pico más alto en el mes de
noviembre.
Gráfica 2. Precipitación vs Temperatura 1982
Fuente: Autores
25,5
26,4
27,3
28,2
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
Tem
per
atu
ra(C
)
Pre
cip
itac
ión
(mm
)
Precipitación Temperatura
34
Gráfica 3. Precipitación vs Humedad relativa 1982
Fuente: Autores
En la Grafica 3 se evidencia que la humedad relativa y le precipitación tiene una
relación casi directa, debido a que hay una mayor cantidad de agua en el aire. Los
comportamientos de ambas variables muestran un comportamiento similar
marcado por dos picos, uno en el mes de mayo y otro en el trimestre que acoge
los meses de septiembre – octubre.
Gráfica 4. Temperatura vs Humedad relativa 1982
74
76
78
80
82
84
86
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0P
reci
pit
ació
n(m
m)
Precipitación
Humeda relativa
25,5
26
26,5
27
27,5
28
28,5
70
72
74
76
78
80
82
84
86
Tem
per
atu
ra(C
)
Hu
med
ad r
elat
iva(
%)
Humedad relativa Temperatura
35
Fuente: Autores
Al realizar un contraste entre la temperatura con la humedad relativa, se puede
observar que existe una relación inversamente proporcional, ya que al aumentar la
temperatura el vapor de agua presente en el aire se reduce. Los meses de marzo,
junio y octubre registran los valores más bajos de humedad, lo que resalta más
fácilmente el contrate entre las dos variables.
Gráfica 5. Precipitación mensual para el año 2007
Fuente: Autores
0
100
200
300
400
500
600
700
800
(mm)
A B C
D E F
36
Mapa 6.Interpolación del fenómeno de La Niña 2007
FUENTE: Autores
En el 2007 los valores más elevados de precipitación se presentan en el trimestre
que comprende agosto septiembre y octubre, registrando valores de precipitación
que superan los 700mm, por otra parte, los menores valores se presentan en el
primer trimestre del año con valores que no superan los 100 mm. El fenómeno de
La Niña siendo la fase fría en donde el efecto climático son los excedentes de
lluvia en donde este evento persistió en tres regiones principalmente de Colombia
incluyendo la región caribe. Durante la ocurrencia del fenómeno de La Niña en el
2007 el régimen pluviométrico de la región Caribe se vio afectado por las
excedencias en la precipitación presentado un carácter severo, y de acuerdo con
la evaluación realizada por el IDEAM, este fenómeno tuvo una gran incidencia en
el comportamiento hidroclimático del país, ante la presencia de La Niña se
alcanzaron cotas de inundación debido a que se registran aumento de las
precipitaciones en este periodo de tiempo.
37
Gráfica 6. Precipitación vs Temperatura 2007
Fuente: Autores
El año 2007 muestra un comportamiento similar al año 1982, demostrando que no
existe una relación sigificativa entre la pricipitación y la temperatura, sin embargo
se puede evidenciar que el año 2007 se registran temperaturas más elevadas que
el año 1982, presentando mayores temperaturas en el primer cuatrimestre del año,
ademas de un pico que supera los 28,5 C.
Gráfica 7. Precipitación vs Humedad relativa 2007
26
26,5
27
27,5
28
28,5
29
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
Tem
per
atu
ra(°
C)
Pre
cip
itac
ión
Precipitación Temperatura
78
79
80
81
82
83
84
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
Hu
med
ad r
elat
iva(
%)
Pre
cip
itac
ión
(mm
)
Precipitación Humedad relativa
38
Fuente: Autores
Para el año 2007 se observa una relacion directa entre la precipitación y la
humedad relativa mostrando los picos mas altos en los meses de mayo y octubre
y su valores mas bajos en los meses de febrero y diciembre.
Gráfica 8. Temperatura vs Humedad relativa 2007
Fuente: Autores
Al realizar una comparación entre la temperatura y la humedad relativa se observo
que existe una relación inversamente proporcional, mostrando diferencias mas
marcadas en los meses de mayo y octubre, sin embargo en el primer trimestre del
año y en los meses de noviembre y diciembre se muestra una similitud en el
comportamiento de estas dos variables.
Como se evidencia en los mapas 5 y 6, el comportamiento fenómeno de La Niña
como el de El Niño en los dos años seleccionados, indica años marcados por
perturbaciones naturales a causa de estos dos fenómenos. Aunque no se
observen fluctuaciones de gran significancia, se evidencia que en el año 2007 se
registran variaciones en el primer trimestre del año en contraste al año 1982,
donde sobresale el mes de enero el cual muestra una clara disminución en su
precipitación, en comparación al año 1982 donde dicho mes presenta los mayores
valores para ese trimestre, también se pueden observar fluctuaciones en el último
26
26,5
27
27,5
28
28,5
29
68
70
72
74
76
78
80
82
Tem
per
atu
ra(C
)
Pre
cip
itac
ión
(mm
)
Humedad relativa Temperattura
39
trimestre del año, para el cual el mes de noviembre presenta las menores
precipitaciones en el año 1982, caso contrario al año 2007 donde el mes de
noviembre incrementa sus precipitaciones, registrando valores más elevados que
el mes de octubre.
Aunque los cambios de estas variables meteorológicas no sean considerados
como extremos, es importante mencionar que las condiciones del país, región y
área de estudio hacen que el Tayrona sea más susceptible a sufrir efectos
adversos por cualquier impacto antrópico o natural como alguno de estos dos
fenómenos, debido a que no está en la capacidad de adaptarse y enfrentar
cualquier cambio de sus condiciones climáticas, ya que no cuentan con
condiciones económicas, tecnológicas, educativas e informativas, además de
capacidades administrativas que pueden hacerle frente a cualquier suceso que se
pueda presentar por alguno de estos dos fenómenos.
Es importante considerar que un gran porcentaje de las especies que habitan
actualmente en los ecosistemas del PNN Tayrona presentan un alto endemismo,
lo que las hace más vulnerables a cualquier cambio en su entorno. Un ejemplo
claro de esto es el porcentaje de especies que se encuentran en algún grado de
amenaza como se enmarca en la Grafica 12. Algunas de las causas que han
ocasionado este tipo de impactos es la conversión de los ecosistemas que
muchas veces van asociados a variabilidades climáticas, como puede ser el caso
de la década de los 80, donde se registraron valores promedio de temperatura
más elevados en algunos trimestres de los presentes años, lo que probablemente
pudo ser el detonante de incendios forestales causando así una degradación de la
cobertura vegetal y por lo tanto una conversión del mismo, además estas
fluctuaciones pueden incidir directamente en las etapas de sucesión de algunas
especies pertenecientes al parque, haciendo que inhiba en el crecimiento y el
comportamiento de estas especies.
4.4.3. Interpolación del Periodo de Referencia
Las interpolaciones realizadas en el trabajo se hicieron mediante el método de
IDW ( Distancia Inversa Ponderada)el cual es un método matemático que permite
determinar los valores de las celdas faltantes utilizando combinación lineal
ponderada de un conjunto de puntos ya conocidos [17].
Estas interpolaciones se realizaron con el fin de que el periodo de tiempo de
referencia diera la representatividad real de las condiciones de lluvia para el PNN
Tayrona, y a partir del mismo realizar proyecciones.
40
Con información meteorológica suministrada por las estaciones cercanas al parque se realizaron las interpolaciones de la precipitación tomando datos mensuales multianual de cada estación desde 1978 al 2015 cada cinco años. Este periodo de tiempo fue seleccionado ya que corresponde a un tiempo en el que existe una robustez estadística en los datos observados.
Gráfica 9: Precipitación mensual multianual de las estaciones del IDEAM 1978-2014.
FUENTE: Autores
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Pre
cip
itació
n
(mm)
A
B
C
D
E
41
Mapa 7. Precipitación mensual multianual para el escenario de referencia 1978-2014.
FUENTE: Autores
De esta manera, en la gráfica 10 y mapa 7 se observan fluctuaciones marcadas en la variabilidad estacional que evidencian la alternancia de temporadas lluviosas y secas, demostrándose un comportamiento bimodal, que distingue dos periodos con niveles de precipitación más bajos (como lo son el cuatrimestre comprendido de diciembre a marzo y el leve cese de junio – julio) y dos periodos de altas precipitaciones (comprendidos por abril – mayo y el cuatrimestre de agosto a noviembre). Sin embargo, y debido a que se podría presentar una variación interestacional marcada en el mes de julio, que es donde se presentan los valores más bajos de precipitación dentro de la estación lluviosa, este sistema también podría llegarse a asociar con un comportamiento monomodal.
Por otra parte, calculando los promedios de los niveles máximos y mínimos se identificarían un promedio de lluvias de 235,59mm y 40,29mm respectivamente, permitiendo evidenciar a su vez la existencia de variables anómalas positivas para
42
todas las estaciones, en el mes de octubre a excepción de la estación E, y variables anómalas negativas para todas las estaciones en los meses de febrero a marzo, a excepción de la estación D en este último mes. Lo que sugiere que efectivamente hay eventos de variación climática, que influenciaron estos resultados, como lo puede ser la aparición de ciclos de El Niño y La Niña durante los periodos de estudio.
Ahora bien, cabe aclarar que la precipitación de referencia, utilizada como la representación del estado actual de la precipitación, se usó para comparar con los escenarios futuros.
4.4.3.1. Diagramas de cajas y bigotes para el cálculo de los valores atípicos
del periodo de referencia
Para determinar los valores atípicos por cada estación, se realizaron los
diagramas de cajas y bigotes para las seis estaciones seleccionadas. En los
siguientes gráficas se señalan los valores atípicos asociados a los años donde se
presentan los fenómenos de La Niña (Rojo) y El Niño (Azul).
Fuente : Autores
Diagrama 1 Diagrama de cajas y bigotes para la estación A.
43
Diagrama 2. Diagrama de cajas y bigotes para la estación B.
Fuente: Autores
Fuente: Autores
Diagrama 3. Diagrama de Cajas y bigotes para la estación C.
44
Fuente : Autores
Fuente: Autores
Diagrama 4. Diagrama de cajas y bigotes para la estación D.
Diagrama 5. Diagrama de cajas y bigotes para la estación E.
45
Diagrama 6. Diagrama cajas y bigotes para la estación F.
Fuente: Autores
En las estaciones A, B, D y E se evidencian datos atípicos que fueron resultado
del fenómeno de La Niña y de El Niño, los cuales tuvieron cabida en el año 2007
donde los datos de las precipitaciones fueron altas, mientras que los datos atípicos
de El Niño estuvieron representados por años en los que el fenómeno se
caracterizó por ser suave por tal motivo hubieron meses en los que las
precipitaciones fueron altas. Por otro lado, la estación C para los meses de enero,
febrero y marzo donde se presentaron bajas y nulas precipitaciones, sin embargo,
se tuvieron datos atípicos durante la presencia de los dos fenómenos en el de El
Niño se presentó en el inicio del fenómeno e igual para el año de 2007 que se
presentó e de La Niña; y en la Estación F se evidenció que para el año de 2002 se
presentó el dato atípico menor a la media para el mes de Octubre a lo que hay que
tener en cuenta que los datos registrados para el fenómeno presente que fue el de
El Niño tuvo un comportamiento entre moderado y fuerte. En este primer
escenario se evidenció que el año que tuvo mayor relevancia entre las estaciones
generando datos atípicos de precipitación entre los meses del año fue el 2007 el
cual estuvo dentro del periodo del fenómeno de La Niña, donde los datos que se
presentaron fueron de moderado a fuerte.
46
4.4.4. Interpolación escenarios futuros
Para analizar los posibles cambios futuros de la precipitación en el PNN Tayrona fue necesario realizar proyecciones para dos escenarios diferentes RCP2.6 Y RCP 8.5. Denominados “Caminos representativos de Concentración” Los cuales se caracterizan por su forzamiento radiativo.
El forzamiento radiativo hace referencia a un cambio en el balance radiativo de la tierra, lo que se traduce a cualquier cambio de la radiación entrante o saliente de un sistema climático; el forzante negativo significa que tiende a enfriar el sistema, y un forzante positivo tiende a calentarlo. Las causas de este fenómeno pueden ser por la radiación solar incidente, incrementos en la concentración de gases efecto invernadero o a cambios en las propiedades reflectivas superficiales de la tierra.
Según lo anterior, el IPCC plantea diferentes escenarios futuros que pudiera afectar la climatología de un área, basándose en la identificación de cambios en el forzamiento radiativo, aclarando que las trayectorias de forzamiento radiativo están asociadas a una combinación de diferentes factores futuros económicos, tecnológicos, escenarios socioeconómicos y de emisión. Dentro de las metodologías del IPCC que con contienen los modelos climáticos globales son RCP.2.6, RCP 4.5, RCO6.0 y RCP8.5, los cuales han sido aceptados para Colombia. En el presente trabajo de grado se utilizará los modelos RCP2.6 y RCP 8.5. Estos RCPs contienen una serie de suposiciones socioeconómicas, tecnológicas y biofísicas diferentes adaptadas para el contexto nacional y regional en Colombia, utilizando el método de Ensamble Promedio de Fiabilidad Conjunta, en la cual se tuvieron en cuenta dos criterios el primero es el desempeño de los modelos con respecto a la climatología de referencia y la convergencia de los modelos futuros [17].
Para Colombia se proyecta que la precipitación aumente o disminuya según las diferentes regiones hidriclimáticas para los respectivos escenarios RCP 2.6 y RCP8.5. Ver Tabla 11.
Tabla 11.Cambios porcentuales en la precipitación (%) con sus incertidumbres (%) en el periodo 2011-2040 para Colombia y sus regiones
hidroclimáticas
Región RCP2.6 RCP8.5
Alta Guajira -14,5 ± 1,2 -14,7 ± 1,2
Alto Cauca 12,8 ± 1,3 15,1 ± 1,4
Alto Magdalena 8,9 ± 1 11,9 ± 1
Alto Patía 13,4 ± 1,6 16,0 ± 1,7
Amazonas-Piedemontes -8,7 ± 1,1 -6,7 ± 1,3
Bajo Magdalena -12,1 ± 0,9 -12,0 ± 0,9
Catatumbo -1,1 ± 1 0,2 ± 0,9
Cesar -22,5 ± 1,2 -22,7 ± 1,1
Compilado Oriente -6,1 ± 0,7 -5,2 ± 0,7
47
Litoral Central -10,0 ± 1 -10,1 ± 0,9
Medio Cauca 7,4 ± 1 10,4 ± 1,2
Medio Magdalena 2,3 ± 0,8 4,6 ± 1,3
Nariño 9,1 ± 1,5 13,3 ± 1,9
Pacífico Norte y Central 4,9 ± 1,1 5,8 ± 1
Pacífico Sur 8,7 ± 1,5 9,7 ± 1,5
Sabana de Bogotá 5,6 ± 1,5 8,7 ± 2,1
San Andrés -30,7 ± 0,8 -31,4 ± 0,8
Sinú-San Jorge -7,2 ± 0,7 -6,4 ± 0,8
Sogamoso 4,5 ± 0,9 7,2 ± 1,2
FUENTE: [18].
El PNN Tayrona se encuentra ubicado en la región del Cesar (según la
clasificación del IDEAM para los escenarios de la Tercera Comunicación
Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio
Climático) lo que indica que la precipitación entre el periodo 2001-2040 podría
tener una variación de 22,5 % ± 1,2 para el escenario RCP 2.6. y de 22,7% ± 1,1
para el escenario RCP 8.5.
4.4.4.1. Escenario RCP 2.6
Por los estándares internacionales IPCC el periodo comprendido entre los años 1976 y 2005 han sido adaptados como el clima de referencia, es decir, la representación del estado actual de lima frente al que se compara cualquier escenario futuro, en este caso el escenario RCP 2.6 [19].
Las proyecciones son para finales del siglo XXI (2081-2100) en relación el escenario de referencia. La proyección del RCP2.6 está basada en un escenario con emisiones relativamente limitadas de gases efecto invernadero. RCP2.6 proyecta un aumento de 0,3 a 1,7°C de la temperatura media de la superficie en comparación con la era preindustrial [20].
A continuación, se presenta la interpolación del escenario futuro RCP2.6 entre los años 2015-2050.
48
Mapa 8 . Interpolación de la precipitación mensual multianual para el escenario RCP2.6 en el periodo 2015-2050 en el PNN Tayrona.
FUENTE: Autores
Gráfica 10. Precipitación mensual multianual para el escenario RCP2.6 en el periodo 2015-2050 en el PNN Tayrona.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Pre
cip
itació
n
(mm)A
B
C
D
E
F
MEDIANA
49
Fuente: Autores
El comportamiento evidenciado en la gráfica 11 para el escenario RCP2.6,
demuestra que los mayores registros de precipitación se encontrarán en el mes de
septiembre, alcanzando valores de hasta 464mm, a diferencia del mes de enero
que supone unos valores mínimos desde 0,89mm, experimentando mayores
sequias.
Entonces, si se hace una comparación entre este escenario y la precipitación de
referencia, se hallaría que, las diferencias porcentuales plantean que todas las
estaciones registrarán cambios en las precipitaciones, algunas de ellas con
valores positivos y otras con valores negativos, dando a entender que algunos
meses tendrán mayores lluvias que en el pasado, tales como julio y diciembre,
mientras que otros como abril, mayo y agosto experimentarán bajas. Cosa en que,
podría ser contradictorio con lo deducido la gráfica 9, con respecto a la presencia
de valores anómalos, pues, aunque efectivamente se incrementaron las lluvias en
la mayoría de meses que había un valor anómalo positivo, algunos meses como
los ya explicados, mayo y agosto decrecieron, y esto se puede deber a que los
escenarios RCP no solo tienen en cuenta la precipitación, sino también otras
variables, como la temperatura.
Además, cabe notar, que la gráfica 10 también muestra un ligero movimiento de
las lluvias hacia el segundo periodo del año, si se compara con la gráfica 9,
evidenciando un comportamiento bimodal más débil, que sugiere la posible
existencia de periodos lluviosos y menos lluviosos.
4.4.4.2. Escenario RCP 8.5
El escenario RCP 8.5 está basado en emisiones muy altas de gases de efecto invernadero, en donde a diferencia del escenario anterior proyecta un aumento de 2,6 a 4, para el periodo de los años 2081-2100.
A continuación, se presenta la interpolación del escenario futuro RCP8.5 entre los años 2015- 2050.
50
Mapa 9.Precipitación mensual multianual para el escenario RCP8.5 en el periodo 2015-2050 en el PNN Tayrona.
FUENTE: Autores
Gráfica 11. Precipitación mensual multianual para el escenario RCP8.5 en el periodo 2015-2050 en el PNN Tayrona.
FUENTE: Autores
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Pre
cip
itació
n
(mm)
A
B
C
D
E
G
mediana
51
Con respecto a la interpolación del escenario RCP 8.5 la precipitación máxima estimada, como se muestra en la gráfica 11, será en la estación A con un valor aproximado de 400 mm de precipitación, y el mínimo en la estación E , con un valor de 0,70 mm; apuntando, además, a que cada vez es más notoria la concentración de lluvias en el segundo semestre del año.
Por otra parte, comparando la precipitación de referencia con el escenario 8.5, se conoce que, según el porcentaje de diferencia, todos los meses registrarán reducciones de las precipitaciones, en la mayoría de estaciones, a excepción del mes de julio, que es el único mes que posee incrementos; diferente a lo sucedido en la comparación con el escenario 2.6, donde septiembre, octubre y diciembre también los poseerían, recalcando de alguna manera que este escenario proyecta menores valores anómalos positivos y negativos.
4.4.5. Severidad Relativa
El concepto clave para evaluar la disminución funcional de cualquiera de las variables abióticas y bióticas es la severidad relativa. La severidad relativa describe el cambio proporcional observado en una variable ambiental entre dos valores, el primero describe el estado inicial del ecosistema 0%, y la segunda describe el estado colapsado 100%. La información sobre la severidad relativa es combinada con información sobre la proporción del ecosistema que se ve afectada es decir la extensión y así determinar la categoría de riesgo bajo el Criterio C [4].
La severidad puede calcularse por medio de la estandarización de los valores en crudo de la variable abiótica en su valor inicial y en su valor de colapso. De esta forma en el presente proyecto de grado se estima: el valor de la variable abiótica en estado inicial, el valor esperado en el estado colapsado y por último medir el valor presente o futuro de la variable seleccionada.
A través de siguientes ecuaciones se calcula de forma adecuada el Criterio C.
vi. 𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (𝐷𝑖𝑠𝑚𝑖𝑛𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑑𝑎 𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐ℎ𝑎 𝐷𝑖𝑠𝑚𝑖𝑛𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎)⁄
vii. 𝐷𝑖𝑠𝑚𝑖𝑛𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑑𝑎 𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐ℎ𝑎𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 −𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑜 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜
viii. 𝐷𝑖𝑠𝑚𝑖𝑛𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 – 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑎𝑝𝑠𝑜
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 132,44 139,99 − 0)⁄
= 0,053%
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe
52
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 141,10 139,99 − 0)⁄
= −0,009%
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y
Macuira
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 144,06 139,99 − 0)⁄
= −0,029%
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 139,10 139,99 − 0)⁄
= 0,006%
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 142,12 139,99 − 0)⁄
= −0,015%
Arbustales del Halobioma del caribe
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 13,29 139,99 − 0)⁄
= 0,90%
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 144,89 139,99 − 0)⁄
= −0.035%
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 146,34 139,99 − 0)⁄
= −0,045%
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 145,09 139,99 − 0)⁄
= −0,036%
53
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y
Macuira
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 140,99 139,99 − 0)⁄
= −0,007%
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y
Macuira
𝑆𝑒𝑣𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎(%) = (139,99 – 138,94 139,99 − 0)⁄
= 0,007%
El cálculo de la severidad relativa se hizo en función de dos variables; la primera
disminución observada o predicha, que a su vez está dada por un valor inicial y un
valor presente, al valor inicial se le asignó un valor de 139,99 mm proveniente de
la media total de la precipitación de todos los años, para el valor presente o valor
futuro se asigna el valor de la precipitación del año al cual se le está calculando la
severidad relativa. El segundo es la disminución máxima que hace referencia al
valor de precipitación que puede llevar al colapso del ecosistema, para esta
variable se contempló un valor de 0, ya que, algunos de los ecosistemas del PNN
Tayrona son altamente resistentes a temporadas de estiaje por lo que se
consideró este valor.
4.5. CRITERIO D. INTERRUPCIÓN DE LOS PROCESOS O LAS
INTERACCIONES BIÓTICAS.
Para el desarrollo del criterio D es necesario una lista de requisitos para la
selección de la variable biótica, los cuales llegan a ser los mismos requisitos que
fueron utilizados para el criterio C con la única diferencia que ahora no es una
variable abiótica.
4.5.1. Selección de variable biótica
Para la selección de la variable biótica es necesario tener ciertas consideraciones
como; vinculación a los procesos clave de un ecosistema y una relación
significativa entre su función y la degradación. Algunas de las variables
recomendadas por la Lista Roja de Ecosistemas (UICN) son: riqueza de especies,
composición y dominancia; la abundancia relativa de los tipos de especies
funcionales, gremios o especies exóticas; medidas de diversidad de las
54
interacciones; cambio en la identidad y frecuencia del movimiento de las especies;
medidas de diversidad y complejidad estructural del nicho.
La evaluación de este criterio al igual que el criterio C, es esencial el cálculo de la
severidad relativa la cual va de un estado inicial (0%), y otra que describe un
estado de colapso (100%). La información de la severidad relativa es combinada
con información sobre la proporción del ecosistema que se ve afectada
(extensión), para la clasificación entre los umbrales, se puede estimar valorando si
excede el umbral de la severidad relativa o estimar la severidad promedio de la
degradación a través de toda la distribución del ecosistema.
Basados en los datos y la información necesaria para el desarrollo del criterio D,
se pudo determinar que el criterio D no se puede desarrollar debido a la escasez
de los datos, ya que, no se cuenta con información tal como: datos cuantitativos,
ya sea, del número de especies o de individuos por especie y registros históricos
que sean de apoyo para determinar la curva de disminución o aumento de los
individuos por especie o de especie por taxón. Por lo tanto, sin esta información se
dificultad realizar cálculos como; disminución observada, disminución máxima y
severidad relativa, sumado a esto sin un registro histórico se imposibilita el
desarrollo de una regresión lineal múltiple para determinar si existe alguna relación
entre la degradación de la cobertura del suelo y la disminución de las especies
dentro del parque.
Por la razón mencionada anteriormente, el Criterio D se clasifico en función del
número de especies registradas hasta el momento con algún grado de amenaza
en los listados del instituto Alexander Von Humboldt, los libros rojos y cites para el
parque nacional Tayrona.
Tabla 12. Clasificación de taxones del PNN Tayrona.
Grupo taxonómico N° de especies registradas N° de especies en alguna categoría de amenaza
Amphibia 11 1
Artrópoda 909 4
Aves 428 61
Cnidaria 289 12
Echinodermata 165 3
Mammalia 71 12
Mollusca 1176 12
Pisces 773 25
Plantas terrestres 1086 58
Reptilia 42 8
Total 4950 196
FUENTE: [5]
55
En la Tabla 12 anterior se puede observar la cantidad de especies que se registra
por taxón y el número de especies por taxón que se encuentra en alguna
categoría de amenaza. Se pudo identificar que todos los grupos taxonómicos
presentan algún grado de amenaza, además, que los grupos taxonómicos más
propensos a sufrir riesgos son Mammalia y aves, ya que, son los que se ven más
afectados frente a impactos como la fragmentación, debido a que muchas de sus
especies requieren grandes territorios para el desarrollo de sus actividades.
Algunas de las especies más afectadas son Crax Alberti, Sakesphorus
Melanonotus y Agouti paca pertenecientes al grupo taxón de aves y Mammalia
respectivamente.
Finalmente se optó por hacer una sumatoria de todas las especies encontradas y
calcular el porcentaje de especies que se encuentren en alguna categoría de
riesgo, y en función de esto clasificar el criterio D. A continuación, se observa el
porcentaje de especies por taxón que se encuentran en alguna categoría de
riesgo.
Gráfica 12.Porcentaje de especies con alguna categoría de amenaza.
FUENTE: [5]
Como se mencionó anteriormente los taxones en los cuales predomina un mayor
porcentaje de riesgo son; Mammalia y Reptilia con valores de 16,9% y 19,5%
respectivamente, sin embargo, es de vital importancia considerar que ningún taxón
estuvo exento de que alguna de sus especies estuviera clasificada en alguna
0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00%
Amphibia
Artropoda
Aves
Cnidaria
Echinodermata
Mammalia
Mollusca
Pisces
Plantas terrestres
Reptilia
% especies con alguna categoria de amenaza
56
categoría de riesgo, por lo que se puede deducir que, así existan especies
pertenecientes algún taxón con capacidades de adaptarse más fácilmente a
distintas condiciones o cambios abruptos que se generen en su hábitat, todas las
especies pertenecientes a los grupos taxonómicos están propensas a sufrir algún
tipo de riesgo. El porcentaje total de especies en riesgo de todos los taxones fue
de 3,96%, aunque no parezca un valor significativo algunas de estas especies
tienen nichos ecológicos de vital importancia para el funcionamiento del
ecosistema, además no se contemplaron las especies ya extintas o especies que
migraron a otros ecosistemas como medidas de adaptación.
En cuanto a las especies en amenaza el PNN Tayrona considero algunas de estas
especies como objeto de conservación, ya sea porque son especies endémicas
del parque o por sus características morfológicas y demográficas son más
susceptibles a sufrir riesgos por cualquier tipo de amenaza. Algunas de estas
especies se evidencian en la Tabla 13.
Tabla 13.Especies endémicas del PNN Tayrona.
Grupo Taxonómico Nombre Científico Nombre Vernicular
Artrópoda Cardisoma guanhumi Cangrejo azul
Panulirus argus Langosta Espinosa
Ave
Crax Alberti Paujil
Sakesphorus melanonotus Hormiguero
Cnidaria Acropora cervicornis
Coral cuerno de ciervo
Acropora palmata Coral cuerno de alce
Gorgonia ventalina Abanico de mar
Mammalia
Agouti paca Guartinaja
Alouatta seniculus Mono aullador
Aotus lemurinus Mico de noche
Bradypus variegatus perico ligero
Dasypus novemcintus Armadillo
Tayassu prcari Zaino
Saguinus oedipus Mico titi
Speothos venaticus Perro de monte
Mollusca Cittarium pica Bulgao
Strombus gigas Caracol pala
FUENTE: [5]
Dentro de las especies más representativas o que requieren algún tipo de
monitoreo podemos encontrar una serie de mamíferos, es prudente mencionar la
57
condición de los felinos, ya que, son altamente vulnerables a aspectos ecológicos,
demográficos, requerimientos de hábitat y tamaños de población.
Por otra parte, algunas de las especies más representativas del taxón de aves son
Crax Alberti, catalogada como endémica en el norte de Colombia. Esta especie es
altamente vulnerable a cambios en el uso del suelo, requiere densos territorios
para realizar sus procesos ecológicos. Para la especie Crax Alberti la ocurrencia
de su ciclo de vida se da en la zona baja del bosque. Otras especies que son
altamente vulnerable a estos cambios son; Chlorostilbon rusattus, Picumnus
cinnamomeus e Ineza tebuirostris, tres especies presentes en el parque con el
rango de distribución restringido al “Área de endemismo de aves del caribe
colombiano y Venezuela”. En este grupo también se encuentra Sakesphorus
melanomitasz, que constituye la única especie de ave con rango de distribución
restringido al bosque seco, Esta es especie es considerada de atención especial,
debido a los grandes cambios que han existido en la extensión de su hábitat,
además de la disminución significativa de los individuos de esta especie.
El PNN Tayrona puede estar expuesto a múltiples amenazas debido a su
ubicación geográfica, porque se encuentra considerablemente cerca a cascos
urbanos como la ciudad de Santa Marta, y en menor escala el corregimiento de
Guachaca y veredas de la región, lo que se traduce en que puede estar altamente
expuesto a impactos antrópicos relacionados con el turismo y actividades
humanas, además algunas de las principales problemáticas que se presentan y
que inhiben en la conservación del parque son; la tenencia y uso de la tierra,
deficientes recursos humanos y económicos, la débil coordinación institucional, la
falta de sensibilidad social frente a la conservación de los recursos naturales y
ausencia de líneas de investigación, sumado a esto los eventos naturales como el
fenómeno del Niño y la Niña entre otros han contribuido a cambios en las
condiciones de los ecosistemas.
Según la información secundaria obtenida y mostrada anteriormente se decidió
clasificar el Criterio D como vulnerable, la cantidad de especies catalogadas en
alguna categoría de riesgo y las actividades que se han desarrollado en el
transcurso de los años en el PNN Tayrona y sus alrededores hace que se
suponga que existe una relación directa entre la degradación de la cobertura del
suelo y la cantidad de especies en riesgo.
58
4.6.1. Caracterización de los ecosistemas de PNN Tayrona
Tabla 14. Caracterización de los ecosistemas de PNN Tayrona.
Gran
bioma
Bioma
Flora
Fauna
Clima
Bosque seco
tropical del
caribe
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe.
Los estratos superiores de estos bosques están denominados por indio desnudo, bonga o ceiba, mamon de leche guayacán, bija o palo santo, naranjuelo y jobo. El estrato arbóreo inferior está conformado por varia leguminosas como el ébano, el dividi y el trupillo, además de aceitunos, quebrachos y tréboles y varios vejucos y trepadoras leñosas [21].
La fauna de vertebrados es muy variada, pero quizás las aves son el grupo mejor representado, con unas 250 especies, entre las que se destacan el paujil, la pava, las perdices jabadas, los pericos y la guacharaca. Entre los reptiles son frecuentes las serpientes bejuquillo, coral, falsa coral, boa y mapana; además de varias especies de lagartos que incluyen gekkos o cuquecas, se encuentran el lobo pollero y la iguana. Entre los mamíferos se destacan 70 especies de murciélagos, dos de venado enano con una subespecie endémica : Mazama [22].
Climas cálidos muy seco, seco y templado seco en valles [23].
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe.
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe.
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe.
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe.
Arbustales del halobioma del caribe.
Bosque del
desierto tropical
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
la vegetación es fundamentalmente un bosque o matorral xerofítico, se trata de un conjunto de pedobiomas poco evolucionados con suelos arenosos, pero en su mayoría son suelos del orden aridisoles con fuerte influencia salino-sódica. Algunas de las especies que lo componen son: Prosopis juliflora, Acacia turtuosa Y Pithecellobium entre otros [21].
Los grupos más abundantes son lepidóptera, Hymenoptera, Acari y hemíptera además de la presencia de 15 órdenes de Artrópoda. Una de las familias exclusivas que caracterizan a este ecosistema es Tenebrionidae, que se caracteriza por participar de los procesos de descomposición que se producen en los ecosistemas áridos y semiáridos [24].
Clima cálido árido, muy seco y seco [23].
Bosque húmedo tropical
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta.
El bosque húmedo tropical tiene una composición muy clara a nivel de familias de plantas. Las leguminosas, Moráceas, Anonáceas, Rubiacelas, Miristicaceas, Sapotaceas, Meliaceas, Arecaceas, Euforbiáceas y bignoniáceas. En el sotobosque son muy evidentes varios tipos de hierbas gigantes con grandes hojas, como los platanillos, bihaos y cañagrias, también abundan abundan en este estrato diversas especies de arbustos de las familias Rubiácea [24].
Este alberga innumerables especies de animales, dentro de las cuales resaltan las especies de pequeño tamaño. Está constituido por una gran diversidad de insectos, mariposas, escarabajos, mantis, etc. Otros invertebrados que alcanzan un mayor tamaño son; alacranes, tarántulas y algunas lombrices [21].
Clima cálido seco hasta templado húmedo [23]. Vegetación secundaria del
orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira.
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira / Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
Fuente: Autores
59
En la Tabla 14 se observa una clasificación de los biomas terrestres
pertenecientes al PNN Tayrona, que sigue en general los criterios de Walter
esbozados a nivel mundial, estos biomas se caracterizan por tener condiciones
muy similares, sin embargo, están divididos en biomas zonales que muestran una
distribución longitudinal, es decir que se asocian a factores climatológicos y
guardan una relación con bajas alturas, orobioma o biomas de montaña aquellos
biomas que están condicionados por sus factores de elevación y halobiomas
determinados por la salinidad en el suelo [21].
Para la clasificación climática se utilizó información suministrada por el Instituto
Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), el cual utilizo la metodología de la
clasificación climática de Holdridge. Los ecosistemas identificados en el PNN
Tayrona fueron principalmente clasificados como climas cálidos muy secos y
cálidos áridos. En el caso de los ecosistemas clasificados como cálidos muy
secos, estos se caracterizan por tener una temperatura por encima de los 24°C y
una precipitación anual media entre los 1000 mm y 2000 mm, los ecosistemas
clasificados como cálidos áridos presentan temperaturas superiores a los 24°C y
precipitaciones entre los 250 mm y 500 mm.
5. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
5.6. Resultados Criterio A
A continuación se exponen los resultados de la estimación de la pérdida de cobertura vegetal de los ecosistemas que conforman el PNN Tayrona proyectado a 50 años a partir del año 1973.
Tabla 15.Estimación de la pérdida de cobertura vegetal de los ecosistemas proyectado a 50 años.
Ecosistema ARD
% PRD
%
Área estimada
2023
% cambio
Subcriterio A2a
Arbustales del zonobioma del desierto
tropical del caribe. 0.2 1 14.001 38 VU
Bosques naturales del zonobioma seco
tropical del caribe. 0.1 1.1 5.804 43 VU
Vegetación secundaria del orobioma bajo
de la sierra nevada de Santa Marta y
Macuira. 0.3 0.4 65.946 17 NT
Vegetación secundaria del zonobioma 0.2 0.8 17.936 33 VU
60
seco tropical del caribe.
Arbustales del zonobioma seco tropical del
caribe. 0.1 0.4 22.877 18 NT
Arbustales del halobioma del caribe. -0.2 -1.5 24.325 -111 LC
Áreas agrícolas heterogéneas del
zonobioma seco tropical del caribe. -0.4 -4.3 22.696 -705 LC
Pastos del orobioma bajo de la Sierra
Nevada de Santa Marta. 0.04 1 3.447 38 VU
Pastos del zonobioma seco tropical del
caribe. 0.05 0.7 5.63 28 NT
Bosques naturales del orobioma bajo de la
Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira. -0.3 -1.5 32.232 -116 LC
Área agrícola heterogénea orobioma bajo
de la Sierra Nevada de Santa Marta y
Macuira. 0.03 0.4 7.651 18 NT
FUENTE: Autores
A continuación, se puede observar el comportamiento del PRD por ecosistema en
un periodo de 50 años, donde se puede ver una clara tendencia de disminución
del porcentaje de la cobertura del suelo en todos los ecosistemas, a excepción de
los ecosistemas Arbustales del Halobioma del caribe, áreas agrícolas
heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe y bosque naturales del
orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira.
Gráfica 13. Tasas ARD y PRD para el ecosistema de Arbustales del zonobioma del desierto tropical.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
y = -0,1801x + 382,32
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ARD
61
Disminuye su cobertura vegetal un 38% en 50 años para el año 2023, basándose
en los resultados de la ARD, el ecosistema mencionado por año pierde 1% de su
extensión.
Gráfica 14. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Bosques naturales del zonobioma seco tropical del Caribe.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Este escosistema sufre una conversión del 43% de su covertura en un periodo de
50 años, siendo el ecosistema mas afectado del PNN Tayrona, ademas sufre una
degradacion de un 1,1% anual de su covertura del suelo, clasificandolo asi en
estado vulnerable.
Gráfica 15. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Vegetación secundaria del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
Fuente: Autores, calculó utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
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ARD
PRD
Lineal (PRD)
62
Este ecosistema presenta un 17% de conversion de su covertura vegetal, siendo
uno de los menos afectados, por lo que se clasifico en preocupación menor.
Gráfica 16. Tasas ARD y PRD para el ecosistema de Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del Caribe.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Presento una degradación del 33% de su covertura vegetal en un lapso de 50
años, teniendo un cambio del 0.8% de su covertura vegetal.
Gráfica 17.Tasas ARD y PRD para el ecosistema Arbustales del zonobioma seco tropical del Caribe
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Tiene una degradación de 0.4% anual de su covertura vegetal y una degradación
del 18% en un periodo de 50 años, lo que hace que se clasifique como una
preocupación menor.
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ARD
PRD
Lineal (PRD)
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Gráfica 18. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Arbustales del halobioma del Caribe.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Es uno de los pocos ecosistemas que presenta un crecimiento en su covertura
vegetal, ya que incrementa en mas de un 100% su covertura vegetal en 50 años,
con un crecimiento de 1.5% de su covertura anualmente
Gráfica 19. Tasas ARD y PRD para el ecosistema de Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
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Gráfica 20. Tasas ARD y PRD para el ecosistema Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de
Santa Marta.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Es uno de los ecosistemas que presenta una mayor disminución de la covertura del suelo con un valor del 38%, con una disminución anual del 1% de su covertura vegetal
Gráfica 21. Tasa ARD y PRD para el ecosistema de Pastos del zonobioma seco tropical del Caribe.
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Presenta una reduccion de su covertura vegetal del 28%, con una disminucion anual del 0.7%, por lo que se considera en preocupación menor.
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Gráfica 22. Tasa ARD y PRD para el ecosistema Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
Este ecosistema presenta un crecimiento mayor al 100% de su covertura vegetal, con un crecimiento anual del 1.5%, por lo que se clasifica como preocupación menor.
Gráfica 23. Tasas ARD y PRD de ecosistemas para Áreas agrícolas heterogéneas de la Sierra Nevada de Santa Marta .
Fuente: Autores, utilizando la hoja de cálculo de Excel proporcionada por la uicnlre.org.
La reducción de su covertura vegetal en un lapso de 50 años fue de un 18%, con
un valor de reduccion anual de 0,4%.
El criterio A se centra en la reducción de la distribución geográfica a lo largo del tiempo, el resultado obtenido de la interpolación en un rango de 41 años y una extrapolación a 50 años, demostró que 8 de los 11 ecosistemas tuvieron una reducción considerable en su distribución geográfica, donde el ecosistema más afectado fueron los pastos del zonobioma seco tropical del caribe, ya que, tuvo
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Lineal (PRD)
66
una reducción de 0.6 km anuales y una degradación del 7% anual de su cobertura vegetal, no obstante ecosistemas como vegetación secundaria del zonobioma seco tropical tuvieron valores muy similares con una reducción geográfica de 0,2 km por año y una degradación de la cobertura del 7% anual, teniendo en cuenta que el área de ocupación de este ecosistema es menor.
Por otro lado ecosistemas como los resultados obtenidos demuestran que en la mayoría de los ecosistemas existe una clara tendencia de disminución de los mismos, a excepción de los Arbustales del halobioma del caribe, áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical y bosques naturales del orobioma bajo de la sierra nevada, ya que, existen una serie de factores que han perturbado ambientalmente el PNN Tayrona tales como: transporte de sustancias sicotrópicas, aumento de cultivos ilícitos, paramilitarismo, tenencia ilegal de la tierra, turismo no permitido, invasión de tierra, pesca prohibida, presencia de guaqueros, corrupción administrativa, dificultades presupuestales, escasez de personal, presión económica de sectores civiles sobre el parque, negociaciones marginales de la ley y falta de coordinación de las diferentes instituciones del estado, no obstante, el gobierno actual y las administraciones anteriores adjudicaron concesiones de ecoturismo.
5.7. Resultados Criterio B
A continuación, en la Tabla 16, de evidencian los resultados del criterio B en
donde se incluye la evaluación de los subcriterios B1 y B2, aplicando lo
establecido por LRE.
Tabla 16. Resultados de la disminución geográfica de los ecosistemas que conforman el PNN Tayrona.
Ecosistema EOO km2
AOO Número de
celdas ocupadas
Subcriterio B1
Subcriterio B2
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
329.5 39 CR VU
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe.
292.2 80 CR LC
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira.
250.9 54 CR LC
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe.
259 67 CR LC
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe.
341.755 70 CR LC
67
Arbustales del halobioma del caribe. 236.896 53 CR LC
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe.
290.086 68 CR LC
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta.
288.851 39 CR VU
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe.
311.897 66 CR LC
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
288.641 48 CR VU
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
280.7 81 CR LC
FUENTE: Autores
La distribución del PNN Tayrona fue representada por un conjunto de datos raster con una resolución de 1:111.029 Los resultados obtenidos del grado de ocurrencia (EOO) y del área de ocupación (AOO) demostraron que todos los ecosistemas pertenecientes al parque, en el caso del grado de ocurrencia se encuentran en un estado crítico, debido a que ningún ecosistema supera un área de 2000 km2, las máximas áreas que se ven representadas entre los ecosistemas es de 341,775 km2 y 329,5 km2, las cuales hacen referencia a los ecosistemas; Arbustales del zonobioma seco tropical de caribe y Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe respectivamente, y las áreas que mostraron una menor extensión fueron Arbustales del Halobioma del Caribe y vegetación segundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira, con valores de 236,89 km2 y 250 km2. Las extensiones de todas las áreas de los ecosistemas oscilan en un rango de 250 km2 a 340 km2 con un promedio de área de 288.22 por ecosistema. Es importante mencionar que para el desarrollo del criterio B se tuvo en cuenta un área de influencia del parque con el fin de no fragmentar los ecosistemas, lo que se traduce en que la extensión que se tuvo en cuenta es mayor al área del parque.
Por otra parte, para el área de ocupación (AOO), todos los ecosistemas se
encuentran en condición vulnerable, ya que, el máximo valor de celdas ocupado
por un ecosistema es de 81 celdas, lo que incide en que ningún ecosistema esté
exento de algún tipo de riesgo, los ecosistemas que presentaron menores valores
de ocupación fueron Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe y
pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta con 39 celdas
ocupadas
68
5.8. Resultado Criterio C
4.5.1. Calculo severidad relativa PNN Tayrona
Al realizar los cálculos de la severidad relativa se observó una clara tendencia de
un aumento de la precipitación frente al umbral de referencia, a excepción de los
ecosistemas; Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe, Vegetación
secundaria del zonobioma seco tropical del caribe, Arbustales del Halobioma del
caribe y Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa
Marta y Macuira, los cuales registraron valores por debajo de este.
4.5.2. Porcentaje de disminución
En función de los resultados ya obtenidos en el criterio B, se determinó el
porcentaje de cambio de cobertura del suelo en un histórico de tiempo para cada
ecosistema del PNN Tayrona como se evidencia en la Tabla 17.
Tabla 17. Porcentaje de disminución de los ecosistemas
Ecosistema Área km2
1973 Área km2
2016 % degradación
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe,
23,050 15,268 33,761
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe,
10,557 6,470 38,714
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira,
80,055 67,922 15,156
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe,
27,209 19,235 29,306
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe,
28,025 23,598 15,797
Arbustales del Halobioma del caribe, 11,877 22,583 90,141
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe,
3,329 19,984 500,300
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta,
5,689 3,761 33,890
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe,
7,940 5,954 25,013
69
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira,
15,429 29,880 93,661
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira,
9,391 7,895 15,930
FUENTE: Autores
Se puede observar que los ecosistemas pertenecientes al PNN Tayrona han
sufrido cambios significativos en su cobertura del suelo, esto se debe a muchos
factores que van desde impactos antrópicos hasta débiles políticas
gubernamentales, además, es importante considerar el intervalo de tiempo en el
cual se está realizando el estudio.
Finalmente, ya obtenidos los datos de severidad relativa y porcentaje de
degradación se procede a la categorización de los ecosistemas en base a la
relación de estas dos variables.
Tabla 18.Clasificación ecosistemas Criterio C.
Ecosistema %
degradación Severidad relativa(%)
Categoría
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe,
33,761 0,053 LC
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe,
38,714 0,009 LC
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira,
15,156 0,029 LC
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe,
29,306 0,006 LC
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe,
15,797 0,015 LC
Arbustales del Halobioma del caribe,
90,141 0,9 LC
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe,
500,300 0,035 LC
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta,
33,890 0,045 LC
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe,
25,013 0,036 LC
70
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira,
93,661 0,007 LC
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira,
15,930 0,007 LC
FUENTE: Autores
Todos los ecosistemas fueron clasificados como preocupación menor (LC), ya
que, aunque exista una relación entre la precipitación y el porcentaje de
disminución de la cobertura del suelo, los valores de precipitación no llegan a
presentar algún riesgo para los ecosistemas, el máximo valor registrado no supera
tan si quiera el 1%. No obstante, una gran proporción de los valores registrados en
el porcentaje de disminución tampoco llegan a presentar ningún riesgo, debido a
que no sobrepasan valores superiores al 30% considerándolos de igual forma
como preocupación menor.
4.6. Resultados Criterio D.
Los resultados obtenidos del Criterio D se enmarcan en la tabla que aparece a
continuación.
Tabla 19: Clasificación ecosistemas Criterio D.
Ecosistema
Criterio D (Interrupción de los procesos o interacciones bióticas)
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
VU
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe.
VU
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira.
VU
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe.
VU
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe.
VU
Arbustales del Halobioma del caribe. VU
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe.
VU
71
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta.
VU
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe.
VU
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
VU
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
VU
FUENTE: Autores
6. CLASIFICACIÓN FINAL DE CATEGORIZACIÓN PARA LOS CRITERIOS
LRE
La siguiente tabla se observa la clasificación final aplicada a cada ecosistema del
Parque Nacional Natural Tayrona.
Tabla 20. Clasificación final de los ecosistemas del PNN
Ecosistema
Criterio
A B C D
Evaluación final
Disminución en la distribución
geográfica
Distribución geográfica restringida
Degradación ambiental
Interrupción de los procesos o
interacciones bióticas
A2b B1 B2 C2b D
Arbustales del zonobioma del desierto tropical del caribe.
VU CR VU LC VU CR
Bosques naturales del zonobioma seco tropical del caribe.
VU CR LC LC VU CR
Vegetación secundaria del orobioma bajo de la sierra nevada de Santa Marta y Macuira.
NT CR LC LC VU CR
Vegetación secundaria del zonobioma seco tropical del caribe.
VU CR LC LC VU CR
Arbustales del zonobioma seco tropical del caribe.
NT CR LC LC VU CR
Arbustales del halobioma del
LC CR LC LC VU CR
72
caribe.
Áreas agrícolas heterogéneas del zonobioma seco tropical del caribe.
LC CR LC LC VU CR
Pastos del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta.
VU CR VU LC VU CR
Pastos del zonobioma seco tropical del caribe.
NT CR LC LC VU CR
Bosques naturales del orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
LC CR VU LC VU CR
Área agrícola heterogénea orobioma bajo de la Sierra Nevada de Santa Marta y Macuira.
NT CR LC LC VU CR
Fuente: Autores
73
7. MAPA CATEGORIZACIÓN ECOSISTEMAS DEL PNN TAYRONA
Mapa 10. Categorización de los ecosistemas del PNN Tayrona.
FUENTE: Autores
Finalmente la metodología de la lista roja tiene como finalidad una clasificación de los ecosistemas para valorar la condición en que se encuentra en el presente y en la que se puede encontrar en escenarios futuros, sin embargo, los resultados obtenidos del desarrollo de esta metodología sirven de apoyo para toma de decisiones, medidas de conservación y futuros estudios.
La metodología aplicada en el presente proyecto demostró que todos los ecosistemas pertenecientes al PNN Tayrona se encuentran en peligro crítico, donde el criterio predominante fue el B, debido a que es el único criterio que clasificó todos los ecosistemas en estado crítico, sin embargo, los otros criterios tienen una tendencia marcada hacia una clasificación vulnerable, por esto son motivo de atención y de observación. Una de las razones más relevantes que se encontraron para dar explicación al comportamiento de los ecosistemas fue la extensión de su área, debido a que es relativamente pequeña, lo que hace que sus ecosistemas estén más propensos a sufrir por los impactos que se generen dentro y en las zonas de influencia de estos, por otra parte, existen una gran cantidad de variables que han incidido directamente en la degradación o en el cambio del uso del suelo, más específicamente actividades humanas y eventos u anomalías climáticas, dentro de los cuales podemos encontrar turismo, tenencia
74
de tierras, tala, construcción de infraestructuras, quemas y fenómenos de El Niño y La Niña. Con respecto a la variabilidad climática en general se podrá presentar disminuciones en la precipitación y los principales efectos podría verse reflejado en los sectores agrícolas, dadas las posibilidades se sequia debido a los aumentos acentuados de temperatura y reducciones de precipitación. Para el caso del turismo, así el parque sea considerado una reserva natural, actualmente fomenta y promueve actividades como ecoturismo, pero no existe un control serio del flujo de turistas que ingresan al parque superando la capacidad de carga que soporta algunas partes del sistema.
De las actividades u eventos mencionados anteriormente se derivan una cierta cantidad de impactos, tales como: fragmentación, alteración de la ronda hídrica, alteración al paisaje, entre otros. Estos impactos pueden llegar a inhibir en procesos ecológicos esenciales tales como los flujos de materia y energía, además de la dinámica de las especies y el comportamiento de las interacciones entre estas.
Al realizar el contraste entre los resultados obtenidos para el PNN Tayrona y la lista roja de ecosistemas desarrollada por el instituto Alexander Von Humboldt y la Universidad Javeriana, se logró corroborar que los resultados no se alejan de la realidad y que existe una cierta relación entre estas dos, sin embargo, estos pueden estar altamente sesgados debido a la calidad de los insumos utilizados para el desarrollo. Según Andres Etter principal autor de la lista roja de ecosistemas, esto es tan solo una primera aproximación para hacer una evaluación de ecosistemas de este tipo.
Para obtener una visión completa y resultados más acertados de como las actividades humanas impactan sobre la transformación o conversión de los ecosistemas, se necesita no solo información de las especies y sus individuos, sino también el nivel de complejidad de la biodiversidad, en otras palabras, como interactúan estas especies en procesos ecológicos.
Finalmente, la evaluación de esta metodología logra identificar de una manera más unificada el impacto que tienen las actividades humanas sobre biodiversidad a nivel de los ecosistemas en términos de comparaciones más regionales y mundiales, existen muchos estudios que miran los impactos de las actividades humanas sobre los ecosistemas, se tienes estudios de deforestación , degradación de ecosistemas degradación de bosque por extracción selectiva, pero difícilmente se logra hacer una evaluación comparable entre regiones o entre países
75
8. CONCLUSIONES
La evaluación de la LRE reveló que el 100% de los ecosistemas pertenecientes al PNN Tayrona se encuentran en estado crítico CR, siendo el criterio de la disminución geográfica restringida (B) el aspecto dominante en su categorización. Las causas de la reducción del área más importantes incluyeron cambio del uso del suelo y conversión de los ecosistemas.
Los resultados obtenidos en la clasificación espacial de los ecosistemas del PNN Tayrona están sujetos a sesgos en sus resultados ya que, se pueden presentar incertidumbres temáticas, errores sistemáticos, errores de clasificación y errores en la escala, ya sea por mediciones relacionadas con el umbral, mediciones imperfectas o técnicas de mapeo y clasificaciones erróneas de pixeles.
Al realizar la relación de los ecosistemas evaluados y la variabilidad climática, se pudo determinar, que no se puede hacer una relación directa entre estas dos variables ya que, no se cuenta con información histórica puntual de la degradación de la cobertura del suelo, lo que imposibilita que se puede hacer una relación lineal de los impactos que pueden generar los distintos fenómenos meteorológicos sobre la cobertura del suelo.
El comportamiento de la precipitación, según los escenarios de cambio climático RCPs para el PNN Tayrona, para el periodo 2015-2050, presentarían una disminución de la precipitación del orden de 10-40%, siendo los cambios de la precipitación representativos para el parque y la región del Caribe. Estas reducciones en las lluvias están sumadas a los cambios del uso del suelo pueden acelerar e intensificar los proceso de desertificación y pérdida de fuentes y cursos de agua, con los secuentes impactos sobre la salud humana, producción agropecuaria y la economía.
A nivel estacional las reducciones más fuertes de precipitación se observan en todas las estaciones en los trimestres de marzo, abril y mayo y septiembre, octubre y noviembre, esto se asocia el debilitamiento es decir la fase cálida o fortalecimiento es decir la fase fría de los vientos alisios que influyen directamente en el PNN Tayrona.
La LRE de ecosistemas permite comparar la situación de riesgo de los ecosistemas del PNN Tayrona o de cualquier otro ecosistema como dulceacuícola, marino, terrestre, etc. en base a los criterios cuantitativos.
El zonobioma seco tropical del caribe cuanta con una densidad poblacional del 13%, lo que hace que éste ecosistema en particular tenga una alta demanda y consumo de servicios ecosistémicos, lo que influye directamente en los resultados del Criterio A con respecto a la cobertura vegetal.
Al implementar la LRE se pudo concluir que, los resultados obtenidos pueden servir como base para plantear, proponer e incentivar programas,
76
proyectos e instrumentos de planificación relacionados con el aprovechamiento y conservación de los ecosistemas.
El criterio D no se evaluó con exactitud por no contar con información detallada de la dinámica demográfica de las especies en un histórico de tiempo lo que imposibilita el cálculo de variables como la disminución observada, disminución máxima y severidad relativa.
En el desarrollo de la metodología de la lista roja para el proyecto, no se evaluaron todos los subcriterios por falta de información cuantitativa históricamente, lo que se traduce en que puede existir un sesgo en los resultados obtenidos.
Los resultados obtenidos en el proyecto de grado, se validaron con la Lista Roja de Ecosistemas Terrestres de Colombia elaborada por la Universidad Javeriana y el Instituto Alexander von Humboldt, demostrando que los resultados obtenidos se asemejan con los resultados de estas instituciones.
De los años más lluviosos en el país durante el periodo 1970-2011, el 2010 ocupa el primer lugar, seguido del 2008. Estos dos coinciden con las más altas precipitaciones a nivel mundial, además 14 de los años estuvieron bajo la influencia del fenómeno de La Niña.
9. RECOMENDACIÓNES
Implementar instrumentación de estaciones hidrometeorológicos en el PNN
Tayrona, ya que es necesario para el análisis y seguimiento de los
ecosistemas en base a variables meteorológicas, pensando en una
perspectiva de cambio climático.
El clima de referencia oscila entre los años 1976-2005, se recomienda
utilizar los datos dentro de este periodo de tiempo ya que hay una mayor
robustez estadística en los datos observados, además la información
espacial de mejor calidad se encuentra en este intervalo de tiempo lo que
hace que se pueda hacer una relación más acertada entre las variables
climatológicas y la cobertura del suelo.
Se recomienda recolectar información hidrometeorológica año a año dentro
el periodo de tiempo seleccionado para que los resultados sean más
verídicos.
Los RCPs ofrecen un punto de partida para generar nuevas investigaciones
aclarando que hay que reconocer sus límites, porque fueron elegidos para
asignar una amplia gama de resultados climáticos diferentes. Tanto el
RCP2.6 y RCP8.5 contienen una serie de suposiciones, tecnológicas y
biofísicas diferentes.
77
Para el desarrollo de la metodología de la lista roja, se obtenga información
de primera mano cómo lo son las imágenes satelitales de mayor calidad u
ortofotos, información histórica de las especies del área de estudio e
información histórica de variables meteorológicas, con el fin de obtener
resultados más acertados.
10. BIBLIOGRAFIA
[1] Andres Etter, Paula Amaya, Angela Andrade, and Paulo Arevalo, "Estados de
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