2024..09.01.18

Análisis multitemporal de deforestación y cambio de la cobertura del suelo, en el cantón La Joya de los Sachas, período 1990-2018.
Multitemporal analysis of deforestation and land cover change in the canton La Joya de los Sachas, period 1990-2018.

Fernando Paredes-Arcos¹, Leider Tinoco-Jaramillo^1*, Carlos Congo-Yépez¹,
Yadira Vargas-Tierras¹

¹ Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias – Estación Experimental Central de la Amazonia /La Joya de los Sachas/Orellana/Ecuador; fernando.paredes@iniap.gob.ec .

¹carlos.congo@iniap.gob.ec .

¹yadira.vasgas@iniap.gob.ec .

* Correspondencia: leider.tinoco@iniap.gob.ec; Tel.: +(593)991495642

Available from. http://dx.doi.org/10.21931/BJ/2024.01.01.18

ABSTRACT

La Joya de los Sachas, es uno de los principales cantones productores de petróleo y productos agrícolas; sin embargo, el incremento de la frontera agrícola ha ocasionado cambios importantes en la cobertura y uso del suelo. Ante esta situación, el estudio tuvo la finalidad de conocer las causas y efectos que ha ocasionado el cambio de cobertura para obtener las tasas anuales e índices de cambio de cobertura. El análisis se realizó mediante el geoprocesamiento de información geográfica disponible en el portal del Ministerio de Ambiente Agua y Transición Ecológica (MAATE) y el Instituto Geográfico Militar (IGM), se utilizó el método de tablas de tabulación cruzada y sobreposición de capas para determinar el contraste de las coberturas entre las fechas establecidas. Los resultados muestran un incremento acumulado de 17.626,5 ha de tierra agrícola y 16.767,6 ha de pasto en los últimos 28 años; las actividades agropecuarias se han convertido en la principal causa de deforestación. Durante el período 1990-2018 se perdieron 36.413 ha de bosques, con una tasa anual de deforestación de 1.300 ha*año^-1. Este comportamiento permitió estimar si la tendencia persiste, en 30 años aproximadamente La Joya de los Sachas perderá completamente el bosque. Además, las políticas públicas, dolarización, apertura de caminos y cambios en la actividad agrícola causaron impactos en las coberturas y usos de suelo durante los tres periodos evaluados (1990-2000, 2000-2008 y 2008-2018).

Palabras Clave: Suelo, Uso de suelo, cobertura, tierra agrícola, pastizal, bosque, mapas.

ABSTRACT

La Joya de los Sachas is one of the leading oil and agricultural product-producing cantons; however, the increase of the agricultural frontier has caused significant changes in land cover and land use. Because of this situation, the study aimed to determine the causes and effects of land cover change to obtain annual rates and indices of land cover change. The analysis was carried out through the geoprocessing of geographic information available in the portal of the Ministry of Environment, Water and Ecological Transition (MAATE) and the Military Geographic Institute (IGM), using the method of cross-tabulation tables and overlapping layers to determine the contrast of coverages between the established dates. The results show a cumulative increase of 17,626.5 ha of agricultural land and 16,767.6 ha of pasture in the last 28 years; agricultural activities have become the leading cause of deforestation. During 1990-2018, 36,413 ha of forest were lost, with an annual rate of deforestation of 1,300 ha*year-1. This behavior allowed us to estimate that if the trend persists, in approximately 30 years, La Joya de los Sachas will ultimately lose its forest. In addition, public policies, land development, road opening and changes in agricultural activity caused impacts on land cover and land use during the three periods evaluated (1990-2000, 2000-2008 and 2008-2018).

Keywords: Soil, Land use, cover, agriculture land, pastureland, forest, maps.

INTRODUCTION

El ser humano ha demostrado que puede adaptarse al entorno que lo rodea, superando todas las dificultades que le impidan subsistir^1,2. Hace 10.000 años, los seres humanos se agruparon y permanecieron juntos por largos períodos de tiempo en el mismo sitio, con la finalidad de cultivar la tierra y domesticar animales^3,4. Este comportamiento condujo al establecimiento de la agricultura como un pilar fundamental para satisfacer las crecientes necesidades alimentarias de una población en constante crecimiento^5,6.

En los años 1940 y 1970, la agricultura tuvo un punto de inflexión con la “Revolución Verde”⁷, debido, al inicio del mejoramiento genético y la agricultura industrial (agricultura intensiva), donde se desarrollaron cultivos con mayor producción; también, se implementó la práctica de monocultivos (cultivos con una especie)^8,9. Sin embargo, estas prácticas tuvieron graves consecuencias, como la pérdida de los recursos naturales, biodiversidad terrestre, acuática y especies forestales¹⁰.

En Ecuador las especies que tomaron relevancia como monocultivos fueron Cacao (Theobroma cacao) en los años 1920 y 1930 y Banano (Musa paradisiaca) en el año 1950, consolidando al país como el mayor exportador de estas frutas¹¹. Actualmente, en Ecuador el 50 % de la actividad agrícola se concentra en zonas rurales¹². Durante el año 2020, se encontraban cultivadas en el país 5,2 millones de hectáreas, de las cuales, 1,5 millones se usan para cultivos permanentes de caña de azúcar, cacao, palma africana y banano, mientras que el resto de la superficie se dedica a cultivos de ciclo corto y flores¹³.

Durante el año 1969, en Ecuador, se inició la explotación de pozos petroleros en la región amazónica. Como resultado de esta actividad, las compañías petroleras construyeron vías de comunicación para conectar la sierra central con la Amazonía. Aprovechando la accesibilidad proporcionada por estas nuevas vías, los primeros colonos llegaron al área conocida como La Joya de los Sachas, donde algunos se dedicaron a trabajar en compañías y el resto establecieron plantaciones de café, por los excelentes ingresos económicos. Sin embargo, desde 1998 al 2002 aproximadamente se da la denominada “Crisis cafetalera”¹⁴ los precios se desplomaron y la mayoría de los habitantes se dedicaron a trabajar en las compañías petroleras y una mínima cantidad continúo en la agricultura, pero en otros rubros. En los últimos 4 años los habitantes del sector se han dedicado a cultivar cacao (34,5%), maíz (17%), palma africana (12,9%), plátano (10,4%), malanga (7,1%), frutales (3,2%), arroz (3,1%), palmito (1,7%) y caña de azúcar (0,4%)¹⁴.

Las actividades que se desarrollaron desde el primer asentamiento de los colonos han desencadenado una serie de cambios en la cobertura y uso del suelo (CCUS), estos cambios se pueden estudiar y evidenciar con la ayuda de sensores remotos^16,17 que permiten conocer cuáles son las causas y efectos de los CCUS en áreas determinadas, por ejemplo: deforestación, erosión, perturbación, desertificación, pérdida de biodiversidad, entre otros^18,19. La deforestación se define como la eliminación del componente arbóreo provocado principalmente por actividad antrópica²⁰. Existen varios estudios que se han enfocado en identificar, describir, analizar e interpretar la dinámica del CCUS a nivel del mundo^{11,18,19,21–27} y a nivel nacional^28–32; sin embargo, no se encontró estudios realizados a nivel de Cantón, que permitan visualizar los cambios ocurridos en los últimos años^15.

Por esta razón, el presente estudio pretende determinar la deforestación y los cambios de cobertura y uso de suelo en los períodos 1990-2000, 2000-2008 y 2008-2018 en el Cantón La Joya de los Sachas, mediante la metodología, matriz de tabulación cruzada^19,33; que permite evidenciar la dinámica de las coberturas, identificar las tasas de variación de cambios entre períodos y conocer si los CCUS se han mantenido inactivos y cuáles han sido los más activos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Lugar de Estudio

El estudio se desarrolló en el cantón La Joya de los Sachas, que posee una superficie de 1.200 Km², ubicado al norte de la Región Amazónica Ecuatoriana (RAE) (Figura 1); limita al Norte y Este con la provincia de Sucumbíos, al Oeste y Sur con el cantón Francisco de Orellana. Cuenta con una población de 67.000 habitantes¹⁵.

Figura 1. Ubicación geográfica del cantón La Joya de los Sachas³⁴.

Análisis de la dinámica del CCUS

Con la cartografía base del IGM³⁴ se extrajo el archivo en formato shapefile (.shp) del cantón La Joya de los Sachas, con la finalidad de realizar recortes de los años (1990, 2000, 2008 y 2018). Posteriormente para definir la interacción de las coberturas se realizó una sobreposición cartográfica y una tabulación cruzada, empleando dos fechas (fecha 1 y fecha 2). Para este estudio se consideró 3 períodos: período 1 (1990-2000), período 2 (2000-2008), período 3 (2008-2018)^19,37.

Cartografía Base

El área en estudio se delimitó con la cartografía base del geo portal del Instituto Geográfico Militar (IGM) ³⁴ utilizando un Sistema de Información Geográfica (SIG). Para los CCUS se utilizó la información del geo portal del Sistema Único de Información Ambiental (SUIA)^31,35. Los datos del SUIA fueron generados a partir de imágenes landsat 8 con resolución de píxel de 30 x 30 m, corrección atmosférica, clasificación supervisada y post procesamiento de acuerdo con la metodología propuesta por el MAATE, donde se establecen las categorías de las coberturas (Tabla 1)³⁶.

Fuente: Ministerio de Ambiente ³⁵.

Tabla 1. Capas de cobertura disponibles en el geo portal del Ministerio de Ambiente

Matriz de tabulación cruzada

A partir de la matriz de tabulación cruzada se estimó la tasa de cambio por año (S), el cambio total (Ct), el cambio neto (Cn), la ganancia (Gj), la pérdida (Li) y la estimación del intercambio (Int) entre coberturas. Al final de la matriz de tabulación cruzada se creó una columna donde se muestra la suma de las superficies de todas las categorías en la fecha 1 (Pi+) y en la parte inferior se crea una fila donde se encuentra la suma total para las categorías de la fecha 2 (P+j) (adaptada de^18,37 ).

Nota: Categoría (Cat), Pij (Casilla donde el área se mantiene), fecha 1 (Fecha inicial), fecha 2 (Fecha final).

Tabla 2. Matriz de tabulación cruzada para estimar el cambio de cobertura por año.

Para conocer si la tasa de cambio anual (S)³⁹ es negativa o positiva se aplicó la ecuación 1. Si es positiva significa que la cobertura tuvo un crecimiento en área para ese período y si es negativa indica que se produce una pérdida de área en ese período.

Donde; S1 y S2: superficies de CCUS en la fecha inicial y final; t1 y t2: fecha inicial y final del análisis.

En la ecuación 2, la ganancia (Gj) se calculó con la diferencia entre el área total de la categoría j en la fecha 2 (∑(P+j)) y el área que no tiene cambios en esa fecha (Pjj). Mientras que la ecuación 3, se utilizó para conocer la ganancia en porcentaje (Gj%) que se obtiene a partir de la división de (Gj) para el área total de todas las categorías en la fecha 2 (∑(P+j)).

Para determinar la pérdida (Li) se aplicó la ecuación 4 y 5, es la diferencia entre el área total de una categoría y la fecha 1 (∑Pi+) y la persistencia, (Pjj). Mientras que la pérdida en porcentaje (Li%) es la relación de la pérdida (Li) con la suma total de la pérdida (∑Pi+) y la para la fecha 2.

Para calcular el intercambio entre categorías (Int) se utilizó la fórmula 6 y 7, y se realizó dos veces el calculó del valor mínimo de las ganancias y las pérdidas de área en cada cobertura. Esta información ayuda a identificar el proceso de pérdida de una determinada cobertura en un lugar y la ganancia simultánea de otra cobertura.

Para calcular el cambio total (CT) a nivel de categoría (Ct) se suma el cambio neto (Cn) y el intercambio (Int), o bien, se realiza la suma de las ganancias (Gj) y las pérdidas (Li).

Serie de tiempo de coberturas

La serie de tiempo permitió describir los cambios que ha tenido las coberturas para los años evaluados. Para que las coberturas puedan ser comparables los datos fueron normalizados con (Log10); sin embargo, para visualizar los valores reales de las superficies para los CCUS se observó las etiquetas por año⁴⁰.

RESULTADOS

Mapas de Cobertura y Usos de Suelo

En la Figura 2. se puede observar que en La Joya de los Sachas en los años 1990, 2000, 2008 y 2018 se produjo un aumento en la superficie de tierra agrícola (TA), pastizales (PA) zonas antrópicas (ZA) y otras tierras (OT). Además, se puede observar los cuerpos de agua (CA), vegetación arbustiva (VA) y bosque (BO).

Figura 2. Mapas de cobertura y uso del suelo del Cantón La Joya de los Sachas

Tasas e índices de cambio

Durante el período de estudio de 28 años en La Joya de los Sachas, se observó un crecimiento positivo en la zona antrópica (ZA), con una tasa de cambio del 13% (70,9 ha*año^-1). Le siguió el grupo de otras tierras (OT), que abarcó el 11,5% (32,8 ha*año^-1) de crecimiento. Dentro de este grupo, se identificó que las categorías de pastizal (PA) y tierra agrícola (TA) presentaron las tasas de crecimiento más bajas, con un 4,9% (598,8 ha*año^-1) y 1,4% (629,5 ha*año^-1) respectivamente. Además, se encontraron pérdidas de cobertura en ciertas categorías, evidenciadas por tasas negativas. La vegetación arbustiva herbácea (VA) experimentó una tasa de cambio de -3,6% (5,1 ha*año^-1), seguida por el bosque (BO) con una tasa de -2,4% (1.300,4 ha*año^-1) y los cuerpos de agua (CA) con una tasa de -0,7% (26,4 ha*año^-1). Por otro lado, la categoría que más superficie perdió desde 1990 hasta 2018 fue el bosque, con una disminución de 36.413,2 ha (Figura 3).

Figura 3. Cambio de las clases de cobertura y uso del suelo (ha) para los años 1990, 2000, 2008 y 2018 en el cantón La Joya de los Sachas.

Durante el primer período de análisis, se observó que la cobertura de bosque (BO) experimentó una pérdida significativa del 37,4% (27.236,8 ha). La mayor parte de esta pérdida se tradujo en la conversión de bosque a tierras agrícolas (TA) con una extensión de 22.632,1 ha, seguido de la transformación en pastizales (PA) con 4.594,1 ha. La cobertura de pastizales (PA) fue la que experimentó cambios más significativos durante este período de evaluación, con un aumento del 139,5%. Por otro lado, la cobertura tierra agrícola (TA) obtuvo la mayor ganancia en área, con un incremento de 26.508,3 ha. En cuanto a la cobertura vegetación arbustiva (VA), se observó un cambio neto del 7,2% y una pérdida del 14,5%. Por otro lado, la cobertura zonas antrópicas (ZA) no experimentaron pérdidas, pero si mostraron ganancias con un incremento de 371,3 ha.

Nota: *ganancias notables para las coberturas del 2008, subrayado pérdidas notables para coberturas de 2000, S: tasa de cambio, Li: pérdidas, Gj: ganancias, Ct: cambios totales, Cn: cambios netos, Int: Intercambio.

Tabla 3. Tasa de cambio anual e índices de cambios del período 1 (1990 – 2000).

En el análisis del período 2, se determinó que la cobertura BO tuvo una pérdida de 5.274 ha y la cobertura CA presentó una ganancia del BO de 0,04 ha. La cobertura OT, obtuvo una ganancia de cobertura del 37,9% y la cobertura TA presentó la ganancia más representativa de 44,7 ha, es decir la cobertura disminuyó porque tuvo un cambio neto del 2% y una tasa de cambio anual de -0,3%. La cobertura PA tuvo un cambio total de cobertura en este período del 121%, pero solo el 4,3% corresponde a un cambio neto de cobertura, porque las ganancias 62,6% y pérdidas 58,3% son similares. La cobertura VA presentó una tasa de cambio anual negativa de -9,5% en cambio, la cobertura ZA presentó una ganancia del 52% (Tabla 4).

Tabla 4. Tasa de cambio anual e índices de cambios del período 2 (2000-2008).

Durante el período 3, las coberturas que sufrieron mayores pérdidas fueron BO con el 27,2 %, la cobertura CA con 23,7% y la cobertura OT con 26,2%. La cobertura PA tuvo el mayor intercambio 114,8%, está tendencia se observó desde el primer período. La mayor pérdida (8.307,3 ha) y ganancia (14.025,2 ha) la obtuvo la cobertura TA, aunque en el segundo periodo esta cobertura presentó una tasa negativa; sin embargo, en este período se observa una tasa positiva de 0,4%, colocándola como la cobertura, con mayor superficie en el cantón con 54.310 ha. La cobertura VA continúa presentando una tasa de cambio anual negativa -1,6%. Finalmente, el análisis de la cobertura ZA, no muestra pérdidas, pero si presenta 62,3% de ganancia de otras coberturas (Tabla 5).

Nota: *ganancias notables para las coberturas del 2018, subrayado pérdidas notables para coberturas de 2008, S: tasa de cambio, Li: pérdidas, Gj: ganancias, Ct: cambios totales, Cn: cambios netos, Int: Intercambio.

Tabla 5. Tasa de cambio anual e índices de cambios periodo 3 (2008-2018).

DISCUSIÓN

La Ley de Reforma Agraria creada en 1964, promovió el incremento de la productividad agropecuaria y la adjudicación de tierras⁴¹ y, por otra parte, el ingreso de las empresas petroleras en el año 90 en la Amazonía Ecuatoriana⁴² provocó una migración masiva de personas de otras regiones del país a esta región, desencadenando cambios profundos en la cobertura y uso de suelo. Una evidencia palpable de estos cambios es el incremento del 160% de la población desde el año 1990 (16.193 habitantes) ⁴³ al año 2001 (26.363 habitantes)⁴⁴.

Durante el primer período de evaluación se determinó que las zonas antrópicas que comprende principalmente las vías de transporte e infraestructura muestran una tasa de crecimiento anual del 18,6%, debido al aumento de la población y la necesidad de movilización⁴⁵. La deforestación de la cobertura boscosa fue negativa para este período, presentando la mayor tasa de cambio anual -4,24% que corresponde a una superficie de 22.632 ha y un incrementó en la superficie de tierras agrícolas de 53.846,5 ha. Este comportamiento fue corroborado por Mena ⁴⁶ y Camacho-López et al.²³ quienes consideran que la cobertura más afectada en este período fue el bosque de la Amazonía ecuatoriana.

Para el periodo 2, se observó tasas de cambio anual menores en todas las coberturas. La cobertura de tierras agrícolas y bosque disminuyó (52.390,0 y 46.716,7 ha, respectivamente) con respecto al período 1 (53.846,48 y 47.207,4 ha, respectivamente). Aunque en este período se produjo esta ligera disminución de las tasas de cambio, la promoción de la ley de Desarrollo Agrario continuó fomentándose en el país⁴⁷, esto se evidenció con el III Censo Nacional Agropecuario del año 2002⁴⁸, donde se demostró que en el año 2000 el 40% de la población ecuatoriana se dedicaba a la agricultura; sin embargo, con el feriado bancario y la dolarización la mayoría de la población empezó a emigrar a otros países. Una de las consecuencias de la migración fue el abandono de los campos⁴⁹. Otro fenómeno importante en este período es el comportamiento de las zonas antrópicas, debido a que presentaron una tasa positiva de cambio anual 9,61%, este comportamiento posiblemente se debió a la alta inversión de la filial de Petroecuador (Petro producción) en el área de explotación petrolera para mejorar la red vial e infraestructura⁴⁵.

Durante el periodo 3, el fenómeno que afecto la agricultura, el Cambio de cobertura y Uso del suelo (CCUS) fue la “Revolución Ciudadana”, que según Freidenberg⁵⁰ “La revolución Ciudadana era un proyecto social y político sin precedentes en la historia sociopolítica del Ecuador”. En este proyecto político se incluye en la constitución del Ecuador la creación de la Ley Orgánica del Régimen de Soberanía Alimentaria en la que incluye el Buen vivir y el derecho a la alimentación de los ecuatorianos. Este derecho plasmado en la constitución en este período promovió el cambio de la matriz productiva lo que se vio reflejado en el aumento de la superficie de las tierras cultivadas (54.310,0 ha) y pastizales (22.749,8 ha). Históricamente el cantón La Joya de los Sachas se ha formado por personas dedicadas al área agropecuaria y esto es visible en el cambio del paisaje de la actualidad¹⁵.

CONCLUSIONES

El ritmo acelerado del proceso de deforestación transformó de manera drástica el paisaje del catón La Joya de los Sachas, disminuyendo el área de bosque del 60,6% a 30,2 % en un periodo de 28 años, con un ritmo de pérdida de masa boscosa de 1.300,5 ha*año^-1, situación que debería ser analiza por las autoridades locales tomadores de decisiones, debido a que si se continúa con esta tendencia en 30 años aproximadamente el cantón no contará con masa boscosa significativa.

Ante la pérdida de bosque, el crecimiento de la frontera agrícola sigue avanzando al mismo ritmo que el proceso de deforestación; en estos 28 años las actividades agrícolas y la ganadería muestran una ganancia acumulada de 17.626,5 ha y 16.767,6 ha respectivamente. En el año 2018 (período 3) el 45,17 % de la cobertura de uso de suelo se utilizó para la producción agrícola y el 18.97% para la ganadería. Por otra parte, las actividades relacionadas a infraestructura y vialidad tienen 2.053 ha, pero ha venido creciendo desde el primer periodo por el aumento demográfico del cantón y la necesidad de mejorar la red vial por cuestiones logísticas.

El uso de los SIG permitieron determinar, que las políticas públicas tuvieron un impacto directo e indirecto en los CCUS; por esta razón, se debería considerar estos hallazgos como un llamado de atención para utilizar herramientas que permitan tener una visión más holística de las causas y efectos que ocasiona la implementación de políticas públicas sobre la dinámica paisajística y socioeconómica de la localidad, con la finalidad de promover el uso de nuevos modelos de gestión agrícola, como el desarrollo de economías circulares, uso de tecnologías de producción sostenible que ayudarán a minimizar la ampliación de la frontera agrícola logrando así una adecuada planificación y gestión territorial.

Contribuciones de los autores: Conceptualización: FPA y LTJ; metodología: FPA; software: CCY; validación: FPA, YVT y CCY; análisis formal: FPA; investigación: LTJ y FPA; Depuración de datos: CCY; redacción-preparación del borrador original: FPA; revisión y edición, LTJ, CCY y YVT; visualización: YVT; supervisión: LTJ; administración del proyecto: LTJ; adquisición de fondos: FPA. Todos los autores han leído y aceptado la publicación de este manuscrito.

Financiamiento: Este manuscrito no recibió financiamiento externo.

Agradecimientos: Al Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) y al Fondo de Investigación de la Agrobiodiversidad, Semillas y Agricultura Sustentable (FIASA) por el financiamiento y apoyo en la ejecución de este proyecto de investigación.

Conflictos e intereses: Los autores declaran no tener conflicto de intereses

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Citación: Paredes-Arcos F, Tinoco-Jaramillo L, Congo-Yépez C, Vargas-Tierras Y. Análisis multitemporal de la deforestación y cambio de la cobertura del suelo, en el cantón La Joya de los Sachas, período 1990-2018.

Received: October 9th 2023/ Accepted: January 15th 2024 / Published:15 February 2024

Citation: Paredes-Arcos F, Tinoco-Jaramillo L, Congo-Yépez C, Vargas-Tierras Y. Análisis multitemporal de deforestación y cambio de la cobertura del suelo, en el cantón La Joya de los Sachas, período 1990-2018. Revis Bionatura 2024; 1 (1) 18. http://dx.doi.org/10.21931/BJ/2024.01.01.18

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