Cambios de usos de la tierra y servicios Ambientales en el CBVCT: Conservación de biodiversidad y Carbono

Diego Tobar, MSc Christian Brenes, MSc

Introducción

• Los ecosistemas brindan a la sociedad un conjunto de servicios

• La capacidad de producirlos depende: – Interacciones biológicas, químicas y físicas – Actividades humanas – Crecimiento poblacional – Políticas nacionales de actividades

productivas – Tendencias de mercados – Cambio Climático – Cambios de usos de la tierra – Han resultado en la degradación RRNN

Introducción

• Mediante el análisis de cambios de usos de la tierra en el CBVCT Almacenamiento de carbono Conservación de la biodiversidad

• Comparo los impactos del almacenamiento de Carbono y la conservación de biodiversidad – El cambio de uso actual de la tierra desde 2001 -2010 – Modelación de escenarios alternativos de cambios de

uso de la tierra en el 2030

Área de Estudio

Area de estudio

• Energía hidroeléctrica • Destino turístico • Conservación de la

Biodiversidad • Conservación de SE • Investigación científica • Disponibilidad de

información • Comité gestor funcional • Posibilidad de colaboración APOT – Asociación de Productores Orgánicos de Turrialba

Corredor Biológico Volcánica Central Talamanca (CBVCT): «Un puente de vida entre dos cordilleras»

Corredor Biológico Volcánica Central Talamanca (CBVCT): «Un puente de vida entre dos cordilleras»

Energía Hidroeléctrica

Destino turístico

Corredor Biológico Volcánica Central Talamanca (CBVCT): «Un puente de vida entre dos cordilleras»

• Conservación de la Biodiversidad y SE √ Conectividad entre Cordillera Volcánica Central y la Cordillera Talamanca √ Variedad de pisos altitudinales √ Corredor natural para poblaciones de Felinos grandes √ Conservación de especies endémicas y en peligro de extinción √ Convergencia entre biodiversidad de Atlántico y el Pacífico √ Aporte a Áreas Nacionales Protegidas

Corredor Biológico Volcánica Central Talamanca (CBVCT): «Un puente de vida entre dos cordilleras»

• Investigación Científica √ Más de 20 tesis de investigación de maestría √ Paso del Jaguar - Fundación PANTHERA √ Programa Monitoreo de Aves (PMA) √ Manejo de la cuenca del Reventazón (ICE) √ Forestería Análoga √ Sector lechero y ganadero (GAMMA/CATIE)

METODOLOGÍA Actualización uso suelo 2010 Se actualizó el uso del suelo del CBVC-T al 2010, tomando como base el mapa del 2008 el cual se elaboró a partir de la clasificación de una imagen ASTER del mismo año.

Se realizaron recorridos de comprobación de campo, se tomaron puntos de GPS y fotografías de las diferentes coberturas

Se extendió el área del corredor de acuerdo con la última delimitación oficial

2008 2010

METODOLOGÍA Creación de escenarios futuros al 2030

Para la creación de los escenarios futuros fue necesario realizar un mapa de uso del CBVC-T del año 2001, el cual se elaboró a partir de una imagen Landsat de ese año, además fotos aéreas de 1998 y el 2003 fueron utilizadas como complemento Para el proceso de mapeo se sobrepusieron los usos del 2010 sobre la imagen Landsat 2001 y se corrigieron los cambios tanto de categoría, así como de forma en los polígonos, además de agregarse las áreas correspondientes a la nueva delimitación del CBVC-T

METODOLOGÍA Creación de escenarios futuros al 2030

El desarrollo propiamente dicho de los escenarios se ejecutó con el modulo Markov – Cellular Automata del programa Idrisi Taiga

El primer paso consiste en crear una matriz de transición de uso del suelo entre el 2001 y el 2010 con el modulo Markov, la cual estima la probabilidad que un píxel cambie de una categoría a otra o persista, esto basado en la frecuencia de dichos cambios o persistencias de un estado inicial a uno final (ΔT) La ventaja de este modelo es que permite tomar en cuenta el conocimiento de la parte técnica y de aptitud para ajustar la relación entre las variables explicativas y la probabilidad de transición.

Usos Bosque Pasto Charral Caña de aCafé Asentamientos Cuerpos agua Cultivos anuales/perennes Sarán Plantación Forestal Total

Bosque 0.9817 0.0076 0.0047 0.0001 0.0001 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0058 1.0000Pasto 0.0163 0.9096 0.0538 0.0138 0.0053 0.0012 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000Charral 0.3817 0.1086 0.4750 0.0088 0.0248 0.0001 0.0000 0.0001 0.0000 0.0009 1.0000Caña de azúcar 0.0007 0.0985 0.0025 0.8222 0.0519 0.0239 0.0000 0.0003 0.0000 0.0000 1.0000Café 0.0154 0.0082 0.0014 0.0176 0.9435 0.0009 0.0000 0.0130 0.0000 0.0000 1.0000Asentamientos 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000Cuerpos agua 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000Cultivos anuales/perennes 0.0403 0.0442 0.1924 0.0011 0.0027 0.0000 0.0000 0.7193 0.0000 0.0000 1.0000Sarán 0.0022 0.0048 0.0282 0.0001 0.0002 0.0000 0.0000 0.2823 0.6822 0.0000 1.0000Plantación Forestal 0.0045 0.0041 0.0017 0.0001 0.0035 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.9861 1.0000

Uso 2001 Uso 2010 Matriz de probabilidad de cambio al 2030

RESULTADOS Mapa uso suelo 2010 CBVC-T

RESULTADOS Estadísticas uso suelo 2010 CBVC-T

USO HA % Bosque 58609.3 51.1 Pasto 28958.9 25.3 Café 9738.8 8.5 Charrales / tacotales 7073.2 6.2 Caña de azucar 4832.4 4.2 Cuerpos de agua 2111.0 1.8 Cultivos anuales / perennes 996.4 0.9 Plantaciones forestales 863.1 0.8 Asentamientos humanos 839.5 0.7 Lotificación 216.4 0.2 Área quemada 195.8 0.2 Suelo desnudo 110.9 0.1 Sarán 80.8 0.1 114626.5 100.0

80

10080

20080

30080

40080

50080

60080

RESULTADOS Mapa uso suelo 2030 CBVC-T

RESULTADOS Estadística uso suelo 2030 CBVC-T

USO Ha %

Bosque 57956.9 50.6

Pasto 28939.3 25.2

Café 10108.5 8.8

Charral 7567.5 6.6

Caña de azúcar 4964.0 4.3

Otras categorías 3384.2 2.9

Plantaciones forestales 861.0 0.8

Asentamientos humanos 845.2 0.7

114626.5 100.0

840

10840

20840

30840

40840

50840

60840

Metodología

• Los modelos se llevaron a cabo utilizando modelos de cambios de uso de la tierra 2001-2010 y escenarios 2030 en el CBVCT

• Uso de la tierra 2001 • Uso de la tierra 2010 • Escenario 1. Probabilístico • Escenario 2. Incremento de Cobertura arbórea • Escenario 3. Pérdida de bosques a pasturas

Cambios de uso del suelo

2001-2010 Bosque Pasturas Café Charrales Áreas

agrícolas Áreas

urbanas Otros Total Gana 986,3 - - - - 250,6 283,9 1520,9

Pierde - -247,3 -175,3 -992,4 -105,8 - -1520,9

Escenario 1 Gana 46,5 369,7 494,2 9,6 920,0

Pierde -652,3 -64,8 -202,9 -920,0

Escenario 2 Gana 8869,2 369,7 9,6 9248,5

Pierde -5164,2 -3705,8 -64,8 -313,8 -9248,5

Escenario 3 Gana 13460,1 435,2 509,6 14405,0

Pierde -5385,7 -1632,3 -7073,2 -313,8 -14405,0

La estimación del almacenamiento de carbono se llevo a cabo utilizando herramientas de Sistemas de Información Geográfica (SIG) Áreas de bosque

Cobertura del suelo Mg C/Ha Bosque Humedo Tropical / Bosque Húmedo Premontano

262.1

Bosque Muy Húmedo Tropical Transición a Premontano

285.3

Bosque Muy Húmedo Montano Bajo 365.15

Bosque Muy Húmedo Pre montano / Bosque Muy Húmedo Pre montano Transición a Pluvial

423.5

Bosque Pluvial Premontano 440.11 Bosque Pluvial Montano 480.1 Bosque Pluvial Montano Bajo 521.24

Fuente: Cifuentes 2010

Usos de la tierra Mg /ha Fuente

Charrales 88,9 Arce, 2008 Plantaciones forestales 122,12 Fonseca, 2008

Caña de azúcar 16,28 Montenegro y Chavez 2009

café tradicion sin sombra 103,07 Mena

café SAF 161,20 Mena

Pastura sin arboles 94,50 Mora 2003

Pastura con arboles 121,60 Mora 2003

Para áreas agrícolas

El mayor almacenamiento de C se concentran en la zonas más altas, Ochoa et al. (2000) que identificó una correlación positiva entre el contenido de carbono orgánico en el suelo y la biomasa y la altitud. El contenido de materia orgánica en el suelo aumenta a medida que disminuye la temperatura media anual

Índice de Carbono

Índice de Carbono

Carbono stock entre áreas boscosas

60% almacenado en bosque perdido

Carbono stock entre áreas agropecuarias

Cambios desde 2010 hasta 2030 A nivel paisaja

(2.500,00)

(2.000,00)

(1.500,00)

(1.000,00)

(500,00)

-

500,00

1.000,00

1.500,00

2.000,00

2010-2001 Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3

Carb

ono

alm

acen

ado

(Mg

C) x

100

0

Conservación de Diversidad

• Disponibilidad de hábitat

• Depende de la composición del agropaisaje

• Distribución en el paisaje y la conectividad

Valor de conservación

• ICB= Índices de conservación de biodiversidad • VI = Valoración de especies amenazadas y/o

dependientes de bosque. • Abi = Suma del total de especies registradas

en el uso de la tierra. • abT = No. de especies totales en el paisaje • Sha = Proporción del no. de especies en cada

uso de la tierra con respecto al total observado.

[ ] ( )∑=

=

=ni

ihaii SabTAbVIICB

1*/*

Petit & Petit 2003

Índice de biodiversidad

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

Bosque Charrales Café con sombra

SSP Plantaciones forestales

Café sin sombra

Pastura sin arboles

Caña de azucar

Cultivos

ICB

Usos de la tierra

Conectividad

Conectividad: bosques ribereños, Sistemas de café con sombra y pastura con árboles

Conclusiones

• Los resultados de esta investigación pueden ser una herramienta útil para hacer una evaluación de la de la generación de servicios de los ecosistemas en una región y pueden servir como criterios para los objetivos de conservación en un área determinada.

• Este indice puede ser modificado de acuerdo a la demanda de servicios de los ecosistemas o, en función de la agroforestería, silvopastoriles y forestales diseños del sistema.

• El índice de diversidad y carbono se pueden adaptar a una región agro-ecológica basado en el manejo y usos de la tierra presentes en una región.

• Nuestros resultados presentan evidencias que la implementación de los sistemas agroforestales y silvopastoriles podría desempeñar un papel positivo en la conservación de la biodiversidad y proporcionar servicios de los ecosistemas como el carbono, y tiene un mejor impacto que los sistemas en monocultivo tradicionales.

• Los esfuerzos para conservar la biodiversidad y buenos servicios ecosistémicos en el paisaje agrícola, se debe basarse en busqueda de estrategias que integren la conservación de los fragmentos y el establecimiento de sistemas agroforestales y silvopastoriles.

• La protección de los bosques ribereños es muy importante para el mantenimiento de la conectividad, que permiten el flujo de servicios ambientales en VCTBC.

Los remanentes de bosque que se encuentran con pendientes menores de 45% son los hábitats bajo mayor amenaza como consecuencia de la transformación a pasturas o café. Para mejorar los valores de conservación y almacenamiento de carbono se requiere ayudar a promover sistemas de producción amigables con el ambiente principalmente en el sector ganadero y promover su incremento de manera sostenible. Ayudar a fomentar políticas para promover el manejo sostenible de las áreas agropecuarias (pasturas).

CVCT Incremento de la cobertura arbórea

↑ Productividad de los sistemas productivos. ↓ en situaciones de estrés

↑ Resistencia a plagas Ciclaje de nutrientes

Conservación de biodiversidad Facilita conectividad del paisaje Generación de servicios ecosistemicos

Manejo adecuado de paisajes productivos = ↑ en el valor de conservación y ↑en la

provisión o mantenimiento de servicios ecosistémicos

Adaptabilidad al cambio climático (p.e lluvias intensa)

GRACIAS