Tasa de deforestación en San Luis Potosí, México (1993-2007)

 

Deforestation rates in San Luis Potosí, México (1993-2007)

 

Liliana Miranda-Aragón^1*; Eduardo J. Treviño-Garza¹; Javier Jiménez-Pérez¹; Oscar A. Aguirre-Calderón¹; Marco A. González-Tagle¹; Marín Pompa-García²; Carlos A. Aguirre-Salado³.

 

¹ Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma de Nuevo León. Carretera Nacional, km 145. C. P. 67700. Linares, Nuevo León, México. Correo-e: lilianaragon@gmail.com (*Autor para correspondencia).

² Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Juárez del Estado de Durango. Río Papaloapan y Boulevard Durango s/n, Col. Valle del Sur Durango. C. P. 34120. Durango, Dgo. México.

³ Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Manuel Nava 8, Zona Universitaria. C. P. 78290. San Luis Potosí, México.

 

Recibido:03 de octubre de 2012
Aceptado: 27 de junio de 2013

 

RESUMEN

Es importante conocer las tasas de deforestación para el diseño de programas regionales bajo el enfoque particular de Reducción de Emisiones por Degradación y Deforestación (REDD+). Con el propósito de estimar la tasa de deforestación del estado de San Luis Potosí, se realizó un análisis mediante intersección espacial de los mapas de vegetación y uso del suelo serie II (1993) y serie IV (2007). El estudio se enfocó en cuatro zonas biogeográficas: Altiplano, Centro, Media y Huasteca. La tasa de deforestación anual se calculó para cada zona: Altiplano (0.11%), Centro (-0.12%, recuperación), Media (0.16%), y Huasteca (0.51%). En las zonas áridas y semiáridas se detectó un cambio de matorral a pastizal; mientras que en la zona Huasteca, la selva fue la vegetación más afectada. A excepción de la Huasteca, las tasas de deforestación anuales fueron más bajas que la media nacional (0.43% de 1976 a 2000). Estos resultados brindan información valiosa para focalizar esfuerzos orientados a detener el proceso de deforestación en San Luis Potosí.

Palabras clave: Vegetación y uso del suelo, cambio de uso del suelo, intersección de mapas, matriz de cambio.

 

ABSTRACT

It is important to know the deforestation rates for the design of regional programs under the particular approach of Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation (REDD+) initiative. In order to evaluate the current deforestation rate in San Luis Potosí state, a spatial intersection analysis of land use and land cover maps (series II, 1993; series IV, 2007) was done. This study focused on four biogeographical zones: 1. Altiplano, 2. Centro, 3. Media and 4. Huasteca. The annual deforestation rates were calculated for each biogeographical zone: Altiplano (0.11%), Media (0.16%), Centro (-0.12%, recovering) and Huasteca (0.51%). A change from shrubland to grassland was more evident in arid and semiarid zones whereas rainforest was the most affected vegetation in the Huasteca zone. The annual deforestation rates obtained were lower than the national average value (0.43%, from 1976 to 2000), except for the Huasteca zone. These results provide valuable information when focusing initiatives oriented to stop deforestation process in San Luis Potosí, Mexico.

Keywords: Land use and land cover, land use change, map overlay, change matrix.

 

INTRODUCCIÓN

De acuerdo con estimaciones de la FAO (Food and Agriculture Organization), la deforestación a nivel mundial fue de 8.3 millones ha·año^-1 en el periodo 1990-2000 y de 5.5 millones ha·año^-1 en el periodo 2005-2010. En México, las estimaciones de las tasas de deforestación fueron de 0.5% (354,000 ha·año^-1) en el periodo 1990-2000 y de 0.24% (155,000 ha·año^-1) en el periodo 2005-2010 (FAO, 2010).

En áreas grandes de estudio, es común encontrar investigaciones realizadas con mapas oficiales (Pineda-Jaimes, Bosque-Sendra, Gómez-Delgado, & Plata-Rocha, 2008; Rosete-Vergés, Pérez-Damián, & Bocco, 2009; Velázquez et al., 2002). Como referente para México (196.4 millones ha), se encuentra el trabajo de Velázquez et al. (2002), quienes determinaron las tasas de cambio a nivel nacional para 202 dos periodos: 1) mapas de vegetación y uso del suelo serie I (1973) contra el mapa del Inventario Forestal Nacional (IFN) (2000) y 2) mapas de vegetación y uso del suelo serie I (año 1973) contra el mapa de vegetación y uso del suelo serie II (año 1993). A nivel estatal se cuenta con el trabajo de Rosete-Vergés et al. (2009), quienes estudiaron el cambio de uso del suelo en la península de Baja California (14 millones ha) con mapas de la serie I (1973) y el IFN (2000). También se tiene el estudio de Pineda-Jaimes et al. (2008), quienes compararon los mapas oficiales de vegetación y uso del suelo serie II (1993) y III (2002) en el Estado de México (2.2 millones ha). En estudios de regiones más pequeñas (< 500,000 ha), la elaboración propia de los mapas fuente es más factible, ya sea mediante la fotointerpretación o el procesamiento de imágenes de satélite (Castelán-Vega et al., 2007; Chapa-Bezanilla, Sosa-Ramírez, & Alba-Ávila, 2008; Franco-Mass, Regil-García, & Ordoñez-Díaz, 2006; Reyes-Hernández, Aguilar-Robledo, Aguirre-Rivera, & Trejo-Vázquez, 2006).

El estado de San Luis Potosí (6.1 millones ha) se ubica en el límite superior de la zona intertropical en México. La entidad cuenta con una variedad de climas y niveles de productividad que determinan la intensidad en el uso del suelo. Tal variación corresponde a matorrales propios de climas áridos, bosques en zonas templadas y conforme se avanza hacia el mar (Golfo de México) existen selvas adaptadas a los ambientes tropicales. Los usos del suelo también son acordes a las condiciones climáticas. En la zona árida es común la práctica de la ganadería extensiva como la caprino-cultura. En la zona templada, la práctica de la agricultura de temporal es frecuente, ya sea en zonas planas o de relieve escarpado. En la zona tropical existe una intensidad mayor en el uso del suelo causada por la mejora en las condiciones climáticas propiciando la agricultura y ganadería intensiva (Secretaría de Ecología y Gestión Ambiental [SEGAM] & Universidad Autónoma de San Luis Potosí [UASLP], 2008).

La diversidad de ecosistemas confiere representatividad del panorama nacional a San Luis Potosí; adicionalmente, la carencia de estudios reportados origina un interés especial para analizar la deforestación en cada una de las zonas biogeográficas del estado. Este trabajo tuvo como objetivo determinar las tasas de deforestación en San Luis Potosí, mediante la intersección espacial del mapa de uso anterior del suelo (serie II, 1993) contra la cartografía oficial más reciente (serie IV, 2007), bajo el supuesto que las zonas biogeográficas presentan tasas de deforestación diferentes.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

El estado de San Luis Potosí se enmarca entre las coordenadas geográficas 24° 29' 27" a 21° 09' 33" latitud norte y 98° 19' 48" a 102° 18' 10" longitud oeste (Figura 1A). Cuenta con 6,116,360.9 ha que representan el 3.1% de la superficie de México. San Luis Potosí se divide en cuatro zonas biogeográficas: Altiplano, Centro, Media y Huasteca (Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal [INAFED], 2005). Estas zonas se integran por 58 municipios y tienen diversas características fisiográficas debido al gradiente altitudinal propiciado por la Sierra Madre Oriental en la parte oeste. La orografía favorece la condición barlovento-sotavento causando que la precipitación escurra hacia el golfo de México, lo cual beneficia a la zona Huasteca y define en gran medida la vegetación tropical que ahí se desarrolla. Por otra parte en la zona del Altiplano, los vientos llegan sin la humedad suficiente para que exista una precipitación regular, lo que limita el desarrollo de matorrales y vegetación arbustiva. La zona Centro es una transición entre el Altiplano y la zona Media, mientras que ésta es la transición entre el Altiplano y la Huasteca (Figura 1B).

Material de estudio

Las tasas de deforestación en San Luis Potosí se determinaron utilizando los mapas de vegetación y uso del suelo serie II (1993) y IV (2007), escala 1:250,000. Éstos fueron generados por el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) mediante la fotointerpretación de imágenes de satélite Landsat y SPOT. Los archivos vectoriales tenían un desfasamiento consistente (X: -30 m, Y= + 60 m) que no obedecía a la diferencia entre los marcos de referencia usados en la cartografía (datum Norteamericano de 1927 [NAD27] y datum International Terrestrial Reference Frame de 1992 [ITRF92]). Debido a ello, los archivos se co-registraron en AutoCAD Map obteniendo un error aceptable (0.33 m) para la escala del trabajo. También se empleó el Marco Geoestadístico Municipal versión 4.1 de INEGI como referencia de los límites políticos de la zona de estudio. Toda la información se manejó en la proyección Universal Transversa de Mercator, zona 14, datum ITRF92 (Figura 1B). Las leyendas de los mapas, a nivel de tipo de vegetación, se estandarizaron para aumentar la confiabilidad temática de la información cartográfica, tal como lo sugiere Velázquez et al. (2002). Las clases empleadas fueron las siguientes: Bosque de Coniferas (BC), Bosque de Latifoliadas (BL), Bosque Mixto (BM), Bosque Mesófilo de Montaña (BMM), Selva Perennifolia y Subperennifolia (SPS), Selva Caducifolia y Subcaducifolia (SCS), Matorral Xerófilo (MX), Mezquital (MZ), Pastizal (P), Otros Tipos de Vegetación (OTV), Vegetación Hidrófila (VH), Área sin Vegetación (ASV), Asentamiento Humano (AH); Plantación Forestal (PF), Agricultura de Riego (AR), Agricultura de Temporal (AT) y Cuerpo de Agua (CA). Sólo fue posible validar el mapa de 2007 mediante 330 sitios de muestreo obtenidos del Inventario Forestal Nacional (2004-2006), usando matrices de confusión. También la confiabilidad de la cartografía y el índice de Kappa fueron calculados (Congalton, 1991).

Análisis de cambio

El análisis de cambio se realizó con el software Idrisi con máscaras booleanas para cada zona. El tamaño de pixel se eligió de acuerdo con Pineda-Jaimes et al. (2008), quienes recomiendan tomar la mitad del objeto más pequeño como base. Ellos utilizaron 125 m a escala 1:250,000 para comparar los mapas de la serie II (1993), serie III (2002) y determinar el cambio de uso del suelo en el Estado de México. Dado que los polígonos más pequeños eran de aproximadamente 100 m de largo (mapa serie IV, 2007), se escogió un pixel de 50 x 50 m como unidad de análisis. La tasa de cambio se calculó para cada tipo de vegetación y uso del suelo (FAO, 1996) con la fórmula:

Donde:

TC = Tasa de cambio (%)

S₁= Superficie en el año inicial (ha)

S₂= Superficie en el año final (ha)

n = Número de años en el periodo de análisis

El valor positivo de TC indica ganancia de superficie, mientras que un valor negativo indica pérdida. Asimismo, se calculó la tasa de deforestación (TD) en bosques, selvas y matorrales, con la fórmula presentada por Pinedo-Álvarez et al., (2007), la cual emplea las mismas variables que la fórmula de TC:

El valor positivo de TD indica pérdida de áreas arboladas, mientras que un valor negativo indica ganancia. Se hizo un nuevo mapa mediante la intersección vectorial de los mapas serie II (1993) y IV (2007), y la generación de dos nuevas columnas: a) cambio detectado, concatenando el tipo de vegetación de cada fecha y b) indicador de cambio; conservación, recuperación, deforestación, degradación, sin cambio y falso cambio para cambios ilógicos entre las diferentes clases, por ejemplo de selva perennifolia a bosque de pino.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Validación de los mapas empleados

El mapa actual de uso de suelo se validó satisfactoriamente mediante 330 sitios del Inventario Forestal Nacional del estado de San Luis Potosí y una matriz de confusión. La serie IV (2007) tuvo una confiabilidad general del 85.7% y un Kappa de 81.3%. Dado que no se consiguieron datos correspondientes al mapa de 1993, éste no pudo ser validado mediante el mismo procedimiento. No obstante, los resultados del mapa de indicadores de cambio arrojaron valores casi nulos de falso cambio (500.6 ha, 0%) (Figura 4B). Esto otorga una confianza mayor al mapa de 1993 con respecto a su validez.

Tipos de vegetación y uso del suelo

San Luis Potosí se conforma de una vasta diversidad de ecosistemas que varían desde el matorral hasta la selva perennifolia y subperennifolia. En la Figura 2 se puede apreciar que la biodiversidad de ecosistemas obedece a un gradiente de posición geográfica (longitudinal y altitudinal). La vegetación de la parte occidental de San Luis Potosí es de clima árido. Mientras se avanza hacia el golfo de México, la humedad ambiental propicia las condiciones para que se desarrollen especies de rápido crecimiento como en la zona Huasteca. Existe también el factor antrópico, el cual determina que grandes extensiones de tierra en la zona Huasteca sean la base de actividades primarias como la agricultura o el pastoreo (SEGAM & UASLP, 2008).

Análisis de cambio A nivel estatal

Los resultados muestran que 88.3% de la superficie de San Luis Potosí permaneció sin cambio, mientras que 11.7% sí lo presentó. La deforestación total durante el periodo 1993-2007 fue de 84,704.3 ha (1.4%) implicando la pérdida del bosque de coniferas, bosque de latifoliadas, bosque mixto, selva perennifolia y subperennifolia, selva caducifolia y subcaducifolia, matorral y mezquital. La pérdida fue especialmente marcada en el matorral, donde alcanzó 2.3% en 14 años. En la Figura 3 se observa que las clases temáticas que incrementaron el área de la vegetación arbolada fueron, principalmente, la agricultura de temporal (2.6%), el pastizal (0.4%) y la agricultura de riego (0.3%).

La TD anual para San Luis Potosí fue de 0.14%. Los porcentajes antes indicados fueron calculados con base en el área estatal (6,116,360.9 ha). La matriz de cambio descrita en el Cuadro 1 indica el detalle de los cambios en cada uno de los tipos de vegetación y usos del suelo durante el periodo de análisis.

A nivel de zona biogeográfica

La TC anual (%) en cada zona biogeográfica está influida por la superficie de cada clase temática para cada fecha (Cuadro 2). Los mayores aumentos anuales en la superficie se dieron en el orden siguiente: bosque de latifoliadas en las zonas del Altiplano (17.2%), Centro (4.1%) y Media (1%); agricultura de temporal en las zonas de la Huasteca (1.1%), Altiplano (0.5%) y Media (0.5%); agricultura de riego en las zonas de la Huasteca (4.8%) y Altiplano (1.1%); y finalmente, el pastizal en el Altiplano (1.2%). Las pérdidas mayores anuales de territorio se presentaron el orden siguiente: matorral en la zonas del Altiplano (-0.2%), Centro (-1.0%) y Media (-0.4%); selva perennifolia y subperennifolia en las zonas de la Huasteca (-0.9%) y Media (-2.3%); selva caducifolia y subcaducifolia en las zonas de la Huasteca (-0.3%) y Media (-0.5%); el pastizal en la Huasteca (-1.0%) y el bosque de coniferas en la zona Centro (2.7%).

La TD anual por zona biogeográfica de San Luis Potosí se puede observar en el Cuadro 3, donde se indica la superficie arbolada inicial (1993) y final (2007). Durante el periodo de análisis, el Altiplano presentó la mayor cantidad de territorio deforestado en términos absolutos (33,216.7 ha) seguido de la Huasteca, la zona Media y la zona Centro. No obstante, respecto al área inicial de cada clase temática, la Huasteca está perdiendo la superficie arbolada (0.51%) a un ritmo mayor, seguida de las zonas Media y el Altiplano. Con datos de Velázquez et al. (2002) se estimó una TD anual de 0.43% para la República Mexicana (1976-2000). La selva fue el tipo de vegetación más dañado por el cambio de uso del suelo, principalmente, por las labores agrícolas nómadas como roza-tumba-quema (Salazar-Conde, Zavala-Cruz, Castillo-Acosta, & Cámara-Artigas, 2004).

Localización de la degradación/deforestación

La degradación y la deforestación en la zona Huasteca es evidente en la Figura 4A. Estos fenómenos se explican por el cambio de uso del suelo, de selva a agricultura de temporal, de riego y pastizal. Los resultados de Reyes-Hernández et al. (2006) en los municipios de Tamuín, Ébano y San Vicente Tancuayalab confirman que dichos cambios son propiciados por las condiciones topográficas planas, la alta humedad en el ambiente y los apoyos asignados a la reactivación del agro en esa región. En Xilitla se registró un cambio de bosque mesófilo de montaña a agricultura de temporal. En Tamasopo, Naranjo y Tampacán, la deforestación produjo un cambio de bosque de latifoliadas a agricultura de temporal y a pastizal. En todos los municipios, la degradación se presentó en el pastizal cambiando a agricultura de temporal y de riego.

La zona Media presentó grandes superficies deforestadas en Villa Juárez, Ciudad del Maíz, Río Verde, Alaquines y Cárdenas. En estos municipios, el mezquital dio paso al pastizal, asentamiento humano, agricultura de riego, de temporal, y otros tipos de vegetación. Por otro lado, los bosques cambiaron a pastizal y a agricultura de temporal, en Ciudad del Maíz, Río Verde, San Nicolás Tolentino, Alaquines, Cárdenas, Rayón, Lagunillas, Santa Catarina y San Ciro de Acosta. Las selvas cambiaron a agricultura de temporal, de riego y a pastizal, en Río Verde, Ciudad Fernández, Rayón, Lagunillas y Santa Catarina.

En los once municipios de la zona Centro, el matorral xerófilo cambió a asentamiento humano, a pastizal y a agricultura de temporal. En esta zona, la deforestación fue menor con respecto a la zona de la Huasteca y Media debido a la ausencia de humedad. Los bosques cambiaron a pastizal y a agricultura de temporal en la mayoría de los municipios, excepto en los conurbados a la zona metropolitana de San Luis Potosí como Soledad de Graciano Sánchez y Cerro de San Pedro. En cantidad menor, el mezquital cambió a agricultura de riego y de temporal en los municipios de San Luis Potosí, Soledad de Graciano Sánchez y Armadillo de los Infante.

Finalmente, en la zona del Altiplano, la deforestación fue mínima siendo el mezquital el más afectado, ya que cambió a pastizal y agricultura de riego en Charcas, Guadalcázar y Villa de Ramos. El matorral xerófilo cambió a pastizal y asentamiento humano en Santo Domingo, Villa de la Paz, Guadalcázar y Salinas. La degradación del matorral xerófilo estuvo presente en todos los municipios de la zona Altiplano, mientras que la degradación del mezquital sólo en Villa de Ramos. Como dato interesante, el Consejo Nacional de Población (Consejo Nacional de Población [CONAPO], 2002) reporta un alto grado de migración de la población en Alaquines, Villa Juárez, Rayón, San Ciro de Acosta, San Nicolás Tolentino, Mexquitic de Carmona, Tierra Nueva y Santo Domingo, coincidiendo con los municipios que tienen grandes territorios sin cambio. Esta información resulta valiosa en la búsqueda de las causas de la conservación de los tipos de vegetación en las zonas biogeográficas de San Luis Potosí.

Con el objeto de comparar los resultados obtenidos con otros estudios, se presentan algunos casos por tipo de ecosistema; zonas áridas, templadas y tropicales. En general, en las zonas áridas y semiáridas de México, el escenario no ha sido diferente. Los matorrales también han sido afectados en gran medida por los procesos de degradación/deforestación. Márquez-Linares, Treviño-Garza, y Jurado (2005) reportan una tasa de deforestación anual de 2.4% de las áreas arboladas (bosque a pastizal) en una microcuenca que abastece de agua a las regiones agrícolas del valle del Guadiana en Durango. Antonio-Némiga, Treviño-Garza, Jiménez-Pérez, Villalón-Mendoza, y Návar-Chaidez (2006) concluyen que el factor grado de pendiente propicia inversamente la deforestación de los matorrales de la cuenca del Río Pilón, en Nuevo León, México. Rosete-Vergés et al. (2009) encontraron en la península de Baja California un cambio (en 22 años) de matorral a pastizal, agricultura y asentamientos humanos. La conservación forestal en ecosistemas áridos es cierta, aunque existen pocos estudios que lo confirmen. Chapa-Bezanilla et al. (2008) señalan que los matorrales de pingüica (Arctostaphylos pungens Kunth.) en la Sierra Fría de Aguascalientes se han mantenido al paso del tiempo sugiriendo un equilibrio en las tasas de aprovechamiento y la recuperación del ecosistema.

En las zonas templadas de México, diversos autores han encontrado diferentes TD. Por ejemplo, Pineda-Jaimes et al. (2008) reportan para el Estado de México, una tasa de deforestación anual de 0.2% de los bosques de coniferas, latifoliadas, mixto y mesófilo de montaña; Franco-Mass et al. (2006) estimaron una TD anual de 0.3% de bosques de coniferas y latifoliadas en el Parque Nacional Nevado de Toluca, Estado de México, en el periodo 1972-2000. Gómez-Mendoza, Vega-Peña, Ramírez, Palacio-Prieto, y Galicia (2006) reportan para la Sierra Norte de Oaxaca (1980-2000) una TD anual de 3% en los bosques de pino con un cambio a agricultura de temporal.

En el caso de las selvas mexicanas, Reyes-Hernández et al. (2006 ) mencionan que más de 88,056 ha (S₁ = 98,272 ha, S₂ = 10,216 ha) de selvas fueron deforestadas a una tasa anual del 11.1% de 1973 a 1985, 6.6% de 1985 a 1990 y 5.42% de 1990 a 2000. Dichos resultados fueron causados, principalmente, por la reconversión de terrenos forestales a actividades ganaderas en la Huasteca potosina. Castelán-Vega et al. (2007 ) reportaron que las selvas tuvieron una TD de 4.24% anual en la subcuenca San Marcos, Puebla, durante el periodo 1993-2000 debido a las labores agropecuarias. Un caso contrario es el de Dupuy-Rada et al. (2007), quienes encontraron una recuperación en selvas explicada por el fracaso y abandono de las sociedades ganaderas en los años 1980, en Quintana Roo, México.

En la literatura, los casos de degradación/deforestación son más frecuentes, aunque algunas veces se evidencia la conservación/recuperación de los ecosistemas (Antonio-Némiga et al., 2006; Chapa-Bezanilla et al., 2008; Dupuy-Rada et al., 2007). San Luis Potosí puede considerarse un área representativa del panorama nacional, debido a que presenta tendencias similares de deforestación en las zonas Huasteca, Altiplano y Media, y de conservación en la zona Centro donde se encuentra la capital del estado.

 

CONCLUSIONES

Las TD del Altiplano y la zona Media responden a una similitud de condiciones entre dichas zonas biogeográficas. La agricultura de temporal y el pastizal desplazaron al matorral, principalmente, en Villa Hidalgo, Moctezuma y Vanegas. La zona Centro registró una TD negativa, lo que corresponde a una zona de recuperación. El matorral mejoró su densidad forestal y en la cartografía fue mapeado como bosque de coniferas con vegetación secundaria interpretándolo como una recuperación en Villa de Reyes, San Luis Potosí y Armadillo de los Infante. En la zona Media, San Nicolás Tolentino y Santa Catarina registraron una recuperación. La zona Huasteca fue la más afectada por la deforestación debido al cambio de la selva perennifolia y subperennifolia a agricultura de temporal en Aquismón, Tamasopo, Tamuín y Ciudad Valles. Aunque se registraron altos valores absolutos en deforestación (ha), las tasas anuales (%) fueron relativamente bajas. La información generada sobre degradación/deforestación en San Luis Potosí, es actual y confiable, y puede ser usada en el diseño de planes y programas de restauración/recuperación del ecosistema a nivel estatal.

 

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