29 Nov Programa Investigación Ecológica y Territorial – 2017

Programa Investigación Ecológica y Territorial – 2017

En 2017 la Fundación Matrix ha producido siete comunicaciones presentadas en foros científicos y dos artículos científicos. Son resultados de actividades del Programa Investigación Ecológica y Territorial (PIET), que ha contado con apoyo del Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente (MAPAMA) del Gobierno de España.

Un equipo de investigadores, formados gracias a prácticas profesionales en este ámbito, ha generado nuevos conocimientos con un enfoque ecológico y territorial en el marco de los seis proyectos que integran el PIET. Algunos se han compartido ya con la sociedad y otros están en fase de preparación para su difusión. Aquí destacamos algunos.

Retos demográficos de España

El impacto de la población humana sobre el territorio es fácil de prever y consecuencia de su presencia, densidad o actividad. Como sucede con otras especies, las características del territorio y su calidad ambiental condicionan la densidad y dinámica demográfica de la especie humana. A diferencia de otras especies, la accesibilidad por carreteras, las oportunidades de empleo o la existencia de servicios sociales son algunas variables territoriales potencialmente condicionantes. La calidad ambiental del territorio nacional depende de la influencia de dinámicas demográficas que conviene cuantificar y cartografiar. Javier Montalvo, Profesor de Ecología y responsable de la Fundación Matrix, afirma que “entender y atender los retos demográficos de España, con rigor estadístico y científico, requiere evaluar las diferencias territoriales en los atributos de las poblaciones con una perspectiva innovadora y considerar diferentes ámbitos o escalas espaciales de evaluación, planificación o intervención”.

El proyecto IMPACTSIG ha obtenido respuestas claras y actualizadas sobre las recientes tendencias demográficas. No todo es envejecimiento ni despoblación en España. Ni siquiera en la España rural, ya que la ruralidad y otros contextos geográficos desvelan atributos poblacionales peculiares y una distribución poblacional territorial singular.

Las tendencias de crecimiento identificadas manifiestan crudamente cómo natalidad e inmigración, conocidos factores impulsores del incremento poblacional en la costa catalana, Comunidad de Madrid, o en algunos municipios de las provincias de Segovia o Guadalajara, son variables que difícilmente pueden contrarrestar el intenso declive registrado en la población de otros muchos municipios de de Castilla y León, Castilla-La Mancha o Asturias.

La dinámica poblacional tiene varias caras y cambiantes. Aunque localidades de Soria, Cuenca o La Rioja muestren un declive continuado en las dos últimas décadas, el ritmo de despoblación rural tampoco es igual en todas partes. La tasa de mortalidad puede mostrar diferencias entre municipios de unas 200 veces y, además, la probabilidad de morir a una edad avanzada difiere mucho, por ejemplo, entre un municipio del interior de Galicia y otro de la costa andaluza. Ante retos complejos no basta un simplismo descriptivo, reconoce Sara Ortega, investigadora de la Fundación Matrix, “se necesita un diagnóstico poblacional, territorial y objetivo”.

Ricardo Martínez expone los resultados de cartografía del paisaje con LiDAR en el congreso de la IALE

Distribución de servicios ecosistémicos

Conservar y valorar los servicios que generan los ecosistemas, definidos como beneficios para la sociedad, requiere conocer su variabilidad geográfica. A veces la ausencia de un precio de mercado, como en los servicios de regulación hídrica o de control de la erosión, dificulta la comprensión pública de la necesidad de inversiones apropiadas para su protección y conservación, en especial en el medio rural donde se generan. Ubicar la oferta de estos servicios y valorarlos económicamente son apuestas visibles y concretas por la sostenibilidad.

No extraña que Canarias o islas Baleares tengan una oferta numérica menor de servicios ecosistémicos que las áreas peninsulares. Los resultados del proyecto SERECOS indican que la oferta de servicios puede ser un 20 o 40% menos en comparación con la presente en muchas áreas del interior peninsular. Sí, con esta localización, ya que la mayor parte de las provincias costeras puede tener valores similares a los de algunas islas o incluso menos, como la costa de Almería, cuya oferta de servicios es inferior a la de Mallorca. Por otra parte, la riqueza de servicios ecosistémicos diferentes es mayor en los municipios más rurales.

Existe una notable heterogeneidad territorial en el valor económico promedio del conjunto de servicios ecosistémicos y de los servicios de abastecimiento (provisión de agua, productos forestales, agrícolas y ganaderos). El valor promedio de los servicios de regulación es bastante uniforme, aunque gran parte de Galicia, el litoral atlántico y parte de Pirineos presentan valores más altos. También existe uniformidad en el territorio nacional en el valor económico promedio, que es  relativamente bajo, de los servicios culturales –servicios recreativos y actividades cinegéticas y de pesca en aguas continentales–, pero la gran mayoría de municipios del litoral mediterráneo presenta valores mucho más altos.

Número de teselas en el Parque Nacional de Cabañeros y su entorno

Cartografía automática y estructura del paisaje

La cartografía automática desde imágenes satelitales permite una identificación de las principales clases de unidades de paisaje presentes en los espacios naturales protegidos (ENP) y su entorno con una resolución espacial razonable. El proyecto PAISIG ha abordado satisfactoriamente esta tarea en varios ENP, entre ellos dos parques nacionales mediterráneos.

El Parque Nacional de Cabañeros presenta una mayor densidad y diversidad de teselas, y por tanto un paisaje con mayor fragmentación y variedad local de hábitats, que el Parque Nacional de Monfragüe. Además, ambos parques difieren de su entorno en los atributos del paisaje. La Fundación Matrix explora las consecuencias sobre la distribución de la fauna y la diversidad de especies con el fin de contribuir a un conocimiento aplicable a la conservación de estos valiosos ENP, de forma coherente con los objetivos y directrices básicas del Plan Director de la Red de Parques Nacionales.

Usando datos LiDAR de baja densidad de puntos, asociado al proyecto CARTO3D, se ha generado una cartografía semi-automática de un área de dehesas y bosque mediterráneo del Parque Natural Sierra de Hornachuelos (PNSH), situado en la Sierra Morena cordobesa. Se basa en la estructura 3D de la vegetación, arbórea y arbustiva. Este trabajo, que también ha permitido mapear la densidad de carbono en la biomasa aérea, se ha presentado como comunicación oral en el IALE 2017- European Landscape Ecology Congress, celebrado en septiembre en Gante (Bélgica). Una versión de este trabajo se ha publicado en Agrofor International Journal.
La estructura del paisaje se ha abordado a escala de árbol en una dehesa de encinas y alcornoques del PNSH. Si la densidad de puntos LiDAR es baja, la aplicabilidad de esta tecnología para caracterizar la arquitectura de árboles individuales es un desafío.

En el XVII Congreso de la Asociación Española de Teledetección, celebrado en octubre en Murcia, Ricardo Martínez, investigador de la Fundación Matrix, ha mostrado varias aplicaciones del proyecto CARTO3D para inventario forestal y cartografía de la estructura 3D de una dehesa. Existe una relación negativa entre la penetración de los pulsos LiDAR y la densidad de copa a nivel de árbol individual. La altura dominante del dosel y el volumen de copa pueden estimarse con una alta fiabilidad estadística. A nivel de vegetación arbórea o área, los modelos predictivos demuestran que los datos LiDAR de baja densidad permiten estimar y cartografiar la cobertura arbórea total, la altura dominante del dosel y probablemente la densidad de pies arbóreos, facilitando un inventario forestal exhaustivo de territorios extensos de dehesa. La viabilidad de estimar y cartografiar la altura de la vegetación de interés para el conocimiento de la calidad de hábitats en el Parque Natural Fragas do Eume (PNFE), usando datos LiDAR de alta densidad de puntos, se ha presentado en una una comunicación en el 7º Congreso Forestal Español, celebrado en junio en Plasencia.

Conectividad territorial

El proyecto ECONECT evalúa la conectividad funcional de las teselas forestales en la matriz del paisaje. En el 7º Congreso Forestal Español y en el congreso IALE-2017 citado, se han presentado algunos resultados. Se ha examinado la conectividad del hábitat forestal, que considera la configuración espacial y calidad intrínseca de teselas de 27 tipos de hábitat en el PNSH, calculada para 20 distancias de dispersión tipo de especies arbóreas y de mesocarnívoros. Existe una baja conectividad, indicador que muestra una relación no lineal de aumento con la distancia de dispersión de las especies. Muestra el efecto de la cantidad y calidad de hábitat disponible sobre la conectividad, en particular la influencia de la presencia de teselas de dehesa y matorral arbolado. Además, los resultados informan de la contribución variable de las teselas forestales a la conectividad territorial, y permiten priorizar áreas clave para la conservación en este ENP.

Dos ejemplares de marta capturados mediante fototrampeo en el Parque Natural Fragas do Eume

En el PNFE y su entorno se ha explorado mediante fototrampeo la distribución y abundancia relativa de mesocarnívoros. Se han registrado seis especies de mesocarnívoros focales en el área de estudio: marta, gineta, tejón, zorro, turón y comadreja. Otras especies de carnívoros no focales con aparición eventual son nutria y lobo. La composición de especies, abundancia global, riqueza y diversidad especifica de la comunidad de mesocarnívoros presenta una heterogeneidad espacial en el área de estudio, que parece mantenerse durante el verano, indica Daniel Sánchez, investigador de la Fundación Matrix. Esto sugiere cierta segregación espacial entre las especies a escala de paisaje. Por otra parte, se ha observado una posible disminución otoñal de la abundancia relativa de las especies y, estación donde los registros son menores en ausencia de bosque caducifolio.

Aunque sujeta a actividad cinegética en los cotos del área de estudio, la especie con mayor abundancia relativa es el zorro. Marta y gineta presentan una abundancia similar, aunque muestran diferentes patrones de variación estacional. La especie con menor abundancia relativa es tejón. Los registros de turón y comadreja, debido a la menor detectabilidad de estas especies, no permiten una comparación directa.

Estos resultados sobre la comunidad de mesocarnívoros, obtenidos con el mayor esfuerzo de muestreo conocido en Galicia, permitirán generar modelos de ocupación espacial y explorar la relación con la estructura espacial y conectividad del paisaje.

Impacto del cambio global

Los modelos de distribución de especies (MDE), como herramienta valiosa para la gestión forestal adaptativa, permiten entender cómo se distribuyen las especies arbóreas y predecir cómo variará su localización con el cambio climático. En el marco del proyecto MODISCON, se examinó la distribución actual de seis especies arbóreas (alcornoque, encina, quejigo, madroño, algarrobo y acebuche) en el PNSH. En este trabajo, liderado por Carlos Martínez Núñez, que actualmente desarrolla su tesis doctoral en la Universidad de Jaén, utiliza variables topográficas, de tipo de sustrato y climáticas de alta resolución espacial para modelizar la distribución local de las especies.

Salvo en el caso de la encina, los satisfactorios MDE generados subrayan que las variables abióticas más importantes a esta escala no siempre son climáticas y, además, son útiles para predecir mejor el impacto del cambio climático. Se identificaron tres tipos  de respuesta diferente al cambio climático: positiva (algarrobo, acebuche y madroño), neutra (encina) y negativa (quejigo y alcornoque), siendo esta última especie la más vulnerable. El trabajo se presentó también en el 7º Congreso Forestal Español.

En el Parque Nacional Cajas (Ecuador) y su entorno se estudiaron las características morfológico-funcionales y la distribución de cuatro especies arbóreas del género Polylepis, que forman bosques siempreverdes en los Andes Tropicales. Estos bosques, poco conocidos y distribuidos por encima de los 2.800 m snm, han sufrido procesos de fragmentación y son objeto de degradación antropogénica. También se estudió la diversidad de especies arbóreas y el secuestro de carbono propio de estos bosques. Este estudio, impulsado por Edwin Zarate y con la coautoría de Danilo Minga y otros investigadores de la Universidad del Azuay, se publicará próximamente en la revista Ecología Austral.

El MAPAMA, la Fundación Matrix y la Universidad del Azuay han contribuido a financiar los proyectos realizados, que se alinean con las prioridades de la Estrategia Española de Ciencia y Tecnología y de Innovación 2013-2020.