Colombia, diversa por naturaleza Deforestación y fragmentación de ecosistemas naturales en el Escudo Guayanés colombiano © Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt e Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología –Colciencias– 2006 Todos los textos pueden ser tomados citando la fuente Contribución IAvH # 366 COORDINACIÓN EDITORIAL Claudia María Villa G. María Margarita Gaitán U. REVISIÓN DE ESTILO Andrea Torres P. REVISIÓN TÉCNICA Guillermo Rudas Ll. FOTOGRAFÍA Francisco A. Nieto M. Banco de Imágenes Ambientales IAvH CARTOGRAFÍA Juliana Rodríguez C. Carol Andrea Franco A. DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN John Aref Khatib P. IMPRESIÓN Grey Comercializadora Ltda. Bogotá, D.C. – Colombia Julio de 2006 1.000 ejemplares CITACIÓN SUGERIDA: Armenteras D. y Villa C.M (Eds). 2006. Deforestación y fragmentación de ecosistemas naturales en el Escudo Guayanés colombiano. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt e Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología “Francisco José de Caldas” –Colciencias–. Bogotá, D.C. – Colombia. 124 p. Consejo Editorial IAvH Guillermo Rudas Ll. Dolors Armenteras P. Rocío Polanco O. José Antonio Gómez D. Javier Maldonado O. ISBN: xxxxxx PALABRAS CLAVE: Escudo Guayanés Áreas protegidas Deforestación Fragmentación Modelación Tasa de cambio de ecosistemas Impulsores de cambio Patrones espaciales Este documento ha sido revisado mediante un proceso certificado por el Instituto Alexander von Humboldt, pero no ha sido sometido a revisión por pares. FERNANDO GAST HARDERS Director General Instituto Alexander von Humboldt Índice de autores Editores DOLORS ARMENTERAS PASCUAL • Bióloga, Universitat de Barcelona • Maestría en Environmental Tropical Forestry, University of Wales • Doctorado, Kingʼs College London, University of London • Coordinadora Unidad SIG, Instituto Humboldt • Directora grupo reconocido de Colciencias COL 0016185 darmenteras@humboldt.org.co CLAUDIA MARÍA VILLA GARCÍA • Comunicadora Social Organizacional, UNAB • Especialista en Recursos Publicitarios, UNAB • Maestría en Filosofía (c), Pontificia Universidad Javeriana • Editora, Instituto Humboldt cmvilla@humboldt.org.co Autores principales NELLY RODRÍGUEZ ERASO • Ingeniera forestal, Universidad Distrital de Colombia • Especialista en Sistemas de Información Geográfica, Universidad Distrital de Colombia • Especialista en Estadística, Universidad Nacional de Colombia • Investigadora principal Unidad SIG, Instituto Humboldt nrodriguez@humboldt.org.co MILTON HERNÁN ROMERO RUIZ • Biólogo, Universidad de los Andes • Especialista en Sistemas de Información Geográfica, Universidad Distrital de Colombia • Investigador principal Unidad SIG, Instituto Humboldt mhromero@humboldt.org.co ALEXANDER RINCÓN RUIZ • Economista, Universidad Nacional de Colombia • Maestría en Economía, Universidad Nacional de Colombia • Investigador senior Indicadores de seguimiento de la Política Nacional de Biodiversidad, Instituto Humboldt arincon@humboldt.org.co NÉSTOR RICARDO BERNAL SUÁREZ • Estadístico, Universidad Nacional de Colombia • Maestría en Meteorología, Universidad Nacional de Colombia • Investigador senior Indicadores de seguimiento de la Política Nacional de Biodiversidad, Instituto Humboldt nrbernal@humboldt.org.co Autores colaboradores NÉSTOR ORTIZ PÉREZ • Filósofo, Pontificia Universidad Javeriana • Maestría en Economía, Universidad de los Andes • Investigador principal Indicadores de seguimiento de la Política Nacional de Biodiversidad, Instituto Humboldt nortiz@humboldt.org.co JUAN CARLOS BETANCOURTH SUÁREZ • Biólogo, Universidad de los Andes • Maestría en Gestión Ambiental, Pontificia Universidad Javeriana • Investigador senior Indicadores de seguimiento de la Política Nacional de Biodiversidad, Instituto Humboldt jbetancourth@humboldt.org.co 13 Agradecimientos 15 Presentación 17 Prólogo 19 1. INTRODUCCIÓN Y ÁREA DE ESTUDIO 21 Introducción 27 Visión general del área de estudio 33 2. METODOLOGÍA 35 Mapeo de ecosistemas 36 Tasa de cambio anual 36 Fragmentación 36 Factores socioeconómicos y demográficos 37 Cultivos ilícitos 38 Tipificación de los patrones de deforestación y fragmentación 38 Modelos y tendencias de los ecosistemas 41 3. DISTRIBUCIÓN Y TASA DE CAMBIO DE ECOSISTEMAS 43 Distribución de ecosistemas 48 Tasas de cambio 51 4. IMPULSORES DE CAMBIO: INDICADORES SOCIOECONÓMICOS Y DEMOGRÁFICOS 53 Indicadores demográficos 58 Indicadores económicos 60 Indicadores sociales 62 Cultivos ilícitos Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología –Colciencias– DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO Contenido DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO 65 5. FRAGMENTACIÓN Y TIPIFICACIÓN DE LOS PATRONES ESPACIALES 67 Fragmentación 76 Tipificacion de patrones 83 6. MODELOS Y TENDENCIAS 85 Modelos de regresión logística 89 Modelos de simulación dinámica del paisaje 101 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES PARA LA CONSERVACIÓN Y USO SOSTENIBLE DE LA BIODIVERSIDAD EN EL ESCUDO GUAYANÉS 103 Distribución de ecosistemas y tasas de cambio 104 Patrones de deforestación y fragmentación y factores socioeconómicos y demográficos asociados 108 Modelos y tendencias 109 Elementos para la conservación y uso sostenible de la biodiversidad en el Escudo Guayanés colombiano 110 La política de Parques con la gente y la conservación de la biodiversidad 110 Elementos para los planes de manejo de las áreas protegidas 112 Áreas protegidas y resguardos indígenas 112 Elementos a tener en cuenta en la política y gestión relacionadas con las áreas protegidas 115 BIBLIOGRAFÍA 125 ANEXO CARTOGRÁFICO Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt 23 Figura 1. Tipología de patrones espaciales de bosque-no bosque en el proceso de deforestación 25 Figura 2. Localización de la región fitogeográfica de la Guayana 36 Figura 3. Categorías de la fragmentación del bosque de medidas locales del Pf y de Pff. (adaptados de Riitter et al. 2000) 38 Figura 4. Esquema metodológico para la delimitación y caracterización de los patrones espaciales de deforestación (Adaptado de Bartel 2000) 43 Figura 5. Porcentaje de ecosistemas transformados en las zonas de análisis para las décadas estudiadas 49 Figura 6. Asociación entre las tasas de cambio y el porcentaje de cambio de ecosistemas naturales para el período 1 49 Figura 7. Asociación entre las tasas de cambio y el porcentaje de cambio de ecosistemas naturales para el período 2 59 Figura 8. Ingresos de la población de los municipios asociados a la región de estudio según ultimo Sisbén (2003-2004) (participación porcentual) 59 Figura 9. Actividades población de la zona rural dispersa según Sisbén (2003-2004) 60 Figura 10. Actividades Población Cabecera según Sisbén (2003-2004) 69 Figura 11. Distribución de las categorías de fragmentación año 2000, zona de Nukak 69 Figura 12. Superficie (ha) en las categorías de fragmentación utilizando el modelo de Riitter et al. 2000, zona de Nukak 71 Figura 13. Distribución de las categorías de fragmentación año 2000, zona de La Macarena 71 Figura 14 . Superficie (ha) de categorías de fragmentación utilizando el modelo de Riitter et al. 2000, zona de La Macarena 73 Figura 15. Distribución de las categorías de fragmentación del año 2000, zona de Puinawai 73 Figura 16. Superficie (ha) de categorías de fragmentación utilizando el modelo de Riitter et al. 2000, zona de Puinawai Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología –Colciencias– DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO Índice de figuras DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO 75 Figura 17. Distribución de las categorías de fragmentación del año 2000, zona de Chiribiquete 75 Figura 18. Superficie de categorías de fragmentación utilizando el Modelo de Riitter et al. 2000, zona de Chiribiquete 77 Figura 19. Distribución de los patrones espaciales de deforestación en el área del Proyecto, año 2000 80 Figura 20. Configuración espacial del patrón tipo Geométrico-corredor Eje Puerto Rico ‒ San José del Guaviare ‒ Calamar (1987-2001) 92 Figura 21. Pesos de evidencia de las variables predictoras 94 Figura 22. Resultados del proceso de simulación para la zona de La Macarena 97 Figura 23. Pesos de evidencia de las variables predictoras 99 Figura 24. Resultados del proceso de simulación para la zona de La Macarena 104 Figura 25. Asociación entre el porcentaje de ecosistemas naturales (% de bosque remanente) y tasa de cambio (% anual) de ecosistemas naturales 106 Figura 26. Asociación entre el porcentaje de área en coca y la densidad poblacional a nivel de patrón 106 Figura 27. Asociación entre el porcentaje de área en coca y área vial terrestre a nivel de patrón 107 Figura 28. Área en pastos y vías ‒ Año 2000 108 Figura 29. ICV y área en ecosistemas naturales 1990 108 Figura 30. Cultivos de coca año 2000 y porcentaje de población trabajando Sisbén (2003-2004) Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt 28 Tabla 1. Tipología de la ocupación en la Amazonia colombiana 30 Tabla 2. Zonas de análisis y su participación en el área de estudio del Proyecto 35 Tabla 3. Clasificación de la cobertura de la tierra 44 Tabla 4. Distribución de los ecosistemas en la zona de análisis de Nukak 45 Tabla 5. Distribución de los ecosistemas en la zona de análisis de La Macarena 46 Tabla 6. Distribución de los ecosistemas (ha) en la zona de análisis de Puinawai 47 Tabla 7. Distribución de los ecosistemas (ha) en la zona de análisis de Chiribiquete 48 Tabla 8. Distribución de los ecosistemas (ha) en la zona de análisis de El Tuparro 49 Tabla 9. Tasa de cambio y porcentaje de cambio en la superficie de ecosistemas naturales para los períodos de análisis 50 Tabla 10. Tasa de cambio y porcentaje de ecosistemas naturales para los períodos de análisis 53 Tabla 11. Población municipios asociados al área de estudio según Sisbén (2003-2004) (Número de habitantes y participación %) 54 Tabla 12. Población estimada de las zonas de estudio 55 Tabla 13. Resguardos de los municipios asociados a la región de Nukak ajustada a diciembre de 2003 56 Tabla 14. Resguardos de los municipios asociados a la región de Puinawai ajustada a diciembre de 2003 57 Tabla 15. Resguardos de los municipios asociados a la región de El Tuparro ajustada a diciembre de 2003 58 Tabla 16. Resguardos de los municipios asociados a la región de Chiribiquete ajustada a diciembre de 2003 60 Tabla 17. Gini municipios asociados al área de estudio Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología –Colciencias– DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO Índice de tablas DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO 61 Tabla 18. ICV cabecera y rural de los municipios asociados al área de interés 61 Tabla 19. Tasa de analfabetismo de los municipios asociados al área Nukak 62 Tabla 20. Número personas desplazadas (recepción) en los municipios asociados al área de estudio Codhes 63 Tabla 21. Cultivos ilícitos en las áreas de interés 64 Tabla 22. Área en vías e incremento en el área de pastos y cultivos 68 Tabla 23. Índices de fragmentación para la zona de análisis de Nukak 68 Tabla 24. Estadísticos para el tamaño de los fragmentos transformados en la zona de Nukak 70 Tabla 25. Índices de fragmentación medidos en la zona de La Macarena 70 Tabla 26. Estadísticos para el tamaño de los fragmentos transformados zona de La Macarena 72 Tabla 27. Índices de fragmentación zona de Puinawai 72 Tabla 28. Estadísticos para el tamaño de los fragmentos transformados zona de Puinawai 74 Tabla 29. Índices de fragmentación zona de Chiribiquete 74 Tabla 30. Estadísticos para el tamaño de los fragmentos transformados, zona de Chiribiquete 76 Tabla 31. Índices de fragmentación zona de El Tuparro 76 Tabla 32. Tipos de patrones y subpatrones en el área de estudio 77 Tabla 33. Índices de cobertura transformada en los patrones identificados en el área de estudio 78 Tabla 34. Aspectos demográficos y cobertura en los patrones identificados en el área del Proyecto 78 Tabla 35. Indicadores de superficie en coca, número de cabeceras y longitud de carreteras en los patrones identificados en el área del Proyecto 79 Tabla 36. Análisis de correlaciones de los patrones espaciales y variables relacionadas con presencia de cultivos ilícitos, infraestructura vial, densidad de población y cobertura transformada 85 Tabla 37. Resultados modelo de regresión logística ‒ La Macarena 86 Tabla 38. Resultados modelo de regresión logística ‒ Nukak Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt Tabla 39. Resultados modelo de regresión logística ‒ Chiribiquete 88 Tabla 40. Resultados modelo de regresión logística ‒ Puinawai 88 Tabla 41. Orden de importancia de las variables predictoras de tipo antrópico y su respectivo nivel 88 Tabla 42. Orden de importancia de las variables predictoras asociadas a acceso, cercanía a cabeceras y estado legal según el riesgo de transformación que implican para cada área 89 Tabla 43. Orden de importancia de las variables predictoras de tipo antrópico 89 Tabla 44. Resultados modelo de regresión logística ‒ zonas La Macarena ‒ Nukak 90 Tabla 45. Matriz de transición período comprendido entre la década de los ochenta y el inicio de la primera década del siglo XXI 90 Tabla 46. Coeficientes de correlación entre cada par de variables predictoras ‒ Zona La Macarena 93 Tabla 47. Orden de importancia de las variables predictoras sobre la probabilidad de cambio de estado natural a transformado 93 Tabla 48. Parámetros para el proceso de simulación del cambio de estado de natural a transformado 93 Tabla 49. Parámetros para el proceso de simulación de vías 95 Tabla 50. Matriz de transición período comprendido entre la década de los ochenta y el inicio de la primera década del siglo XXI 95 Tabla 51. Coeficientes de correlación entre cada par de variables predictoras ‒ Zona Nukak 98 Tabla 52. Orden de importancia de las variables predictoras sobre la probabilidad de cambio de estado natural a transformado 98 Tabla 53. Parámetros para el proceso de simulación del cambio de estado de natural a transformado 98 Tabla 54. Parámetros para el proceso de simulación de vías 105 Tabla 55. Niveles de incidencia de algunas variables de fragmentación y socioeconómicas sobre el estado de conservación de la biodiversidad en los patrones del área del Proyecto Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología –Colciencias– DEFORESTACIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE ECOSISTEMAS NATURALES EN EL ESCUDO GUAYANÉS COLOMBIANO 87