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Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

Print version ISSN 0122-9761

Bol. Invest. Mar. Cost. vol.48 no.1 Santa Marta Jan./June 2019  Epub Sep 13, 2019

https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.2019.48.1.760 

Artículos de Investigación

Definición de Unidades Ambientales de Análisis (UAA): método alternativo como base para la zonificación ambiental de ecosistemas marino-costeros

Leonardo Javier Ospino-Sepulveda1 

Angela Cecilia Lopez-Rodriguez2 

1 Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR. Calle 25 No. 2-55, Playa Salguero, Santa Marta D.T.C.H., Colombia. leonardo.ospino@invemar.org.co

1 Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR. Calle 25 No. 2-55, Playa Salguero, Santa Marta D.T.C.H., Colombia. angela.lopez@invemar.org.co.


RESUMEN

El ordenamiento ambiental y el manejo sostenible de los ecosistemas marino-costeros son la finalidad de la zonificación ambiental que se realiza a partir de la implementación de métodos como el COLMIZC, la zonificación participativa y aquella que se emplea con el Sistema Soporte de Decisión (SSD) también conocido como "Software MARXAN". Estos métodos presentan ventajas y desventajas; sin embargo, todas ellos tienen algo en común: la necesidad de incluir información detallada, primaria o secundaria, del componente biótico y físico del ecosistema a zonificar. En ese sentido, para el presente trabajo se adapta un método, a partir de otros ya existentes, para realizar una apropiada zonificación ambiental de un determinado ecosistema marino-costero (como, por ejemplo, manglar, pastos marinos, corales, entre otros), sin contar con información detallada biofísica. Tiene como principal característica la definición de Unidades Ambientales de Análisis (UAA), las cuales se consideran como regiones homogéneas que pueden definirse desde diferentes aspectos que van desde el tamaño o distribución del ecosistema, hasta los socioeconómicos y culturales (Ospino-Sepulveda et al, 2017b). A partir de la definición de UAA es posible zonificar un ecosistema específico, considerando como significativos, otros elementos o generalidades ambientales que muchas veces en otros métodos no poseen gran importancia. Como resultado de la aplicación del método alternativo se obtuvieron 14 UAA para la zona marino-costera del departamento de La Guajira y 14 UAA para el Chocó, en el Caribe colombiano; la aplicación de criterios socioeconómicos, socioculturales y bióticos sobre las UAA definieron zonas para la protección, recuperación y desarrollo de actividades económicas sostenibles. Se espera que el método por definición de UAA sea considerado como una alternativa para realizar la zonificación ambiental de un ecosistema específico presente en áreas marino-costeras.

PALABRAS CLAVES: Unidades Ambientales de Análisis (UAA); Zonificación Ambiental; Ordenamiento; Ecosistemas marino-costeros; Aspectos socioeconómicos y culturales

ABSTRACT

The purpose of environmental zoning is to improve environmental management and the sustainable management of the coastal and marine ecosystems. This zoning can be performed by using methods such as participative zoning, COLMIZC, and the method used in the Decision Support System (DSS) called "Software MARXAN". The methods present advantages and disadvantages. However, they all require an input of detailed primary or secondary data, and biotic and physical information regarding the ecosystem. Thus, this study employs a method that was the result of the analysis of different methods, and that enables suitable environmental zoning of the marine-coastal ecosystem (e.g. mangroves, seagrasses, coral reef, etc.) without detailed biophysical information. Its main characteristic is the definition Environmental Units of Analysis (EUA), as units that have been considered as homogenous regions that can be defined from different aspects such as ecosystem size or distribution, and socioeconomic and cultural aspects (Ospino-Sepulveda et al., 2017b). Having defined the EUA, it is possible to map specific ecosystem and consider other important environmental elements, which sometimes are not considered important when using other methods. As a result of this work, 14 EUA were obtained in La Guajira and 14 EUA in Chocó for marine-coastal areas in the Colombian Caribbean. The application of socio-economic, socio-cultural and biotic criteria to EUA defined zones for protection, restoration, and development of sustainable economic activities. We hope that the method adopted in this work will, in the future, be considered as an alternative for the environmental zoning of ecosystems marine-coastal areas.

KEYWORDS: Environmental Units of Analysis (EUA); Environmental zoning; Planning; Management; Marine-coastal ecosystems; Socioeconomic and cultural aspects

INTRODUCCIÓN

La zonificación ambiental es el proceso mediante el cual se buscar ordenar adecuadamente un área geográfica dividiéndola en unidades espaciales con similitudes en sus componentes bióticos, físicos o socioculturales, para luego aplicar criterios que permitan agrupar estas unidades con el fin de establecer sus necesidades de manejo y conservación (Alonso et al., 2003). En áreas costeras, la zonificación debe tener una perspectiva social debido a su estatus de bienes de uso público, algo que no sucede en zonas totalmente continentales (Cicin-Sain y Knecht, 1998; Clark, 1998). En la mayoría de los estudios e investigaciones es muy común emplear métodos de zonificación participativa (López et al., 2013) y el "Software MARXAN", entre otros, para desarrollar la zonificación ambiental de una región en la cual se encuentran varios ecosistemas (Watts et al., 2009); estas investigaciones utilizan como fuente de información principal el componente biótico y físico del área de estudio; sin embargo, estos métodos se ven un poco limitados cuando no cuentan con suficientes datos o detallada información espacial y biofísica del área de estudio (Ardron et al, 2013).

En Colombia, para los procesos de manejo integrado y desarrollo sostenible de los espacios oceánicos y las áreas costeras, se cuenta con la "Política Nacional Ambiental para el Desarrollo Sostenible de los Espacios Oceánicos y las Zonas Costeras e Insulares de Colombia - PNAOCI", la cual se constituyó en la base para la planificación y el manejo integral de estas áreas (Ministerio del Medio Ambiente, 2000). Luego, en ese mismo sentido, el Invemar elaboró la "Guía Metodológica para el Manejo Integrado de Zonas Costeras en Colombia" (Alonso et al., 2003), la cual cuenta con tres manuales; esta guía plantea el proceso para abordar la planificación de las áreas costeras, incluyendo el método a emplearse para la zonificación ambiental de un espacio o territorio marino-costero (metodología Colmizc).

La metodología Colmizc (Alonso et al., 2003) propone el desarrollo de la zonificación ambiental a partir de la definición de unidades ecológicas del paisaje (UEP, que en este caso serían las UAA) de forma homogénea, principalmente, desde los aspectos físicos y bióticos (geomorfología y cobertura), y usos. A pesar de esto, en ocasiones es posible que no se cuente con suficiente información desde el componente biofísico para definir las UEP; considerando lo anterior, surge la necesidad de plantear un método alternativo para la definición de las UAA, sobre las cuales llevar a cabo el proceso de zonificación ambiental.

Esta investigación presenta un método adaptado para la zonificación ambiental de un determinado ecosistema marino-costero, definiendo Unidades Ambientales de Análisis (UAA) de forma homogénea, tomando como base aspectos socioeconómicos y el tamaño o distribución del ecosistema. No obstante, este método analiza aquella información biótica que se tiene de algunos sectores del área de estudio para emplearla en los criterios de zonificación. La relevancia de adaptar este método, es que podría aplicarse a otras áreas geográficas costeras y marinas, donde se presente limitada información biofísica para definir unidades de análisis en procesos de zonificación ambiental.

Para el desarrollo del presente artículo, el estudio de caso se basará en el ecosistema de pastos marinos ubicado en el área marino-costera de los departamentos de La Guajira y Chocó en el Caribe colombiano; no obstante, este método se puede aplicar para zonificar otros ecosistemas marino-costeros como, por ejemplo: manglares, corales, playas, entre otros.

ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio abarcó dos sectores del Caribe colombiano, uno ubicado en el área marino-costera del departamento de La Guajira y el otro en el área marino-costera del departamento del Chocó (Figura 1). El departamento de La Guajira está ubicado en el extremo norte de Colombia y de América del Sur; su área marino-costera cuenta con la presencia de varios ecosistemas, pero el más distintivo, con más del 85%, son las praderas de pastos marinos representadas por 55.376,93 ha, una cobertura mixta (macroalgas y pastos) aproximada de 1.047,93 ha y un área potencial de presencia de pastos marinos de aproximadamente 81.755,23 ha (Gómez-López et al., 2014). Por otro lado, el departamento de Chocó, está localizado al noreste de Colombia, limitando al norte, en su lado Caribe, con Panamá. En esta área los pastos marinos se encuentran de forma discontinua debido a la entrada de cuerpos de agua dulce y a la corta plataforma continental. La representación de este ecosistema respecto al total del área en el país es de 0,40%, caracterizados por 260,49 ha de pastos marinos, una cobertura mixta (macroalgas, corales) aproximada de 90,75 ha y un área potencial de presencia de pastos marinos de aproximadamente 46,55 ha (Gómez-López et al., 2014). Los dos sectores se encuentran influenciados por presiones antrópicas provenientes, principalmente, de actividades relacionadas al turismo, la minería y a la pesca artesanal, que de uno u otra forma, afectan o deterioran el ecosistema de pastos marinos presente en el área de estudio.

Figura 1 Ubicación geográfica del área de estudio (arriba derecha: área marino-costera del departamento de La Guajira; abajo izquierda: área marino-costera del departamento de Chocó en el Caribe colombiano). 

MATERIALES Y MÉTODOS

Se revisó y analizó la metodología Colmizc (Alonso et al., 2003) la cual se contrastó con la información que se tenía para el área de estudio; a partir de ese análisis, se identificó que para el área no se contaba con la información suficiente o detallada desde el componente biótico y físico para definir las UEP. A raíz de los vacíos de información identificados, fue necesario replantear la metodología a emplear y encontrar un método alternativo para poder continuar con la zonificación ambiental del ecosistema de pastos marinos. De esta forma, se adaptó lo que plantea la metodología Colmizc para la definición de las UEP a partir de información biofísica y socioeconómica, pero basándose específicamente en los aspectos socioeconómicos y en el tamaño y distribución del ecosistema para definir las UAA.

Considerando lo anterior, en el área marino-costera del departamento de La Guajira el ecosistema de pastos marinos es muy extenso y además continuo, lo que dificultaba el proceso para definir las UEP debido a que no se contaba con información biótica relacionada a composición, estructura o función de toda la pradera de pastos marinos. Por tal motivo, la información socioeconómica relacionada a los usos o actividades que presentan o podrían ejercer tensión sobre los pastos marinos a lo largo de esta área (Figura 2), fue agrupada por cercanía e influencia directa sobre el ecosistema y empleada para distribuir el área en diferentes sectores o polígonos, los cuales se convierten en las UAA a zonificar.

Figura 2 Usos asociados a la presión que puede sufrir el ecosistema de pastos marinos en el área marino-costera del departamento de La Guajira, Caribe colombiano. Fuente: adaptado de Ospino-Sepulveda et al. (2017a)

Para el área marino-costera del departamento de Chocó, en el Caribe colombiano, el tamaño y distribución de las praderas de pastos marinos es diferente, ya que estas se encuentran distribuidas en pequeños parches a lo largo del área; de esta forma, cada parche de pastos marinos se pudo manejar como una UAA sin tener que dividirlo. No obstante, la información socioeconómica de esta zona también se analizó para saber a qué presiones antrópicas estaba siendo sometido este ecosistema en los diferentes sitios (Figura 3).

Figura 3 Usos asociados a la presión que puede sufrir el ecosistema de pastos marinos en la zona marino-costera del departamento del Chocó, Caribe colombiano. Fuente: adaptada de Ospino-Sepulveda et al. (2017a)

A su vez, se realizó una revisión sistemática para verificar que el método empleado no está documentado en otra investigación; esta revisión se llevó a cabo por medio de la adaptación de la metodología PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) (Sierra-Correa y Cantera, 2015), la cual ayuda a mejorar la integridad de las revisiones sistemáticas (Hutton et al., 2016). En este sentido, se seleccionaron 7 criterios para realizar la búsqueda bibliográfica, los cuales se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1 Criterios para realizar la búsqueda de artículos científicos que empleen una metodología igual o similar a la planteada en la presente investigación. 

Esta búsqueda se realizó en el centro de documentación del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (INVEMAR) y en la base de datos de revistas científicas ScienceDirect; como resultado se encontraron 66 artículos científicos indexados que incluyeron los criterios seleccionados. Luego se procedió a revisar los artículos hallados para ver cuál de ellos planteaba o empleaba una metodología igual para la zonificación ambiental de un solo ecosistema marino-costero (ver Figura 4).

Figura 4 Diagrama de flujo de la información analizada a través de las diferentes fases de la revisión sistemática. 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para avanzar en cualquier proceso de zonificación ambiental es necesario definir como base unidades espaciales que permitan diferenciar de forma inicial, áreas sobre las que posteriormente se aplicarán criterios para definir áreas de manejo (Etter, 1991; Alonso et al., 2003; Rodrigues y Lima, 2013; Mangubhai et al., 2015). Para la definición de unidades espaciales de análisis, varios métodos usan la base de la geomorfología, cobertura y usos (Etter, 1991; Alonso et al, 2003), ya sea para zonificar paisajes a una amplia escala o ecosistemas específicos. En el caso de ecosistemas específicos, al ser en general una sola geoforma y un tipo general de cobertura (p.e. bosque de manglar, pastos marinos), podría ser importante contar con mayor información sobre composición, estructura y función, que pueda ayudar a definir unidades espaciales más detalladas. Por ejemplo, Van Thang (2014) hace referencia a la zonificación funcional de pastos marinos en Vietnam, usando criterios como el tipo de hábitat, la conectividad, entre otros; no obstante menciona, que los aspectos socioeconómicos también son relevantes para incluir un enfoque de manejo basado en la gestión del ecosistema y los usos asociados.

Si bien, podría ser relevante contar con unidades de análisis más detalladas, dada la limitada información biótica para diferenciarla y considerando que la zonificación ambiental es una herramienta para gestión, en este caso del ecosistema, vale la pena usar el enfoque de gestión de los usos que pueden o están afectando el ecosistema y el tamaño o la distribución de los ecosistemas, sin que esto limite que a futuro se puedan incluir variables bióticas más detalladas, por ejemplo la relacionada a composición, estructura y función.

En el caso del presente estudio, la información socioeconómica con la que se contaba, y el conocimiento del tamaño y la distribución del ecosistema, permitió sectorizar las áreas de los pastos marinos en función de los usos que están o podrían ejercer presión sobre el ecosistema, y en función de la extensión y localización de los pastos marinos, siendo esto una adaptación a lo planteado por Etter (1991) respecto a las unidades ecológicas del paisaje, lo cual posteriormente ha sido usado en diferentes procesos de zonificación ambiental, como es el caso de la metodología COLMIZC (Alonso et al., 2003).

Aplicando este método alternativo, se obtuvieron 14 UAA para la zona marino-costera del departamento de La Guajira (Figura 5) y 14 UAA para el Chocó (Figura 6) en el Caribe colombiano.

Figura 5 Unidades Ambientales de Análisis (UAA) definidas para el área marino-costera de La Guajira. Fuente: adaptada de Ospino-Sepulveda et al. (2017b)

Figure 6 Environmental Analysis Units (USA) defined for the Chocó coastal-marine zone in the Colombian Caribbean. Source: Adapted from Ospino-Sepulveda et al. (2017b)

Después de tener definidas las UAA, se formularon unos criterios a partir de información técnica y científica que orientaron el proceso de zonificación ambiental de cada UAA. Estos criterios se construyeron con información desde el componente socioeconómico (Tabla 2), sociocultural (Tabla 3) y biótico (Tabla 4); este último, con información de elementos bióticos que se tenía de únicamente 7 UAA, de las 27 que se definieron para toda el área de estudio.

Tabla 2 Criterios de zonificación ambiental desde el componente socioeconómico. 

Tabla 3 Criterios de zonificación ambiental desde el componente sociocultural. 

Tabla 4 Criterios de zonificación ambiental desde el componente biótico. 

Por otro lado, desde el componente biótico, se tenían datos relacionados a las características genéticas del ecosistema de pastos marinos, los cuales no se constituyeron como un criterio debido a que faltaba información más detallada de esta temática para toda el área de estudio; sin embargo, para algunas zonas (en particular el Cabo de la Vela), considerar esta variable, fue importante al momento de diferenciar áreas en la zonificación ambiental, con características genéticas particulares.

Como resultado de este proceso se generó una propuesta de zonificación ambiental para las dos zonas la cual se presenta en las Figura 7 y Figura 8.

Figura 7 Mapa de la propuesta de zonificación de los pastos marinos en la zona marino-costera del departamento de La Guajira empleando el método para la definición de UAA. Fuente: adaptada de Ospino-Sepulveda et al. (2017b)

Figura 8 Mapa de la propuesta de zonificación de los pastos marinos en la zona marino-costera del departamento del Chocó Caribe empleando el método para la definición de UAA. Fuente: adaptada de Ospino-Sepulveda et al. (2017b)

Para la zona de marino-costera del departamento de La Guajira, en la categoría de "zona de protección", resultaron cinco (5) UAA, correspondientes a Musichi, Santa Rosa, El Cardón, Carrizal y Alta Guajira, debido a que son áreas donde la influencia de las actividades socioeconómicas es de menor intensidad.

Dentro de la categoría de "zona de recuperación" resultaron dos (2) UAA, una de ella es la de Salinas, que tiene gran influencia de las actividades mineras realizadas en las salinas de Musichi y Manaure, y la otra corresponde a la del Cabo de la Vela, la cual por influencia de las actividades turísticas y de pesca que allí se realizan. Además, por el estado del ecosistema de pastos marinos y la importancia genética que presenta esta población, es recomendable que sean recuperados para que a futuro se incluyan dentro de la categoría de "Protección".

Por último, se encuentran siete (7) UAA resultantes en la categoría de "zona para el desarrollo de actividades económicas sostenibles", estas son: Camarones, Riohacha, Mayapo, Ballena-Chuchupa, El Pájaro, Manaure y Cabo Playa; en estas UAA, las actividades socioeconómicas son más notorias, y en algunas de ellas se hacen directamente sobre el ecosistema. Asimismo, bajo esta categoría se encuentra la UAA Cabo Playa, que aunque de acuerdo a las últimas investigaciones realizadas no se evidencia presencia de pastos marinos, sí existen otros hábitats marinos estratégicos, como formaciones coralinas, gorgonáceos, rodolitos y algas calcáreas, que en la actualidad no se encuentran cartografiados.

En este mismo sentido, en la zona marino-costera del departamento de Chocó (Caribe), se obtuvieron once (11) UAA dentro de la categoría de "zona de protección", las cuales son Aguacate, Rufino, Pinorroa, Goleta, Caleta, Playeta, Napú, Sasardí, Triganá, San Francisco y Peñón de Valencia; en ellas las presiones sobre el ecosistema de pastos marinos por las actividades socioeconómicas y culturales es muy bajo. En la categoría de "zona de recuperación" resultaron tres (3) UAA, estas son Capurganá y Sapzurro, en las cuales el turismo de masas que se desarrolla en estos sitios está deteriorando el ecosistema de pastos marinos; la otra UAA bajo esta categoría es la de Titumate, en la cual el ecosistema se ve muy afectado por las actividades pecuarias desarrolladas en esta zona, específicamente la utilización de planchones para el transporte de ganado. Finalmente, no se registraron áreas bajo la categoría de "zona para el desarrollo de actividades económicas sostenibles", lo cual es muy importante destacar, por un lado porque revela la realidad de la zona, ya que en ella no se presentan actividades socioeconómicas de forma intensiva que puedan afectar o deteriorar el ecosistema; y por otro lado, al estar el ecosistema distribuido en pequeños parches, pueden hacerlos más susceptibles a afectarse en toda su extensión.

CONCLUSIONES

La adaptación de este método para la definición de UAA, el cual es base para realizar un proceso de zonificación ambiental, presenta ventajas respecto a otros al no requerir información detallada (primaria o secundaria) desde el componente biótico y físico para definir las unidades de análisis del ecosistema a zonificar; asimismo, la información general biofísica del área de estudio se puede incorporar en el proceso de zonificación. En este sentido, emplear como fuente principal la información socioeconómica para la definición de las UAA cuando el tamaño o la distribución del ecosistema es distinta, permitió diferenciar zonas de análisis a partir de los usos y actividades que ejercen o pueden ejercer presión sobre los pastos marinos u otro ecosistema, sin tener que contar con la información específica de los atributos bióticos o ecológicos para poder separar estas áreas.

Por otro lado, se destaca que toda la información socioeconómica empleada puede ser espacializada para su análisis, tanto en el proceso de definición de las UAA como para el proceso de construcción de los criterios de zonificación ambiental, lo cual permite tener una visión amplia de aquellos aspectos que pueden influenciar el ordenamiento y planificación del ecosistema en estudio.

Por último, es importante señalar que se ha evidenciado que los pastos marinos son un ecosistema dinámico, el cual naturalmente puede aumentar o disminuir su cobertura a lo largo del tiempo (Millán et al., 2016), esto implica que la definición de sectores o polígonos para su análisis sea distinto al relacionado muchas veces a su estructura, composición y función del ecosistema (Van Thang, 2014), y gire en torno al como las externalidades pueden afectarlo o cambiarlo; sin embargo, esto no significa, que en favor de lograr una buena gestión del ecosistema, sea un reto fortalecer los esfuerzos en investigación y monitoreo de manera que se pueda brindar más y mejor información con relación a atributos bióticos o aspectos como la genética, que permitan diferenciar áreas y proponer medidas de manejo más acertadas y acordes con la dinámica del ecosistema.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras "José Benito Vives De Andréis" (INVEMAR) y a la Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH) por promover el convenio 167 del año 2016 suscrito entre estas dos entidades y bajo el cual se desarrolló este estudio. Asimismo, a todo el equipo de profesionales que hizo parte de esta investigación, en particular a David Alonso Carvajal - Coordinador del Programa de Biodiversidad y Ecosistemas Marinos - BEM y Diana Isabel Gomez López - Jefe de la Línea Organización y Dinámica de Ecosistemas - ODI, del INVEMAR; y a Laura Patricia Laguna Lecompte por las sugerencias y comentarios en el desarrollo del presente manuscrito.

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Recibido: 08 de Mayo de 2018; Aprobado: 15 de Mayo de 2019

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