Artículos

 

Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato*

 

Land-use change dynamic in the north of León, Guanajuato

 

Ramón Trucíos-Caciano^1§, Juan Estrada-Ávalos¹, Julián Cerano-Paredes¹ y Miguel Rivera-Gonzalez¹

 

¹Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relación Agua Suelo Planta Atmósfera. INIFAP. Margen derecha Canal Sacramento, km 6.5. Gómez Palacio, Durango. C. P. 35140. Tel. 01 871 1590104, 05 y 07. (estrada.juan@inifap.gob.mx), (cerano.julian@inifap.gob.mx), (rivera.miguel@inifap.gob.mx). ^§Autor para correspondencia: trucios.ramon@inifap.gob.mx.

 

* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: septiembre de 2011

 

RESUMEN

El cambio de vegetación natural obedece a una población creciente y demandante de servicios y actividades que satisfagan sus necesidades. En es este estudio se plantea el uso de dos modelos, para conocer si estos cambios obedecen a actividades de deforestación o impacto pecuario en el periodo de 1970 a 2007, en el norte del municipio de León, Guanajuato. Utilizando sistemas de información geográfica y una escala de trabajo de 1:50 000, se encontró que los cambios ocurridos en el periodo de estudio corresponden a 32%; es decir, que de 22 710 ha que conforman el área, 7 294 tuvieron un uso de suelo o vegetación diferente al actual. El modelo de deforestación establece que 62.8% (4 582 ha) de estos cambios fueron favorables, asociados a procesos de re-vegetación; en contraste, el modelo de impacto pecuario establece 62.5% (4 561 ha) del área ha tenido alteración hacia esta actividad. Los resultados indican también, un crecimiento de las actividades pecuarias como apertura de áreas de pastoreo en áreas con vegetación natural (bosques o matorrales), lo cual incrementa el riesgo de degradación de suelos por la acción de escurrimientos superficiales.

Palabras clave: deforestación, impacto pecuario, modelos, sistemas de información geográfica, uso de suelo.

 

ABSTRACT

The change of natural vegetation obeys a growing human population and an increasing demand of services and activities to fulfill the needs of human groups. This paper uses two models in order to explore, whether this changes in natural vegetation are due to deforestation or livestock in the period ranging from 1970 to 2007 in area to the north of the municipality of León, Guanajuato. Using geographic information systems, and working with a scale 1:50 000, we found that thirty two percent of changes correspond to the studied time period; namely, that 7 294 hectares out of a total 22 710 that make up the area, have had a different land use in the past. The deforestation model establishes that 62.8% (4 582ha) of these changes were favorable, associated with revegetation processes. In contrast, the model of livestock impact establishes that 62.5% (4 561ha) of the area has been changed to accommodate for this activity. The results also indicate that an increase in livestock activities, for example opening-up natural vegetation areas for grazing (forests, shrublands), augments soil degradation risks due to surface-runoff.

Key words: deforestation, geographic information system, land use change, livestock impact, models.

 

INTRODUCCIÓN

Los ecosistemas terrestres han sido el sustento y abrigo de las especies animales a lo largo del tiempo, dichas asociaciones de animales, plantas y la interrelación existente, han formado una gran diversidad, característica por la cual nuestro país tiene el cuarto lugar a nivel mundial en diversidad de recursos naturales, ya que 1.5% del territorio del planeta, México cuenta con más 10% de las especies conocidas en el mundo (SEMARNAT, 2009). A este respecto, en México 72.6% de la superficie es representada por matorral xerófilo (26.1 %), bosque templado (16.6%) y selva subhúmeda (12.1%); la superficie restante está conformada por usos agropecuario, urbano u otras cubierta antrópicas (SEMARNAT, 2009).

No obstante, se ha llevado a través del tiempo un desmedido aprovechamiento de los recursos naturales; principalmente, por la deforestación (Bocco et al., 2001), prácticas agrícolas inadecuadas (Orozco et al., 2004), sobrepastoreo, extracción de leña y urbanización (Elvira, 2006; Lambin, 1997), debido que las necesidades han sido modificadas por el uso de servicios y tecnologías, que cada vez demandan un mayor uso de nuestros recursos y pueden ser atribuidos a factores económicos, políticos y ecológicos (Meyer y Turner, 1992; Walter y Steffen, 1997; Geist y Lambin, 2001).

En este mismo contexto nacional, SEMARNAT (2009), estima que se han perdido 222 000 km² de selva, 129 000 km²de bosque, 51 000 km² de matorrales y 60 000 km²de pastizales; lo cual implica problemáticas en azolvamiento de cuerpos superficiales y disminución de la recarga de los acuíferos, por las características que tiene la vegetación respecto al escurrimiento superficial (Viramontes y Decroix, 2001). Por su parte, la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO), delimita como causas del cambio de uso de suelo, en América del Norte (México, Canadá y EUA), al incremento demográfico, baja economía, políticas e instituciones y la falta de impulso a ciencia y tecnología (FAO, 2009).

A este respecto, en el área de estudio que pertenece a su vez al sistema de áreas naturales protegidas del estado de Guanajuato (SANPEG, 1997), se realizó un estudio socioeconómico encontrando escases de recursos económicos, baja escolaridad, edad avanzada y familias numerosas como características de los productores (Castro et al., 2008). Cabe destacar que el área de estudio pertenece al municipio de León, que es uno de los más importantes del centro de México, con una población de 1 134 842 habitantes en 2000 (INEGI, 2004a), que generaron en ese mismo año un aporte al producto interno bruto estatal (PIB) de 30.61% (INEGI, 2004b).

El objetivo planteado para este trabajo, fue determinar el cambio de uso de suelo ocurrido en el área que comparten el municipio de León, Guanajuato y el área natural protegida Sierra de Lobos entre 1970 y 2007 y la dinámica del cambio; es decir, cuáles fueron los usos de suelo y vegetación de 1970 que sufrieron cambio para dar lugar al uso de suelo de 2007.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El área de estudio comprende la superficie común entre el sur del área natural protegida "Sierra de Lobos" y el norte del municipio de León, Guanajuato; con una superficie de 22 710 ha. Esta superficie comprende la parte alta de las subcuencas La Patiña, El palote, Las Amapolas y Penjamo-Irapuato-Silao, que pertenecen a la Cuenca Lerma-Salamanca, como se observa en la Figura 1.

La información de 1970 se conformó con fotografías aéreas a color, tomadas por el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI), entre diciembre de 1970 y marzo de 1971 a escala 1:25 000. Estas fotografías se escanearon con una resolución de 1 200 puntos por pulgada y se geo-referenciaron tomando como base la información en fotografía ortorectificada, que generó INEGI en 1995 para conformar el mosaico de 1970.

Por otra parte, en abril de 2007, se realizó un cubrimiento con fotografía aérea en el área de estudio. Se utilizó una cámara para toma de imágenes con sensor multiespectral, con toma de imágenes con definición de pixel de 1*1 m. Posteriormente se generó un mosaico de imágenes correspondiente al área de estudio, para tener el insumo básico de la interpretación del estado de los recursos en el área de estudio para 2007.

El método utilizado para el análisis de cambio de la vegetación y el uso del suelo, fue a través del análisis espacial, el cual se basó en la identificación de los cambios en las componentes espacial y temático, y en la representación de los procesos espacio-temporales, llevados a cabo a partir de la elaboración de un producto cartográfico que expresará los cambios de la vegetación en el tiempo (1970-2007); es decir, "se interpretaron las diferencias entre dos momentos temporales para las distintas unidades de observación" (Gutiérrez y Gould, 2000; Rosete et al., 2008; Pineda et al., 2009). La proyección utilizada para este estudio fue UTM, zona 14, datum WGS84 y elipsoide Clarke de 1866. El programa utilizado para el análisis descrito fue ArcGis versión 9.2.

Para obtener los cambios en función de presión por procesos de deforestación, se utilizó un modelo de cambio de uso en coberturas dominadas por formas de vida arbórea (bosques y selvas), hacia aquellas categorías con cubiertas antropogénicas. Este modelo fue generado en el Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y en la Figura 2, se observa un diagrama de flujo que representa el parámetro que se asigna a cada tipo de cambio de la cobertura vegetal (Velásquez et al., 2002).

A este modelo para los fines de este estudio se agregaron dos categorías: 0, que representa aquellas superficies que no presentaron cambio y 7, representando otro tipo de alteración como cambio hacia abrevaderos (cuerpos de agua) o erosión.

Para el impacto pecuario se utilizó un modelo que cuantifica los cambios realizados por categorías, que utilizan total o parcialmente a la actividad pecuaria en combinación con otras actividades (colecta de leña, agricultura nómada, tala clandestina de menor escala). Al igual que el modelo anterior, este ha sido generado por el Instituto de Geografía de la UNAM y se representa por medio de la Figura 3.

De igual manera que el modelo anterior, se adicionaron dos categorías para representar procesos no considerados en el modelo siendo los siguientes: 0, que representa aquellas superficies que no sufrieron alteración de uso de suelo y 9, que representa otro tipo de alteración como cambio hacia abrevaderos (cuerpos de agua), erosión e invasión de matorrales en áreas agrícolas.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La respuesta al cambio de uso de suelo de 37 años para el área de estudio, como objetivo principal de este trabajo, se observa en el Cuadro 1. En este, se enlistan las categorías de uso de suelo, superficie y porcentaje que se presentó para 1970 y 2007, en cada una de las categorías de vegetación y uso de suelo asignados, en el campo de cambio de uso de suelo, se refiere al número de hectáreas que se incrementaron o disminuyeron en cada categoría y el campo de tasa de cambio es el incremento o disminución en ha año^-1.

La disminución de bosque de encino (56 ha), presenta la misma tendencia en el estado, observada de 1980 a 2000 de acuerdo al plan estatal (PE) de ordenamiento territorial de Guanajuato (Gobierno del estado de Guanajuato, 2006); lo anterior, se documenta en el estudio realizado por Castro et al. (2008) en ejidos de la Sierra de Lobos y el municipio de León, Guanajuato; donde se destaca el consumo de encino por parte de la población de los ejidos dentro del área natural protegida, cerca de 40% de los productores utiliza el encino para leña en los hogares, y si consideramos la información sobre incremento de poblaciones en el municipio de León, la población en 1970 fue de 420 000 habitantes, y esta se incremento en 2005 a 1 283 143 habitantes (INEGI, 2008), esto ha traído como consecuencia una mayor presión para el uso de recursos naturales.

Con respecto al matorral, se han incrementado en promedio 10.87 ha cada año de esta vegetación; a nivel nacional, en los diferentes tipos de matorrales del centro y norte de México (SEMARNAT, 2009) y estatal (Gobierno del estado de Guanajuato, 2006), se observa un efecto contrario; sin embargo, existe justificación para el incremento de especies arbustivas por efecto de invasión de áreas agrícolas abandonadas, lo cual es similar a lo presentado en la Comarca Lagunera con mezquite y huizache principalmente (Jasso et al., 2002, citado por Villanueva et al., 2004).

El pastizal natural, por su parte, ha incrementado su superficie debido a que 85% de los productores del área de estudio cuentan con ganado mayor, el cual manejan en pastoreo intensivo o semiestabulado (Castro et al., 2008), ha ido en incremento el área de pastizales inducidos. De lo anterior se observa, una diminución de la superficie vegetada por bosques y matorrales representada por bosque de pino, oyamel, cedro y táscate; así como de todos los tipos de matorrales con excepción del sarcocrasicaule. Respecto a los pastizales, a nivel nacional se ha incrementado la superficie de pastizales naturales y halófitos (SEMARNAT, 2009).

La superficie agrícola disminuyó 3 13 0 ha; sin embargo, esta información no refleja la dinámica de cambio de superficie de vegetación, que ha existido en el área de estudio. Esto quiere decir, que existe desaparición de área de vocación agrícola y áreas nuevas para su uso en agricultura, principalmente aquellas que se encuentran cercanas a presas y pequeños presones o bordos de contención de agua, que se extienden a lo largo del área de estudio con una superficie de 132 ha en 2007, siendo que en 1970 eran solamente 22 ha (en 1970 existían 27 obras de este tipo, mientras que en 2007 fueron encontrados 506), lo cual ha beneficiado el desarrollo de pequeñas áreas de agricultura; sin embargo, ha modificado de cierta forma los escurrimientos superficiales aguas abajo de la Sierra de Lobos, situación que se relaciona a lo encontrado por Viramontes y Decroix (2001), para la Comarca Lagunera con respecto a la Cuenca Alta del Río Nazas.

La aparición de zonas urbanas constituye un incremento en aprovechamiento de recursos y cambio de la vocación del suelo, hacia aquellos usos que tengan una mayor aprovechamiento de actividades antropogénicas (Meyer y Turner, 1992; Lambin et al., 1999), lo cual se ha visto reflejado en la disminución de bosque y aumento de áreas para pastoreo de ganado, reportado por Castro et al. (2008) para el área de estudio.

Finalmente la disminución de áreas con algún grado de erosión, obedece al crecimiento de matorrales que al ser vegetación con menor exigencia en cuanto a calidad del sitio, contó con las características necesarias para su desarrollo en zonas de pérdida de vegetación principal; lo anterior, también fue documentado por el Instituto de Ecología de Guanajuato (Gobierno del Estado de Guanajuato, 2009) a nivel Estatal y por Rosete et al. (2008), en un análisis de cambio de cobertura vegetal en la Península de Baja California, sobre la dinámica de cambio de uso de suelo y vegetación.

La dinámica de cambios, corresponde a las alteraciones a través del tiempo y representan a la superficie de vegetación o uso de suelo de 1970, que fue sustituida por el uso de suelo de 2007. El Cuadro 2 contiene en su margen izquierda el uso de suelo de 1970 y en la parte superior el uso de suelo o vegetación hacia el cual se efectuó la modificación de uso en 2007, expresado en hectáreas de superficie. De manera general, si sumamos la categorías de no cambio; es decir, 1 736 ha de área agrícola que continuó con esa función, se tiene una superficie de 15 416 ha que no tuvieron modificación de uso y 7 294 ha con cambios en el uso de suelo. Es decir, que 68% de la superficie estudiada no sufrió cambios lo cual es alto comparado a lo encontrado en estados del sur de México con 75% de cambio (Cortina et al. , 1998) o incluso el calculado a nivel nacional de 92-97% (Velázquez et al., 2002b).

Cambio de uso de suelo asociado a la deforestación

Una vez obtenidos los resultados sobre superficies de cambio de uso para cada categoría se asignaron los valores (Cuadro 3) de acuerdo al modelo de deforestación (Figura 2) propuesto por Velázquez et al. (2002a).

Este análisis está dirigido a diferenciar los cambios de vegetación atribuidos por actividades humanas hacia las coberturas vegetales existentes, se pueden considerar cambios favorables los correspondientes a la categoría 6 (revegetación) con 4 582 ha, lo cual representó 63% si tomamos en cuenta la superficie total de cambios (7 294 ha), y en menor medida cambios desfavorables con las categorías 1, 4 y 5 (alteración, degradación y deforestación, respectivamente). De igual forma, se obtuvieron 326 ha de superficie con falso cambio y 221 ha que representaron cambios hacia cuerpos de agua o presentaron fenómenos de erosión.

Cambio de uso de suelo asociado a actividades pecuarias

Sustituyendo la información de superficie del cuadro 2 por los valores del modelo pecuario (Figura 3), se obtuvo el Cuadro 4, que representa la matriz de cambios de uso relacionados con actividades pecuarias.

En este análisis se relacionó el efecto de la ganadería con los cambios de cobertura vegetal, al igual que en el análisis anterior se puede asignar una agrupación de valores para cambios favorables como revegetación (categoría 8), lo cual representó 1 041 ha, y cambios desfavorables relacionados a alteración, degradación y deforestación por cobertura antrópica, degradación y deforestación por ganadería (categorías 1, 4, 5, 6 y 7) con 4 561 ha. La superficie de errores de cambio es igual a la obtenida anteriormente (326 ha) y la categoría 0; es decir, sin cambio de categoría 9 verificó 1 367 ha respecto al modelo usado.

Lo anterior nos permite realizar una comparación entre los resultados de ambos modelos (deforestación e impacto pecuario), siendo mayor el cambio de cobertura vegetal generado por las actividades pecuarias, con 4 561 ha en comparación a los resultados generados por deforestación con 2 712 ha.

 

CONCLUSIONES

Las actividades que se realizan por parte de los habitantes del ANP Sierra de Lobos, se han manifestado en el uso de suelo que se está realizando en su área común con el norte del municipio de León, Guanajuato. En este uso, los pastizales, la agricultura, los cuerpos de agua y áreas urbanas que en conjunto reúnen la superficie de 9 620 ha, representan 42.4% del área de estudio. Destaca la disminución de superficie con vegetación de bosques de 4 870 a 4 770 ha, el incremento en 402 ha de matorrales y 540 ha de superficie con deterioro expresado en cárcavas, por la pérdida de vegetación y posteriormente de suelo.

Al eliminar las coberturas vegetales (bosque y matorral), se incrementa el riesgo de degradación de suelos por la acción de escurrimientos superficiales, que al pasar sobre suelos desnudos o con escaza vegetación, se provocará erosión y por ende la pérdida del mismo, lo cual repercutirá también en la calidad de los escurrimientos que llevarán consigo suelo, provocando así un azolve en presas y bordos (actualmente 506), restando la capacidad de producción de agua de la Sierra de Lobos para el municipio de León.

Por otra parte, se hace énfasis en el cambio de uso de áreas de cultivos de temporal, que han sido ocupadas por matorrales debido a la diseminación de estos por los animales en el pastoreo extensivo, que se reporta 85% de los habitantes del área de estudio y que puede ser una de las principales causas de la degradación de suelos y formación de cárcavas (Lambin, 1997).

Los cambios obtenidos en cobertura vegetal, indican una influencia de las actividades pecuarias en la presión de los recursos naturales, de acuerdo al modelo utilizado y reforzado por la presencia de un incrementó en pequeñas obras de captación, que generalmente son usados como abrevaderos en la región. También se destaca la conversión de 7 013 ha de diferentes coberturas hacia áreas de pastizal.

 

AGRADECIMIENTOS

Proyecto "Manejo Integral de los Recursos Naturales en el Ámbito de la Ciudad de León, Guanajuato"; CONACYT-CONAFOR 2006-01.

 

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