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CreCimiento urbano y ConfiguraCión del paisaje
Evaluación de los cambios en el uso y cobertura del suelo y su relación con la dinámica espacio-temporal
del paisaje en la zona de expansión urbana de Ciudad Juárez, Chihuahua
Universidad aUtónoma de CiUdad JUárez
Javier sánchez CarlosRector
david ramírez PereaSecretario General
Laura Galicia roblesDirectora del Instituto de Arquitectura, Diseño y Arte
martha Patricia Barraza de andaCoordinadora General de Investigación y Posgrado
servando Pineda JaimesDirector General de Difusión Cultural
y Divulgación Científica
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
CreCimiento urbano y ConfiguraCión del paisaje
Evaluación de los cambios en el uso y cobertura del suelo y su relación con la dinámica espacio-temporal
del paisaje en la zona de expansión urbana de Ciudad Juárez, Chihuahua
ÉriCk sánChez flores
alfredo granados olivas
javier Chávez
maría isabel villegas martínez
reyna Cristina mendoza terrazas
CoordinaCión General de investiGaCión y PosGrado
Lisbeily Domínguez Ruvalcaba Coordinadora de la ColeCCión
Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua: evaluación de los cambios en el uso y cobertura del suelo y su relación con la dinámica espacio-temporal del paisaje en la zona de expansión urbana de Ciudad Juárez, Chihuahua / Érick sánchez-Flores… et al. — Ciu-dad Juárez, Chih. : Universidad autónoma de Ciudad Juárez, 2010. — (Colec-ción textos Universitarios, serie investigación)
28 p.; 30 cm.
incluye bibliografíaColección reportes técnicos de investigación isBn: 978-607-7953-80-7serie iada, vol. 1, isBn: 978-607-7953-81-4
el objetivo de este trabajo, fue evaluar los cambios en la dinámica de
ocupación del suelo y su expresión en la estructura del paisaje mediante la aplicación de herramientas geotecnológicas. esta evaluación se llevó a cabo por medio de la utilización de imágenes de satélite de alta resolución del periodo 2001-2006, caracterizado por un intenso crecimiento de la superficie urbana.
investigadores: erick sánchez Flores, alfredo Granados olivas, Javier Chávez, maría isabel villegas martínez, reyna Cristina mendoza terrazas.
1. Cambios de uso del suelo – Ciudad Juárez, Chihuahua – evaluación. – 2. Crecimiento urbano – Ciudad Juárez, Chihuahua. – 3. dinámica del paisaje – Ciudad Juárez.
Ht169.C583 C74 2010
Primera edición, 2011© 2011 Universidad autónoma de Ciudad Juárezav. Plutarco elías Calles 1210Fovissste Chamizal, C.P. 32310Ciudad Juárez, Chihuahua, méxicotel. +52 (656) 688 2260
http://www2.uacj.mx/publicaciones
apoyado con recursos PiFid.r. © 2011 Érick sánchez Flores, alfredo Granados olivas, Javier Chávez,maría isabel villegas martínez, reyna Cristina mendoza terrazasLa edición, diseño y producción editorial de este documento estuvo a cargo de la dirección General de difusión Cultural y divulgación Científica, a través de la subdirección de Publicaciones Corrección: Jorge Hernández martínezDiagramación: diana Prado GonzálezDiseño de cubierta: diana Prado González
rti-FX-04
índiCe
Resumen 7Palabras clave 8Usuarios potenciales 8Reconocimientos 8
i. introduCCión
ii. planteamiento
Datos y métodos de estudio 12Área de estudio 12Procesamiento de las imágenes de satélite
para el análisis de los usos y coberturas del suelo 13Clasificación y detección de los CUCS 14Métricas del paisaje 15
Tabla 1. Métricas del paisaje seleccionadas de Fragstats (McGarigal y Marks, 1995) 15
iii. resultados
Clasificación y evaluación de los CUCS 17Dinámica del paisaje resultado de los CUCS 20
Tabla 2. Métricas del paisaje calculadas de las clasificaciones de uso y cobertura del suelo de 2001 y 2006 20
iv. ConClusiones
Bibliografía 25
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resumen
Los cada vez más graves problemas ambientales y sus efectos ecológicos, eco-nómicos y sociales, han motivado el establecimiento de un consenso respecto a la necesidad de estudiar y entender a fondo las consecuencias que se pro-ducen en los procesos de intervención de la sociedad sobre la naturaleza.
Las evidencias en torno a los efectos de las actividades humanas en el equilibrio de los sistemas terrestres, a escala global, han reforzado el consenso acerca de una crisis ambiental generalizada. algunas de las causas e impactos interconectados de este proceso, incluyen la reducción y destrucción de hábitats, la alteración de ciclos bio-geoquímicos, la disminución del albedo y el aumento de la temperatura superficial.
en este sentido, los cambios en la cobertura y uso del suelo asociados a los procesos de urbanización, representan en todo el mundo una de las formas más severas de al-teración de los ecosistemas. estos cambios generalmente están ligados a otras formas de degradación ambiental, que afectan la calidad de los servicios y bienes ambienta-les, y, por lo tanto, repercuten en la calidad de vida de la sociedad.
en las últimas décadas, han surgido diferentes alternativas tecnológicas para el monitoreo oportuno y preciso de los cambios en la cobertura y uso del suelo, indis-pensable para entender las complejas relaciones de los sistemas socioeconómicos y naturales, sobre todo en las áreas de rápida expansión urbana. tecnologías como los sistemas de percepción remota, apoyados en el uso de satélites de alta resolución, han facilitado la tarea de monitorear la expansión de las ciudades y la fragmentación de los ecosistemas periurbanos, sobre todo en áreas con una alta dinámica económica por su situación geopolítica, como las franjas fronterizas.
en este contexto, el acelerado crecimiento de Ciudad Juárez, Chihuahua, en la frontera norte de méxico con estados Unidos, por la falta de un apego a esquemas de crecimiento racional, ha puesto en evidencia alteraciones en la estructura y función natural de los ecosistemas periurbanos, que son el resultado directo de los cambios en la cobertura y uso del suelo.
el objetivo de este trabajo, fue evaluar los cambios en la dinámica de ocupación del suelo y su expresión en la estructura del paisaje mediante la aplicación de herra-mientas geotecnológicas. esta evaluación se llevó a cabo por medio de la utilización
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua resumen
de imágenes de satélite de alta resolución del periodo 2001-2006, caracterizado por un intenso crecimiento de la superficie urbana.
La extracción de los usos y coberturas del suelo, se realizó mediante la interpre-tación de las imágenes, utilizando un enfoque de clasificación supervisada basado en objetos. La dinámica del paisaje, expresión espacio-temporal de los cambios en el territorio, se evaluó bajo el enfoque de la ecología del paisaje, utilizando medidas de organización espacial de los diferentes usos y coberturas extraídos.
Los resultados muestran un incremento en la fragmentación del paisaje en las áreas de crecimiento urbano, así como una estrecha correlación con la localización de problemas ambientales, incluidas recientes inundaciones. a pesar de la eviden-cia encontrada, el establecimiento de relaciones más robustas entre el carácter del proceso de urbanización que está ocurriendo y sus efectos en la dinámica del paisaje, requiere de un mayor periodo de análisis y la utilización de otras fuentes de datos, que proporcionen mayores evidencias de los efectos de conversión del suelo sobre la estructura y función del paisaje a diversas escalas.
Palabras clave:
Urbanización, cambios en el uso y cobertura del suelo, dinámica del paisaje.
Usuarios potenciales:
Los programas de posgrado relacionados con los estudios territoriales en la UaCJ y otras universidades; las instancias de planeación locales.
Reconocimientos:
este trabajo fue financiando por la beca de apoyo a la reincorporación de ex be-carios Promep UaCJ-eXB-164 y el Proyecto de Fortalecimiento institucional 2005-1003. se agradece y reconoce la participación de los estudiantes de arquitectura de la UaCJ: mónica velo olivas y ricardo iván sosa velázquez.
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua resumen
i. introduCCión
entre la comunidad científica y la sociedad, existe cada vez más un consenso generalizado acerca de la importancia de estudiar y entender las relaciones que se originan en los procesos de intervención de la sociedad sobre la natu-raleza. de la misma forma, se reconoce la necesidad de abordar los graves
problemas ambientales y los efectos económicos, sociales y ecológicos que resultan de estos procesos, a la luz de los nuevos enfoques propuestos por las disciplinas vincula-das al estudio integral de las interacciones entre los sistemas humanos y naturales.
en la historia de la humanidad, le tomó a la población mundial 12 mil años al-canzar los 1000 millones de habitantes, desde el surgimiento de la agricultura como inicio de la sedentarización del hombre, hasta 1800, poco después del inicio de la revolución industrial. a partir de este punto, la población se duplicó después de poco más de un siglo en 1930, y alcanzó los 3000 millones, sólo después de 30 años en 1960. desde esta fecha, la población mundial ha aumentado en 1000 millones cada 12 a 15 años, alcanzando los 6450 millones para 2005 (Un-HaBitat, 2003). Considerando este ritmo de crecimiento, es fácil intuir que la satisfacción de las necesidades de una población en franco aumento ha impuesto grandes presiones sobre los sistemas natu-rales, creando desbalances que hoy plantean retos a escala planetaria.
entre las diferentes formas de alteración derivadas de la intervención del hombre sobre la naturaleza, los cambios en el uso y cobertura del suelo (CUCs) ligados a los procesos de urbanización, son considerados una de las formas más severas de afec-tación de los ecosistemas (Watson et al., 2000). La urbanización es considerada en sí una de las fuerzas antropogénicas más poderosas y visibles sobre el planeta, cuya influencia sobre el medio ambiente se manifiesta a escalas local, regional y global (Christensen et al., 2003). de hecho, las áreas urbanas densamente pobladas repre-sentan uno de los ambientes terrestres más alterados, debido a la forma y velocidad con las que se da el proceso de transformación de uso del suelo.
de acuerdo con la onU, en la segunda mitad del siglo XX, la población urbana en todo el mundo casi se cuadriplicó de 732 millones en 1950 a 2800 millones en
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua 11
2000. Para 2005, el 49% de la población mundial, 3180 millones de habitantes, vivía en ciudades. en 2008, por primera vez en la historia de la humanidad, la población mundial cruzó el umbral y más de la mitad de sus habitantes vive ya en áreas urbanas (Lee, 2007). este hecho constituye un verdadero hito en la historia de la civilización, que además de traer consigo enormes implicaciones socioeconómicas, habla de la demanda cada vez mayor de suelo para la construcción de espacios urbanos. así, el acelerado crecimiento de la población urbana, se instala entonces como un factor de-terminante en la transformación de los usos de suelo naturales a urbanos en todo el mundo.
Por esta razón, el monitoreo de la dinámica espacio-temporal del uso del suelo ligada a los ambientes urbanos, es de gran importancia para entender los efectos de esta transformación sobre las variables que integran el medio ambiente como un sistema interconectado y en frágil equilibrio. tal es la importancia de esta tarea, que incluso ha motivado el surgimiento de nuevas subdisciplinas dedicadas enteramente a evaluar los impactos derivados de los CUCs, así como a estudiar los mecanismos biofísicos y humanos que los producen (rindfuss et al., 2005). entre estas subdisci-plinas, es importante destacar el papel que en las últimas decadas han desempeñado las geotecnologías, en particular los sistemas de percepción remota, para monitorear de forma exacta y oportuna las tendencias espacio-temporales del uso y cobertura del suelo en las áreas de expansión urbana.
Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua 11
ii. planteamiento
debido a sus ventajas inherentes, que incluyen la visión sinóptica del terri-torio, la cobertura multitemporal y la facilidad de procesamiento en for-mato digital, los sistemas de percepción remota constituyen ya una herra-mienta estándar en el estudio de los CUCs (Lu et al., 2004). en el ámbito
de la percepción remota, estos cambios pueden detectarse mediante la diferencia en los valores de reflectancia de dos objetos registrados en dos fechas distintas (Lambin y strahler, 1994). Una vez que los cambios __derivados, por ejemplo, de un proceso de urbanización__ son detectados, las unidades espaciales resultantes con usos y co-berturas de suelo homogéneas, pueden ser concebidas como unidades de paisaje y utilizadas para evaluar la reconfiguración del territorio.
en el contexto anterior, la ecología del paisaje provee el marco conceptual y la metodología para analizar la configuración espacial de las unidades de paisaje y sus complejas relaciones con los procesos ecológicos y los riesgos ambientales (turner et al., 2001). dentro de este enfoque, los paisajes pueden ser entendidos como ensam-bles compuestos espacialmente de áreas o regiones de diferentes tipos en el territorio. estas áreas usualmente representan espacios discretos con condiciones ambientales relativamente homogéneas a una escala particular, como las que representan las di-ferentes coberturas del suelo (Forman y Godron, 1986; Forman, 1995).
Los CUCs representan subsecuentemente cambios en la configuración del paisa-je natural, que a su vez tienen efectos en el funcionamiento de servicios ecológicos críticos como el abasto y regulación de agua superficial y subterránea; el control de la erosión y retención de sedimentos; la asimilación de desechos; los procesos de for-mación del suelo; el abasto de recursos genéticos; y la provisión de oportunidades de recreación y esparcimiento (Costanza et al., 1997; Luck et al., 2001).
La capacidad del paisaje natural para desarrollar estas funciones, está determi-nada por tres características principales: 1) estructura, relacionada con su forma, ta-maño, número y configuración; 2) función, que determina las interacciones entre los elementos espaciales en términos de los flujos de energía y materia; y 3) cambio, que considera las alteraciones de la estructura y función en el tiempo (turner, 2005). es-tas características pueden ser evaluadas mediante medidas cuantitativas o “métricas”
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua ii. planteamientoii. planteamiento
de los patrones del paisaje, que revelan diferentes aspectos de la función de los ecosis-temas (o’neill et al., 1988). de esta forma, la integración de la ecología del paisaje y la percepción remota, puede ser muy útil para una evaluación exacta y oportuna de la dinámica y función del paisaje derivadas de los CUCs (Crews-meyer, 2002).
Los efectos de la fragmentación en la estructura y función del paisaje, derivados de los CUCs recientes en la porción mexicana de la región Paso del norte, no han sido estudiados exhaustivamente. se han investigado de forma individual algunos de los efectos relacionados, como los riesgos hidrometeorológicos (Granados-olivas, 2006); la disminución en la recarga de los acuíferos (sheng et al., 2001); las pérdidas de hábi-tat y biodiversidad (PronatUra, 2002); y la reducción en la productividad agrícola (salas-Plata et al., 2004). sin embargo, es necesario avanzar hacia una comprensión integral de la relación de estos efectos con los CUCs. a pesar de los esfuerzos por diri-gir el crecimiento urbano y la asignación de usos de suelo, de acuerdo con el potencial y las limitantes físicas del territorio (imiP, 2003), existe un conocimiento incompleto de los efectos que la urbanización no planificada podría tener sobre el paisaje.
el objetivo de este trabajo, consistió en identificar los CUCs en el área de cre-cimiento de Ciudad Juárez, Chihuahua, y evaluar sus efectos en la estructura del paisaje. Para este propósito, se partió de la hipótesis derivada de la evidencia empí-rica, que indica que los CUCs asociados a la urbanización podrían estar afectando la estructura y función del paisaje en el área de estudio.
Datos y métodos de estudio
Para este trabajo, se utilizó un enfoque de clasificación supervisada basada en objetos para extraer categorías de uso y cobertura del suelo de imágenes de satélite de alta resolución de una zona de expansión urbana en la frontera méxico-estados Unidos. Luego de la clasificación, se llevó a cabo un proceso de ajuste manual de los objetos extraídos, basado en la interpretación visual de las propias imágenes. Las clases resultantes, se compararon para detectar cambios significativos en las características del suelo ligadas al proceso de urbanización. Finalmente, utilizando el enfoque de la ecología del paisaje, las clases individuales se procesaron para medir los cambios en sus atributos espaciales, que permitieran detectar alteraciones en la estructura y función del paisaje.
Área de estudio
Ciudad Juárez, Chihuahua, es una ciudad en crecimiento localizada en la ribera sur del río Bravo, en las planicies septentrionales del desierto chihuahuense. Con una población de más de 1 300 000 habitantes y una superficie aproximada de 290
Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua ii. planteamiento
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ii. planteamiento
km2, Juárez es una de las ciudades más importantes de méxico. Por su localización estratégica en la frontera internacional de méxico con estados Unidos y su actividad económica dominada por la industria maquiladora, esta ciudad atrae a más de 20 mil personas cada año (ineGi, 2005).
este ritmo de crecimiento impuso una enorme presión en las zonas desérticas necesarias para la expansión de los usos residenciales e industriales alrededor de la ciudad, propiciando una acelerada fragmentación del paisaje (Liverman y Breuing, 1999). se estima que aproximadamente 450 ha de tierra, fueron incorporadas a la ciudad cada año desde 2002.
el área específica de estudio de este proyecto, se localiza en la zona suroriente de Ciudad Juárez, hacia donde se concentran las tendencias de crecimiento, con el 70% de la urbanización ocurrida en los últimos cinco años (figura 1).
Figura 1. Área de estudio en la zona suroriente de Ciudad Juárez, Chih.Imagen de fondo ASTER 2001, RGB 241
Procesamiento de las imágenes de satélite para el análisis de los usos y coberturas del suelo
en este estudio, se utilizaron imágenes multiespectrales de alta resolución del sensor QuickBird colectadas en noviembre de 2001 y agosto de 2006, las cuales se adquirieron corregidas radiométricamente con valores de radiancia en el sensor y un nivel de cuantización de 11 bits.
texas
new mexicoarizona
sonora
Chihuahua
Coahuila
área de estudio
Ciudad Juárez, Chih.
el Paso, tx.
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua ii. planteamientoii. planteamiento
el primer paso en su procesamiento fue el corregistro de las escenas de las dos fe-chas, con un error medio cuadrático de 0.31 m. ambas escenas fueron referenciadas en el sistema de coordenadas Utm de la zona 13 norte, datum WGs84. el siguiente paso fue el remuestreo de las bandas multiespectrales de 2.44 m a 0.7 m, con la utili-zación de la banda pancromática (King y Wang, 2001).
Las diferencias en iluminación entre escenas, se resolvieron aplicando el proceso de igualación de histogramas. Ya que no existieron parámetros para una corrección atmosférica absoluta, únicamente se aplicó una convolución genérica inversa de dis-persión puntual para eliminar el efecto de bruma en la atmósfera.
Clasificación y detección de los CUCS
Para extraer las clases de uso y cobertura del suelo de las imágenes de ambas fe-chas, se utilizó una técnica de clasificación supervisada basada en objetos, disponible en Feature Extraction de envi ©. Con esta herramienta, las imágenes se segmen-taron para obtener regiones que delimitan objetos individuales en la escena. debido a la alta resolución espacial de las imágenes, fue necesario fusionar los objetos más pequeños para obtener áreas más uniformes (figura 2). Una vez segmentadas las imágenes, se calcularon los atributos espaciales, espectrales y texturales de los obje-tos, para apoyar el proceso de clasificación.
La clasificación se llevó a cabo con base en la selección interactiva de muestras repre-sentativas de las clases principales, utilizando el algoritmo del vecino cercano K, con un parámetro de clasificación de tres vecinos. de esta forma, los datos en un espacio de n dimensiones definidas por el número de atributos de los objetos, consideran los valores de los tres vecinos más cercanos para asignar un objeto a una clase determinada.
La clasificación se realizó en dos fases, extrayendo primero clases de tipo natural y urbano, y luego las más representativas del área de estudio. La evaluación de exac-titud de esta clasificación, se hizo con una muestra de puntos distribuidos aleatoria-mente y obtenidos en campo con GPs. Finalmente, los resultados de clasificación de ambas fechas, se compararon con Land Change Modeler ©, para detectar los CUCs que se presentaron en forma de gráficas y estadísticas para cada clase de uso y co-bertura.
Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua ii. planteamiento
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ii. planteamiento
Figura 2. Ejemplo de la segmentación de la imagen QuickBird 2006 con un parámetro de 77.5 y un parámetro de fusión de 91.7 (Sánchez Flores et al., 2008)
Métricas del paisaje
Las métricas del paisaje seleccionadas para el estudio, se basaron en las propues-tas por mcGarigal y marks (1995) y se calcularon con el programa Fragstats ©, para análisis de patrones espaciales en conjuntos de datos raster.
Las métricas elegidas fueron aquellas capaces de proveer una idea de los efectos de la urbanización en la estructura y función del paisaje natural en el área de estudio (tabla 1).
Tabla 1. métricas del paisaje seleccionadas de Fragstats (mcGarigal y marks, 1995)
Métrica Clave Descripción
Densidad de regiones PD Mide el número de regiones por cada 100 hectáreas
Índice de la región más grande
LPI Cuantifica el porcentaje de área total ocupado por la región más grande
Número de regiones NP Mide la fragmentación del paisaje
Índice de contigüidad CONTIG Evalúa la contigüidad de las celdas dentro de una región
Índice de forma SHAPE Mide la complejidad de la forma
Índice de contagio CONTAG Mide el nivel de compactación
Índice de división del paisaje
DIVISIÓNMide la probabilidad de que dos celdas elegidas al azar no pertenezcan a la misma región
Índice de conectividad CONNECTRepresenta el porcentaje de conexiones funcionales entre regiones del mismo tipo dentro de un radio de 100 m
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iii. resultados
Clasificación y evaluación de los CUCS
en una primera aproximación, se produjo un modelo de uso y cobertura del suelo para cada año, utilizando solamente dos clases: natural y urbano, para observar el comportamiento general en la dinámica del suelo durante el periodo de estudio.
en 2001, el 90.4% de los usos se clasificaron como de carácter natural, mientras que el 9.5% fueron urbanos (figura 3a). en 2006, se revirtió la tendencia y el 39.3% del área de análisis estaba ocupada ya por usos de tipo urbano (figura 3b). esto implica una disminución del 30% en la cobertura natural del suelo y una tasa aproximada de crecimiento de 24 ha por año, muy por debajo de la tasa de crecimiento estimada para toda la ciudad. sin embargo, debido a su distribución discontinua, esta urbanización del suelo muestra una clara fragmentación de las unidades de paisaje natural consoli-dadas.
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua iii. resultadosiii. resultados
Figura 3. Clasificación genérica de los usos de suelo natural y urbano de una porción del área de estudio. Modelo de 2001 (a), 2006 (b) y cambios en el periodo de estudio (c)
a b
c
natural
Urbano
natural
Urbano
natural-natural
Urbano-Urbano
natural-Urbano
60.67 %
90.47 %
39.32 %
9.52 %
0 20 40 60 80 100
natural
Urbano
2006
2001
Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua iii. resultados
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iii. resultados
en una segunda clasificación más detallada, se identificaron los siguientes usos y coberturas del suelo para cada fecha: matorral, matorral disperso, pasto, suelo seco, suelo húmedo, agua, pavimento, residencial e industrial (figura 4). debido a la diver-sidad de los materiales de las superficies urbanas, estas clases se generalizaron uti-lizando técnicas de integración de polígonos en sistemas de información geográfica, para eliminar áreas menores a 50 m2 y evitar confusiones en la interpretación final de las clases.
La exactitud de estos modelos, evaluada con puntos de verificación en campo, fue de 80.41% para el de 2001 y de 77.32% para el de 2006, por arriba de lo que arrojaron pruebas de clasificación basadas únicamente en atributos espectrales.
Figura 4. Clasificación de los usos y coberturas del suelo de 2001 y 2006 en una porción del área de estudio
Los resultados de la clasificación muestran un aumento considerable en los usos de tipo urbano, principalmente pavimento y residencial, y una reducción importante de las áreas de matorral entre 2001 y 2006 (figura 5). además, se registró un aumento en las áreas de suelo expuesto, debido a la apertura de nuevos espacios para urbanización. otro rasgo importante es el aumento de las áreas de matorral disperso, probablemente como respuesta a años secos anteriores a 2006.
2006 2006
matorral disperso suelo húmedo industrialmatorral suelo seco PavimentoPasto agua residencial
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua iv. ConClusiones
Figura 5. Cambios en las clases de uso y cobertura del suelo ocurridos entre 2001 y 2006 en el área de estudio
Dinámica del paisaje resultado de los CUCS
Las métricas elegidas y calculadas a partir de las regiones de uso y cobertura del suelo, resultado de la clasificación inicial entre usos naturales y urbanos, muestran en general un aumento en la fragmentación del paisaje (tabla 2). el número de regio-nes (nP), de hecho se incrementó en 250% entre las dos fechas. esto indica un intenso proceso de apertura de áreas de matorral desértico para urbanización. muchas de las pequeñas regiones de suelo expuesto extraídas en 2006, fueron identificadas como áreas de relleno y caminos sin pavimentar relacionados con la construcción de nuevos desarrollos residenciales.
Consecuentemente, la densidad de regiones (Pd) se incrementó de 72.44 a 182.55 por cada 100 ha. La complejidad en la forma de las regiones (sHaPe), también regis-tró un pequeño incremento, debido a la apertura de nuevos espacios y a la mezcla de usos típicos de las áreas urbanas.
Tabla 2. métricas del paisaje calculadas de las clasificaciones de uso y cobertura del suelo de 2001 y 2006
Año NP PD SHAPE CONTIG CONTAG CONNECT DIVISIÓN
2002 275 72.44 2.09 0.83 71.66 9.64 0.59
2007 693 182.55 2.18 0.64 44.84 3.38 0.73
el Índice de contigüidad (ContiG), que representa la conexión especial entre las celdas de una misma región, disminuyó en 22.9%. esto podría confirmar el patrón de
iii. resultados
2006
2001
80
70
60
50
40%
30
20
10
0
suelo húmedo
industrial
matorral
suelo seco
Pavimento
matorral disp
ersoPasto
residencial
agua
Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua iv. ConClusiones
21apertura de nuevas áreas urbanas y revelar también limitaciones en el protocolo de asig-nación de pequeñas regiones dentro de las grandes zonas urbanas consolidadas.
el nivel de compactación medido por el Índice de contagio (ContaG) con un rango de 0 a 100, muestra una disminución aún menor, en su mayoría por el efecto de las nue-vas avenidas que dividen las grandes regiones naturales en la clasificación de 2006.
el Índice de conectividad (ConneCt), que representa el porcentaje de uniones fun-cionales entre las regiones de un mismo tipo, fue muy bajo en ambas fechas, en parte por el hecho de considerar sólo dos clases en el análisis; sin embargo, este índice dis-minuyó aún más en 2006, lo que se confirma por el incremento del 14% en el Índice de división del paisaje.
Los efectos de esta fragmentación en el paisaje natural, podrían tener diferentes implicaciones en su función. Por ejemplo, la remoción de la cobertura vegetal y la al-teración de las condiciones topográficas para la apertura de áreas urbanas, sin la in-fraestructura apropiada, podría alterar las condiciones de escurrimiento superficial y aumentar la vulnerabilidad a los riesgos por inundación. esto puede ser confirmado por la presencia de grandes áreas inundadas en la imagen de 2006, confinadas por avenidas y alteraciones del terreno para el desarrollo residencial e industrial.
desde la perspectiva ecológica, un aumento en la fragmentación del paisaje po-dría afectar funciones vitales de los ecosistemas, como el intercambio de materia y nutrientes, los procesos de formación de suelo, la preservación de cadenas tróficas y la provisión de hábitats a pequeñas especies. sin embargo, confirmar estos efectos de la fragmentación del paisaje, requiere de una evaluación más precisa mediante estudios empíricos a diferentes escalas.
iii. resultados
23
23
iv. ConClusiones
el uso y la cobertura del suelo en la porción mexicana de la región Paso del norte, cambiaron dramáticamente en el periodo de 2001 a 2006. Los usos de carácter urbano, se incrementaron en un tercio del área en la for-ma de pequeñas y grandes regiones, que provocaron un incremento de la
fragmentación en el paisaje natural, en su mayoría representado por comunidades de matorral desértico. esta tendencia se confirmó en todas las métricas del paisaje seleccionadas para el estudio.
algunos de los efectos de esta sobrefragmentación, podrían estar vinculados con riesgos físicos para las nuevas áreas residenciales y con la alteración de funciones ecológicas imperceptibles esenciales para la provisión de servicios ambientales.
este estudio muestra un enfoque de integración de los sistemas de percepción remota y la ecología del paisaje, para avanzar en el entendimiento de las relaciones entre los CUCs y la estructura y función del paisaje. es importante reconocer, sin embargo, que se necesita un periodo de análisis mucho mayor y combinar la eviden-cia de estudios empíricos sobre los efectos en las funciones ecológicas, para establecer relaciones más robustas entre el carácter de los CUCs recientes y la dinámica del paisaje en el área de estudio.
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Crecimiento urbano y configuración del paisaje en Ciudad Juárez, Chihuahua bibliografía
