Fuegos y escalas

Claros por rayos

Incendios forestales

Ecología del Paisaje BásicaId: 001803

Juan C. Benavides

Escala en ecología del paisaje

Izaak Zonneveld

• Dimensiones de ecología del paisaje

– Topología: composición

– Geoesfericidad: relaciones globales

– Corología: flujos de información y energía

Izaak Zonneveld

Izaak Zonneveld

Izaak Zonneveld

5 types of Landscapes according to the level of human agency:

NATURAL LANDSCAPES (Conservation systems, and no human presence areas)

MANAGED LANDSCAPES (Extensive Extractive systems, affects composition but not

basic functioning of ecosystem)

CULTIVATED LANDSCAPES (Farming systems: cropping, grazing, forestry, mixed)

SUBURBAN LANDSCAPES (Settlement systems, Farming systems, Recreational

systems)

URBAN LANDSCAPES (Dense Settlement systems)

Izaak Zonneveld

Andres Etter

CLIMATE

VEGETATIONHUMANS

SOIL

HIDROLOGY

LITOLOGY

FAUNA

TOPOGRAPHY

LANDSCAPE

M, E, I

t

Etter (1993), adaptado de Zonneveld (1979)

VISIBLE MATERIALEXPRESSION

Izaak Zonneveld-Land Unit

• La unidad de tierra (land unit)

– Topologico: Land unit structure

– Corologico: land unit relationships

• Transferencia de conocimiento

– Evaluación

• Elementos cartográfico

– Unidad mapeable

Biogeografía de islas

• MacArthur & Wilson 1963,1967• Parches como islas

Fragmentación: Metapoblaciones y complejidad de la fragmentación

• Habilidad de una especie para migrar entre fragmentos

• Efecto de borde

• Conectividad

• Tipo de matriz que rodea los fragmentos

Geografía

• Geoecología

• GIScience– Tecnología en GIS

• Herramientas analíticas

• Ciencias humanas– La inclusión de la

dimensión humana en la heterogeneidad de los paisajes

Geografía

Paisaje y territorio

• Ecología del paisaje nace de ambientes transformados por el hombre

• Paisaje= estructura espacial (ambiente físico + biótico)

• Territorio= sociedad (ambiente físico + biótico)

Humedales paramos Cultivos de cafe

Territorio

• La percepción de la sociedad de los paisajes no solo es a través del uso directo

– Simbolismo

– Patrimonio

– Apropiación cultural

Tecnología-ley de Moore

http://i0.wp.com/thetechguysblog.com/wp-content/uploads/2015/01/Chart-III-8-Moores-Law-Over-199-Years-And-Going-Strong.png

Estadística• Estadística espacial• Autocorrelación espacial

– Observaciones de localidades cercanas son mas similares entre si que con localidades lejanas

Escala

“A real environment has a hierarchical structure. That is to say, it is like a checkerboard of habitats, each square of which has, on closer examination, its own checkerboard structure of component subhabitats. And even the tiny squares of these component checkerboards are revealed as themselves checkerboards, and so on. All environments have this kind of complexity, but not all have equal amounts of it.”MacArthur 1972

Rivera, 2013

Manual delimitaciónde páramos

Escala

Delcourt et al. 1983

Escala• Dimensión espacial o temporal de un objeto

• Dos características:

– Grano= Resolución o nivel de detalle

– Extensión = Tamaño del área estudiada

http://assets.panda.org/img/original/deforestation_in_the_amazon_map_min.jpg

Norte del Cesar (Landsat path 8, row 54)

Escala

∆ Resolución

∆ Tamaño

Escala ∆ Tamaño http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/documents/Metrics/Area%20-%20Density%20-%20Edge%20Metrics/Metrics/C9%20-%20LSI.htm

Escala ∆ Resolución

Escala

• Desarrollo en GIS lleva a nuevas maneras de entender el paisaje (tecnología llevando a la ciencia)

• Diferentes tipos de sensores tienen diferente grano y extensión– Satélites– Drones

Landsatpixel=30m

MODIS pixel=250m

Escala• Escala cartográfica: Grado de reducción

espacial

– Mayor escala = Mayor resolución

– Menor escala = Peor resolución

Que puede usted representar con una escala 1:500.000?

ó 1:10.000?

Escalas y jerarquías• Sistema de organización

donde los niveles superiores limitan o controlan la respuesta de niveles inferiores

• Los sistemas están compuestos de subsistemas

• La agregación de subsistemas da origen a propiedades emergentes

• Los niveles de una jerarquía están definidos por las tasas o frecuencias de sus procesos particulares

Escalas y jerarquías

• Análisis de propiedades emergentes requiere al menos tres niveles de jerarquía distintos

Escalas espaciales

Generalizando las respuestas de las especies al clima

Robert K. Colwell et al. Science 2008;322:258-261

Cuál es la temperatura que actúa sobre las especies?

Escalas temporales

• La dirección de una propiedad del ecosistema puede cambiar cuando se consideran diferentes escalas temporales

Escalas espaciales

https://www.allaboutbirds.org/guide/PHOTO/LARGE/least.jpg

Extrapolación• Limitada en ecología del

paisaje a las jerarquías y escalas estudiadas

– Los cambios de las respuestas a diferentes escalas

– Propiedades emergentes de la agregación de subsistemas

Variable x (i.e. Indice de conectividad)V

aria

ble

y (

ie. D

iver

sid

ad)

Limite espacial o temporal de la

medición

Escalamiento

• Variables del sistema medidas a una escala son llevadas a escalas superiores solo multiplicando por el area– “Paint by numbers”

– Biomasa de arboles un 1 ha es usada como base para biomasa en un bosque de 5.000 ha

Escalamiento• Sin embargo

escalamiento puede reflejar un proceso natural si se considera como un proceso aditivo o controlado por una jerarquía superior

Escalamiento• Escalamiento tambien

ocurre hacia jerarquías inferiores

• Precipitación que llega a las plantas

– Lluvia en valles interandinos

Variabilidad de la precipitación (mm d-1) en una microcuenca

Escalamiento

• Sin embargo escalamiento puede reflejar un proceso natural si se considera como un proceso aditivo o controlado por una jerarquía superior

Escala humana

• Resolución mínima– Mínima escala de manejo

• Tamaño– Área total manejada

https://sites.google.com/site/paisajessonorosdeltuparro/_/rsrc/1294647648464/home/ecologiacustica/mapa%20%20pnn.png

Escalamiento

• Diseño de reservas usando ecología del paisaje

• Las especies difieren en como responden al paisaje

• Respuesta de las metapoblaciones a cambios en el paisaje

• Índices del paisaje escalados ecológicamente

• Ecologically scaled landscape índices (ESLI)

Escalamiento

Incidencia de una especie el balance entre colonización y extincion

Escalamiento

Capacidad de carga en parche i de especie s

Escalamiento

Conectividad promedio parches para especie S

Conectividad de especie S entre parches i jA = áreaD = distancia entre parchesAlfa = índice de movilidad

Escalamiento

Escalamiento

Escalamiento

Escalamiento

Escalamiento

Escalamiento

Un problema de resolución?

Un problema de resolución?

Un problema de resolución?

Un problema de resolución?

• Cuales son los orígenes de la deforestación?

• Como modificar las políticas publicas a dos resoluciones?

Estructura del paisaje

• Clima

• Geomorfología

• Suelos

• Interacciones bióticas

• Influencia de organismos dominantes (el hombre)

Matriz

Bosque

Bosques bajos

Pasto

Cambios en condiciones atmosféricasPrecipitaciónNubosidad

Temperatura

http://cfs13.tistory.com/original/20/tistory/2009/01/20/12/26/4975444db738a

Infraestructura

Clima

• Controlado por:

• Latitud

• Continentalidad– Que tan lejos y que

tipo de corrientes (vientos) tiene el mar

– Mientras mas alejado del mar, mayores fluctuaciones en temperatura

A=latitud, ᵩ=diferencia en temphttp://www.fao.org/nr/climpag/globgrids/kc_commondata_en.asp

Clima• No solo clima en el presente

– Paleoclimas

– Retrocesos glaciares

– Cambios en precipitación

Clima• No solo clima en el presente

– Cambios en eventos extremos

Mas antiguo

Clima• No solo clima en el presente

Clima• Efecto sobre perturbaciones

• Fuegos, inundaciones

• Paisaje no solo es modificado por los limites climáticos

Geomorfología

• Establecimiento de plantas

• Humedad

• Temperatura

• Elevación

• Pendiente

• Orientación (aspecto)

Tienen un efecto sobre

Vegetación en laderas de colinas en la Isla de Vieques PR

Geomorfología

Vegetación en laderas de colinas en la Isla de Vieques PR

PastosArbustos

ArbolesArbustos

Geomorfología

• Concavidad

• Escorrentía superficial

• Acumulación de agua

Geomorfología

• Concavidad

• Escorrentía superficial

• Acumulación de agua

Emergencia escorrentía subterranea

Geomorfología

• Pendiente

• Aspecto

• Deslizamientos

Geomorfología

• Elevación y pendiente a lo largo de los Andes sur de Colombia

• A mayor pendiente mayor probabilidad de deslizamientos

• Tipos de vegetación de sucesión temprana

Suelos

• Proveen o limitan nutrientes

• Proveen agua a la vegetación

• En ambientes acuáticos los suelos circundantes tienen un efecto sobre la calidad y tipo de agua

Arenas blancas

Plano de inundación

Suelos

Planos inundables

Arenas blancas

Ambos sitios inundados la diferencia es el tipo de sueloArenas blancas < nutrientesArenas blancas > drenaje

Reconocer patrones ecologícos

Linking PATTERN and PROCESS

FORM FUNCTION

El lenguaje de los paisajes(humano vs maquina)

69

Digital - Visual ??

70

Impactos de política, legislación, incentivos y

control/gobierno

? Rates, configuration,consequences