Resumen de Efectos ecológicos del cambio de uso del suelo en el espacio natural de la Sierra de Ancares (León): análisis de cambios mediante SIG y teledetección

José Manuel Álvarez Martínez, Susana Suárez Seoane, J.J. Stoorvogel, Estanislao de Luis Calabuig

• español

  Durante las últimas décadas, diversos factores ambientales y socioeconómicos han modificado el paisaje del Espacio Natural de La Sierra de Ancares (León), situado en el extremo occidental de la cordillera Cantábrica, determinando su actual estructura y función. En este trabajo se analiza de forma cualitativa y cuantitativa la dinámica paisajística observada a diferentes escalas, así como la esperada bajo diferentes escenarios de cambio futuro. Este análisis ha de tener en cuenta la fragilidad del sistema estudiado, una zona de montaña donde las interacciones entre la naturaleza y las actividades humanas alcanzan un equilibrio más inestable.

  A escala regional, la caracterización de la dinámica paisajística ha sido abordada a partir de una serie temporal de imágenes de satélite, en combinación con trabajos de campo. Catorce imágenes del satélite Landsat (una por año) correspondientes al período 1991-2004 han sido clasificadas, generando mapas de ocupación del suelo. Debido a la alta heterogeneidad del territorio, se ha llevado a cabo un análisis de incertidumbre espectral a nivel de píxel usando lógica difusa, lo que ha permitido la distinción de áreas con solapamiento de categorías de otras clasificadas con mayor grado de seguridad. Como resultado se han obtenido diversas cartografías de los tipos de ocupación del suelo, que han permitido definir los cambios más importantes en el área de estudio a la escala de los análisis. Esta información se ha integrado en modelos predictivos espacialmente-explícitos basados en cadenas de Markov, de acuerdo con los cuáles, conociendo la historia del sistema hasta su instante actual, es posible describir en probabilidad su estado futuro para distintos escenarios (climáticos, socioeconómicos, etc.), con el fin de proponer medidas ecológicas de gestión .aplicables a una correcta planificación territorial.

  Los cambios ocurridos en las zonas de ecotono bosque-matorral mostraron un patrón de ocupación aleatorio y cambiante debido a la incertidumbre espectral, sugiriendo la necesidad de un cambio de escala en los análisis. De este modo, a escala local, fotografías aéreas de los años 1957 (vuelo americano), 1974, 1983 y 1990 y ortofotografías del 2004 han permitido crear cartografía de ocupación del suelo de alto detalle en 20 cuencas hidrográficas de cabecera repartidas por toda la superficie de La Sierra de Ancares. Con esta información, se han analizado las tasas de expansión de las masas forestales y su posible “efecto escalador" (eventuales movimientos ascensionales) desde mediados del siglo pasado.

  Los cambios computados presentan efectos ecológicos con dos componentes diferenciados. Por un lado, los incendios y talas de masas forestales, el abandono paulatino de Ia agricultura y ganadería tradicionales, la intensificación de actividades extractivas y la presión urbana, han provocado cambios en la distribución y composición de las comunidades vegetales. Paralelamente, se detectaron otros cambios estructurales de naturaleza altitudinal, surgidos durante las últimas décadas como compensación termopluviométrica de los efectos derivados de condiciones climáticas particulares menos favorables. El análisis a escala local ha constatado la existencia de un "efecto escalador” de los bosques en laderas de solana de cabeceras naturales, de escasa influencia antrópica desde mediados del siglo posado. El enfoque pluriescalar y multidisciplinar permite obtener un conocimiento integrado del territorio que puede resultar de gran utilidad como base para el diseño de estrategias territoriales de manejo y planificación.

• English

  During last decades, several biophysical and socioeconomic factors have modified the landscape of the Natural Park of La Sierra de Ancares, located at the western extreme of te Cantabrian Mountains, determining its current structure and function. In this work, we analyzed landscape dynamic, at different spatial and temporal scales, also evaluating several future land cover change scenarios. These analyses need to be understood by explicitly considering the fragility of mountainous systems, where the interactions between humans and nature interplay since historical times in a mi stable state of equilibrium.

  At a regional scale, landscape dynamics was characterized by classifying a yearly database of Landsat images, from 1991 to 2004, which provided a continuous series land cover maps. Due to the high heterogeneity of the territory, we developed a spatially-explicit analysis of uncertainty based on fuzzy logic, allowing to distinguish between a hard area, containing relevant units (i.e. land covers), and an uncertain area, representing possible errors in the classification process. As a result, we obtained several land cover inventories which allowed to define the most important land cover changes of study area at the scale of the analyses with higher levels of reliability (or accuracy). All this information was accomplished in spatially explicit landscape change models based in Markov chain statistics, used for predicting future slates of the system under different climatic and environmental scenarios. These simulations me useful as a theoretical basis for developing suitable forestry practices applicable into territory management.

  Changes occurred in transitional areas between forests and shrublands showed random variations during study period due to the uncertainty, suggesting the necessity of a change scale in the analysis. Therefore, at a local scale, aerial photographs and ortophotos were obtained for the years 1956, 1974, 1983, 1990 and 2006 allowing to characterize land covers with higher level of detail in 20 head-water basins distributed across the Natural Park. With this information, we determined forest expansion rates and the potential occurrence of a “escalator effect” (upward movements in altitude) since 1950’s.

  In general terms, land cover changes showed two different components. On the one hand, forests fires and tree fellings, the depopulation of rural areas and land abandonment, together with the disappearance of agriculture and livestock farming, mining industry and urbanization processes have involved a recurrent dynamic in landscape structure and composition (forest fires, vegetation recoveries, the invasion of old fields by shrubs and forests, etc.). On the other hand, but concurrently, forests can steadily move upwards in attitude or towards the northernmost slopes looking for compensating less favorable particular thermo-pluviometric conditions (as higher rainfall deficits during drought periods). This effect has been found in the study area in the sunny slopes of natural basins (i.e. where exist mature forests in a good state of conservation, not affected by human disturbances during the last decades).

  The multidisciplinary and multiscale approach presented in this work allowed to obtain a comprehensive knowledge of the territory, which can be used to develop locally-tailored resource management strategies.