DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DE LA BASE DE DATOS ON LINE DE MANGLARES Santa Marta, Diciembre 2012 DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DE LA BASE DE DATOS ON LINE DE MANGLARES CUERPO DIRECTIVO INVEMAR Francisco A. Arias Isaza Director General Jesús Antonio Garay Tinoco Subdirector Coordinador de Investigaciones Sandra Rincón Cabal Subdirectora de Recursos y Apoyo a la Investigación (SRA) David Alejandro Alonso Carvajal Biodiversidad y Ecosistemas Marinos (BEM) Coordinador de programa Mario Enrique Rueda Hernández Valoración y Aprovechamiento de Recursos (VAR) Coordinador de Programa Luisa Fernanda Espinosa Díaz Calidad Ambiental Marina (CAM) Coordinadora de Programa INVESTIGADORES Carlos Augusto Villamil - Investigador Claudia Milena Agudelo - Investigadora Daniel González - Investigador Laura Victoria Perdomo – Jefe de Línea Rehabilitación de Ecosistemas Paula Cristina Sierra Correa Investigación para la Gestión Marina y Costera (GEZ) Coordinadora de Programa Constanza Ricaurte Villota Geociencias Marinas y Costeras (GEO) Coordinador de Programa Carlos Augusto Pinilla González Coordinador Servicios Científicos Foto portada: Carlos Augusto Villamil. INVEMAR - Cerro Punta de Betín, Santa Marta – Colombia , Apartado Aéreo 1016, Tel: (57) (5) 4328600 Fax: (57) (5) 4328682 http: // www.invemar.org.co Diseño y funcionamiento de la base de datos on line de manglares i TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................. 2 1.1. Alcance .......................................................................................................................................................... 2 1.2. Usuarios del sistema ..................................................................................................................................... 3 2. ESPECIFICACIONES DE SOFTWARE Y HARDWARE PARA EJECUTAR LA APLICACIÓN ........................................ 3 3. DESCRIPCIÓN DE LAS FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA ................................................................................. 3 4. 3.1. Geovisor ........................................................................................................................................................ 3 3.2. Variables de estructura y composición de especies ...................................................................................... 4 3.3. Variables físico - químicas ............................................................................................................................. 5 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................. 6 _____________________________________________________________________________________________ INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS - INVEMAR 2 Diseño y funcionamiento de la base de datos on line de manglares 1. INTRODUCCIÓN Con el objetivo de organizar, almacenar de manera segura y compartir con otros grupos de investigación la información de bosques de mangle que ha sido recopilada en diferentes proyectos desarrollados por el instituto, se diseñó la base de datos de manglares, la cual se encuentra disponible on line, en el Sistema de Información Ambiental Marina de Colombia (SIAM; http://siam.invemar.org.co/siam/manglares/), con el cual se pretende facilitar y optimizar el tiempo de búsqueda y análisis de la información. El proyecto “Monitoreo de las condiciones ambientales y los cambios estructurales y funcionales de las comunidades vegetales y de los recursos pesqueros durante la rehabilitación de la Ciénaga Grande de Santa Marta”1 ha compilado desde 1995 un conjunto de datos estructurales, de composición de especies y físico-químicos en los bosques de mangle de cinco estaciones de monitoreo en la Ciénaga Grande de Santa Marta (Cadavid et al., 2011), con los cuales se diseñó la base de datos de manglares y sus servicios en línea. Actualmente el usuario puede conocer la dinámica de estos bosques, su estado de recuperación y patrones de cambio espacial y temporal mediante el análisis de variables estructurales: área basal, densidad de árboles, diámetro promedio cuadrático y biomasa aérea; y variables de composición de especies: dominancia, frecuencia y abundancia relativas e índice de valor de importancia ecológica de las especies. Este documento describe el diseño, funcionamiento y estado actual del producto informático, permitiendo que los usuarios finales tengan claridad en los alcances y limitaciones. 1.1. ALCANCE La base de datos on line de manglares de INVEMAR es un producto informático cuya interfaz es una página web que en su versión 1.0 tiene dos servicios: un geovisor (mapas) y los resultados de las variables que describen la estructura y composición de especies de los bosques de mangle de la Ciénaga Grande de Santa Marta. A futuro, la base permitirá la incorporación de datos de proyectos ejecutados por otras instituciones en cualquier área del país, con el fin de facilitar el análisis comparativo entre sectores y proyectos, y aumentar el conocimiento de la dinámica de estos bosques en pro de las acciones de manejo y toma de decisiones. 1 Consulta on line: http://www.invemar.org.co/redcostera1/invemar/docs/monitoreoCGSM/Informe_CGSM_2011.pdf _____________________________________________________________________________________________ INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS - INVEMAR Diseño y funcionamiento de la base de datos on line de manglares 1.2. 3 USUARIOS DEL SISTEMA Los usuarios principales del sistema son la comunidad de investigadores o entidades nacionales e internacionales que desean conocer el estado y la dinámica de los bosques de mangle colombianos. 2. ESPECIFICACIONES DE SOFTWARE Y HARDWARE PARA EJECUTAR LA APLICACIÓN Para el acceso y normal funcionamiento de la aplicación web se requiere de un dispositivo electrónico (PC, Teléfono inteligente, tableta, etc.) que tenga un navegador de páginas web con capacidad de interpretar java script y HTML en su versión 4.0 o superior. Java script y HTML son un conjunto de sentencias de cómputo que permiten desplegar páginas web de forma interactiva. Las versiones utilizadas en el módulo web son compatibles con todos los navegadores web (FireFox, Safari, Chrome, Internet Explorer, Opera, entre otros). Los equipos de cómputo utilizados para consultar la aplicación requieren como mínimo las siguientes especificaciones técnicas: 250 Mb (Mega Byte) de RAM (Memoria de Acceso aleatorio). 1 procesador de 1,7 GHz o superior de procesamiento. Navegador Web (FireFox, Safari, Chrome, Internet Explorer, Opera, Opera min, etc). 3. DESCRIPCIÓN DE LAS FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA El diseño de la base de datos on line se fundamenta en salidas gráficas de parámetros diagnósticos útiles para el análisis de la dinámica de los bosques de mangle de diferentes sitios del país. La aplicación tiene actualmente dos servicios: un mapa (geovisor) y una aplicación web que genera los resultados de una serie de variables que describen la estructura y la composición de especies de los bosques de mangle. 3.1. GEOVISOR Es una herramienta de consulta en línea diseñada por el INVEMAR, que permite acceder a las bases de datos geográficos del Sistema de Información Ambiental Marina _____________________________________________________________________________________________ INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS - INVEMAR 4 Diseño y funcionamiento de la base de datos on line de manglares de Colombia (SIAM). Para el caso de la base de datos de manglares, esta herramienta permite acceder a mapas que identifican las diferentes coberturas de la tierra y su dinámica en el sistema Ciénaga Grande de Santa Marta, resultados generados a partir del proyecto “Monitoreo de las condiciones ambientales y los cambios estructurales y funcionales de las comunidades vegetales y de los recursos pesqueros durante la rehabilitación de la Ciénaga Grande de Santa Marta”. El geoservicio tiene varias capas disponibles que pueden ser consultadas para que el usuario pueda hacer comparaciones espaciales y temporales de los cambios de las coberturas de la tierra desde el año 1995. (http://gis.invemar.org.co/manglarescgsm/). 3.2. VARIABLES DE ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE ESPECIES Han sido incorporados todos los datos de variables estructurales y de composición de especies de parcelas permanentes de los manglares del sector Ciénaga Grande de Santa Marta durante el periodo comprendido entre 1995 y 2010. A partir de las variables medidas directamente en campo (número de individuos, diámetro a la altura del pecho - DAP, altura total y especie), se estimaron otras variables (área basal, densidad de árboles, diámetro promedio cuadrático - Dq -, índice de valor de importancia - IVI - y biomasa aérea) de gran importancia para el análisis estructural, estado de recuperación y dinámica a diferentes niveles espaciales; dada su característica de manifestar rápida y fácilmente cambios en los aspectos del bosque luego de una perturbación (Chazdon, R.L. 2003Chazdon, R.L. 2003Chazdon, R.L. 2003). Área basal: área transversal que cubre el fuste de un árbol; es un indicador de la ocupación de un sitio y es expresado en metros cuadrados por hectárea. Densidad: número de individuos por unidad de área. Expresado en número de individuos por hectárea. Diámetro promedio cuadrático: representa el diámetro equivalente del árbol de área basal promedio. Expresado en centímetros. Biomasa aérea: cantidad de materia orgánica concentrada en la masa boscosa por unidad de superficie. Para su estimación se utilizaron las ecuaciones de Fromard, F., H. Puig, E. Mougin, G. Marty, J.L. Betoulle y L. Cadamuro. 1998. para cada especie: B A. germinans = 0,14*DAP2,4 B L. racemosa = 0,102*DAP2,5 B R. mangle = 0,128*DAP2,6 Expresado en toneladas por hectárea. _____________________________________________________________________________________________ INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS - INVEMAR Diseño y funcionamiento de la base de datos on line de manglares 5 Índice de Valor de Importancia (IVI): evalúa la significancia ecológica de cada especie. Se expresa en porcentaje e involucra abundancia, frecuencia y dominancia relativas (Curtis, J.T. y R.P. McIntosh. 1951). Abundancia relativa: se refiere al porcentaje de presencia de una especie en un área determinada respecto a la presencia de todas las especies en la misma área. Frecuencia absoluta: número de unidades de muestreo en las que aparece una especie. Frecuencia relativa: se refiere a la relación entre la frecuencia absoluta de una especie y la frecuencia absoluta de las demás especies. Dominancia relativa: se refiere al porcentaje de área basal de una especie respecto al área basal total. La base de datos on line genera gráficos con los resultados de todas las variables para cada año de muestreo, en dos niveles de agregación espacial: sector, estación. 3.3. VARIABLES FÍSICO - QUÍMICAS La salinidad es indicador de la entrada de agua dulce y de los patrones de circulación o mezcla en un sistema marino costero (Wiedemann). Esta variable y el nivel de inundación son determinantes en el desarrollo estructural, composición y distribución de especies en los bosques de mangle (Molina, E.C. 2009). Actualmente han sido incorporados al sistema datos de salinidad de agua superficial e intersticial (0,5 m y 1 m) y nivel de inundación en las parcelas permanentes de crecimiento establecidas en los manglares del sector Ciénaga Grande de Santa Marta. El diseño y estructura final de las salidas gráficas y/o tablas para este grupo de datos se encuentra en proceso de construcción y ajuste. Con éste módulo, se pretende mostrar al usuario de manera sencilla y amigable los resultados que se han obtenido del monitoreo de la Ciénaga Grande de Santa Marta, y en el futuro, de otros proyectos desarrollados en distintas zonas geográficas del país por diferentes grupos de investigación de manera que puedan ser compartidos y comparados para aumentar el conocimiento de los manglares colombianos. _____________________________________________________________________________________________ INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS - INVEMAR 6 Diseño y funcionamiento de la base de datos on line de manglares 4. BIBLIOGRAFÍA Cadavid, B.C., P.A. Bautista, L.F. Espinosa, A.J. Hoyos, A.M. Malagón, D. Mármol, A.M. Orjuela, J.P. Parra, L.V. Perdomo, M. Rueda, C.A. Villamil y E.A. Viloria. 2011. Monitoreo de las condiciones ambientales y los cambios estructurales y funcionales de las comunidades vegetales y de los recursos pesqueros durante la rehabilitación de la Ciénaga Grande de Santa Marta. INVEMAR. Informe Técnico Final. Santa Marta 124 p.+ anexos. Chazdon, R.L. 2003. Tropical forest recovery: legacies of human impact and natural disturbances. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 6: 51-71. Curtis, J.T. y R.P. McIntosh. 1951. An upland forest continuum in the prairie-forest border region of Winsconsin. Ecology, 32: 476–496. Fromard, F., H. Puig, E. Mougin, G. Marty, J.L. Betoulle y L. Cadamuro. 1998. Structure, above-ground biomass and dynamics of mangrove ecosystems: new data from French Guiana. Oecologia, 11: 39-53. Molina, E.C. 2009. Dinámica de los manglares de Bahía Portete, alta Guajira a escala del paisaje y su relación con variables climáticas asociadas al cambio climático global y regional. Tesis de maestría. Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Wiedemann, H.U. 1973. Reconnaissance of the Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia: Physical parameters and geological history. Mitteilugen Instituto Colombo– Alemán Investigaciones Científicas, 7: 85 119. _____________________________________________________________________________________________ INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS - INVEMAR