biodiversidad y actividad humana

Colombia, diversa por naturaleza
BIODIVERSIDAD Y ACTIVIDAD HUMANA: RELACIONES EN
ECOSISTEMAS DE BOSQUE SUBANDINO EN COLOMBIA
Guillermo Rudas
Darwin Marcelo
Dolors Armenteras
Nelly Rodríguez
Mónica Morales
Liliana Claudia Delgado
Alfredo Sarmiento
Colombia, diversa por naturaleza
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en
ecosistemas de bosque subandino en Colombia(*)
Guillermo Rudas
Darwin Marcelo
Dolors Armenteras
Nelly Rodríguez
Mónica Morales
Liliana Claudia Delgado
Alfredo Sarmiento
Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt
Unidad de Sistemas de Información Geográfica
Sistema de Indicadores de Seguimiento de la Política de Biodiversidad
Programa Nacional de Desarrollo Humano
Departamento Nacional de Planeación
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Economía
Fernado Gast Harders
Director General
Instituto Humboldt
©Instituto de Investigación de Recursos Biológicos
Alexander von Humboldt - 2007
Contribución IAvH # 392
Se permite copiar, reproducir y utilizar esta obra, siempre y
cuando se cite la fuente de manera correcta y no se utilice
para fines comerciales sin la previa autorización del titular.
Coordinación editorial
Claudia María Villa G.
María Margarita Gaitán U.
Este trabajo es resultado del “Estudio sobre
indicadores sintéticos de la biodiversidad”
adelantado por el Instituto de Investigación de
Recursos Biológicos Alexander von Humboldt y
el Programa Nacional de Desarrollo Humano
(Convenio de Cooperación Técnica IAvH 05008CE - PNUD SUBCO101350001), con el
apoyo técnico del Departamento de Economía
de la Universidad Javeriana, en el marco del
proyecto “Conservación y uso sostenible de la
biodiversidad de los Andes colombianos” (Instituto
Humboldt - Banco Mundial – Embajada del
Reino de los Países Bajos - Global Environmental
Facility, GEF).
Revisión de estilo
Andrea Torres P.
Claudia María Villa G.
Cartografía
Mónica Morales Rivas
Unidad de SIG - IAvH
Diseño y diagramación
Liliana P. Aguilar Gallego
Impresión
Ediprint E.U.
Impreso en Bogotá - Colombia
Julio de 2007
1.000 ejemplares
Cítación sugerida para toda la obra
Rudas G., Marcelo D., Armenteras D., Rodríguez N., Morales
M., Delgado L.C. y Sarmiento A. 2007. Biodiversidad y actividad
humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en
Colombia. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos
Alexander von Humboldt. Bogotá D. C., Colombia. 128 p.
ISBN: 978-958-8151-98-4
Consejo Editorial
Palabras clave
1. Ecosistemas
2. Indicadores
3. Estado
4. Bosque subandino
Javier Alejandro Maldonado O.
Dolors Armenteras P.
Guillermo Rudas Ll.
José Antonio Gómez D.
Rocío Polanco O.
Índice de autores
Guillermo Rudas Lleras
Economista, Universidad Externado de Colombia
Magister en Environmental and Natural Resource Economics
University College London
Subdirector Técnico
Patrimonio Natural
[email protected]
Darwin Marcelo Gordillo
Economista, Universidad Nacional de Colombia
Magíster en Economía, Universidad Nacional de Colombia
Consultor
Programa Nacional de Desarrollo Humano
Departamento Nacional de Planeación
[email protected]
Dolors Armenteras Pascual
Bióloga, Universitat de Barcelona
Maestría en Environmental Tropical Forestry, University of Wales
Doctorado, King´s College London, University of London
Información actual
Investigadora asociada Instituto Humboldt
[email protected]
Nelly Rodríguez Eraso
Ingeniera forestal, Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Especialista en Estadística, Universidad Nacional de Colombia
Especialista en Sistemas de Información Geográfica, Universidad Distrital
Francisco José de Caldas
Coordinadora Unidad SIG, Instituto Humboldt
[email protected]
Mónica Morales Rivas
Ingeniera forestal, Universidad Nacional de Colombia.Sede Medellín
Investigadora senior, Unidad SIG, Instituto Humboldt
[email protected]
Liliana Claudia Delgado
Economista, Universidad Javeriana
Maestría en Geografía (c), Instituto Agustín Codazzi - UPTC
Consultora
Programa Nacional de Desarrollo Humano
Departamento Nacional de Planeación
[email protected]
Alfredo Sarmiento Gómez
Filósofo, Seminario Mayor de Bogotá
Maestría en Economía, Universidad de los Andes
Doctorado en Economía, Universidad Erasmo de Rotterdam
Director
Programa Nacional de Desarrollo Humano
Departamento Nacional de Planeación
[email protected]
Tabla de contenido
Presentación . ............................................................................................................................................. 7
AGRADECIMIENTOS . ...................................................................................................................................... 9
Introducción .......................................................................................................................................... 11
1.
Ecosistemas y actividad humana: antecedentes analíticos..................................................... 15
1.1. La alteración de la biodiversidad y el bienestar humano................................................................. 17
1.2. El paisaje, la fragmentación de los ecosistemas y la resiliencia...................................................... 19
1.3. Crecimiento económico, instituciones y medio ambiente............................................................... 21
2.
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia....................................................................... 25
2.1. La biodiversidad y la degradación de los ecosistemas.................................................................... 27
2.2. La política de conservación y uso sostenible de la biodiversidad................................................... 31
2.3. La política de conservación de la biodiversidad y las áreas protegidas ......................................... 33
3.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas:
área de estudio y marco metodológico................................................................................... 35
3.1. Área de estudio: los ecosistemas boscosos subandinos................................................................... 37
3.2. Medición y análisis de ecosistemas................................................................................................. 41
3.3. Indicadores sintéticos de estado de los fragmentos ........................................................................ 42
5.3.1.Indicadores sintéticos y análisis de componentes principales ................................................................42
5.3.2.Indicador de estado e indicador de cambio de estado del fragmento......................................................45
3.4. Modelos de impacto de actividades antrópicas .............................................................................. 47
4.4.1.Modelos de análisis previos . ..................................................................................................................47
4.4.2.Modelos seleccionados para el análisis .................................................................................................52
4.
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia ................................. 57
4.1. Variables constitutivas (componentes) de los índices sintéticos del bosque subandino................. 59
4.2. Índice de estado de los fragmentos (1985 y 2000) ......................................................................... 59
4.3. Índice de cambio de estado de los fragmentos entre 1985 y 2000 ................................................. 63
4.4. Comportamiento del índice de estado del ecosistema (1985-2000) ............................................... 64
5.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos Y resultados ......................... 73
5.1. Variables explicativas de los modelos analíticos ........................................................................... 75
6.1.1. Indicadores de presión antrópica ..........................................................................................................77
6.1.2. Indicadores de respuesta de política .....................................................................................................79
6.1.3. Indicadores de contexto geográfico y socioeconómico .........................................................................81
5.2. Modelos de corte transversal: índice de cambio de estado vs. presiones,
respuestas y contexto ...................................................................................................................... 83
6.2.1. Variables asociadas al índice de cambio en el estado de los fragmentos (ICEF) . ..................................83
6.2.2. Resultados econométricos de los modelos de corte transversal ...........................................................83
5.3. Modelos en primeras diferencias: índice de estado vs. presiones, respuestas y contexto .............. 91
6.3.1. Variables de los modelos en primeras diferencias . ..............................................................................91
6.3.2. Resultados econométricos de los modelos en primeras diferencias .....................................................91
6.
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones . .................................................. 97
6.1. Síntesis metodológica ..................................................................................................................... 99
6.2. Conclusiones sobre conservación y degradación del bosque natural ........................................... 102
6.3. Conclusiones y recomendaciones metodológicas . ....................................................................... 106
6.4. Comentarios y recomendaciones finales . ..................................................................................... 107
Referencias bibliográficas ................................................................................................................... 109
Anexos . .................................................................................................................................................... 117
I. Síntesis de las variables empleadas en los modelos de análisis .................................................. 119
II. Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de análisis ........................... 122
III. Pruebas de normalidad de los residuos ......................................................................................... 127
Presentación
E
l Convenio sobre la Diversidad Biológica, ratificado por Colombia en 1994, establece dentro de sus
mandatos la necesidad de identificar y hacer seguimiento a los procesos y actividades que puedan tener
efectos perjudiciales importantes sobre la conservación y utilización sostenible de la diversidad biológica.
En consistencia con este mandato universal, el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander
von Humboldt se ha comprometido con la estructuración de un Sistema de Indicadores de Seguimiento de la
Política de Biodiversidad en Colombia y con la consolidación del Sistema de Información Geográfica con su
línea de investigación en Biogeografía y Análisis Espacial. Estas iniciativas están orientadas a asumir, entre
otros, aquellos retos relacionados con la evaluación de los factores antrópicos que afectan las condiciones
de existencia de los ecosistemas naturales y de la biodiversidad contenida en ellos, y a aportar elementos de
juicio soportados en el conocimiento científico que propendan por la consolidación en el país de los distintos
componentes de la Política Nacional de Biodiversidad.
Por su parte, el Programa Nacional de Desarrollo Humano ha concentrado sus esfuerzos en consolidar la
capacidad nacional y regional de diseñar y evaluar los programas sociales dentro de la óptica del desarrollo
humano. En particular ha dedicado especial atención a la evaluación de los logros y resultados de las políticas
públicas mediante la medición científica y la valoración política.
Aunando esfuerzos alrededor de su mutuo interés por avanzar en el desarrollo del conocimiento sobre temas
ambientales y sociales, el Instituto Humboldt y el Programa Nacional de Desarrollo Humano, con el apoyo
técnico del Departamento de Economía de la Universidad Javeriana, han venido trabajando conjuntamente en
la estructuración de sistemas de indicadores y métodos analíticos que aporten al seguimiento y la evaluación de
la Política Nacional de Biodiversidad en el país. En esta oportunidad, en el marco del Proyecto Conservación y
Uso Sostenible de la Biodiversidad de los Andes Colombianos auspiciado por el Global Environmental Facility
(GEF), la Embajada del Reino de los Países Bajos y el Banco Mundial, se comprometieron a trabajar en función
de un objetivo básico: avanzar en la construcción metodológica de un sistema de indicadores sintéticos que
reflejen el estado y los cambios de los ecosistemas naturales; y probar la capacidad de estos indicadores para
ser incorporados dentro de procesos de modelación analítica de relaciones funcionales entre las actividades
antrópicas y el comportamiento de los ecosistemas como soportes de la biodiversidad.
Ponemos hoy a consideración de la comunidad técnica y académica, y de los encargados del diseño e
implementación de la Política Nacional de Biodiversidad en el país, los resultados de este esfuerzo conjunto.
Confiamos en que estos resultados estimulen debate y fortalezcan el compromiso de propender por una adecuada
conservación de la biodiversidad y de su uso adecuado en el marco de una política de desarrollo humano
sostenible.
Fernando Gast Harders
Alfredo Sarmiento Gómez
Director
Programa Nacional de Desarrollo Humano
Departamento Nacional de Planeación
Instituto de Investigación de Recursos Biológicos
Alexander von Humboldt
Director General
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
AGRADECIMIENTOS
A
Néstor Ortiz, Alexander Rincón, Néstor Ricardo Bernal y Juan Carlos Betancourth, del Sistema de
Indicadores de Seguimiento de la Política de Biodiversidad del Instituto Humboldt, por su permanente
apoyo y seguimiento al estudio. A Francisco Alberto Galán, por sus oportunas sugerencias y en especial por su
asesoría en aspectos relativos a la Política Nacional de Biodiversidad. A Sonia Sua, Milton Romero, Ederson
Cabrera, Carol Franco y demás investigadores de la Unidad SIG del Instituto Humboldt, por su sistemática
labor en la interpretación y procesamiento de imágenes remotas. A Claudia Chacón y Carlos Eduardo Alonso,
del Programa Nacional de Desarrollo Humano, por su participación en la construcción del material estadístico.
A Patricia Toro, por el apoyo administrativo. A todos quienes participaron en discusiones alrededor del estudio,
por sus comentarios y sugerencias. Aunque las ideas aquí expresadas y las limitaciones del trabajo son de
exclusiva responsabilidad de los autores, a todos ellos un especial agradecimiento por sus aportes.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
INTRODUCCIÓN
Introducción
D
entro de los objetivos fijados por el Convenio sobre la Diversidad Biológica se destaca la
conservación in situ de la biodiversidad. En esta dirección, el Convenio propone combinar el
establecimiento de sistemas de áreas protegidas, la fijación de medidas especiales para conservar
la diversidad biológica, la protección de ecosistemas y hábitats naturales, el mantenimiento de las
especies en entornos naturales y la promoción de un desarrollo sostenible en zonas adyacentes a las
áreas protegidas. El Convenio resalta también la necesidad de identificar y hacer seguimiento a los
procesos y actividades que puedan tener efectos perjudiciales importantes sobre la conservación y
utilización sostenible de la diversidad biológica (Naciones Unidas 1992).
A su turno, el Órgano Subsidiario de Asesoramiento Científico, Técnico y Tecnológico del mismo
Convenio recomienda que se adelanten procesos de investigación científica sobre la biodiversidad,
con base en modelos de análisis de los diferentes factores que la afectan, con miras a entender los
acontecimientos y orientar las decisiones de política a partir de las predicciones que se puedan hacer
en distintos escenarios futuros (CBD-SBSTTA 1997).
A partir de los resultados del análisis biogeográfico, originados a partir del Mapa de ecosistemas de
los Andes colombianos 2000 (IAvH 2004, 2006) (IAvH 2006) elaborado por la Unidad de SIG del
Instituto Humboldt en su línea de Biogeografía y Análisis, con los aportes del Sistema de Indicadores
de Seguimiento de la Política Nacional de Biodiversidad del mismo Instituto, y con el apoyo técnico
del Departamento de Economía de la Universidad Javeriana, el Programa Nacional de Desarrollo
Humano abordó la presente investigación alrededor de los siguientes objetivos básico: avanzar en la
construcción metodológica de un sistema de indicadores sintéticos que reflejen el estado y los cambios
de los ecosistemas naturales y probar la capacidad de estos indicadores para ser incorporados dentro
de procesos de modelación analítica de relaciones funcionales entre las actividades antrópicas y el
comportamiento de los ecosistemas como soportes de la biodiversidad.
Para tal efecto se adelantaron los siguientes procesos analíticos:
Revisión de antecedentes metodológicos centrados en el análisis del comportamiento
de los ecosistemas y de las relaciones existentes entre la actividad humana y los
procesos de conservación y degradación de la biodiversidad.
•
Articulación y análisis de información geográfica del Mapa de ecosistemas de los Andes
colombianos (1985-2000) disponible para medir el estado del bosque natural subandino,
construyendo índices que sintetizan en una sola medida diversas características de
tamaño, forma y calidad del ecosistema natural y de las intervenciones antrópicas que
lo transforman.
•
Identificación y medición de indicadores de presiones antrópicas que se ejercen sobre
el ecosistema natural, tendiendo a generar procesos de degradación del bosque natural;
e indicadores de respuestas de política orientados a atenuar las presiones negativas y
propender por la protección y la conservación del ecosistema en su estado natural.
11
•
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
INTRODUCCIÓN
•
Construcción y aplicación de modelos analíticos susceptibles de ser empleados para
medir y analizar las relaciones existentes entre las presiones antrópicas y las respuestas
de política, y el comportamiento de los ecosistemas naturales y la evolución de su
estado a lo largo del tiempo.
Aplicando métodos estadísticos de análisis de componentes principales, se procedió a la construcción
de dos tipos de indicadores sintéticos asociados a los fragmentos de bosque subandino: indicadores
que reflejan el estado de los distintos fragmentos de este ecosistema en cada uno de los momentos
del período de análisis (años 1985 y 2000) e indicadores que reflejan los cambios en el estado de cada
fragmento durante el mismo período.
Para la construcción de estos indicadores se partió de identificar como unidad básica de análisis cada
uno de los fragmentos de ecosistema de bosque natural subandinos existentes en el momento inicial
del período (año 1985). Se midió en primer lugar el tamaño de cada uno de estos fragmentos en este
año base, para compararlo con su tamaño al final del período (año 2000) e identificar el área de bosque
natural que había sido intervenida durante este período. Por otra parte, se analizaron los ecosistemas
no naturales asociados a este cambio (pastos, cultivos, vegetación secundaria, bosque secundario o
actividades orientadas a la revegetación), para construir un indicador de intensidad de la intervención.
Finalmente se construyó un indicador de forma del fragmento de bosque natural, antes y después de
la intervención, expresado como la relación entre el perímetro y el área del fragmento. Este indicador
es recomendado por la literatura especializada porque puede evidenciar, junto con otras métricas del
paisaje, un cambio en el estado de la biodiversidad a este nivel, ya que a medida que se incrementa la
irregularidad del borde del fragmento de hábitat en donde se establecen las especies se presentaría un
aumento en el efecto que las diferentes coberturas vecinas ejercen sobre el fragmento, especialmente
en aspectos como el microclima y los ecotonos, fenómeno que en conjunto suele denominarse como
“efecto de borde”.
De esta forma se establecieron indicadores de estado del fragmento para cada uno de los dos momentos
del período de estudio (1985 y 2000), sintetizando en una sola medida el tamaño (área) del fragmento
de ecosistema boscoso natural, el índice de forma y el índice de intensidad de la intervención. Por
otra parte, se construyeron indicadores de cambio de estado del fragmento, sintetizando en una sola
medida el cambio en el tamaño de bosque natural durante el período, el cambio en el índice de forma
y el cambio en la intensidad de la intervención.
Los indicadores de estado y de cambio de estado de los fragmentos se modelaron para analizar su
comportamiento, en relación con las variaciones en los índices de presión antrópica y de las medidas
de respuesta de la política orientada a la conservación de los ecosistemas naturales. Igualmente se
incluyeron dentro de estos modelos otros factores geográficos y socioeconómicos, los cuales pueden
incidir para atenuar o acelerar las variaciones en el estado de los fragmentos. Finalmente, teniendo en
cuenta los distintos niveles de agregación de la información disponible (a nivel de fragmento, a nivel
municipal y a nivel departamental), se optó por aplicar modelos relacionales de tipo jerárquico.
12
Teniendo en cuenta estas consideraciones se procedió entonces a aplicar modelos jerárquicos de
corte transversal para analizar la relación entre los índices de cambio de estado de los fragmentos de
bosque natural durante el período de estudio, por una parte, y los índices que reflejan las presiones
antrópicas, las medidas de respuesta y otros factores de contexto en un momento determinado, por
otra. Además se aplicaron modelos jerárquicos en primeras diferencias, los cuales relacionan el
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Dentro de los principales resultados de esta modelación analítica se destaca un menor valor esperado
de los índices de degradación de los ecosistemas boscosos naturales subandinos en aquellos
fragmentos de bosque que se encuentran localizados en un área protegida dentro del Sistema de
Parques Nacionales Naturales. Además, los resultados indican que el valor esperado de la degradación
de este bosque natural es menor en aquellas regiones de mayor consolidación de las empresas de agua
potable y saneamiento básico, encargadas de velar por la protección y conservación de las cuencas
hidrográficas que las abastecen. Por otra parte se confirma el hecho de que existe mayor posibilidad
de encontrar mayores niveles de degradación del bosque natural en aquellos municipios en donde
se concentran las mayores áreas de cultivos ilícitos. Y por último, se detecta que la probabilidad
de encontrar fragmentos de bosque degradado es menor en los municipios con mayor intensidad
de los conflictos violentos; esto posiblemente se explica por la disminución de las presiones sobre
los bosques naturales al presentarse problemas de desplazamiento de la población y recesión de la
actividad productiva en las áreas rurales.
INTRODUCCIÓN
cambio en los indicadores de estado de los fragmentos al pasar del inicio al final del período de
análisis, con las diferencias de cada uno de los indicadores de presión antrópica, de respuesta de
política y de contexto entre estos dos mismos momentos.
13
Los resultados de este ejercicio analítico se presentan en la siguiente secuencia: inicialmente, en
las secciones primera y segunda, se reseñan algunos aspectos de contexto del objeto de estudio, en
términos del análisis de las relaciones entre los ecosistemas naturales y la acción humana y la forma
como se han abordado estas relaciones en el caso específico de Colombia; en la siguiente sección
se introduce el modelo metodológico aplicado en este estudio, tanto para la construcción de los
indicadores sintéticos del estado de la biodiversidad a nivel ecosistémico como para la estructuración
de los modelos analíticos finalmente aplicados; a continuación, en la sección cuarta, se describen
el ecosistema de estudio, los procesos metodológicos aplicados y los resultados obtenidos para la
construcción tanto de los indicadores de estado de los ecosistemas boscosos naturales subandinos,
como de las variables explicativas requeridas para la construcción de los modelos de análisis. La
sección quinta presenta a su turno los resultados estadísticos de los distintos tipos de modelos de análisis
aplicados, contrastando los alcances y limitaciones de cada una de las alternativas metodológicas
seleccionadas. Finalmente en la última sección se muestra una síntesis del proceso metodológico
aplicado para llevar a cabo el estudio, acompañada de una síntesis de resultados, conclusiones y
recomendaciones derivadas del mismo.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Ecosistemas y actividad humana:
antecedentes analíticos
1
E
l estudio de las relaciones entre el estado de los ecosistemas y la actividad antrópica ha ocupado
la atención de un gran número de analistas en el mundo durante los últimos años. Este creciente
interés ha gestado un proceso analítico en el que es de particular importancia identificar y construir
indicadores que reflejen el estado y los cambios de los ecosistemas naturales, y que permitan, al
mismo tiempo, medir indirectamente las condiciones de existencia de la biodiversidad.
Esta sección hace referencia a los esfuerzos realizados en esta dirección. En primer lugar se reseña
brevemente cómo ha venido evolucionando la percepción sobre las relaciones entre la biodiversidad,
los servicios que brindan los ecosistemas naturales y el bienestar humano. A continuación se
identifican algunos aspectos de carácter técnico relacionados con las formas de medir y analizar
el comportamiento de los ecosistemas. Finalmente se enmarca este trabajo de investigación en una
discusión central: las relaciones existentes entre la calidad del medio ambiente, y de la biodiversidad
en particular, y los procesos de desarrollo económico.
1.1.La alteración de la biodiversidad y el bienestar humano
La Comisión Mundial del Ambiente y el Desarrollo (WCED 1987) -también conocida como Comisión
Brundtland- postuló la necesidad de propender por un desarrollo sostenible. Desde entonces se ha insistido
en que el medio ambiente y el desarrollo no son desafíos independientes y que, por el contrario, estos dos
conceptos están inexorablemente vinculados entre sí. De un lado, el desarrollo no puede mantenerse sin
tener en cuenta el deterioro de su base natural; y de otro, el medio ambiente no puede ser protegido si el
crecimiento económico no permite asumir los costos derivados de este deterioro (WCED 1987).
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Ecosistemas y actividad humana:
antecedentes analíticos
La biodiversidad1 puede considerarse como el fundamento de la vida humana en el sentido en que la
supervivencia del ser humano y de todas las demás especies depende de ella. Actividades productivas
como la agricultura, la ganadería, la pesca y la acuicultura, la producción marina, la madera, la
producción de medicinas y el turismo son algunos ejemplos de la importancia de la biodiversidad
en la vida del ser humano. Sumado a los incontables beneficios directos que de ella emanan, la
biodiversidad genera una gran cantidad de beneficios indirectos al manifestarse, por ejemplo, en la
actividad biológica de hongos y microorganismos del suelo, procesos esenciales para el desarrollo de
plantas y los ciclos de vida que sustentan (Ferreira y Fandiño 1998).
Definida por el Convenio sobre la Diversidad Biológica como “la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos entre otras
cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende
la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas” (Naciones Unidas 1992).
17
1
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
El ecosistema se describe como una unidad relativamente homogénea (distinguible a la escala de
funcionamiento) de organismos que obran recíprocamente, de procesos ecológicos, y de elementos
geofísicos tales como suelo, clima, y régimen del agua, y está definido principalmente por el aspecto
físico (geoforma) y la estructura (fisionomía) del estrato dominante, donde operan procesos ecológicos
particulares (Vreugdenhil et al. 2002).
Millennium Ecosystem Assessment2 resalta que los ecosistemas suministran múltiples servicios
a la población: provisión de alimentos, fibras, recursos genéticos, productos bioquímicos y agua;
regulación de la calidad del aire, el clima, el agua, las enfermedades, la polinización y los riesgos
naturales; culturales tales como los valores espirituales y religiosos, estéticos y recreativos. Insiste
en que el bienestar humano se relaciona con la biodiversidad en la medida en que los cambios en
la biodiversidad afectan la capacidad de los ecosistemas para suministrar estos servicios y para
recuperarse de las perturbaciones generadas por la actividad humana (MA 2005).
Tomando como punto de partida el reconocimiento de que todas las personas del mundo dependen
por completo de los ecosistemas del planeta y de los servicios que estos proporcionan, Millennium
Ecosystem Assessment formula las siguientes conclusiones básicas (MA 2005):
• En los últimos 50 años los seres humanos han transformado los ecosistemas más
rápida y extensamente que en ningún otro período de tiempo comparable de la historia
humana, en gran parte para resolver rápidamente las demandas crecientes de alimento,
agua dulce, madera, fibra y combustible (...) generando una pérdida considerable y en
gran medida irreversible de la diversidad de la vida sobre la Tierra.
• Los cambios realizados en los ecosistemas han contribuido a obtener considerables
beneficios netos en el bienestar humano y el desarrollo económico, pero estos
beneficios se han obtenido con crecientes costos consistentes en la degradación de
muchos servicios de los ecosistemas, un mayor riesgo de cambios no lineales, y la
acentuación de la pobreza de algunos grupos de personas (...)
• La degradación de los servicios de los ecosistemas podría empeorar considerablemente
durante la primera mitad del presente siglo y ser un obstáculo para la consecución de
los Objetivos de Desarrollo del Milenio3
• El desafío de revertir la degradación de los ecosistemas y al mismo tiempo satisfacer
las mayores demandas de sus servicios puede ser parcialmente resuelto (...) pero ello
requiere que se introduzcan cambios significativos en las políticas, instituciones y
prácticas, cambios que actualmente no están en marcha (...)
Iniciativa que congrega un panel de expertos convocados por Naciones Unidas para proporcionar información a los tomadores de decisiones
sobre las consecuencias para el bienestar humano del cambio en los ecosistemas.
3
Los Estados miembros de las Naciones Unidas se han comprometido a cumplir para el año 2015 los siguientes Objetivos del Milenio:
erradicar la pobreza extrema y el hambre; lograr la enseñanza primaria universal; promover la igualdad entre los géneros y la autonomía
de la mujer; reducir la mortalidad infantil; mejorar la salud materna; combatir el VIH/SIDA, el paludismo y otras enfermedades; garantizar la
sostenibilidad del medio ambiente; y fomentar una asociación mundial para el desarrollo (Naciones Unidas 2000).
18
2
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
1.2. El paisaje, la fragmentación de los ecosistemas
y la resiliencia
Los conceptos de paisaje y de ecología del paisaje juegan un papel fundamental en el análisis de los
ecosistemas y de la biodiversidad. Forman y Godron (1981) definen el paisaje como un área terrestre
heterogénea compuesta por un conjunto de ecosistemas interactivos que se repiten en forma similar,
a lo largo de un área dada. Para Zonneveld (1995) el paisaje es la unidad mínima cartografiable que
permite indicar espacialmente los principales componentes de un ecosistema.
Siguiendo a Forman y Godron (1981), a la ecología del paisaje le corresponde el estudio de los
atributos de la tierra en su calidad de elementos del ecosistema y de los procesos que los relacionan,
incluyendo el estudio de variables claves que pueden ser controladas por el hombre. De acuerdo con
estos autores, la ecología del paisaje o geoecología, abarca como objeto de estudio la identificación de
los patrones de heterogeneidad espacial, su caracterización y los cambios a través del tiempo.
Según McGarigal y Marks (1995) la ecología del paisaje analiza los patrones del paisaje, la interacción
entre los fragmentos existentes en él y la manera en que los patrones y las interacciones cambian en el
tiempo. Según los autores, en lo fundamental, el estudio de la ecología del paisaje parte de la premisa
de que los patrones de los elementos del paisaje (fragmentos) influyen fuertemente los procesos
ecológicos y se ven influidos por éstos.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
En el contexto de estas preocupaciones, el presente trabajo está orientado a aportar elementos de
juicio sobre los factores que han incidido en los procesos de degradación de los ecosistemas naturales
en los Andes de Colombia y sobre los efectos de las políticas de conservación de la biodiversidad en
esta región del país.
Al caracterizar el paisaje, McGarigal y Marks (1995) subrayan la importancia de entender que éste no
se define necesariamente por su tamaño sino por un mosaico de fragmentos en interacción que resultan
relevantes para determinado fenómeno objeto de estudio. De allí que definan la fragmentación como
la división de un hábitat, originalmente continuo, en relictos remanentes inmersos en una matriz
transformada. Los principales resultados de la fragmentación son la reducción del área total del
hábitat, la reducción del tamaño de los fragmentos de hábitat y el aumento del aislamiento en las
poblaciones que los habitan.
19
La fragmentación de ecosistemas es considerada como una de las principales causantes de grandes
cambios en el ambiente físico-biótico, en donde la composición, estructura y función original de un
ecosistema se han alterado (por ejemplo la pérdida en la conectividad, la creación de bordes sobre el
hábitat, o el aislamiento de fragmentos), provocando dinámicas muy diferentes sobre las poblaciones
biológicas que allí se sustentan. Estos factores modifican la composición y abundancia de las especies
de un ecosistema e incrementan su vulnerabilidad, lo que en última instancia representa una mayor
pérdida de biodiversidad (Sarmiento et al. 2002).
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Según Primack (1998) citado por Troche (s. f.), el proceso de fragmentación no ocurre al azar. Las
áreas más accesibles, de topografía poco accidentada, y con alta productividad son las primeras en
ser alteradas para utilizar las tierras en agricultura, asentamientos humanos o extracción forestal.
La fragmentación del paisaje puede ocasionar, entre otros procesos de deterioro ambiental, la
extinción local o regional de especies, la pérdida de recursos genéticos, el aumento en la ocurrencia
de plagas, la disminución en la polinización de cultivos y la alteración de los procesos de formación
y mantenimiento de los suelos (Bustamante y Grez 1995 citados por Troche, s. f.).
Según Theobald (1998) una buena parte de los trabajos orientados a medir la fragmentación del paisaje han
sido aportados por las disciplinas de biología de la conservación y de ecología del paisaje. Estas disciplinas
estudian cómo los patrones del paisaje influyen y se ven influidos por los procesos ecológicos. En otras
palabras, estudian las interacciones entre los patrones espaciales y los procesos ecológicos. Los índices de
fragmentación reflejan los patrones espaciales de los ecosistemas y ofrecen una visión de la composición
y configuración de éstos, a través de medidas de área, forma o borde de los fragmentos. Dichos índices
pueden ser usados para describir de manera indirecta la dinámica de procesos ecológicos al interior de los
ecosistemas. Se convierten así en una herramienta de análisis que debe ser tenida en cuenta en la toma
decisiones de política para el manejo de los recursos naturales (Sarmiento et al. 2002).
El crecimiento demográfico, la demanda de recursos naturales y la expansión de la frontera agrícola
generan una serie de trastornos sobre los ecosistemas expresados primordialmente en cambios en la
cobertura vegetal de los suelos. Etter et al. (2005), citando a autores como Barbier y Burgess (2001)
y Bilsborrow y Ogendo (1992), argumentan que la creciente población humana y la cada vez más
globalizada economía ocasionan gran deterioro de los ecosistemas debido a la presión sobre el recurso
suelo. En particular sostienen, con base en FAO (1997) y WRI (2001), que la transformación de los
ecosistemas naturales aumenta de manera acelerada especialmente en las zonas tropicales y subtropicales.
Por otra parte, soportados en Geist y Lambin (2001) y Laurance (1999) llaman la atención sobre los
impactos acumulativos de la destrucción de los bosques tropicales sobre la biodiversidad, sobre el clima
regional y global, y sobre la productividad de los suelos (Etter et al. 2005).
Experimentos con fragmentos forestales realizados en la Amazonía brasilera (Lovejoy et al. 1986, citado
por Sánchez 2002) muestran que en respuesta a los cambios de las condiciones ambientales verificados
en los bordes de un fragmento, ocurren significativas alteraciones biológicas: elevada mortalidad de
árboles, caída acentuada de las hojas, reducción de la población de aves cerca a los bordes, abarrotamiento
de las mismas al interior del fragmento, y aumento de la población de insectos.
Desde la perspectiva del desarrollo económico, la base de recursos de la cual depende la actividad
económica incluye los sistemas ecológicos y la amplia variedad de servicios que ellos prestan. Según
Arrow et al. (1996) esta base de recursos es finita, de tal forma que su uso puede irreversiblemente
reducir la capacidad para generar la producción material en el futuro. Ello implica que hay límites a
la capacidad de carga del planeta. Sin embargo, es posible mejorar esta capacidad de carga, con un
adecuado manejo de los sistemas, permitiendo un crecimiento económico y de la población a pesar
del carácter finito de los recursos naturales (Arrow et al. 1996).
20
La capacidad de carga en la naturaleza no es una relación fija, estática o simple. Es una combinación
de tecnología, preferencias y estructuras de producción y consumo; y esta combinación va cambiando
el estado de las interacciones entre los ambientes físicos y los bióticos. Para este tipo de enfoque un
índice útil de medida de la sostenibilidad ambiental es la resiliencia del ecosistema. Este enfoque se
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Desde el enfoque de ecosistemas se define resiliencia como el grado de recuperación o retorno de un
sistema a su estado anterior ante la acción de un estímulo (Arrow et al. 1996). Esta definición alude a
la capacidad de respuesta que los ecosistemas naturales pueden tener frente a determinados cambios
producidos por factores o agentes externos. Si las actividades humanas son sostenibles, se necesita
asegurar que los sistemas ecológicos de los cuales depende la economía mantengan un adecuado nivel
de resiliencia. Aunque la resiliencia ecológica es difícil de medir, y aunque varía de sistema a sistema
y a partir de una clase de disturbio a otra, puede ser posible identificar indicadores y señales tempranas
de peligro de la tensión ambiental. Por ejemplo, la diversidad de organismos o la heterogeneidad
de funciones ecológicas se han sugerido como señales de resistencia del ecosistema. El problema
consiste entonces en diseñar políticas ambientales y asegurarse que la resiliencia sea mantenida,
aunque los límites de la naturaleza y la escala de las actividades económicas sean inciertos.
Construir indicadores directos del nivel de sostenibilidad de los ecosistemas o del grado de resiliencia
de los mismos no siempre es posible, en especial cuando se trabaja a escala de regiones relativamente
extensas, o no se cuenta con la posibilidad de analizar el comportamiento específico de las especies, o
no se dispone de información de detalle que permita analizar directamente los diversos componentes
de la biodiversidad.
Para enfrentar esta restricción, en el presente trabajo se recurre al análisis de indicadores de fragmentos
de ecosistemas de los cambios en el hábitat de las especies. Para construir indicadores de cambio de
uso del suelo, pasando de un ecosistema en su estado natural a uno transformado, se combinan tres
tipos de medidas: cambio del área del ecosistema natural, cambio en la forma de los fragmentos del
ecosistema y diferencias en la intensidad de la intervención humana. Con base en estas medidas se
construyen indicadores que reflejan el estado del ecosistema natural y su cambio en el tiempo, para
usarlos como medidas variables proxy de los cambios en el hábitat de las especies que constituyen la
base de ecosistemas biodiversos.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
centra en dinámicas del ecosistema donde hay (localmente) múltiples equilibrios estables. En este
sentido la resiliencia es una medida de la magnitud de los disturbios que puede absorber un sistema
para pasar de un equilibrio a otro. De esta forma se argumenta que las actividades económicas son
sostenibles solamente si los ecosistemas que soporten la vida, y de los cuales son dependientes, tienen
un adecuado nivel de resiliencia (Arrow et al. 1996).
1.3.Crecimiento económico, instituciones y medio ambiente
21
La inclusión del tema del medio ambiente dentro del concepto de desarrollo no sólo nos limita a
construir e implementar indicadores ambientales. También nos remite a una concepción propia de lo
que se entiende por bienestar. Como señalan Dasgupta y Mäler (1995), dado que existe una distorsión
de precios (subvaluación) en los recursos ambientales, existe poco incentivo para desarrollar
tecnologías que economicen su uso. Las personas pobres en los países pobres dependen en gran parte
de la base de recursos ambientales locales. Así, pérdidas en el bienestar debido a la subvaloración
de esta base las absorben de modo desproporcionado las personas pobres de estos países. Por este
motivo, la estimación de los precios cuenta (o precios sombra) de los recursos ambientales debe estar
en la agenda de investigación en la economía de los países pobres (Dasgupta y Mäler 1995).
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Diversas investigaciones han avanzado en el estudio de la relación entre el crecimiento económico, la
capacidad de soporte y la calidad ambiental analizando los patrones de transformación ambiental en
países con diferentes niveles de ingresos. La literatura sobre la relación entre la actividad económica
y el ambiente ha logrado avances significativos. A continuación se presenta una breve síntesis.
La propuesta general de que el crecimiento económico está relacionado con el medio ambiente ha
motivado el debate según el cual existe una relación empírica entre el ingreso de las naciones y
algunos indicadores de la calidad ambiental. En algunos países se ha observado que con el aumento
de los ingresos también ha aumentado la degradación ambiental. Después de cierto punto, la calidad
ambiental mejora pese al incremento en los ingresos. Esta relación, con una forma de U invertida, ha
sido denominada como la curva ambiental de Kuznets.
En las primeras fases del desarrollo económico, la contaminación creciente se observa como un efecto
secundario aceptable del crecimiento económico. Sin embargo, cuando un país ha logrado elevar
suficientemente su estándar de vida, la gente brinda mayor atención a las condiciones ambientales.
Esto conduce al desarrollo de una legislación ambiental destinada a crear nuevas instituciones para la
protección del ambiente (Arrow et al. 1996; Shafik y Bandyopadhyay 1992)
De acuerdo con los estudios mencionados en el párrafo anterior, la curva en forma de U invertida se
aplicaría solamente a un número restringido de agentes que deterioran el ambiente. Según Arrow et
al. (1996), el crecimiento económico se puede asociar con el mejoramiento de algunos indicadores
ambientales. No obstante, este crecimiento no siempre es suficiente para inducir la mejora ambiental
en general: los efectos negativos sobre el medio ambiente derivados del crecimiento no se pueden
omitir, ni la base de los recursos naturales son capaces de soportar un crecimiento económico
indefinido. Si esta base es degradada irreversiblemente, la misma actividad económica podría estar
en riesgo (Arrow et al. 1996).
De este tipo de análisis es posible destacar que, detrás de la relación planteada por la curva ambiental
de Kuznets entre ingreso y deterioro ambiental, existen implicaciones en términos de políticas
económicas, ambientales y sociales. Saravia (2002) señala, por ejemplo, que los países en vías de
desarrollo tienen dos opciones: asumir una actitud pasiva y esperar el tiempo necesario hasta que sus
habitantes sean lo suficientemente ricos para incorporarse en el sector virtuoso de la curva ambiental
de Kuznets; o esforzarse en hacer más corto este tiempo para alcanzar el viraje en su dirección de
desarrollo. Siguiendo a Saravia (2002), lo que realmente importa no es el momento de viraje calculado,
sino el entendimiento del mecanismo oculto detrás de él, es decir, las características económicas,
políticas, ambientales y sociales específicas de cada país, las cuales definen la posición de este punto
de inflexión a lo largo de la curva ambiental de Kuznets. Detrás del posible reduccionismo de la
relación propuesta por la curva ambiental de Kuznets, se llama entonces la atención principalmente
sobre la existencia de factores y políticas específicas que, de acuerdo con cada caso particular, podrían
conducir a un mayor o menor tiempo de viraje, o a un mayor o menor deterioro ambiental (Saravia
2002).
22
Lo que no es posible observar claramente en los trabajos relacionados con la curva ambiental de
Kusnetz es la relación entre la distribución de los ingresos y la calidad ambiental. Éste es un tema
que merece ser considerado dado que un elevado porcentaje de los países en vías de desarrollo tiene
como rasgo común índices de inequidad en la distribución de ingresos mayores que en la de los países
desarrollados.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
De allí la necesidad de analizar la otra cara de la moneda: la relación entre la pobreza y el deterioro
ambiental. Según Dasgupta y Mäler (1995) la pobreza puede ser una causa de la degradación ambiental,
en la medida en que los recursos naturales sean complementarios en la producción y el consumo de
muchos otros bienes y servicios. Cuando estos recursos extraídos de la naturaleza suplementan el ingreso,
se puede generar una relación de causalidad acumulativa donde la pobreza, las altas tasas de fertilidad
y la degradación ambiental se retroalimentan, especialmente en momentos de crisis económica. En este
sentido, es necesario diferenciar tanto las clases de pobreza como los tipos de daño al medio ambiente.
El Banco Mundial (1992) en su Informe sobre el Desarrollo Mundial 1992, presentó un análisis
sobre los vínculos que existen entre el desarrollo económico y el medio ambiente. Los análisis,
aunque evidencian que el crecimiento a menudo ha causado un deterioro grave del ambiente, señalan
que estos efectos pueden reducirse si las políticas y las instituciones son eficaces. Se aduce que el
desarrollo económico y de los recursos humanos puede sostenerse o acelerarse, y que ese desarrollo
puede ser coherente con la mejora de las condiciones ambientales, si se generan cambios consistentes
tanto en las políticas públicas como en las relaciones de poder. Así mismo, se asegura que no es que
los pobres tengan necesariamente una visión de corto alcance, sino que por la misma limitación de
recursos no pueden invertir en protección ambiental, existiendo una sinergia considerable entre el
alivio de la pobreza y la protección del medio ambiente.
Hay una tendencia en la literatura económica que disputa la teoría convencional y discute que existe
un sistema más complejo de variables en juego y que las generalizaciones simples de este problema
multidimensional son a menudo erróneas por una falta de muchos otros puntos importantes (Leach y
Mearns 1995 citados por Duraiappah 1998).
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Si se quiere propender entonces por mejorar la calidad ambiental, la curva ambiental de Kuznets
implícitamente acepta la desigualdad en la distribución del ingreso como un mal necesario (Saravia
2002). Este argumento lo mencionaba ya Beckerman (1992), quien concluía que la solución para
afrontar los problemas ambientales podría reducirse simplemente a ser más rico. Es decir, gente con
mayor riqueza cuenta con más ingreso y con mayor disponibilidad para gastarlo (invertirlo) en un
bien de lujo como es la calidad ambiental, aceptando en general la idea de que los sectores más pobres
son los que cuidan menos el medio ambiente.
Por otra parte Dasgupta y Mäler (1995), al referirse a los aspectos básicos requeridos para abordar
el problema de la pobreza y su relación con los recursos del medio ambiente, señalan que los países
pobres muestran marcadas debilidades y fallas institucionales. Según estos autores, los patrones de
deterioro ambiental han sido más el resultado de políticas gubernamentales inapropiadas, que de
fallas del mercado. Dada la debilidad y hasta ausencia de instituciones apropiadas, en los países
pobres la relación pobreza-deterioro se reafirma.
Mientras algunos autores se concentran en el círculo vicioso de la relación entre pobreza y degradación
ambiental, estudios como el de Reardon y Vosti (1995) analizan la posibilidad de romper ese círculo
por medio de la inversión, el cambio tecnológico, o por medio de la corrección de fallas de mercado
que no dejan reflejar el valor social de los recursos naturales.
23
De acuerdo con Arrow et al. (1996) el crecimiento económico no es suficiente para garantizar la calidad
ambiental. Según estos autores, en cada momento del tiempo el crecimiento de la actividad económica
está caracterizada por una determinada composición de insumos (incluyendo los recursos naturales)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
que se expresa en la composición del producto (incluyendo los residuos generados por la actividad
productiva). Esta composición se determina, entre otras cosas, por el tipo de instituciones que rigen
la actividad económica. Concluyen entonces que el crecimiento por sí mismo no lleva a la protección
ambiental. Se requieren por tanto medidas institucionales que proporcionen incentivos adecuados
para proteger la resiliencia de los ecosistemas. Tales medidas promoverán no sólo mayor eficacia
en la asignación de recursos naturales en todos los niveles de ingresos, sino que también asegurarán
una escala sostenible de actividades económicas dentro de un contexto ecológico. Finalmente,
resaltan que los esfuerzos y medidas institucionales requeridos para garantizar la sostenibilidad de
los ecosistemas, son relevantes no sólo en los países en vías de desarrollo sino también en los propios
países ya desarrollados.
Los vínculos entre el crecimiento económico y la aplicación de políticas económicas relacionadas con
los problemas ambientales han sido estudiados empíricamente a partir del trabajo pionero de Shafik y
Bandyopadhyay (1992). Los autores se centran en el análisis de recursos renovables, considerando el
aire, el agua y los bosques como indicadores básicos de los cambios de calidad del medio ambiente.
Los resultados sugieren que las economías que experimentan un rápido crecimiento económico e
inversión pueden tener una mala calidad ambiental relativa promedio para su nivel de ingresos, si las
regulaciones y las respuestas son lentas frente a las circunstancias cambiantes. Se cita como ejemplo
el caso de Corea, que consiguió crecimiento económico e industrialización de manera rápida, pero
también con un número considerable de problemas ambientales. Pero si los costos de tecnologías
limpias son bajos para las nuevas inversiones, las altas inversiones y el crecimiento económico pueden
darse con una calidad ambiental mayor que la media (Shafik y Bandyopadhyay 1992).
En síntesis, es claro que los diversos estudios que abordan la discusión sobre las relaciones entre el
crecimiento económico y la calidad del medio ambiente, formalizada mediante la denominada curva
ambiental de Kuznets, no son del todo concluyentes. Aunque en algunos casos los estudios empíricos
muestran que, a partir de cierto nivel, el crecimiento económico se puede asociar al mejoramiento
de algunos indicadores ambientales, se suele argumentar que el sólo crecimiento no es suficiente
para inducir la mejora ambiental. Se sugiere que el crecimiento debe estar acompañado de políticas
e instituciones fuertes, que controlen y compensen las acciones e impactos del desarrollo económico
sobre la calidad ambiental. Políticas que también corrijan las fallas en los mercados asociados a los
bienes y servicios ambientales, especialmente aquellas relacionadas con la falta de definición de los
derechos de propiedad.
24
Sigue entonces abierto el debate en torno a la relación entre el crecimiento económico y el deterioro
ambiental. En esta dirección, el presente trabajo busca contribuir en alguna medida a este debate,
incorporando en sus mediciones variables que relacionen los cambios en la actividad económica y en
la calidad de vida de la población, con la conservación o el deterioro de los ecosistemas naturales.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Los ecosistemas
y la biodiversidad en Colombia
2
U
no de los objetivos centrales del presente estudio es brindar elementos de juicio que contribuyan
a la evaluación de la política de conservación de la biodiversidad en el país, con especial
énfasis en su implementación en los Andes colombianos. Se debe destacar que dos de los principales
componentes de la mencionada política tienen que ver con la declaratoria de parte del territorio
nacional como áreas de manejo especial incorporadas al Sistema de Parques Nacionales Naturales
(SPNN) y con las acciones de las autoridades ambientales regionales, en particular, en lo concerniente
a los procesos de ordenamiento del territorio, asumidos conjuntamente con los municipios como
entidades de manejo territorial.
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
Para ubicar los aportes que se puedan derivar de los resultados de este estudio, a continuación se
presenta una breve reseña de algunas características especiales de la biodiversidad y de los servicios
que prestan los ecosistemas naturales en el contexto nacional. Igualmente se hace mención de las
principales características de la política de conservación y uso sostenible de la biodiversidad en
Colombia y, especialmente, al desarrollo de la capacidad institucional con que cuenta el país para su
implementación.
2.1.La biodiversidad y la degradación de los ecosistemas
Con una superficie continental de un 1.142.000 km2, que equivale al 0,77% de las tierras emergentes
del mundo, se estima que en Colombia hay 1.754 especies de aves (19,4% del total mundial), alrededor
de 55.000 plantas fanerógamas y 155 especies de quirópteros (17,22% del total mundial). De allí que
el país sea reconocido como uno de los doce países con mayor diversidad biológica en el mundo
(Chaves y Arango 1998; Myers 1988, citado por Etter et al. 2005; Hernández et al. 1992).
Aunque no existen inventarios biológicos detallados y completos, hay evidencia suficiente que
permite establecer que la biodiversidad en el territorio colombiano se concentra principalmente en el
área de piedemonte y en las estribaciones inferiores de las cordilleras. Según Hernández et al. (1992)
existe una marcada relación entre los niveles de biodiversidad y los niveles de precipitación: a mayor
humedad mayor riqueza biológica. Se asume que en Colombia el denominado óptimo altitudinal de
lluvia (entre los 600 y los 1.200 msnm, correspondiente al cinturón inferior de selva nublada) presenta
las cifras más elevadas de especies de flora y fauna (Hernández et al. 1992).
27
Los andes tropicales son considerados por Myers (1988, citado por Rodríguez et al. 2004) como
una de las ecorregiones terrestres prioritarias en el mundo. Colombia, como parte integrante de esta
región (junto con Venezuela, Perú, Ecuador y Bolivia) contribuye con cerca del 23% del área andina
total (280.000 km2), exhibiendo un complejo mosaico de ecosistemas producto de la diversidad
del clima, geología, geomorfología y suelos (Rodríguez et al. 2006). Al combinar altos niveles de
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
diversidad con elevados índices de amenaza de la misma, los Andes Tropicales han sido catalogados
bajo el calificativo de hotspot que congrega a las diez áreas mundiales más amenazadas del planeta
(Mittermeier et al. 1999).
Se estima que dentro de los Andes se presenta un gran número de hábitat y ecotonos que permiten
la presencia, en escalas relativamente pequeñas, de grupos taxonómicos exclusivos y altos números
de especies con rangos de distribución que están restringidos a elevaciones específicas u otras
unidades biogeográficas. En este sentido, esta ecorregión alberga una gran variedad de hábitats que
ha propiciado la evolución de un número considerablemente elevado de especies animales y plantas
(Mittermeier et al. 1999, citados por Rodríguez et al. 2004).
El país vive un proceso acelerado de transformación de su hábitat y de los ecosistemas naturales. Al
formular la Política Nacional de Biodiversidad (MMA, DNP e IAvH, s. f.) se señaló que el proceso de
colonización ha ampliado la frontera agropecuaria mediante la ocupación de vastas regiones del país
con marcados conflictos entre el uso efectivo del suelo y su vocación natural. Al respecto se señala
que el 45% del territorio nacional se utiliza para fines distintos a su vocación; con un 50% de los
suelos presentando algún grado de erosión, nivel que alcanza un 80% de tierras afectadas en la región
andina (MMA, DNP e IAvH, s. f.).
Dentro de las causas directas de la pérdida de biodiversidad se identifican las políticas de estímulo a la
ocupación y uso del territorio, el surgimiento y consolidación de los cultivos ilícitos, la construcción de
obras de desarrollo e infraestructura sin las debidas consideraciones ambientales, la actividad minera,
el consumo de leña, los incendios y la introducción de especies foráneas. Así mimo, la explotación
maderera bajo prácticas ineficientes y de baja productividad ha afectado amplias áreas de bosque y ha
generando una situación en la que se estima que un 42% de la explotación forestal del país es ilegal.
Adicional a estos factores, es notorio el desconocimiento del potencial estratégico de la biodiversidad.
Este fenómeno se manifiesta en la escasa investigación con las consecuentes deficiencias en el
conocimiento científico del patrimonio natural del país. Este conjunto de causas, sumado a la débil
capacidad institucional y la baja presencia del Estado en las zonas de alta biodiversidad, conduce a
una situación de pérdida, en muchos casos irreversible, de biodiversidad en el país (MMA, DNP e
IAvH, s. f.)
De otro lado, en el diagnóstico que sirve de línea de base para la formulación de la Política Nacional
de Biodiversidad (MMA, DNP e IAvH 1995) se estima que la región andina ha perdido más del
74% de la cobertura forestal, mientras que de los bosques secos tropicales sólo queda el 1,5% de la
extensión original. Algunas de las causas a las cuales se atribuye este grado de deforestación son la
expansión de la frontera agropecuaria y la colonización (73%), la producción maderera, (12%), el
consumo de leña (11%), los incendios forestales (2%) y los cultivos ilícitos (2%).
28
Los procesos de deterioro y fragmentación de los ecosistemas, y la consecuente pérdida de
biodiversidad, han sido poco analizados en Colombia y, en particular, en la región andina. En buena
medida este rezago obedece a las limitaciones de información que impiden identificar con detalle
la evolución y los cambios en los ecosistemas. En consecuencia, son pocos los elementos de juicio
sustentados en la evidencia empírica que aportan a la formulación de políticas orientadas a frenar o
detener procesos de degradación. Van der Hammen y Rangel (1997) presentan un recuento detallado
de los distintos acercamientos formales y no formales para el estudio de la vegetación en el país.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
En este escenario son notorios los avances que se vienen logrando para analizar el comportamiento de los
ecosistemas en el país. Dentro de estos esfuerzos se destacan las contribuciones del Ideam (1996) a través
del mapa de coberturas vegetales, uso y ocupación del territorio, que reconoce y caracteriza de forma
preeliminar 37 clases de cobertura asociadas a pisos altitudinales y región natural. El Instituto Humboldt,
con la construcción de mapas de ecosistemas basados en un esquema metodológico estandarizado para
definir e identificar unidades, ha sido aplicado en distintas regiones del país, para diferentes escalas
espaciales y temporales (Etter 1998, Armenteras et al. 2001, 2002, 2003, 2005 y 2006; Armenteras 2002;
Romero y Súa, 2002 en Rudas et al. 2002; Rodríguez et al. 2004 y Romero et al. 2004).
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
Los adelantos tecnológicos y la incorporación de herramientas de sensores remotos y los sistemas de
información geográfica han cobrado cada día mayor importancia en el área de evaluación y monitoreo
de los ecosistemas. Mediante su uso es posible delimitar áreas con condiciones uniformes de los
componentes de un territorio como elevación, pendiente, clima, suelos y/o vegetación, en unidades
que se pueden considerar ecosistemas, donde ocurren patrones de distribución, estructura y procesos
de diferenciación de especies o comunidades que interactúan espacialmente a varias escalas.
El Instituto Humboldt publicó el Mapa general de ecosistemas de Colombia (Etter 1998) a escala
1:2’000.000. Con la publicación de Metodología para la definición de ecosistemas (Romero y Súa
2002), Ecosistemas de los Andes colombianos (Rodríguez et al. 2004) y Ecosistemas de la Cuenca
del Orinoco colombiano (Romero et al. 2004) el Instituto Humboldt se aproxima a un esquema
compatible y comparable tanto a nivel temporal como a nivel de escala, nacional y regional, con
el agregado de ser una metodología aplicada con especificidades de acuerdo con las características
propias de cada región del país (Amazonia, Andes y Orinoquia).
Las nuevas técnicas de identificación y medición del estado y evolución de los ecosistemas ha permitido
el avance reciente del conocimiento sobre las tendencias de la biodiversidad y los ecosistemas
en el país, con especial énfasis en los procesos de deforestación. Etter et al. (2005) analizaron la
deforestación en Caquetá, el frente de colonización más significativo en el Amazonas colombiano,
para los años 1989, 1996, 1999 y 2002, estimando tasas de deforestación y patrones de regeneración
altamente variables: una media anual regional de deforestación del 2,6%, variando localmente entre 1,8% (regeneración) y 5,3%, con tasas máximas en paisajes con cubierta de bosque entre 40-60%. Por
otra parte identificaron el efecto de las políticas y cambios institucionales en el proceso del despeje
de tierras, como el fallido proceso de paz entre el gobierno y las guerrillas entre 1999-2002 que
cambió la dirección del proceso de deforestación y aumentó la regeneración del bosque. Igualmente
deducieron importantes relaciones entre crecimiento económico y deforestación, a partir del contexto
histórico, político y económico (Etter et al. 2005).
29
Armenteras et al. (2006) por su parte, en un estudio que cubre alrededor del 10% del Amazonas
colombiano (4,2 millones de hectáreas), muestran que los patrones de deforestación no se producen
paralelos a las vías de acceso terrestre. En su lugar, el patrón típico de la colonización improvisada
sigue la única red del transporte que existe en muchas áreas de la Amazonia colombiana: los ríos. Por
otra parte, señalan que el grado y la tasa de cambio de los ecosistemas naturales varían en función de
la densidad demográfica de cada región, con tasas anuales de deforestación entre 3,73% y 0,97% en
áreas con alta densidad demográfica y entre 0,01% y 0,31% en áreas relativamente despobladas. Estos
cambios están relacionados con la historia del uso del suelo así como con factores socioeconómicos,
ambientales e históricos tales como la extracción del aceite, la deforestación, las haciendas ganaderas
o los cultivos ilícitos.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
Por otra parte, Etter et al. (2005) plantean que los bosques húmedos tropicales de las tierras bajas
experimentan varias etapas de cambio de la cubierta del suelo en frentes de colonización en Colombia.
La apertura de bosques comienza a menudo, en reducida escala, con la agricultura de subsistencia,
seguido por la plantación de pastos introducidos para proteger la tierra descubierta. Los cultivos de
subsistencia han sido sustituidos recientemente por cultivos ilegales más rentables, pero el patrón
de campos pequeños y aislados persiste. En una fase posterior al proceso de deforestación, las áreas
grandes son directamente descubiertas para el pasto y el establecimiento de ganadería semiintensiva.
Cuando la infraestructura y la accesibilidad a los mercados mejoran, mejoran también los precios de
la tierra, de tal manera que las áreas de pasto pueden ser sustituidas parcialmente por una agricultura
mecanizada e intensiva de cultivos perennes (palma de aceite y cítricos) y anuales (arroz y soya).
Las más recientes y más significativas amenazas para las montañas de los Andes y las tierras bajas
adyacentes al Amazonas parecen ser los cultivos ilícitos. Se estima que los cultivos de coca en los
Andes, en particular en Perú, Bolivia y Colombia, se han incrementado aceleradamente durante los
últimos 20 años, dando como resultado la destrucción de unos 2,4 millones de hectáreas de bosque
tropical (US-DS 1999). Los cultivos ilegales están situados sobre todo en áreas de bosque tropical y
terrenos montañosos alejados del control gubernamental. Los cultivos ilícitos, por tanto, se extienden
más allá de las fronteras tradicionales de bosques, convirtiéndose en una amenaza seria para las áreas
vírgenes aisladas donde no existe fácil acceso de transporte terrestre. Sin embargo, parece ser que de
todas formas grandes extensiones del Amazonas colombiano han sido protegidas pasivamente debido
a su relativa inaccesibilidad (Armenteras et al. 2006).
Adicionalmente, en el año 2002 el Instituto Humboldt, conjuntamente con el Programa de Desarrollo
Humano del DNP, dio inició a la implementación de una metodología de construcción y seguimiento
de índices sintéticos de estado de los ecosistemas y de estimación de su relación con índices de presión
antrópica y de respuesta de política de protección y conservación (Sarmiento et al. 2002). El objetivo
de este estudio, antecedente directo de la investigación que aquí se presenta, fue analizar las relaciones
existentes entre los cambios en el estado de la biodiversidad (áreas e índices de fragmentación de los
ecosistemas) y los factores de acciones humanas que inciden sobre estos cambios de estado de la
biodiversidad.
Para tal objetivo se implementó un método de cálculo de indicadores sintéticos (compuestos por
indicadores simples) que permitieran medir las diferencias en el tiempo (cambios temporales) y en el
espacio (corte transversal) de distintos estados de la biodiversidad y de las presiones que sobre ella
ejercen las acciones humanas.
30
En primera instancia se delimitaron los fragmentos de paisajes de manera que correspondieran a
las áreas de definición de la diversidad con las divisiones político administrativas. Se seleccionaron
entonces, de acuerdo con los avances analíticos y la información aportada por la Unidad de SIG
del Instituto Humboldt, los índices de fragmentación más relevantes y se estimaron los valores que
corresponden a las áreas definidas. Con la aplicación de análisis factorial y de componentes principales
se agruparon los índices en dimensiones y se seleccionó un grupo de variables socioeconómicas
proxy de presiones antrópicas sobre el ecosistema. Por último se estimó, a través del análisis de
regresión múltiple, el efecto de cada variable socioeconómica sobre el índice de fragmentación
generado. Las unidades de observación para este estudio fueron el municipio, en lo concerniente a
las variables socioeconómicas, y los fragmentos del paisaje, en la definición de variables definidas de
fragmentación en la región andina (Sarmiento et al. 2002).
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
2.2.La política de conservación y uso sostenible
de la biodiversidad
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
Entre los logros de este estudio se cuentan la construcción de un índice sintético a partir de índices
simples de fragmentación, así como la identificación de varias dimensiones para el indicador, lo cual
muestra la complejidad del fenómeno de fragmentación en Colombia. Por otra parte, el análisis de
la relación entre los índices de fragmentación y las variables socioeconómicas mostró que el manejo
del agua y su relación con el número de habitantes es el principal factor de presión sobre los dos
ecosistemas analizados (Sarmiento et al. 2002).
Las políticas ambientales como disposiciones de ley surgen en Colombia a principios del siglo pasado
y adquieren especial importancia en la década de los años setenta con la promulgación del Código
Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente4. En los últimos
años, con la inclusión de principios de protección del medio ambiente en la Constitución Política de
1991 y la creación del Sistema Nacional Ambiental (SINA) en 1993, se dan importantes avances en
la estructuración de una institucionalidad para el manejo de la política ambiental en el país.
En 1994 se define la Política Ambiental Nacional - El salto social hacia el desarrollo humano
sostenible, la cual establece que en las políticas de crecimiento urbano, industrial y agrario, así como
en el comercio exterior y las relaciones internacionales se deben tener en cuenta consideraciones
ambientales. En esta dirección, la Política Nacional Ambiental fijó cuatro objetivos básicos: promover
una nueva cultura del desarrollo, mejorar la calidad de vida, realizar una gestión ambiental sostenible
e impulsar la producción más limpia (MMA 1998). Como parte integral de dicha política, Colombia
ratificó en el mismo año el Convenio sobre la Biodiversidad suscrito en Río de Janeiro en 1992
comprometiéndose a implementar políticas orientadas a la conservación de la biodiversidad, su uso
sostenible y la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados de este uso.
En cumplimiento del mandato del Convenio sobre la Diversidad Biológica se estructura una Política
Nacional de Biodiversidad fundamentada en cuatro principios: (i) la biodiversidad es patrimonio de
la Nación y tiene un valor estratégico para el desarrollo presente y futuro del país; (ii) la diversidad
biológica tiene componentes tangibles (moléculas, genes y poblaciones, especies y comunidades,
ecosistemas y paisajes) e intangibles (conocimiento, innovaciones y prácticas culturales asociadas);
(iii) la biodiversidad tiene un carácter dinámico en el tiempo y el espacio, y se deben preservar sus
componentes y procesos evolutivos; y (iv) los beneficios derivados del uso de los componentes de la
biodiversidad deben ser utilizados de manera justa y equitativa en forma concertada con la comunidad.
Estos principios tienen en cuenta el hecho de que la biodiversidad es vital para la existencia humana
por los servicios ambientales que se derivan de ella y por sus múltiples usos, entre los que se destacan
los alimentos y los combustibles fósiles (MMA, DNP e IAvH, s. f.).
Ley 23 de 1973 y Decreto Ley 2811 de 1974.
31
4
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
A su vez, la Política Nacional de Biodiversidad se basa en tres estrategias: la conservación, el
desarrollo del conocimiento y la utilización sostenible de la biodiversidad. Se identifican también
los instrumentos para facilitar la implementación de la política a través de acciones relacionadas con
la educación, la participación ciudadana, el desarrollo legislativo e institucional, y los incentivos e
inversiones económicas (MMA, DNP e IAvH, s. f.).
La estrategia de conservación incluye medidas de conservación in situ5 a través del sistema de
áreas protegidas, la reducción de los procesos y actividades que causan pérdida o deterioro de la
biodiversidad y la recuperación de ecosistemas degradados y especies amenazadas. La estrategia
de conocimiento abarca la caracterización de componentes de la biodiversidad en los niveles
ecosistémico, de poblaciones, especies y genético, y la recuperación del conocimiento y de las practicas
tradicionales. Y la estrategia de utilización busca impulsar el uso de sistemas sostenibles de manejo,
apoyar y promover el establecimiento de bancos de germoplasma y programas de biotecnología,
diseñar e implementar sistemas de valoración multicriterio de la biodiversidad y mecanismos para la
distribución equitativa de beneficios derivados de su uso (MMA, DNP e IAvH 1995).
Por otra parte se plantea la ejecución de esta política mediante un Plan de Acción Nacional, en el
cual se definen los responsables de las diferentes acciones y los recursos humanos, institucionales,
de infraestructura y financieros para la implementación de las estrategias e instrumentos. Este Plan
de Acción Nacional se diseñó para ser acompañado de planes de acción regionales liderados por las
corporaciones autónomas regionales y de desarrollo sostenible, en donde se definirían las actividades
prioritarias para las regiones y sus mecanismos específicos de implementación (Ferreira y Fandiño
1998).
En el marco de las políticas antes mencionadas, las autoridades ambientales nacionales y regionales
asumen el reto de frenar los procesos de fragmentación y degradación de ecosistemas. Se plantea en
esta dirección ejecutar planes de ordenamiento territorial, regionales y locales, e incorporar criterios
técnicos sobre el manejo adecuado de la biodiversidad en la asignación de licencias ambientales
(MMA, DNP e IAvH, s. f.). En este contexto cobra una gran importancia el territorio; elemento que
incorpora la dimensión espacial de la problemática ambiental y que es fundamental en la coordinación
de estas políticas con otras del nivel sectorial. El punto de encuentro de los procesos de ordenamiento
territorial y ordenamiento ambiental del territorio se da en la planificación del uso del territorio, como
factor básico para avanzar hacia el desarrollo sostenible (Andrade 1996).
El Plan de Acción Nacional de Biodiversidad es consistente con uno de los principios básicos de
la política de ordenamiento territorial al contemplar: (i) el Sistema Nacional de Áreas Naturales
Protegidas (Sinap); (ii) los ejes intermodales que se proponen en desarrollo de la estrategia de reducir
los procesos de deterioro de la biodiversidad; (iii) los sistemas de manejo sostenible; y (iv) las áreas
prioritarias para la restauración y recuperación de especies (Ferreira y Fandiño 1998).
Por otra parte, la formulación de la política ambiental en general, y de la política de biodiversidad
en particular, ha estado acompañada de importantes avances en la estructuración de un sistema
institucional orientado a su implementación. En un comienzo el énfasis recayó en entidades como
Por conservación in situ se entiende la conservación de los ecosistemas y el hábitat natural y el mantenimiento y recuperación de
poblaciones viables de especies en sus entornos naturales y, en el caso de las especies domesticadas y cultivadas, en los entornos en que
hayan desarrollado sus propiedades específicas.
32
5
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Sin embargo, a juicio de algunos autores, el desarrollo de dicha institucionalidad no ha estado a la
altura de las expectativas. Se argumenta que la concepción institucional con la cual se formuló esta
política subestimó las restricciones de economía política y de poder de los agentes políticos, quienes
asignaron mayor prioridad a sus intereses particulares que a la protección del medio ambiente en
general (Wiesner 1997). De otro lado, se señala que, aunque las inversiones del Estado en el medio
ambiente tienen la potencialidad de contribuir al alivio de la pobreza y al desarrollo económico, los
hechos muestran que esas contribuciones han sido poco frecuentes, indirectas y de bajo impacto
(Ibáñez y Uribe, 2003).
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
el Inderena y el Himat y la política ambiental se identificó principalmente como una política del
manejo de los recursos naturales renovables. Posteriormente las corporaciones autónomas fueron
transformadas en un instrumento para el manejo ambiental territorial en las regiones. Se fue perfilando
así un proceso de descentralización del marco institucional ambiental, dirigido por el Ministerio
del Medio Ambiente como ente rector y centralizador de esta política. Se dejó entonces un amplio
margen para la ejecución descentralizada y para una participación política y fiscal local en el manejo
específico del medio ambiente en cabeza de las corporaciones autónomas regionales y de desarrollo
sostenible, de las autoridades ambientales de grandes centros urbanos y de los departamentos y los
municipios como entidades territoriales básicas.
2.3.La política de conservación de la biodiversidad y las áreas
protegidas
El Sistema de Parques Nacionales Naturales (SPNN) se ha venido consolidando en el país durante las
últimas tres décadas como uno de los componentes básicos de la Política Nacional de Biodiversidad.
Está conformado actualmente por 49 áreas protegidas que cubren alrededor de 10 millones de
hectáreas, cerca de la décima parte del territorio continental del país. Los principales objetivos del
SPNN se orientan a garantizar la preservación de los recursos naturales en las áreas protegidas,
mediante la conservación de la diversidad biológica y de los procesos ecológicos necesarios para el
desarrollo humano. La conformación de áreas protegidas pretende, en síntesis, prevenir el deterioro
de los recursos naturales y evitar así asumir un papel restaurador.
La definición de un manejo especial para el territorio del SPNN parte de reconocer que la biodiversidad
provee servicios ambientales básicos a la economía del país, dentro de los cuales se destacan entre
otros la regulación del recurso hídrico, el ecoturismo, la conservación de la diversidad biológica y la
captura de dióxido de carbono.
33
Las características de las áreas protegidas del SPNN difieren dependiendo de sus particularidades
intrínsecas y de su localización geográfica. La región andina reúne el mayor número de áreas
protegidas. Ellas se caracterizan por exhibir altos índices de biodiversidad al tiempo que son de vital
importancia en la preservación de la oferta hídrica. Así mismo, tienen una considerable presencia
de comunidades indígenas y son las áreas mejor dotadas en cuanto a capacidad instalada y servicios
recreativos. Finalmente, en la región andina están las áreas protegidas que presentan los mayores
niveles de presión poblacional y de las actividades productivas (Carriazo et al. 2003).
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Los ecosistemas y la biodiversidad en Colombia
La región Caribe, con la quinta parte de las áreas protegidas y el 5% del área del SPNN, atrae el
mayor número de visitantes y enfrenta una alta presión de la población; No obstante, sus municipios
aledaños reportan altos índices de pobreza. Los parques de la región de la Amazonia y Orinoquia
cubren la mayor extensión de territorio, tienen los índices de biodiversidad más altos y cerca de 75%
de sus áreas cuentan con presencia indígena. Por último, la región Pacífica es la zona con menor
presencia de áreas protegidas tanto en número como en extensión y reporta los mayores índices de
pobreza (Carriazo et al. 2003).
Un estudio reciente de la Universidad de los Andes (Carriazo et al. 2003) estimó los beneficios del
aporte económico del SPNN a la economía colombiana, mediante la conservación del recurso hídrico,
la generación de ecoturismo, la regulación del clima y la conservación de la biodiversidad in situ.
Se estimó que el SPNN abastece de agua de forma directa mediante la protección de cuencas y otros
cuerpos de agua, al 31% de la población colombiana, e indirectamente a otro 50% de la población. Así
mismo, identificó que el recurso hídrico proveniente del SPNN es indispensable para la generación
de energía hidroeléctrica, la oferta de distritos de riego y la producción industrial. Además resaltaron
que la relación entre el recurso hídrico y los ecosistemas es bidireccional: el agua cumple un papel
esencial en el funcionamiento de los ecosistemas y, a su vez, los ecosistemas son determinantes en
el comportamiento, almacenamiento, disponibilidad, calidad y regulación de los sistemas hídricos.
Le asignaron al SPNN un papel fundamental en la dinámica, disponibilidad y calidad del recurso.
En especial destacaron que los ecosistemas asociados a la alta montaña y al páramo, los sistemas
cenagosos y los humedales, las zonas de recarga de acuíferos y los bosques densos y húmedos son
estratégicos por su gran potencial de almacenamiento y regulación hídrica.
De otro lado, el citado estudio muestra que los ecosistemas naturales protegidos por el SPNN, con
18 áreas habilitadas para el turismo y un promedio anual de más de 400 mil visitantes, proveen un
flujo constante de servicios turísticos que generan beneficios económicos y sociales a los visitantes6.
Así mismo, el SPNN contribuye a la protección contra el cambio climático y a la salvaguardia de la
biodiversidad, mejora el medio ambiente global al conservar la biodiversidad in situ y al capturar
dióxido de carbono. Las áreas protegidas albergan 28 de los 41 distritos biogeográficos, protegen
cerca de 40% de los centros de endemismo identificados y contiene dos de las más importantes
zonas de alta biodiversidad mundial: el corredor del Chocó Biogeográfico y los bosques amazónicos
(UAESPNN 2001, citado por Carriazo et al. 2003)
Aplicando técnicas de valoración mediante la transferencia de beneficios7, el estudio estima los aportes
económicos del SPNN a la economía nacional y los contrasta con la baja asignación de recursos financieros
para su administración y mantenimiento. Resalta algunos ejemplos elocuentes de estos aportes: el aumento
de caudales del SPNN deriva en beneficios por 91 mil millones de pesos; los beneficios recreativos anuales
oscilan entre 2,3 y 6,9 mil millones de pesos; y la conservación de la diversidad biológica significa beneficios
para la economía global de 6,5 mil millones de pesos. En contraste, muestran que el presupuesto asignado
al SPNN para su administración y conservación, más las rentas propias generadas por el ecoturismo, están
alrededor de los diez mil millones de pesos anuales, es decir cerca de 13% de los beneficios generados sólo
por el aumento de caudales (Carriazo et al. 2003).
Destacan que el Sistema de Parques provee una amplia gama de servicios recreativos que van desde las actividades pasivas de observación
del paisaje, de flora y fauna y las caminatas, hasta la pesca, el montañismo, el rafting y muchas otras actividades propias de la recreación
activa.
7
La transferencia de beneficios es el traspaso del valor monetario de un bien ambiental denominado sitio de estudio a otro bien ambiental
denominado sitio de intervención (Brouwer, 2000 citado por Carriazo et al., 2003).
34
6
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales
y actividades humanas: área de estudio
y marco metodológico
3
L
a descripción del estado y los cambios en los ecosistemas se lleva a cabo a partir de diversos
tipos de indicadores geográficos orientados a medir su forma, tamaño y calidad. Sin embargo,
para incorporar en el análisis la incidencia de las acciones humanas es necesario construir índices
que sinteticen la información sobre los ecosistemas, así como esquemas analíticos que permitan
establecer su relación con diferentes tipos de presiones antrópicas y medidas de política orientadas a
la conservación y el uso sostenible de la biodiversidad.
Esta sección introduce primero brevemente los ecosistemas de estudio (bosque subandino) y
posteriormente se centra en la metodología de construcción de indicadores de estado y de cambio
de los fragmentos del ecosistema natural boscoso del piso subandino, y en la selección de modelos
analíticos adecuados para identificar las relaciones entre estos indicadores y las acciones antrópicas.
Igualmente, hace referencia a algunos de los más importantes estudios sobre medición y análisis
de ecosistemas, y en particular a aquellos que tienen que ver con la pérdida de cobertura vegetal o
deforestación.
3.1.Área de estudio: los ecosistemas boscosos subandinos
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Relación entre ecosistemas naturales
y actividades humanas: área de estudio
y marco metodológico
En los Andes colombianos el piso bioclimático subandino se distribuye, de manera general, entre los
1.050 y 2.400 msnm para las tres cadenas montañosas principales. Sin embargo estos rangos varían
de acuerdo con la vertiente y la cordillera, como puede observarse en la Figura 1 (Rodríguez et al.,
2006). En la cordillera Occidental el rango varia entre 1.100-2.200 msnm para la vertiente occidental,
y entre 1.200-2.400 msnm para la oriental. En el caso de la cordillera Central, la distribución del piso
bioclimático subandino en ambas vertientes se da en el rango de 1.200 a 2.200 msnm. Finalmente
para la cordillera Oriental, estos rangos varían en la vertiente occidental entre 1.050-2.400 msnm y
entre 1.100-2.300 msnm para la vertiente oriental.
37
Con excepción de algunos sectores donde la cantidad de precipitación es decididamente inferior, como
las cercanías a la ciudad de Cúcuta y los cañones de los ríos Dagua (Valle del Cauca) y Chicamocha
(Santander), esta región presenta climas húmedos, muy húmedos y pluviales, que en condiciones de
no intervención favorecen el establecimiento de coberturas boscosas densas y de porte alto (Rodríguez
et al., 2006).
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
AR
CA
RI
BE
70°W
10°N
M
10°N
PA
NA
MÁ
BRASIL
ECUADOR
LOCALIZACIÓN
PERÚ
PISO BIOCLIMÁTICO
SUBANDINO
75°W
70°W
38
Figura 1. Distribución del piso bioclimático subandino en los Andes colombianos
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
0°
5°N
OCEÁNO PACÍFICO
5°N
VENEZUELA
0°
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
75°W
Desde el punto de vista biogeográfico, los ecosistemas boscosos del piso bioclimático subandino
pueden agruparse en cinco biomas, cuya extensión se detalla en la Tabla 1. De estas estadísticas se
concluye que las cordilleras Central y Oriental están en los extremos inferiores y superiores en cuanto
a la proporción de área en ecosistemas naturales remanentes.
Tabla 1. Biomas del piso bioclimático subandino para los Andes colombianos (Rodríguez et al. 2006)
Bioma
Área (ha)
% (con respecto al total de los Andes
colombianos)
Orobioma subandino cordillera Occidental
770.754
2,68
Orobioma subandino cordillera Central
269.973
0,94
Orobioma subandino serranía de San Lucas
131.651
0,5
1.254.572
4,36
336.674
1,17
Orobioma subandino cordillera Oriental
Orobioma subandino Nariño-Putumayo
En términos ecológicos, lo que suele llamarse la selva subandina (Cuatrecasas, 1951 en Rodríguez et
al. 2006) se constituye en una transición entre el trópico propiamente dicho y los ambientes de alta
montaña, razón por la cual comparte una buena proporción de sus especies con ambas formaciones
vegetales. El dosel del bosque puede alcanzar alturas de hasta 35 metros, y en ellos es común la
presencia de palmas y especies de las familias Lauraceae y Sapotaceae; así como variadas epífitas,
orquídeas y helechos arbóreos. En cuanto a fauna, esta zona es bastante rica en endemismos de aves,
así como variedad de anfibios, reptiles y mamíferos (Rodríguez et al. 2006).
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
De las cerca de 9.500.000 hectáreas (ha) de los Andes colombianos localizadas en este rango altitudinal,
al año 2000 Rodríguez et al. (2006) reportan alrededor de 2.750.000 ha en ecosistemas naturales
remanentes, que corresponden al 9,6% de la región andina8. Tal grado de intervención humana es
producto, especialmente, de las condiciones ambientales favorables para el establecimiento de cultivos
como el café y pastos para ganadería. De hecho, IAvH (2004) indica que los agroecosistemas más
extendidos en el piso bioclimático subandino son los pastos y sus asociaciones con vegetación secundaria
y cultivos, el café y otros cultivos, que juntos sumaban para el año 2000 unas 5.600.000 ha.
Durante el período 1985-2000, lapso de los análisis contemplados en esta publicación, los ecosistemas
naturales boscosos del piso bioclimático subandino perdieron casi 400.000 ha. De éstas, una
considerable proporción corresponde a cambio a agroecosistemas (coberturas antrópicas), aunque
también se registra un ligero aumento de ecosistemas asociados a coberturas del suelo de carácter
seminatural como la vegetación secundaria. Este cambio se observa a lo largo de las tres cordilleras y
la serranía de San Lucas, sin que exista un sitio donde estos se concentren (Figura 2).
En este caso, los Andes colombianos corresponden a la zona por encima de los 400 msnm que incluye los tres ramales cordilleranos en
los que se divide la cadena montañosa, y que abarca un total de 280.000 km2 (28.000.000 ha).
39
8
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
10°N
M
AR
CA
RI
BE
10°N
PA
NA
MÁ
5°N
OCEÁNO PACÍFICO
VENEZUELA
5°N
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
75°W
CAMBIO EN ECOSISTEMAS NATURALES
DEL PISO BIOCLIMÁTICO SUBANDINO,
1985-2000
Sin cambio
Natural a seminatural
Natural a antrópico
LOCALIZACIÓN
ECUADOR
75°W
40
Figura 2. Cambio en los ecosistemas naturales del piso subandino durante el período 1985-2000
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Las últimas décadas se han caracterizado por mostrar un creciente interés en el análisis de las
causas de la deforestación producto de diferentes factores geográficos y antrópicos. Sin embargo,
las investigaciones sobre el tema se han hecho a partir de una gran variedad de mediciones y niveles
de agregación. Los estudios a nivel macro sobre pérdida de cobertura vegetal que han tomado como
unidad de análisis el país se han basado principalmente en la tasa de deforestación9 (Bhattarai y
Hamming 2001; Koop y Tole 1999; Shafik y Bandyopadhyay 1992) o en categorizaciones de ésta
tasa: deforestación baja, media o alta en Mahapatra y Kant (2005) y deforestación alta o baja en
Rudel y Roper (1997). De otro lado, las investigaciones micro a nivel de ejido10, parcela, hogar o
pixel han hecho uso de variables proxy de deforestación de tipo dicotómico, politómico y continuo.
En el primer caso, se ha definido de forma dicotómica el uso de la tierra como bosque natural
transformado (deforestado) o no transformado (Vance y Iovanna 2006; Geoghengan et al. 2001;
Apan y Peterson 1998; Etter et al. 2005); o como tierra para pastura y agricultura (implica bosque
deforestado) versus bosque natural (Alaix-García et al. 2005). De forma politómica el uso de la
tierra es definido en Agarwal et al. (2004) como bosque deforestado, degradado o maduro; y en
Chomizt y Gray (1995) como vegetación natural, granja de semisubsistencia o granja comercial.
Finalmente, variables continuas como el porcentaje de tierras de labranza en zonas boscosas (Muñoz
1992; Pichón 1997)11 y el cambio en la distancia de los centros poblados a los bosques (Casse et al.
2002) son algunos ejemplos, entre otras medidas, de las variables proxy empleadas en los análisis
sobre deforestación.
Además de que ha sido característico el uso de un gran número de variables proxy para medir la
deforestación, los análisis sugieren también que en su determinación incide una amplia variaedad
de factores. Por una parte se consideran factores geográficos tales como la altitud, la pendiente y las
condiciones del terreno para la agricultura (Vance y Iovanna 2006; Agarwal et al. 2005; Chomizt
y Gray 1995); y factores socioeconómicos como la población12, el producto interno bruto (PIB)13,
las vías de comunicación y la cercanía de mercados locales (Vance y Iovanna 2006; Mahapatra y
Kant 2002; Agarwal et al. 2004; Chomizt y Gray 1995; Bhattarai y Hamming 2001; Koop y Tole
1999; Rudel y Roper 1997; Shafik y Bandyopadhyay 1992; Geoghengan et al. 2001; Etter et al.
2005). Finalmente, en algunos estudios a nivel de país se ha comprobado que la deuda externa está
significativamente relacionada con la tasa de deforestación (Mahapatra y Kant 2005; Bhattarai y
Hamming 2001).
8
Cambio en el área de bosque de un país en un período determinado.
9
Campo de uso comunitario por parte de los aldeanos de un pueblo.
11
Citados por Kaimowitz y Angelsen (1998).
Expresada como densidad poblacional o tasa de crecimiento de la población en un período.
Expresado como PIB total, tasa de crecimiento del PIB o PIB per cápita.
12
41
10
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
3.2.Medición y análisis de ecosistemas
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
3.3. Indicadores sintéticos de estado de los fragmentos
En las etapas previas al presente estudio (Sarmiento et al. 2002) se puntualizó que las características
deseables de un índice son su validez y su relevancia. La validez hace referencia a que el indicador
tenga significado dentro de los objetivos del estudio; la relevancia a que tenga sentido en el contexto
de toma de decisiones. Desde el punto de vista de su aplicación, un indicador debe ser ante todo
calculable (factible), fácilmente entendible (simple), objetivo (científicamente replicable), y debe
permitir comparaciones geográficas y temporales (comparable).
Así mismo, los indicadores pueden ser clasificados como simples o complejos. Los indicadores
simples resultan de un determinado tipo de medición o aproximación a un fenómeno. En contraste,
los indicadores complejos se derivan de la síntesis de un conjunto de mediciones sobre un fenómeno
particular. La conveniencia de usar uno u otro tipo de indicador depende de la complejidad del
fenómeno que se va a analizar.
En aquellos casos en los cuales la aproximación al fenómeno de estudio se hace a partir de varios
tipos de medición, es conveniente sintetizar la información disponible en un indicador o conjunto de
indicadores. De esta forma se minimiza la pérdida de información original, logrando que la lectura del
nuevo indicador agregado guarde la más cercana relación con el sentido original de las mediciones.
Uno de los objetivos centrales del presente estudio es estructurar indicadores que den cuenta del estado
y de los cambios de los fragmentos de bosque natural; y desarrollar modelos de análisis de los cambios
en estos fragmentos ante presiones antrópicas y acciones de política pública. Se seleccionaron como
unidades de análisis los fragmentos de un tipo de cobertura vegetal (bosque natural subadino), en un
momento inicial (mediados de la década de los años ochenta), para contrastarlos con su estado en
un momento posterior (inicios de la primera década de los años dos mil). De otro lado, las variables
explicativas de los cambios en los fragmentos fueron clasificadas en tres grandes categorías: variables
de características intrínsecas de los fragmentos, variables de presión antrópica y variables de respuestas
de política. La medición de estas variables se hace a nivel de fragmento, municipio y departamentos.
3.3.1. Indicadores sintéticos y análisis de componentes principales
Para el presente estudio se seleccionó como unidad de análisis el fragmento de bosque natural
localizado en el ecosistema subandino de la cordillera de los Andes, definido como la unidad continua
de este tipo de bosque existente en 1985. El bosque subandino14 ha sido caracterizado por el Instituto
Humboldt como una de las múltiples formaciones vegetales originadas en el “complejo mosaico de
ecosistemas producto de la diversidad de clima, geología, geomorfología y suelos” de la ecorregión
de los Andes Tropicales en Colombia, las cuales “han cobrado importancia en el contexto nacional
y mundial por ser ecosistemas únicos, frágiles y estratégicos, en donde las presiones antrópicas han
reducido el hábitat para las especies que allí se desarrollan” (Rodríguez et al. 2004). Este tipo de
bosque se localiza primordialmente en el piso bioclimático subandino de las tres cordilleras andinas
colombianas (Occidental, Central y Oriental) aproximadamente entre los 1.100 y los 2.200 metros
sobre el nivel del mar (Rodríguez et al. 2004).
“Los bosques subandinos se caracterizan por la presencia de hemiepíficas, y en ellas las familias predominantes son Araceae, Moraceae
y Orchidaceae” (Rodríguez et al. 2004, con base en Wolf 1989, 1993)
42
14
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Para describir los fragmentos se dispone de una amplia gama de índices de estado medidos mediante
sistemas de información geográfica y aplicando el programa Fragstats15. Para este trabajo fueron
seleccionados aquellos índices que se refieren a la forma y la calidad de un fragmento de bosque en
particular (McGarigal y Marks 1995). Respecto a la forma de los fragmentos se obtuvieron mediciones
de área, perímetro, la razón entre perímetro y área (PARA), el índice de forma (SHAPE) y el índice de
dimensión fractal (FRAC). La aproximación a calidad, entendida como el deterioro en el área natural
de los fragmentos entre 1985 y 2000, se hace a través del área del fragmento en bosque natural en
1985 y en el 2000, el área del fragmento en 2000 en bosque natural semi intervenido y el área del
fragmento transformado a actividad antrópica. Todas estas mediciones de estado de los fragmentos
plantean la necesidad de establecer un método de síntesis de información que permita construir uno o
más indicadores susceptibles de ser incorporados dentro de modelos de análisis relacionales.
Aplicando el método estadístico de análisis de componentes principales (ACP) es posible avanzar en
esta dirección. Se obtienen variables de síntesis que explican la mayor parte de la variación total de
un conjunto de información de origen, a través de una o más combinaciones lineales de un grupo de
variables (Pearson 1901).
Para el caso del presente estudio, la primera componente principal de las variables de tamaño, forma y
calidad de los fragmentos constituye el indicador de estado de los fragmentos, al ser la representación
lineal más simple de los datos y que explica la mayor parte de la variabilidad de la información
original. Del mismo modo, al aplicar la misma transformación a las variables de tamaño, forma
y calidad de los fragmentos expresadas en términos de cambios porcentuales, es posible generar
también un indicador de cambio en el estado de los fragmentos.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Por otra parte, para efectos de analizar el cambio de estado de cada fragmento durante el período de
estudio (1985-2000) se identificaron en el área ocupada por cada fragmento en 1985, tres estados de
cobertura vegetal en 2000: cobertura de bosque natural, caracterizada por no haber sido intervenida
durante el período de estudio; cobertura seminatural, con presencia de bosques y vegetación secundaria;
y cobertura antrópica, con monocultivos, vegetación dominada por el café tradicional o en asocio,
cultivos semestrales en general, pastizales y plantaciones forestales (Rodríguez et al. 2004).
A continuación se explica en detalle el método de construcción del índice de estado de los fragmentos.
Posteriormente se adapta esta misma metodología para construir el índice de cambio en el estado de
los fragmentos.
En términos generales la primera componente principal de las variables de tamaño, forma y calidad
de los fragmentos, es decir el indicador de estado de los fragmentos (IEFijk), está representado por
(1)
donde las ponderaciones γp corresponden a los pesos de cada una de las variables p de forma y calidad
de los fragmentos (Xpijk) en el indicador sintético del fragmento i del municipio j en el departamento k.
Los sistemas de información georreferenciada (SIG) constituyen la herramienta más utilizada como base de análisis de la fragmentación
de los ecosistemas y de los patrones de paisaje. La información provista por estos sistemas se trabajó a través del software especializado
Fragstats (McGarigal et al., 2002) con el cual se calcularon los diversos métricos de paisaje que se emplean en el presente estudio.
43
15
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Las relaciones entre la forma y el tamaño de los fragmentos son medidos a través de tres indicadores
obtenidos directamente por el programa Fragstats (McGarigal y Marks 1995): relación perímetro/área
(PARA), índice de forma (SHAPE) e índice de dimensión fractal (FRAC)
El índice de forma más simple, denominado (PARA), corresponde a la razón entre el perímetro del
fragmento y su área, tal como se enuncia en la ecuación
(2)
donde pijk denota el perímetro en metros del fragmento i del municipio j en el departamento k, y aijk el
área en metros cuadrados del fragmento ijk.
La principal debilidad de este indicador es que es muy sensible al tamaño del fragmento. En fragmentos
con la misma forma pero con distinto tamaño, el índice PARA puede tomar diferentes valores. Esta
sensibilidad al tamaño de los fragmentos hace del índice PARA un indicador inconveniente de estado,
en especial cuando las diferencias en los tamaños de los fragmentos son muy grandes. Por estas razones
este indicador no será tenido en cuenta en la construcción del índice de estado de los fragmentos.
El índice de forma SHAPE mide la complejidad de la forma del fragmento, comparada con una forma
estándar cuadrada o casi cuadrada del mismo tamaño. Este método de medición permite corregir
en parte el problema de dependencia del tamaño del indicador más simple (PARA) En formas muy
compactas (cuadradas o casi cuadradas) el valor del indicador es 1 y está definido por
(3)
donde pijk denota el perímetro del fragmento en términos de número de celdas y min pijk el perímetro
mínimo del fragmento en términos de número de celdas para un fragmento de referencia de forma
compacta (cuadrada o casi cuadrada).
Finalmente, otro tipo de índice basado en la relación área-perímetro es el índice de dimensión fractal
(FRAC). Al estar basado en la geometría fractal (Mandelbrot 1982) este tipo de indicador puede
ser aplicado a formas planas espaciales a diferentes escalas. En términos generales, el índice de
dimensión fractal, es una versión más elaborada de los índices PARA y SHAPE. Permite medir el
grado de complejidad de formas planas, estandarizado la relación entre perímetro y área en un rango
de 1 a 2, al tiempo que minimiza el efecto del tamaño del fragmento. Estas características lo hacen
idóneo en la construcción de los indicadores de estado y cambio en los fragmentos. Para formas
planas muy simples, tales como círculos o cuadrados, el valor del indicador es 1; y para formas muy
complejas es 2. El índice de dimensión fractal (FRAC) está definido como:
(4)
En el presente estudio hacen parte del mismo análisis fragmentos con áreas que superan las 200.000 hectáreas y fragmentos de menos
de 100 hectáreas.
44
16
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
De otro lado, para tener en cuenta el grado de deterioro de un fragmento en un momento determinado
se calcularon dos índices: un índice de pérdida del bosque natural (IPN) y un índice de intensidad de
la actividad antrópica (IAN)
Para calcular estos índices se identifican en cada fragmento tres tipos de estados: área de bosque
natural no intervenido (Nat), área de bosque parcialmente intervenido o en estado seminatural (SNat)
y área totalmente intervenida por acción antrópica (Ant).
De esta forma el índice de pérdida del bosque natural (IPN) mide en un momento t la porción del
fragmento que se encuentra en un estado distinto al de bosque natural no intervenido. Queda así
definido, en una escala de 0 a 100, por la expresión:
(5)
donde las variables miden respectivamente la porción del fragmento ijk en bosque no intervenido,
parcialmente intervenido y totalmente intervenido en el período t.
De otro lado, el índice de intensidad de la actividad antrópica (IAN) mide la proporción del área del
fragmento que ha sido completamente transformada por la actividad antrópica. El peor escenario
posible es cuando en un fragmento ha sido eliminado todo vestigio de bosque natural y su área se
ha transformado totalmente a actividades antrópicas. De esta forma, el índice de intensidad de la
actividad antrópica (IAN) en un momento t queda definido en una escala de 0 a 100 por la expresión:
(6)
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
donde pijk denota el perímetro en metros del fragmento ijk y aijk el área en metros cuadrados del
fragmento ijk.
donde las variables
miden respectivamente la porción del fragmento ijk en bosque
no intervenido, parcialmente intervenido y totalmente intervenido en el período t.
3.3.2. Indicador de estado e indicador de cambio de estado del
fragmento
A partir de la información correspondiente al tamaño, la forma y la calidad del fragmento se plantean
dos tipos de indicador para reflejar el estado de los fragmentos: índices de estado del fragmento; e
índice de cambio en el estado del fragmento.
a) Indicador de estado del fragmento en un momento t determinado
45
Este indicador se construye en dos etapas. En la primera se calcula el indicador de estado del fragmento
(IEF) a partir del análisis de componentes principales (tal como se indicó en la sección 3.2.1) tomando
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
como punto de referencia el cálculo en el momento de las variables de calidad y forma para todos
los fragmentos. De esta forma el IEF queda definido como
(7)
donde las ponderaciones
corresponden a los pesos de cada una de las variables l de forma, calidad
y tamaño de los fragmentos en el
correspondiente al momento seleccionado.
En la introducción de esta sección se señaló que una de las propiedades deseables en un indicador
es que sea comparable a través del tiempo (Sarmiento et al. 2002). Éste es un requisito que exige
escoger un año base para realizar las comparaciones. Para construir el IEF de un año cualquiera
preservando esta propiedad, se aplican las ponderaciones de las variables obtenidas a través
del análisis de componentes principales (ACP) para el año t a las variables de calidad y forma en
cualquier otro año
, así:
(8)
A través de esta alternativa se garantiza la propiedad del indicador de que sea comparable en el
tiempo y se dispone de una medición replicable para períodos pasados o futuros, manteniendo como
año de referencia el año 17.
b) Indicador de cambio en el estado del fragmento en un período
Se construye a partir de las variaciones entre el año t y el año t-1 de las variables de forma y calidad
de los fragmentos. El ICEF está definido como la primera componente principal de las variables FRAC,
IPN e IPN expresadas en términos de los cambios ocurridos durante el período en cuestión, así:
(9)
donde
= cambio porcentual en la variable X:
= cambio absoluto del índice Y:
En la ecuación (9) el peso de cada una de las variables l de cambio en el indicador sintético está
resumido en los coeficientes .
Para el caso particular del presente estudio se seleccionó como año de referencia
y como año
.
46
17
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
En esta sección se presenta una breve reseña de los principales aspectos metodológicos tenidos en
cuenta la modelación, estimación y análisis de la deforestación en trabajos de investigación previos
(ver Tabla 2). Tomando como referencia estos antecedentes, se presentan a continuación los modelos
finalmente seleccionados para el presente estudio.
3.4.1.Modelos de análisis previos
La revisión de experiencias nacionales e internacionales sobre el tema aporta elementos que serán
tenidos en cuenta en las estimaciones propuestas en las secciones siguientes.
a) Curva ambiental de Kuznets
En los modelos de mínimos cuadrados ordinarios se asume que la relación entre las variables
independientes y la variable dependiente es lineal. Este supuesto, aunque facilita la lectura de los
coeficientes del modelo, puede conducir a interpretaciones erradas de los efectos marginales de los
regresores en el modelo a estimar. Como se reseñó en las secciones iniciales del presente trabajo,
varios estudios han analizado la relación entre crecimiento económico y distintas mediciones de
calidad ambiental18. En muchos casos se ha encontrado que esta relación parece seguir una trayectoria
de U invertida, motivando la discusión conceptual y la comprobación empírica de lo que se ha
denominado como curva ambiental de Kuznets (Mahapatra y Kant 2005). Una forma de verificar esta
hipótesis, manteniendo la especificación lineal entre variable dependiente y variables explicativas,
es teniendo en cuenta, en las estimaciones, transformaciones tipo spline19 de la variable de ingreso
(Soumyananda 2004).
También es frecuente el uso de modelos de regresión logística binomial y multinomial para explicar
los determinantes de la deforestación (Mahapatra y Kant 2002; Geoghengan 2001; Apan y Peterson
1998; Chomizt y Gray 1995; Rudel y Roper 1997; Etter et al. 2005). En esta línea de análisis se
destacan los estudios de Vance y Iovanna (2006) y Agarwal et al. (2005), los cuales además tienen
en cuenta la naturaleza espacial de la deforestación introduciendo estructuras jerárquicas en sus
estimaciones. A continuación se presenta una breve referencia a las ventajas analíticas que ofrecen
los modelos multinomiales y jerárquicos.
Uno de los estudios empíricos pioneros que analiza la relación entre los resultados de las acciones del ser humano y los procesos de
deterioro ambiental y, en especial, la relación entre el crecimiento económico y la degradación del ambiente, fue el realizado por Shafik y
Bandyopadhyay (1992).
19
Por ejemplo, utilizando en los modelos de regresión la variable de ingreso en nivel, al cuadrado y al cubo.
47
18
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
3.4.Modelos de impacto de actividades antrópicas
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
48
MCO.
Estimadores
en primeras
diferencias
Modelo
logístico
multinomial
Primer
modelo. Logit
Binomial.
Segundo
Modelo:
MCO.
Modelo
jerárquico
bayesiano.
Continua: expresada
como diferencia de
logaritmos entre
1985/95 ó 1985/98
Politómica: 3
categorías de orden
de deforestación (baja,
media y alta)
En el primer modelo.
Dicotómica: 1=píxel
de bosque convertido
deforestado. 0=Píxel no
deforestado.
En el segundo modelo.
Cantidad de
deforestación reportada
por cada granjero.
Politómica: 3
categorías de orden
de deforestación
(deforestado, degradado
y bosque maduro)
Uso de de la
tierra
Cambio en
la distancia
del hogar al
bosque
Tasa de
deforestación
Deforestación
Uso de la
tierra
Hogares de
Madagascar
País
Píxel (25m) en el
primer modelo.
Parcela en el
segundo.
Píxel (1km),
municipio
Vance y
Iovanna, 2006
Casse et al.,
2004
Mahapatra y
Kant, 2005
Geoghengan et
al., 2001
Agarwal et al.,
2005
Logit
Multinivel.
Estimado
a través de
RIGLS
Dicotómica: 1=píxel de
bosque convertido en un
período de 7-15 años.
0=Píxel no convertido.
Tipo de
modelo
Tres niveles: píxel,
parcela, Ejidos.
Sólo se modelan
los dos primeros.
Península de
Yucatán
Tipo de variable
dependiente
Variable
dependiente
Nivel de
agregación
Estudio
Población (-)
Vías (-)
Altura (+)
Se estimaron simultáneamente dos
modelos: uno para uso de la tierra
y otro para población. El efecto de
la población es débil
El estudio combina variables
estáticas y de variación en el
tiempo.
La tasa de crecimiento del GDP no
es estadísticamente significativa.
Grupo control: Deforestación baja.
Porcentaje del país en bosque (-)
Tasa de crecimiento de la
población (+)
Tasa de crecimiento de la deuda pública
(+)
Tasa de crecimiento anual del sector
agricultor (+)
Porcentaje de vías pavimentadas (+)
En el primer modelo:
Altura (-), distancia hasta la carretera (-),
cercanía al mercado (+), distancia a
las cosechas (-), pendiente (-), Densidad
ganado (-)
En el segundo modelo.
Altura (-), Educación del jefe de hogar (-),
ingreso fuera de la parcela (-)
Se discriminan causas directas e
indirectas de la deforestación a
través de la estimación de modelos
para la variable dependiente y
para las variables independientes.
El estudio combina variables
estáticas y de variación en el
tiempo.
Fueron identificadas
incongruencias en el modelo de
referencia (sin estructura multinivel)
que se atribuyen al hecho de no
tener en cuenta la estructura de
cluster.
Observaciones
Causas directas:
Agricultura “Producción Maíz”(+)
Extracción de leña (+) Débil
Pendiente del Píxel (-)
Elevación del Píxel (-)
Suelo de Altiplano (+)
Tamaño parche píxeles (-)
Distancia entre el hogar
y la parcela (-)
Población del ejido (+)
Vehiculos propios en el
ejido (-)
Variables dependientes significativas (en
paréntesis el signo del coeficiente estimado)
Tabla 2. Principales estudios que involucran modelos de deforestación
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
49
Primer
modelo.
Probit
binomial.
Segundo
modelo
MCO
Primer modelo.
Dicotómica: 1=Uso de
la tierra en pastura o
agricultura.
0=Otro caso
Segundo modelo.
Dicotómica: 1=Bosque.
0=Otro caso
Uso de de la
tierra
País
Primer modelo
Hogares.
Segundo modelo
Ejido.
Alix-Garcia
et.al., 2005
No hay evidencia de EKC
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Primer modelo.
Tamaño de la parcela (Ha*adulto) (-)
Tamaño de la parcela 2 (+)
Proporción de líderes con ed. primaria (-)
Segundo modelo.
Area total del ejido (-), altidud (+), área
de bosque (+), promedio de edad de los
líderes del ejido (-).
Crecimiento poblacional rural (+)
Crecimiento del PIB per cápita (-)
Vías (+)
Regresión
logística
Dicotómica: 1=Tasa de
deforestación alta.
0=Tasa de deforestación
baja.
Tasa de
deforestación
Rudel y Roper,
1997
No hay evidencias concluyentes de
existencia de curva ambiental de
Kuznets (EKC)
PIB per cápita (+/-)
Densidad de población (+) Excepto en
Asia
Pooled, panel
de efectos fijos
y aleatorios
Continua: Cambio en
el área de bosque para
varios años
Tasa de
deforestación
País
Koop y Tole,
1999
Mínimos
cuadrados
generalizados
Continua: Cambio en
el área de bosque para
varios años
Tasa de
deforestación
País
Bhattarai y
Hamming, 2001
El paper hace énfasis en
probar la existencia de curva
ambiental de Kuznets (EKC).
Se encuentra evidencia fuerte
de este comportamiento en
América Latina y África. En Asia el
comportamiento es inverso.
PIB (+)
Instituciones políticas (-)
Deuda externa (+)
Crecimiento de la población (-)
Densidad de la población rural (+)
En el análisis se hace uso de
variables cualitativas y variables
definidas en un intervalo de
tiempo.
Observaciones
No se emplearon variables
socioeconómicas.
Modelo
logístico
multinomial
Uso de la
tierra
Píxel
(3km x 3km)
A diferencia de otros estudios se encuentra
una débil relación con fertilidad del suelo,
propiedad sobre la tierra, altura, pendiente,
distancia a las fuentes de agua, distancia
a las vías
Variables dependientes significativas (en
paréntesis el signo del coeficiente estimado)
Vegetación natural es el grupo control.
Acceso a mercados (-)
Acceso a vías (-)
Suelo arenoso (+)
Nivel de PH (+)
Pendiente mayor a 25 grados (-)
Chomizt y Gray,
1995
Logit Binomial
Dicotómica: 1=píxel
de bosque convertido
o parcialmente
deforestado. 0=Píxel no
deforestado.
Politómica: 3
categorías de orden
de deforestación
(Vegetación natural,
granja de semisubsistencia, granja
comercial)
Tipo de
modelo
Tipo de variable
dependiente
Uso de la
tierra
Variable
dependiente
Píxel (1420m x
1350m)
Nivel de
agregación
Apan y Peterson,
1998
Estudio
Tabla 2. Principales estudios que involucran modelos de deforestación (continuación)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
50
Píxel
100m x 100m
País
Shafik y
Bandyopadhyay,
1992
Nivel de
agregación
Etter et al. 2006
Estudio
Tasa de
deforestación
Uso de de la
tierra
Variable
dependiente
Panel
Logit binomial.
Dicotómica: 1=Cambio
en el píxel de bosque.
0=No cambio en el
Píxel.
Continua.
Tipo de
modelo
Tipo de variable
dependiente
PIB per cápita. Significativo en algunos
casos.
Fertilidad del suelo (+)
Costo/Distancia: Costo de acceso a
infraestructura y mercados (-)
Area rodeada por bosque (-)
Area rodeada por vegetación secundaria
(+)
Variables dependientes significativas (en
paréntesis el signo del coeficiente estimado)
Tabla 2. Principales estudios que involucran modelos de deforestación (continuación)
No hay evidencia concluyente
sobre la existencia EKC
Aunque el análisis se realiza para
8 indicadores ambientales esta
reseña está centrada en el de
deforestación.
Se trata de un modelo de
predicción de deforestación para
Colombia.
Observaciones
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Mahapatra y Kant (2005) presentan una discusión de tipo metodológico sobre la conveniencia de
emplear modelos logísticos multinomiales en el estudio de las causas de la deforestación. Esta
metodología se muestra como alternativa a los análisis tradicionales a través de mínimos cuadrados
ordinarios por dos razones:
− En primer lugar porque en un modelo lineal, cuando existen efectos causales indirectos que se
trasmiten a través de una o más variables explicativas, los coeficientes que resumen los efectos
marginales de las variables independientes pueden estar sesgados. En estos casos, el efecto total
de un regresor X sobre la variable dependiente Y corresponde a la suma del efecto directo y de
los efectos indirectos. Allí, el efecto directo es resumido por el coeficiente asociado a la variable
explicativa X; y los efectos indirectos son una proporción de los coeficientes de las demás variables
explicativas (Mahapatra y Kant 2005).
− En segundo lugar, son comunes los problemas de heteroscedasticidad, sobre todo en estudios de
corte transversal. En presencia de heteroscedasticidad se tienden a aceptar efectos de variables
que pueden no ser relevantes en la explicación del fenómeno de estudio. De otro lado, en este
tipo de ejercicios se tiende a asumir que la relación entre la variable dependiente y las variables
explicativas es lineal; y que los efectos de las variables explicativas son los mismos a través de
las diferentes regiones para las cuales se dispone de información. Estos supuestos, dependiendo
del fenómeno de estudio, pueden ser muy restrictivos o muy poco realistas.
Para corregir estos problemas, Mahapatra y Kant (2005) proponen estimar un modelo logístico
multinomial en el que la variable dependiente sea una variable cualitativa construida a partir de la
tasa anual de deforestación para cada uno de los países de la muestra de estudio. La razón por la cual
no se toma directamente la tasa de deforestación como variable dependiente es que se desconoce la
exactitud de su medición. En casos como éste, la mejor alternativa de estimación consiste en categorizar
la variable dependiente. Así mismo, el modelo logístico multinomial es heteroscedásticamente
consistente, es decir, estima una matriz de varianzas y covarianzas eficiente y, además, no supone, a
priori, que la relación entre la variable explicada y las variables dependientes sea lineal.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
b) Modelos logísticos multinomiales20
Sin embargo, cuando la información asociada a cada una de las observaciones proviene de diferentes
niveles de agregación, o cuando se presentan efectos espaciales de conglomerado, este tipo de
aproximaciones puede distorsionar los niveles de significancia de las variables explicativas y, por lo
tanto, la interpretación de sus efectos marginales de los regresores en el modelo. En estos casos, los
modelos jerárquicos o multinivel son los más apropiados.
c) Modelos jerárquicos multinivel
Agarwala et al. (2005) destacan la importancia de tener en cuenta en los modelos de análisis relativos
a la deforestación y uso de la tierra su naturaleza fundamentalmente espacial. Esta característica hace
más apropiado el uso de modelos econométricos que involucren patrones espaciales o interacciones
En el contexto de los modelos econométricos donde la variable dependiente es de tipo categórico, el término multinomial se refiere a que
la variable dependiente puede tomar más de dos valores posibles.
51
20
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
de tipo espacial, así como información con diferentes niveles de desagregación. En particular se
hace énfasis en las ventajas que ofrecen los modelos en niveles, o modelos jerárquicos, cuando la
información que se va a analizar se caracteriza por procesos complejos.
Así mismo, frente a los modelos de mínimos cuadrados ordinarios para ecuaciones estructurales, los
estimadores bayesianos permiten solucionar los problemas de sobre-identificación asociados a un
gran número de variables explicativas.
3.4.2.Modelos seleccionados para el análisis
Los trabajos arriba reseñados no hacen referencia a la fragmentación ni a otras medidas que dan
cuenta de la calidad de los ecosistemas. La deforestación es un fenómeno complejo, que va más allá
de la pérdida neta de área en bosque natural. El paso de un estado de bosque natural no intervenido
a la total ausencia de cobertura vegetal está mediado por un proceso de degradación complejo, el
cual no se puede identificar simplemente con base en las tradicionales mediciones de deforestación
que sólo miden la disminución del área cubierta por bosque natural. Por tal razón en este trabajo se
hace uso de la riqueza descriptiva que ofrecen los indicadores de fragmentación (FRAC) y calidad
de los ecosistemas (IPN, IAN) antes mencionados. A través de dichos indicadores se generaron índices
sintéticos de estado y cambio en los fragmentos de bosque natural, los cuales son objeto de modelación
y análisis en las siguientes secciones.
Una limitación que presentan los modelos descritos arriba, y en general todo tipo de modelo
econométrico que emplee datos de corte transversal, es que no siempre es posible aislar el efecto de
las variables omitidas sobre la variable explicada y los demás regresores del modelo. Este problema
es posible corregirlo más fácilmente cuando se tiene información para cada observación en más de
un momento en el tiempo y cuando los efectos de las variables no observables son constantes a través
del tiempo.
Teniendo en cuentas estas consideraciones, para estimar el valor esperado del IEF y el ICEF en presencia
de variables de presión y respuesta antrópica se proponen tres tipos de modelos de análisis: modelos
lineales en primeras diferencias; modelos jerárquicos lineales en primeras diferencias; y modelos
jerárquicos de corte transversal. A continuación se presenta el desarrollo metodológico de cada uno
de estos modelos.
a)Modelos lineales en primeras diferencias
Uno de los principales objetivos del estudio es desarrollar un modelo analítico que permita estimar el
impacto de las acciones antrópicas (presiones que inducen un deterioro y medidas que inducen una
conservación o recuperación) en el estado de los ecosistemas. Al contar con información completa
para más de un período es posible modelar la relación entre el el IEF y variables de presión y respuesta
antrópica entre el año t y el año t-1, así:
(10)
donde
: cambio absoluto entre t y t-1 en el índice de estado del fragmento i perteneciente
al conjunto de municipios j en el departamento k.
52
=
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
∆X2jk =
∆X3jk =
∆X4k =
∆X5k =
∆Cijk =
: cambio absoluto entre t y t-1 en cada una de las variables del vector de
variables geográficas y ecológicas de los fragmentos ijk.
: cambio entre t y t-1 en cada una de las variables del vector de variables de
presión del conjunto de municipios j en el departamento k.
: cambio entre t y t-1 en cada una de las variables del vector de variables de
respuesta del conjunto de municipios j en el departamento k.
: cambio entre t y t-1 en cada una de las variables del vector de variables de
presión del departamento k.
: cambio entre t y t-1 en cada una de las variables del vector de variables de
respuesta del departamento k.
: donde Cijk es un vector de variables no observables durante el período de
análisis (t, t-1) que pueden explicar el estado de los fragmentos ijk.
Si asumimos que la relación entre la variable dependiente y las variables explicativas es lineal, y
que las variables no observables se mantienen constantes durante el período de análisis, podemos
reescribir la ecuación (10) así:
(11)
donde
es un término de perturbación estocástico también conocido como error
idiosincrásico que cambia entre fragmentos y el período de tiempo. En la ecuación (11) 0 se mide
el cambio en el intercepto entre t y t-1, mientras que los i (para todo i>0) los efectos marginales de
cada una de las variables explicativas en el valor esperado del IEF.
La ecuación (11) corresponde a un modelo lineal de efectos fijos para dos períodos de tiempo,
calculado a partir de la metodología de primeras diferencias (Wooldridge 2002). La principal ventaja
de los modelos lineales en primeras diferencias, y la razón por la que se consideraría idóneo para los
propósitos del presente estudio, es que permiten obtener estimadores consistentes en presencia de
variables omitidas. Los regresores omitidos, los cuales están resumidos en el vector Cijk en la ecuación
(11), corresponden a todas aquellas variables que pueden explicar el estado de los fragmentos en el
momento t = 2000 y (t-1) = 1985 de las cuales no se tiene información. Ignorar el efecto de estas
variables omitidas en un modelo lineal, y en especial cuando dicha información puede también afectar
el comportamiento de los demás regresores del modelo, puede conducir a sesgos en los parámetros
estimados y, por lo tanto, a errores de interpretación.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
∆X1ijk =
Las condiciones necesarias para garantizar la consistencia de los estimadores en la ecuación (11) son:
− condición de ortogonalidad:
con los regresores del modelo; y
tiene media cero y no está correlacionada
): ningún regresor puede
53
− condición de rango completo (
escribirse como la combinación lineal de otros regresores.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
b) Modelos jerárquicos lineales en primeras diferencias
Siguiendo a Mahapatra y Kant (2005), dado que la información correspondiente a las variables
explicativas está desagregada a nivel de fragmento, municipio y departamento, y que la naturaleza
del problema objeto de estudio es de tipo espacial, se puede rescribir la ecuación (11) para tener en
cuenta la estructura jerárquica de los datos así:
− En primer lugar, es posible descomponer la varianza de los residuos εijk de la ecuación (11) en
términos de varianzas residuales atribuibles a efectos aleatorios a nivel de los fragmentos (nivel
1), de conglomerado a nivel municipal (nivel 2) y de conglomerado a nivel departamental
(nivel 3). Los efectos aleatorios de nivel 2 y 3 en el modelo de efectos fijos de la ecuación
(11) estarían representado por:
(12)
− La ecuación (12) introduce un comportamiento aleatorio en el intercepto de la ecuación (11)
entre municipios (a través del término de error estocástico ∆ujk) y entre departamentos (a
través del término de error estocástico ∆wjk). Ésta es una forma de capturar el efecto espacial
de la ubicación de los fragmentos. Al reemplazar (12) en (11) se obtiene el modelo lineal en
primeras diferencias con intercepto aleatorio de tipo jerárquico.
donde
,
los niveles 1, 2 y 3 respectivamente.
y
(13)
son los efectos aleatorios atribuibles a
La descomposición jerárquica de la ecuación (13), además de incorporar las recomendaciones de
Mahapatra y Kant (2005), permite obtener información sobre el peso de cada una de las jerarquías en
la explicación de la variabilidad del indicador de estado de los fragmentos
.
c) Modelos jerárquicos de corte transversal
54
La construcción de una base de datos con información completa para los años 1985 y 2000 es una
primera base para desarrollar las anteriores propuestas. Sin embargo, es posible que una parte de
la información esté disponible sólo para uno de los dos años. El acceso a información anterior a la
década de 1980 es limitado en Colombia. Considerando a esta reflexión, se propone un último modelo
de análisis que relaciona el ICEF con variables de nivel para el año 2000 (período en el que se dispone
la mayor cantidad de información) y de cambio en el período 1985-2000 así:
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
(14)
En la ecuación (14) los di miden los efectos marginales de cada una de las variables independientes
en el ICEF esperado. Los efectos de conglomerado de nivel 2 y 3 son capturados por las variables
ujk y wk que ahora están expresadas en niveles, mientras que εijk representa el efecto aleatorio debido
únicamente a las diferencias entre fragmentos.
55
Sin embargo, una de las principales debilidades de los modelos de regresión lineal (de tipo jerárquico
o no) definidos para un único momento del tiempo, tiene que ver con el efecto que sobre la variable
endógena y las variables explicativas pueden tener las variables no observables. En particular, en el
modelo (14), al no tener en cuenta la información para 1985 es posible que se generen sesgos sobre
los parámetros d, di, dij y dijk estimados si las variables omitidas guardan relación con los regresores del
modelo. Este escenario exigió un trabajo previo de selección de regresores apoyado principalmente
en los resultados de las investigaciones antes reseñadas para minimizar los efectos de las variables
no observables.
Relación entre ecosistemas naturales y actividades humanas: área de estudio y marco metodológico
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Indicadores sintéticos
del bosque natural subandino
en Colombia
4
E
n esta sección se presentan los cálculos de los índices sintéticos de estado, y de cambio de estado,
de los fragmentos de bosque natural subandino en el país para el período 1985-2000, siguiendo
la metodología descrita en la sección 3.2.2. Inicialmente se describe la información disponible para
efectuar los cálculos y los indicadores de forma y calidad de los fragmentos. Posteriormente se aplica
el método de cálculo del índice sintético de estado de los fragmentos, en cada uno de los dos momentos
de análisis: el año final (t = 2000) en el cual los fragmentos han sido transformados; y el año inicial
(t-1 = 1985) o línea de base, cuando los fragmentos de bosque se encuentran en su estado natural. A
continuación se lleva a cabo la medición del índice sintético de cambio en el estado de los fragmentos
para el período 1985-2000. Finalmente se presenta una síntesis descriptiva de los índices calculados
para cada uno de los dos años objeto de análisis.
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
Indicadores sintéticos del bosque natural
subandino en Colombia
4.1.Variables constitutivas (componentes) de los índices sintéticos
del bosque subandino
Un fragmento de bosque natural subandino se define como una porción independiente de este
ecosistema, en un momento determinado: el año 198521. Dicho fragmento puede ser contrastado con
su estado en un momento posterior (año 2000). Para la construcción del índice de estado y del índice
de cambio de estado de cada fragmento, se dispone de las siguientes mediciones realizadas en la
Unida de SIG del Instituto Humboldt para los años 1985 y 2000:
• Área del fragmento correspondiente a bosque natural no intervenido.
• Área que se identifica como bosque intervenido o como bosque secundario, y que por tanto
no puede clasificarse como bosque natural .
• Área que ha si do totalmente transformada por la actividad antrópica y no tiene bosque alguno.
• Indicador de forma del fragmento (FRAC) basado en la relación de su perímetro con su área.
4.2. Índice de estado de los fragmentos (1985 y 2000)
Siguiendo la definición metodológica de los indicadores sintéticos presentada en la sección 3.2.2, en
la construcción de los índices es necesario tomar como punto de referencia un momento en el tiempo.
De esta forma es posible hacer comparaciones con mediciones realizadas en otros años. Teniendo en
cuenta esta consideración, la construcción del Índice de estado de los fragmentos en 1985 y 2000 se
efectuó a partir de las ponderaciones calculadas en 2000.
En el caso de este estudio en particular se asume como línea base, o momento inicial, el área en bosque natural existente en el año 1985.
No obstante, si se dispusiera de información de las características de los fragmentos en momentos anteriores, o incluso en su estado
prístino, este método permitiría tomar como punto de partida para el análisis algún otro estado previo.
59
21
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
Con base en las mediciones realizadas para cada uno de los fragmentos en el año 2000 sobre el área
en bosque natural (
), el área en bosque intervenido o secundario (
), y el área en
actividades antrópicas (
), se calcularon el índice de pérdida del bosque natural
índice de intensidad de la actividad antrópica
índice de forma
y el
. A partir de estos dos últimos indicadores y el
22
, se aplicó el análisis de componentes principales (ACP) como método
de síntesis de información. Mediante este procedimiento se calculó el peso relativo de cada uno de
los índices que componen el índice de estado del fragmento
tomando como año de referencia
( ) el año 2000, obteniéndose el siguiente resultado23:
(15)
Según los resultados, la participación porcentual de cada una de las variables que componen el índice
sintético de estado del fragmento en el año 2000
es24:
Índice de pérdida del bosque natural (IPN) = 39,1%
Índice de intensidad de la intervención antrópica (IAN) = 27,9%
Índice de forma del fragmento (FRAC) = 33,0%
De otro lado, para establecer el estado de los fragmentos en 1985 se aplicaron los mismos ponderadores
calculados para el año de referencia (2000) presentados en la ecuación (15) 25así:
(16)
Teniendo en cuenta que en el presente estudio se asume como fragmento, cada porción independiente
de bosque natural existente en el año 1985, los valores que toman el índice de pérdida natural
y el índice de intensidad de la intervención antrópica
son, en ambos casos, iguales a cero para
todos los fragmentos en 1985. De allí que el índice de estado de los fragmentos resultante para este
año inicial sea igual a una fracción del índice de forma de cada fragmento
, puesto que los
otros dos componentes son constantes e iguales a cero.
En este estudio los fragmentos de bosque natural se definen como aquellas porciones de bosque existentes en 1985. De esta forma, por
definición se asume que cada uno de los fragmentos es exclusivamente de bosque natural en dicho año y no presenta por tanto ninguna
intervención humana. Teniendo en cuenta esta condición, para aplicar el método de análisis de componentes principales se selecciona
como punto de referencia el año 2000, año para el cual los fragmentos de bosque natural originales (los existentes en 1985) ya han sido
afectados por las actividades antrópicas.
23
Para este estudio se restringió el análisis a los fragmentos que, en su estado original, tuviesen como mínimo 90 hectáreas. Esto en razón al
nivel de precisión requerido para medir cambios significativos en los métricos de forma (FRAC), con el tamaño de píxel disponible (150 m x
150 m).
24
El peso porcentual de la variación de cada uno de los componentes del índice de estado IEF sobre la variación total de este índice, se
obtiene del cuadrado de cada uno de los ponderadores del respectivo componente en la ecuación (15).
25
Como en este caso se definen como fragmentos aquellas áreas que estaban completamente en bosque natural en el año 1985, se toma
entonces como referencia del peso de cada una de las variables incluidas en el índice que resulta para el año 2000.
60
22
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
(17)
donde
= Índice no estandarizado del fragmento ijk en el año t (para t = 1985, 2000)
= Índice no estandarizado con mínimo valor del conjunto de todos los índices de los fragmentos
en los dos momentos (1985 y 2000)
= Índice no estandarizado con máximo valor del conjunto de todos los índices de los fragmentos
en los dos momentos (1985 y 2000)
Empleando el método de estandarización definido en la ecuación (17) se obtienen los índices
estandarizados de estado de los fragmentos en el año 1985 y en el año 2000, expresados todos en una
misma escala de escala de 0 a 100.
En la Tabla 1 se presenta un resumen de la información básica de cada uno de los componentes del
índice sintético de estado para los dos años con información disponible (1985 y 2000), correspondiente
a los fragmentos que en el año 1985 tenían 90 o más hectáreas. En la misma tabla se sintetizan los
valores resultantes de los índices de estado de cada fragmento en los dos años, tanto en su valor
original como en el valor estandarizado en la escala de 0 a 100.
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
Una vez calculados los índices de estado de los fragmentos para los dos años
, se estandarizaron
los índices obtenidos para llevarlos a una escala homogénea entre 0 y 100. De esta forma, el índice sintético
estandarizado del estado de degradación de cada fragmento en cada uno de los años
se define como:
Tabla 3. Caracterísitcas del índice de estado del fragmento (IEF) y sus componentes - 1.278 observaciones (1985 - 2000)
Variable
Mean
Std. Dev.
Min
Max
IPN1985
0,00
0,00
0,00
0,00
Índice de pérdida de bosque natural (2000)
IPN2000
46,62
35,27
0,00
100,00
Índice de intensidad de intervención antrópica (1985)
IAN1985
0,00
0,00
0,00
0,00
Índice de intensidad de intervención antrópica (2000)
IAN2000
27,72
25,64
0,00
100,00
Índice de forma del fragmento - FRAC (1985)
FRAC1985
1,11
0,04
1,03
1,27
Índice de pérdida de bosque natural (1985)
Índice de forma del fragmento - FRAC (2000)
FRAC2000
1,18
0,08
1,02
1,44
Índice de estado del fragmento - No estandarizado (1985)
IEF1985(ne)
0,64
0,02
0,59
0,73
Índice de estado del fragmento - No estandarizado (2000)
IEF2000(ne)
44,47
32,53
0,60
116,13
Índice de estado del fragmento - Estandarizado (1985)
IEF1985
0,04
0,02
0,00
0,12
Índice de estado del fragmento - Estandarizado (2000)
IEF2000
37,98
28,16
0,01
100,00
Como puede observarse, el índice de pérdida de cobertura en bosque natural para todos los fragmentos fue
en promedio del 46,6% entre 1985 y 2000. Éste es el resultado de agregar el promedio de los índices del área
original totalmente sustituida por una actividad antrópica en todos los fragmentos (27,7%), más el promedio de
los índices de área parcialmente intervenida y que mantiene algún tipo de bosque transformado (18,9%)26.
Estos valores promedio de los índices corresponden, en cada caso, a un promedio simple del respectivo índice. No reflejan por tanto
pérdidas totales de estas áreas en la zona de estudio. Para obtener los valores totales se requeriría calcular un promedio ponderado por
el área de cada fragmento, tal como se presenta en secciones posteriores de este trabajo.
61
26
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
De otro lado, una forma de evaluar la capacidad del IEF para reflejar las variaciones de cada uno sus componentes
es constatando si variaciones positivas en el índice IEF corresponden con variaciones igualmente crecientes y
significativas en cada una de las variables que lo componen. Para evaluar este comportamiento se parte de un
ordenamiento de todos los fragmentos, de menor a mayor, de acuerdo con el valor del índice sintético de estado
de cada fragmento. Con base en este ordenamiento, se calcula para cada decil de fragmentos el valor promedio
del componente a ser evaluado. Se compara entonces el valor medio de cada componente, entre parejas de deciles
consecutivos: si el índice sintético de estado está reflejando adecuadamente las variaciones de sus componentes,
la media cada componente en un determinado decil debe ser significativamente mayor (a través de una prueba
de igualdad de medias) a la media del componente en el decil inmediatamente inferior27.
Aplicando este método se comprobó la capacidad efectiva del índice sintético de estado para reflejar
adecuadamente las variaciones de sus componentes. La Figura 3 ilustra la correspondencia positiva entre los
deciles de IEF (ordenados de menor a mayor) y las medias de cada uno de los componentes (índice de pérdida
de bosque natural, índice de intensidad antrópica e índice de forma) por decil de IEF.
Figura 3. Valores medios de cada componente del índice de estado vs. valores medios del índice de estado (IEF),
según deciles de fragmentos ordenados por el índice de estado
En caso de obtenerse un resultado inverso, se detectaría la incapacidad del índice sintético de reflejar las variaciones del respectivo componente.
En efecto, podría suceder que el valor medio del componente para el decil de fragmentos con mayor valor del índice de estado, fuese
significativamente menor que la respectiva media del decil inmediatamente menor. En este caso una disminución del valor medio del respectivo
componente, estaría reflejándose en una variación creciente del valor medio del índice de estado resultante.
62
27
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Adicionalmente, se construyó un índice que mide el cambio en el estado de los fragmentos, entre dos
momentos del tiempo (1985 y 2000). Este indicador se construye con base en los mismos componentes
del indicador de estado, descritos en la sección anterior, pero expresados cada uno en forma cambio
en un período determinado.
Aplicando el método presentado en el capítulo anterior, el índice de cambio de estado de los
fragmentos entre los años 1985 y 2000 se calcula con base en el cambio porcentual del índice de forma
, y los cambios absolutos de los índices de pérdida natural
actividad antrópica
y de intensidad de la
.
Con base en esta información y aplicando el método de análisis de componentes principales, se
obtiene el índice de cambio entre 1985 y 2000 para los fragmentos iguales o mayores de 90 hectáreas
de la forma:
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
4.3. Índice de cambio de estado de los fragmentos entre 1985 y
2000
(18)
Según la ecuación (18), la participación porcentual de cada una de las variables que componen el
índice sintético de cambio en el estado del fragmento entre 1985 y 2000
es28:
= 38,8%
= 27,1%
= 34,1%
Índice de cambio en la pérdida de bosque natural (∆IPN) Índice de cambio en la intensidad de intervención antrópica (∆IAN) Índice de cambio porcentual en la forma del fragmento (∆%FRAC) Así mismo, el índice sintético estandarizado de cambio del estado de degradación cada fragmento en
el período 1985-2000
está representado por la siguiente expresión:
(19)
donde:
= Índice no estandarizado de cambio entre 1985 y 2000 del fragmento ijk.
= Índice no estandarizado de cambio entre 1985 y 2000 del fragmento con mínimo valor entre
todos los fragmentos.
= Índice no estandarizado de cambio entre 1985 y 2000 del fragmento con máximo valor entre
todos los fragmentos.
El peso porcentual de la variación de cada uno de los componentes del índice de cambio estado ICEF sobre la variación total de este índice, se
obtiene del cuadrado de cada uno de los ponderadores del respectivo componente en la ecuación (18).
63
28
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
A continuación se presenta una síntesis descriptiva de índices de cambio aplicando el método descrito,
con base en la información disponible para los fragmentos que en el año 1985 tenían 90 o más
hectáreas.
Tabla 4. Caracterísitcas del índice de cambio del estado del fragmento (ICEF) y sus componentes - 1.278
observaciones (1985 - 2000)
Variable
Cambio en el índice de pérdida de bosque natural
(1985-2000)
ΔIPN00-85
Cambio en el índice de intensidad de intervención antrópica
(1985-2000)
ΔIAN00-86
Cambio porcentual en el índice de forma del fragmento FRAC (1985-2000)
Δ%FRAC00-86
Índice de cambio de estado del fragmento - No estandarizado
(1985-2000)
ICEF00-85(ne)
Índice de cambio de estado del fragmento - Estandarizado
(1985-2000)
ICEF00-85
Mean
Std. Dev.
Min
Max
46,62
35,27
0,00
100,00
27,72
25,64
0,00
100,00
0,06
0,08
-0,07
0,27
43,50
32,28
0,00
114,49
38,00
28,20
0,00
100,00
Así mismo se evaluó la capacidad del ICEF para diferenciar las variaciones experimentadas por cada
uno de sus componentes. Se ordenaron los fragmentos de bosque subandino de menor a mayor según
el ICEF . A continuación se decilizaron los fragmentos y se comprobó que el valor medio de cada uno
de los componentes del ICEF (cambio en el índice de pérdida de bosque natural, cambio en el índice de
intensidad antrópica y cambio en el índice de forma) aumenta cuando se incrementan los deciles de
ICEF. Los resultados se ilustran en la Figura 2.
4.4.Comportamiento del índice de estado del ecosistema (19852000)
Una vez construidos los índices de estado del ecosistema de bosque natural subandino en el país, es
posible formarse una primera idea de la evolución de este ecosistema durante el período de análisis
entre los años 1985 y 2000. En esta sección se muestra cómo se comporta en las distintas regiones
de la cordillera de los Andes tanto el índice sintético de estado como algunos de los componentes del
mismo. Adicionalmente se ilustra este comportamiento para el caso de los fragmentos de bosque que
se encuentran localizados dentro del Sistema de Parques Nacionales Naturales (SPNN).
Para el año 1985 en la cordillera de los Andes se identificaron 1.278 fragmentos de bosque natural
subandino mayores de 90 hectáreas (ver Tabla 3), para un total de 3,3 millones de hectáreas ocupadas
por este tipo de ecosistema. El 45% de esta área se encontraba localizada en la cordillera Oriental, el
28% en la cordillera Occidental, el 12% en el Macizo Colombiano (Nariño-Putumayo), el 11% en la
cordillera Central y el 4% restante en la serranía de San Lucas29.
Para esta distribución se tiene en cuenta que un fragmento de gran tamaño (563.000 hectáreas) se encuentra localizado en tres de las cinco
regiones mencionadas.
64
29
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
Figura 4. Valores medios de cada componente del índice de cambio de estado vs. valores medios del índice de
cambio de estado (ICEF), según deciles de fragmentos ordenados por el índice de estado
De las 3,3 millones de hectáreas de bosque natural identificadas en 1985, para el año 2000 se detectaron
510.000 hectáreas con algún grado de afectación, equivalentes al 15,3% del total del área originalmente
en bosque. Este resultado representa una tasa promedio de deforestación del 1,1% anual, con una marcada
diferenciación entre las distintas regiones: 2,7% anual en la cordillera Central, en contraste con una tasa del
0,6% y del 0,7% anual en la cordillera Occidental y el Macizo Colombiano, respectivamente; y 0,2% anual en
el fragmento de gran tamaño, distribuido en tres de las cinco localizaciones identificadas (ver Tabla 4).
65
Otra característica de diferenciación entre regiones se refiere al grado de intensidad de la intervención
humana que genera la deforestación. Para el total del ecosistema se identifica que el 56% del área deforestada
muestra un cambio total hacia usos completamente distintos a cualquier tipo de bosque. En contraste, el
44% restante del área transformada mantiene pequeños fragmentos de bosque natural, o presenta algún
nivel de regeneración de bosque natural, o bien incluye dentro de su área algún tipo de bosque plantado
(ver Tabla 3). Nuevamente en la cordillera Central resulta no sólo la más alta tasa de deforestación, sino
también el cambio más intenso en el uso del suelo. En efecto, el 65% del área deforestada en esta cordillera
no presenta ningún tipo de relicto de bosque natural ni plantado. En contraste, en el Macizo Colombiano
(Nariño-Putumayo), el 71% del área deforestada presenta algún tipo de bosque remanente o plantado.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
Tabla 5. Cambio del bosque subandino según tipo de bioma y localización geográfica - Total Nacional(1) (1985-2000)
Area total en
bosque natural
No. de
fragmentos
Bioma
1985
2000
Miles
Ha
Miles
Ha
Cambio de uso
1985-2000
Distribución del
cambio de uso(2)
Indice de estado del
fragmento (IEF)(3)
Miles
Ha
%
%
Parcial
%
Total
1985
2000
Cambio
19852000
Orobioma subandino
cordillera Central
468
357
238
-119
-33%
35%
65%
0,06
Orobioma subandino
cordillera Oriental
540
1.148
897
-250
-22%
42%
58%
0,08
Orobioma subandino
serranía de San Lucas
8
137
116
-22
-16%
47%
53%
0,07
Orobioma subandino
Nariño-Putumayo
31
175
156
-18
-11%
71%
29%
0,09
7,20
7,11
Orobioma subandino
cordillera Occidental
230
943
861
-82
-9%
48%
52%
0,09
6,87
6,78
1
563
545
-18
-3%
66%
34%
0,12
2,37
2,25
1278
3.322
2.813
-510
-15%
44%
56%
0,09
12,36
12,27
“Fragmento de gran tamaño:
C. Oriental (61,41%),
Nariño-Putumayo (38,44%) y
C. Central (0,15%) “
Total nacional
28,03
17,68
12,47
27,97
17,59
12,40
(1) Fragmentos de bosque subandino mayores de 90 hectáreas (2) Parcial: % del área con cambio de uso que mantiene parcialmente algún tipo de bosque. Total: % del área con cambio a uso totalmente
antrópico
(3) IEF: Índice de degradación del bosque de 0 a 100, donde 0=totalmente conservado y 100=totalmente degradado (promedio ponderado por
el tamaño del fragmento en 1985)
Fuente: Este trabajo con base en IAvH. 2005. Mapa de ecosistema de los Andes colombianos 1985-2000
Tabla 6. Tasa de cambio del bosque subandino (1985-2000)
Area (miles ha)
1985
2000
Tasa de cambio
anual
Orobioma subandino cordillera Central
357
238
-2,7%
Orobioma subandino cordillera Oriental
Localización
1.148
897
-1,6%
Orobioma subandino serranía de San Lucas
137
116
-1,1%
Orobioma subandino Nariño-Putumayo
175
156
-0,7%
Orobioma subandino cordillera Occidental
943
861
-0,6%
563
545
-0,2%
3.322
2.813
-1,1%
Fragmento de gran tamaño
Total nacional
66
Como se describe en las secciones previas, el índice de estado de los fragmentos (IEF) indica de
manera sintética los cambios en los fragmentos de bosque natural, reflejando conjuntamente la tasa
de deforestación, la intensidad del cambio en el uso del suelo y las modificaciones de forma de
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Por otra parte aparece una ventaja clara para la conservación de los fragmentos de bosque natural
localizados dentro del Sistema de Parques Nacionales Naturales (SPNN). Del total del bosque
subandino identificado para este estudio en el año 1985, cerca de la mitad del área se encuentra
representada por fragmentos parcial o totalmente localizados dentro del actual SPNN.
Como puede observarse en las tablas 7a y 7b, hay una diferencia notoria entre la deforestación en los
fragmentos parcial o totalmente localizados dentro del Sistema de Parques, en contraste con aquellos
localizados por fuera de este sistema30. Los fragmentos de bosque subandino sin contacto con éste
Sistema de Parques perdieron durante el período de estudio el 24% de su área natural, presentando
una tasa promedio de deforestación del 1,8% anual. Por el contrario, aquellos fragmentos asociados al
Sistema de Parques sólo perdieron el 6% de su área, presentando una tasa promedio de deforestación
de apenas el 0,4% anual.
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
cada fragmento. Con base en este índice se observa que, para el total nacional de los fragmentos
del ecosistema de bosque subandino, se presenta una pérdida de calidad de 12 puntos (promedio
ponderado según el tamaño de cada fragmento) dentro de los 100 puntos posibles que reflejarían una
pérdida total del bosque natural. Y aquí también se refleja la heterogeneidad regional antes descrita.
Los fragmentos de la cordillera Central tienen el mayor nivel de degradación en su conjunto, con una
pérdida en promedio de 28 puntos en el índice sintético de estado de cada fragmento. En contraste los
fragmentos del Macizo Colombiano, junto con el fragmento de gran tamaño, representan los mayores
niveles de conservación con una pérdida promedio de tan sólo 7 y 2 puntos, respectivamente (ver
Tabla 5).
Desde la perspectiva de la localización de los ecosistemas boscosos subandinos dentro del Sistema
de Parques Nacionales, la Tabla 6 presenta una distribución de los fragmentos de este grupo de
ecosistemas en el SPNN. En primer lugar se observa que los fragmentos se localizan en 18 áreas
protegidas de este sistema y cerca de tres cuartas partes del área se encuentra en cuatro parques
nacionales: Farallones de Cali, Cordillera de los Picachos, Paramillo y el Cocuy. Además se observa
que, de las cerca de 105.000 hectáreas de bosque subandino que se pierden en los fragmentos
localizados total o parcialmente en el Sistema de Parques Nacionales, sólo menos de la cuarta parte
(25.000 hectáreas) se pierden efectivamente dentro de este sistema de áreas protegidas y que más del
80% de éstas corresponde a pérdidas en cuatro áreas protegidas: el Cocuy, los Farallones de Cali,
Paramillo y Tamá (ver Tabla 6).
Finalmente, es notoria la relativamente baja tasa anual de deforestación de los ecosistemas boscos
subandinos en las distintas áreas del SPNN. Con excepción de los parques Las Hermosas y Nevado
del Huila, que pierden en todo el período de estudio bastante menos de 1.000 hectáreas cada uno, el
resto de áreas del Sistema de Parques Nacionales presentan tasas anuales de deforestación que no
sobrepasan la media de 1,1% de pérdida (ver tablas 6 y 8).
Dentro de los sistemas regionales de áreas protegidas existen otras modalidades de manejo especial distintas al SPNN. Sin embargo, no se
dispone de información adecuada para incluir este tipo de estrategias de protección dentro de este análisis.
67
30
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
68
447
175
30
Orobioma subandino cordillera Occidental
1218
1.690,4
1.286
-
156
395
116
388
231
-405
-
-18
-52
-22
-195
-118
Miles
Ha
-24%
-
-11%
-12%
-16%
-33%
-34%
%
Cambio de uso
1985-2000
42%
-
71%
45%
47%
42%
36%
%
Parcial
58%
-
29%
55%
53%
58%
64%
%
Total
Distribución del
cambio de uso(2)
0,07
-
0,09
0,08
0,07
0,07
0,06
1985
19,4
-
7,2
9,3
12,5
27,1
28,3
2000
19,3
-
7,1
9,2
12,4
27,1
28,3
Cambio
1985-2000
Índice de estado del
fragmento (IEF)(3)
(1) Fragmentos de bosque subandino mayores de 90 hectáreas (2) Parcial: % del área con cambio de uso que mantiene parcialmente algún tipo de bosque. Total: % del área con cambio a uso totalmente antrópico
(3) IEF: Indice de degradación del bosque de 0 a 100, donde 0=totalmente conservado y 100=totalmente degradado (promedio ponderado por el tamaño del fragmento en 1985)
Fuente: Este trabajo con base en IAvH. 2005. Mapa de ecosistema de los Andes Colombianos 1985-2000
Total Nacional
“Fragmento de gran tamaño: C. Oriental (61,41%),
Nariño-Putumayo (38,44%) y C. Central (0,15%) “
-
137
8
201
Orobioma subandino serranía de San Lucas
-
584
518
Orobioma subandino Nariño-Putumayo
349
461
Orobioma subandino cordillera Central
2000
Miles Ha
1985
Miles Ha
Área total en
bosque natural
Orobioma subandino cordillera Oriental
Bioma
No. de
fragmentos
Tabla 7a. Cambio del bosque subandino según tipo de bioma y localización - Fragmentos sin área en el SPNN(1) (1985-2000)
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
69
496,2
0,1
563,0
1.631,8
29
1
1
60
Orobioma subandino cordillera Occidental
Orobioma subandino Nariño-Putumayo
“Fragmento de gran tamaño: C. Oriental (61.41%),
Nariño-Putumayo (38.44%) y C. Central (0.15%) “
Total Nacional
1.527,1
544,8
0,1
466,2
-
509,2
6,9
-105
-18
-0
-30
-
-55
-1
Miles
Ha
-6%
-3%
-8%
-6%
0%
-10%
-16%
%
Cambio de uso
1985-2000
50%
66%
0%
52%
0%
44%
8%
%
Parcial
50%
34%
100%
48%
0%
56%
92%
%
Total
Distribución del
cambio de uso(2)
0,10
0,12
0,04
0,10
-
0,10
0,07
1985
5,1
2,4
8,4
4,7
-
7,9
15,8
2000
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
5,0
2,2
8,3
4,6
-
7,8
15,7
Cambio
1985-2000
índice de estado del
fragmento (IEF)(3)
(1) Fragmentos de bosque subandino mayores de 90 hectáreas (2) Parcial: % del área con cambio de uso que mantiene parcialmente algún tipo de bosque. Total: % del área con cambio a uso totalmente antrópico
(3) IEF: Índice de degradación del bosque de 0 a 100, donde 0=totalmente conservado y 100=totalmente degradado (promedio ponderado por el tamaño del fragmento en 1985)
Fuente: Este trabajo con base en IAvH. 2005. Mapa de ecosistema de los Andes colombianos 1985-2000
564,3
22
Orobioma subandino cordillera Oriental
Orobioma subandino serranía de San Lucas
8,2
2000
Miles Ha
1985
Miles Ha
7
No. de
fragmentos
Orobioma subandino cordillera Central
Bioma
Área total en
bosque natural
Tabla 7b. Cambio del bosque subandino según tipo de bioma y localización - Fragmentos con área en el SPNN(1) (1985-2000)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
70
0,09
0,08
0,09
0,07
0,06
0,11
0,09
0,09
0,10
8
1
8
4
5
1
3
2
3
2
PNN Paramillo
PNN Tamá
PNN Catatumbo-Bari
PNN Sumapaz
PNN Nevado del Huila
PNN Cordillera de Los
Picachos
PNN Las Orquídeas
PNN Chingaza
PNN Tatamá
PNN Cueva de Los
Guácharos
0,12
0,10
15
PNN Los Farallones de
Cali(3)
0,11
1985
4
No. de
fragmentos
PNN El Cocuy
Área Protegida del
SPNN
2,37
1,81
6,62
14,06
1,35
25,97
2,97
21,89
16,24
3,40
4,94
11,62
2000
2,26
1,71
6,53
13,98
1,25
25,91
2,89
21,80
16,16
3,31
4,84
11,51
Cambio
1985-2000
Índice de estado del fragmento
(IEF)(2)
564,1
130,2
24,6
52,4
216,0
3,3
66,7
75,7
21,8
119,9
193,7
153,2
1985
545,8
127,8
21,9
42,4
212,1
2,4
64,1
55,9
17,5
114,7
181,2
131,5
2000
-18,3
-2,3
-2,7
-10,0
-4,0
-0,8
-2,6
-19,7
-4,2
-5,3
-12,4
-21,7
Miles Ha
-3,2%
-1,8%
-10,9%
-19,1%
-1,8%
-25,9%
-3,9%
-26,1%
-19,5%
-4,4%
-6,4%
-14,2%
%
Cambio 1985-2000
Área total del fragmento
de bosque natural (miles de ha)
1,2
20,5
7,3
12,6
85,8
2,1
27,3
21,3
17,1
83,6
101,1
57,4
1985
1,2
20,4
7,1
12,2
85,3
1,6
26,5
19,4
14,4
79,3
95,6
49,5
2000
-0,1
-0,1
-0,2
-0,4
-0,5
-0,6
-0,8
-1,9
-2,6
-4,3
-5,5
-7,8
Miles Ha
-6,7%
-0,5%
-3,3%
-3,6%
-0,6%
-26,3%
-3,0%
-9,0%
-15,5%
-5,1%
-5,4%
-13,7%
%
Cambio 1985-2000
-0,5%
0,0%
-0,2%
-0,2%
0,0%
-2,0%
-0,2%
-0,6%
-1,1%
-0,4%
-0,4%
-1,0%
Tasa de
cambio
anual
Área de bosque natural en SPNN (miles de ha)
Tabla 8. Cambio del bosque subandino en el Sistema de Parques Nacionales Naturales (SPNN)(1) 1985-2000
Indicadores sintéticos del bosque natural subandino en Colombia
0,08
0,04
0,10
1
1
60
SFF Otún-Quimbaya(4)
SFF Galeras
(5)
5,69
8,37
7,38
2,06
47,88
2000
5,59
8,33
7,30
2,02
47,85
Cambio
1985-2000
1.632
0,1
4,7
5,2
0,2
1985
1.527
0,1
4,3
5,1
0,1
2000
-104,7
-0,0
-0,4
-0,1
-0,1
Miles Ha
-6,4%
-8,3%
-8,3%
-2,0%
-47,9%
%
Cambio 1985-2000
Área total del fragmento
de bosque natural (miles de ha)
441
0,0
0,3
2,7
0,1
1985
416
0,0
0,3
2,6
0,0
2000
-25
-
-0,0
-0,0
-0,0
Miles Ha
-5,7%
0,0%
-1,6%
-0,8%
-37,5%
%
Cambio 1985-2000
-0,4%
0,0%
-0,1%
-0,1%
-3,1%
Tasa de
cambio
anual
Área de bosque natural en SPNN (miles de ha)
(5) Del total de 60 fragmentos con territorio en áreas proteidas del SPNN, dos tienen territorio en más de un área protegida
Fuente: Este trabajo con base en IAvH. 2005. Mapa de ecosistema de los Andes colombianos 1985-2000
(4) Incluye un fragmento con área en dos parques, así: en el año 1985, 318 has. en el SFF Otún-Quimbaya y 14 has. en el PNN Los Nevados; y en el año 2000, 312 has. en el SFF Otún-Quimbaya y
14 has. en el PNN Los Nevados
(1) Fragmentos de bosque subandino mayores de 90 hectáreas con parte o todo su territorio en el SPNN
(2) IEF: Índice de degradación del bosque de 0 a 100, donde 0=totalmente conservado y 100=totalmente degradado (promedio ponderado por el tamaño del fragmento en 1985)
(3) Incluye un fragmento con área en dos parques, así: en el año 1985, 76.696 has. en el PNN Los Farallones de Cali y 24.434 has. en el PNN Munchique; y en el año 2000, 72.959 has. en el PNN Los
Farallones de Cali y 22.679 has. en el PNN Munchique.
Total
0,04
1
PNN Sierra de La
Macarena
0,03
1985
1
No. de
fragmentos
PNN Las Hermosas
Área Protegida del
SPNN
Índice de estado del fragmento
(IEF)(2)
Tabla 8. Cambio del bosque subandino en el Sistema de Parques Nacionales Naturales (SPNN)(1) 1985-2000 (continuación)
Análisis de relaciones funcionales:
aplicación de modelos
y resultados
5
E
l índice de estado de los fragmentos de bosque natural, el cual es susceptible de ser calculado en
diferentes momentos del tiempo, es empleado para analizar los factores antrópicos que inciden en
la transformación del bosque natural. Dichos factores pueden ser clasificados entre aquellos que generan
presiones que se traducen finalmente en un proceso de degradación o agotamiento del bosque natural, y
las acciones que de una u otra forma propenden por la conservación de los bosques en su estado natural,
tales como las políticas públicas ambientales. No obstante, existen situaciones igualmente antrópicas que,
sin proponérselo explícitamente, pueden generar un impacto favorable en la conservación del bosque
en su estado natural. Así mismo, algunas de las características naturales de los fragmentos pueden
tener alguna incidencia sobre la forma en que se produce la afectación del bosque como resultado de las
acciones humanas, tales como la ubicación geográfica o la topografía del terreno.
Con miras a analizar la incidencia de distintos factores (geográficos y antrópicos) en la degradación del
bosque, se estimaron modelos econométricos que relacionan el índice sintético de estado de los fragmentos
con variables de la geografía de los fragmentos y las características de las poblaciones circunvecinas.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Análisis de relaciones funcionales: aplicación
de modelos y resultados
En esta sección se presentan inicialmente los factores que, dependiendo de la disponibilidad de
información, pudieron ser usados como indicadores o variables proxy de las presiones antrópicas que
deterioran el estado de los bosques. También se exponen las acciones que deliberadamente inciden
sobre la conservación del ecosistema natural (respuestas de política) o que tienen un efecto similar por
efecto indirecto. A continuación se muestran los resultados de los modelos analíticos empleados para
establecer los niveles de significancia de las relaciones propuestas, aplicando los métodos descritos en
la sección metodológica previa. Finalmente, se introduce un análisis interpretativo de los resultados
obtenidos y una discusión de los alcances y limitaciones de los mismos.
5.1.Variables explicativas de los modelos analíticos
75
El Órgano Subsidiario de Asesoramiento Científico, Técnico y Tecnológico del Convenio sobre la
Diversidad Biológica (CBD-SBSTTA, por sus siglas en inglés) propone un método de clasificación
de los factores que inciden en el deterioro de los bosques, de la siguiente manera: se definen las
presiones como los factores socioeconómicos y otras fuerzas que afectan la diversidad biológica; el
estado como las condiciones propiamente dichas de la misma biodiversidad; y las respuestas como
las medidas que se toman para cambiar el estado de la biodiversidad de su situación actual hacia un
estado deseado. Así mismo, el CBD-SBSTTA recomienda que la investigación científica sobre la
biodiversidad se desarrolle a partir de esta clasificación de indicadores (presión-estado-respuesta) y
de modelos de análisis de los diferentes factores que afectan la biodiversidad, con miras a entender los
acontecimientos y orientar las decisiones de política a partir de las predicciones que se puedan hacer
de distintos escenarios futuros (CBD-SBSTTA 1997).
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
En esta dirección, y para la construcción de los modelos de análisis previstos por este estudio, se
seleccionaron las variables de presión antrópica que reflejan aquellos factores socioeconómicos que
se asume, tienen alguna incidencia sobre el estado del ecosistema de bosque natural, generando o
acelerando procesos de degradación del mismo. Se supone que estas variables tendrán un efecto
positivo sobre el índice de estado de los fragmentos (IEF). En otras palabras, asume que generan
degradación de los bosques. De otro lado, se seleccionaron aquellas variables que reflejan medidas o
respuestas de política orientadas a contrarrestar o prevenir los niveles de degradación del ecosistema de
bosque natural y que por tanto se espera que tengan un impacto negativo sobre el nivel de degradación
de los bosques. Finalmente, se ubican algunos factores de contexto socioeconómico y geográfico que
de alguna manera se espera que contribuyan a la conservación del ecosistema, a pesar de no estar
deliberadamente orientados en esta dirección.
Por otra parte, las variables empleadas en los modelos econométricos pueden estar desagregadas
en una de tres escalas posibles: a nivel de fragmento, a nivel municipal y a nivel departamental.
Esta diferenciación se realiza para efectos de la aplicación de los modelos jerárquicos o multinivel
descritos en las secciones precedentes.
Las unidades básicas de análisis son los fragmentos de bosque natural. Para cada uno de los fragmentos
fue calculado su respectivo índice de estado en los años 1985 y 2000; y su índice de cambio de estado
entre los años 1985 y 2000. Sin embargo, las variables de presión antrópica o de respuesta de política
asociadas a los fragmentos se encuentran en niveles de agregación departamental o municipal. Por
tanto, fue necesario tener en cuenta las siguientes situaciones posibles en la conformación de la base
de datos del trabajo:
i) Cuando uno o más fragmentos de bosque natural hacen parte de un único departamento y
la variable de presión o de respuesta asociada se encuentra agregada a nivel departamental.
En este caso todos los fragmentos que hacen parte de un único departamento comparten la
información agregada de presión o respuesta a nivel departamental.
ii) Cuando uno o más fragmentos de bosque natural hacen parte de un único municipio y la
variable de presión o de respuesta asociada se encuentra agregada a nivel municipal. En este
caso todos los fragmentos que hacen parte de un único municipio comparten la información
agregada de presión o respuesta a nivel municipal.
iii) Cuando un fragmento de bosque está localizado en más de un departamento y la variable
de presión o de respuesta asociada se encuentra agregada a nivel departamental. En este
caso se calculó el promedio (ponderado por el porcentaje del área del fragmento en cada
departamento) de la información correspondiente a los departamentos donde tiene presencia
el fragmento y dicho promedio se asignó al fragmento de bosque.
iv) Cuando un fragmento de bosque está localizado en más de un municipio y la variable de
presión o de respuesta asociada se encuentra agregada a nivel municipal. En este caso la
variable asociada al fragmento resulta de la sumatoria de los valores que toma la variable en
cada municipio.
76
v) Finalmente se contempla como situación posible cuando la información disponible a nivel de
fragmento se asigna directamente al fragmento correspondiente.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
5.1.1. Indicadores de presión antrópica
En esta sección se describen las variables que miden los factores socioeconómicos relacionados
directamente con el nivel de degradación del ecosistema de bosque natural. En términos generales y
mientras no se señale lo contrario, se asume que cada uno de estos indicadores presenta una relación
positiva con los índices de estado y de cambio del estado de los fragmentos (IEF e ICEF): a medida que
cada uno de estos indicadores de presión antrópica sea mayor, se espera que estos dos índices que
miden el nivel de degradación del bosque natural presenten también mayores valores (reflejando una
mayor degradación del bosque)31.
i) Indicadores demográficos
Densidad de población total (DPTOT)
Se calcula como la población total municipal sobre el área del municipio, expresada en habitantes
por kilómetro cuadrado. Se asume que a medida que las áreas aledañas a los fragmentos de bosque
natural tienen una mayor densidad de población, serán mayores las presiones de diversa naturaleza
que se ejercerán sobre el bosque. Para relacionar esta variable con el momento inicial del período
de estudio (1985) se toman los datos del censo del mismo año; para el momento final del período,
se toma como variable proxy la información del censo de 199332. [Nivel de jerarquía: información
municipal. Fuente de datos: Dane, Censos de población y vivienda 1985 y 1993; IAvH, Informar
Andes (2005)].
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
A continuación se presentan de manera detallada cada una de estas variables, especificando la forma de
construcción de la misma (incluyendo las fuentes de información empleadas) y el nivel de desagregación
de acuerdo con la disponibilidad de información (fragmento, municipio o departamento).
ii) Indicadores de actividad económica
Área total en cultivos por km2 (TCULK)
Se calcula como el número de hectáreas en cultivos sobre el área del departamento, expresada en
hectáreas por km2. Se asume que a mayor densidad de cultivos, crece la presión de la actividad
agrícola sobre los bosques naturales. Se dispone de información anual para el período 1992-2004.
Ante la carencia de datos consolidados para la década de los años ochenta, se asume como proxy
para el momento inicial del período de estudio (1985) el promedio anual de los primeros años
con información disponible (1992-1997); y para el final del período (2000), se toma el promedio
Como se verá más adelante, la excepción de esta dirección se da para el caso del Índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de
paredes de la vivienda. En este caso se espera que un mayor valor de este índice corresponda con una menor degradación del bosque
natural.
32
Entre los años 1985 y 2000 se presentan procesos de creación de nuevos municipios a partir de la segregación de territorio de municipios
preexistentes. Para realizar análisis de población asociada a un determinado territorio (el área municipal) es necesario ajustar los datos
censuales a los cambios en las áreas municipales. Aunque hay información disponible de proyecciones de población municipal para el año
2000, no se dispone de información apropiada para hacer los ajustes por segregación municipal para este año. De allí que se tome como
variable proxy los datos del censo de 1993, para los cuales se dispone del respectivo ajuste mediante el aplicativo Informar del Instituto
Humboldt (IAvH, 2005).
77
31
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
anual del período disponible (1998-2003) [Nivel de jerarquía: información departamental. Fuente
de datos: Ministerio de Agricultura. Anuario estadístico del sector agropecuario, Información
Agrícola (En: www.dnp.gov.co, Indicadores Agropecuarios)].
Área máxima en cultivos ilícitos (Cimax)
Se calcula como el área de cultivos de coca y amapola en cada municipio, expresada en hectáreas.
Se asume que los cultivos ilícitos constituyen una presión directa sobre el bosque natural, ya que
se estima que buena parte de estos cultivos se localizan en áreas alejadas de la actividad productiva
convencional y camufladas en áreas boscosas. Se dispone de información generada por el Sistema
Integrado de Monitoreo de Cultivos Ilícitos (Simci) dese el año 1999 hasta 2004, con base en
interpretación de imágenes de satélite. Puesto que no se dispone de información relativamente
cercana al inicio del período de estudio (1985), se toma únicamente como indicador para el
momento final del período de estudio (2000) el área máxima anual detectada en cada municipio
desde 1999 hasta el 2002. [Nivel de jerarquía: información municipal. Fuente de datos: Oficina de
las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito - Gobierno de Colombia. Sistema Integrado de
Monitoreo de Cultivos Ilícitos (Simci)].
iii)Indicadores de uso de madera
Porcentaje de personas que cocinan con leña (PCLENA)
Se calcula como el número de personas que cocinan con leña en cada municipio sobre el total de la
población del respectivo municipio, expresado como porcentaje. Se asume que a mayor participación
de personas usando leña se reflejará en una mayor presión sobre los bosques del municipio. Se
dispone de información de los censos de 1985 y 1993, la cual se asigna respectivamente al inicio y
al final de período de estudio. [Nivel de jerarquía: información municipal. Fuente de datos: Dane,
Censos de población y vivienda 1985 y 1993].
Índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda (ICVPARED)
Uno de los componentes del ICV se refiere a los materiales usados en la vivienda por parte de las
familias del municipio: a medida que los materiales son más elaborados, este componente del ICV
adquiere un mayor puntaje. Dado que la madera no procesada se incluye dentro de los materiales
que arrojan menor puntaje, se asume que a medida que este puntaje es menor, será mayor el
nivel de degradación de los bosques por una mayor presión sobre los mismos para obtener esta
madera33. Nivel de jerarquía: información municipal. [Fuente de datos: PNDH-DNP, con base en
Dane, Censos de población y vivienda 1985 y 1993].
A diferencia de los demás indicadores de presión aquí considerados, en este caso se espera una relación negativa entre este indicador y el
comportamiento de los índices de estado del fragmento (IEF) y de cambio de estado de los fragmentos (ICEF) que reflejan la degradación del
bosque: a mayor ICV en materiales de las paredes del hogar, se espera menor degradación del bosque (un menor valor del IEF y del ICEF)
por corresponder una situación de uso de materiales más elaborados en la vivienda con un menor uso de materiales tomados directamente del
bosque.
78
33
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Índice de cobertura de carreteras (ICT)
Mide la relación entre la longitud total de carreteras (pavimentadas y sin pavimentar) construidas
en cada municipio y el área del mismo, expresada en metros por km2. Se asume que el crecimiento
de la red vial genera mejores posibilidades de acceso a áreas no ocupadas por actividad humana,
incrementando la presión antrópica sobre el bosque natural. Con base en un estudio realizado por
el Cede de la Universidad de los Andes para el DNP, se dispone de información para distintos
tipos de vías en cada municipio del país correspondiente a los años 1980 y 1995 (la cual se toma
respectivamente para los momentos inicial y final del período de estudio). [Nivel de jerarquía:
información municipal. Fuente de datos: Cede – Universidad de los Andes, proyecto “recopilación
de estadísticas geográficas departamentales y municipales”, Contrato DNP-CEDE 174-98].
5.1.2. Indicadores de respuesta de política
Se describen a continuación las variables que miden las políticas directamente relacionadas con el
mejoramiento de la calidad ambiental en general, y en particular con la protección de la biodiversidad
y del bosque natural. Se asume que cada uno de estos indicadores presenta una relación negativa
con los índices de estado y de cambio del estado de los fragmentos (IEF e ICEF): a medida que cada
uno de estos indicadores de respuesta de política sea mayor, se espera que estos dos índices, que
miden el nivel de degradación del bosque natural, presenten menores valores (reflejando una mayor
conservación del bosque).
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
iv)Indicadores de vías de acceso
i) Indicadores de intensidad de la política ambiental
Inversión directa de las autoridades ambientales (ICARHB)
Se define como el ingreso total anual por habitante de cada corporación autónoma regional,
aplicable a cada uno de los municipios bajo jurisdicción de dicha corporación, expresado en pesos
constantes del año 2001 por habitante. Se calcula para cada municipio como el promedio del
ingreso per cápita de la corporación en la que está localizado, ponderando por la participación
del área de los fragmentos de bosque natural del municipio (en 1985) dentro del área total de
bosque natural en la respectiva corporación. Esta variable es una proxy de la capacidad de cada
corporación para ejercer sus funciones de autoridad ambiental y de entidad encargada de realizar
inversiones orientadas a la protección y conservación de los ecosistemas naturales (en proporción
a la participación de cada municipio en el total del área de bosque natural por proteger). Para el
momento inicial del período de estudio (1985) se calcula como el promedio anual de ingresos
de la corporación entre 1990 y 1992, relacionado con la población del censo de 1985; y para el
momento final del período (2000) se calcula como el promedio anual de ingresos de 1997 a 1999,
relacionado con la población del censo de 1993. En el momento inicial del período de estudio no
existían aquellas corporaciones autónomas regionales que fueron creadas a partir de la entrada en
vigencia de la Ley 99 de 1993. Para reflejar esta situación la variable ICARHB se fracciona en dos
variables mutuamente excluyentes: ICARHBv e ICARHBn. La variable ICARHBv tiene un valor
positivo en los dos momentos del período de estudio (1985 y 2000) para aquellos municipios
localizados bajo jurisdicción de las corporaciones autónomas regionales que ya existían en el
79
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
año 1985; y se asume un valor de cero en ambos años para todos los municipios localizados bajo
jurisdicción de las corporaciones que fueron creadas a partir de la Ley 99 de 199334. A su vez la
variable ICARHBn adquiere un valor positivo para el año final del período (y cero en el momento
inicial del mismo) para aquellos municipios bajo jurisdicción de las corporaciones creadas a partir
del año 1993, y se asume un valor de cero para ambos momentos del período estudiado en el
caso de los municipios localizados en las corporaciones que ya existían en el año 1985. [Nivel
de jerarquía: información municipal. Fuente de datos: Universidad Javeriana – Dane, proyecto
“Indicadores de Financiación de la Política Ambiental en Colombia”, 2004 (con base en Dane,
Bases de datos de ingresos públicos por variable económica de ingresos)].
Valor agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico (AASBHB)
Mide el valor agregado departamental per cápita de las empresas del sector de agua potable y
saneamiento básico, expresado en pesos constantes de 1994 por habitante. Una de las obligaciones
de las empresas del sector de agua potable y saneamiento básico es conservar las cuencas
hidrográficas que abastecen los acueductos municipales. Por esta razón, se asume que las empresas
más consolidadas deberán ejercer con mayor efectividad las acciones de protección y conservación
de los ecosistemas de bosque en estas cuencas. Se asume además que el valor agregado per cápita de
las empresas de un departamento es una buena aproximación para medir el nivel de consolidación de
las mismas. Se calcula esta variable con base en las cifras reportadas por las cuentas departamentales
del Dane para el sector de agua potable, alcantarillado y servicios de saneamiento para el período
1990-2002. El valor reportado para el año 1990, asociado a la población de 1985, se asimila al
momento inicial del período de estudio (1985); y el valor reportado para el año 2000 se asocia
al momento final del período de estudio (2000) [Nivel de jerarquía: información departamental.
Fuente de datos: Dane, Información Estadística, Cuentas Departamentales – Colombia 1990-2003
(En: www.dane.gov.co, PIB – Crecimiento económico)].
ii) Indicador de política de conservación de la biodiversidad
Porcentaje del fragmento de bosque dentro del Sistema de Parques Nacionales Naturales (PASPNN)
Mide el porcentaje del área del fragmento de bosque natural (medida en 1985) que se encuentra
localizado de manera efectiva dentro de alguna de las áreas protegidas del Sistema de Parques
Nacionales Naturales, sobre el área total del respectivo fragmento. Esta variable se toma como una
medida directa de la decisión de política de conservación de los ecosistemas de bosque natural, ya
que refleja la decisión de declarar como área protegida dentro del Sistema de Parques Nacionales
una porción del ecosistema de bosque natural. Se asume que un ecosistema de bosque natural
perteneciente a un área protegida debe reportar un estado de mayor conservación del bosque, en
comparación con un área por fuera de este sistema de protección. [Nivel de jerarquía: información
por fragmento. Fuente de datos: Información suministrada por el IAvH (2005)]
La Ley 99 de 1993 reforma el régimen de corporaciones autónomas regionales, transformando aquellas corporaciones existentes en autoridades
ambientales regionales y creando nuevas corporaciones autónomas regionales o de desarrollo sostenible en aquellas regiones que no quedaban
bajo jurisdicción de alguna de las corporaciones previamente existentes. De esta forma cada uno de los municipios del país (y por tanto todo
el territorio nacional continental) queda a partir de esta reforma bajo jurisdicción de una única corporación autónoma regional o de desarrollo
sostenible que ejerce las funciones de autoridad ambiental regional.
80
34
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Se incluyen aquí indicadores de carácter geográfico y socioeconómico que, sin representar presiones
antrópicas que tienden a degradar el ambiente ni medidas de política tendientes a prevenir o mitigar
esta degradación, pueden tener alguna incidencia en el deterioro o conservación del bosque. Fueron
tenidas en cuenta variables típicamente geográficas, tales como el tamaño y la pendiente de los
fragmentos de bosque natural. Además se incluyen variables de tipo socioeconómico, tales como el
ingreso per cápita de la población, como variable proxy del nivel de crecimiento económico, y los
índices de mortalidad por causas violentas como variable proxy de los niveles de conflicto armado.
i) Indicadores de contexto geográfico
Tamaño del fragmento de bosque (área)
Mide el tamaño del fragmento de bosque natural en el momento de inicio del período de estudio,
expresado en hectáreas. Se asume que el tamaño original tiene una incidencia en el índice de
estado del fragmento de bosque natural: el índice de forma (FRAC) es menos sensible a cambios
de perímetro cuando el tamaño del fragmento es mayor. [Nivel de jerarquía: información por
fragmento. Fuente de datos: Información suministrada por el IAvH (2005)].
Proporción del área del fragmento según rangos de pendiente del terreno (P#)
Mide la proporción del área del fragmento que se encuentra en cada uno de cuatro rangos de pendiente,
sobre el área total del fragmento. Se considera que un área de bosque natural será menos propensa a ser
degradada por efecto de las diversas presiones antrópicas a medida que tenga una mayor dificultad de
acceso y una menor propensión para ser empleada en un uso alterno. Se asume que los bosques en áreas que
tengan mayores pendientes, serán menos propensos a ser degradados que los que se encuentran en terrenos
con pendientes menores. Para la construcción de estas variables, de cinco rangos de pendiente posible se
asignaron cuatro variables que representan la participación del área en cada rango de pendiente, así:
P12 = proporción del área del fragmento con pendiente entre 0% y 12%
P25 = proporción del área del fragmento con pendiente entre 12% y 25%
P50 = proporción del área del fragmento con pendiente entre 25% a 50%
P75 = proporción del área del fragmento con pendiente entre 50% a 75%
PM75 = proporción del área del fragmento con pendiente mayor del 75%
Al incluir estas variables en los modelos se excluye el rango de pendiente de 0 a 12%, ya que
la proporción de área en este rango queda implícitamente expresado por defecto al definirse los
otros cuatro rangos de pendiente [Nivel de jerarquía: información por fragmento. Fuente de datos:
Información suministrada por el IAvH (2005)].
ii)
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
5.1.3. Indicadores de contexto geográfico y socioeconómico
Indicadores de contexto socioeconómico
Valor agregado per cápita ponderado por ingresos tributarios municipales (VATIHB)
Mide el ingreso per cápita municipal, calculado con base en el valor agregado departamental,
ponderado según la participación de los ingresos tributarios de cada municipio en el total
81
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
departamental y expresado en miles de pesos constantes de 2001 por habitante. Se construye este
indicador como medida proxy del ingreso per cápita del municipio, asumiendo que cada municipio
participa en la generación de valor agregado del departamento de manera aproximadamente
proporcional a la magnitud de los ingresos tributarios totales del municipio. No se incluye como
una medida de presión, ya que trabajos previos la han empleado como una forma de medir la
incidencia positiva y negativa del crecimiento económico sobre el nivel de degradación del bosque
natural. De esta forma, esta medida se emplea aquí para probar la hipótesis de existencia de una
relación en forma de U invertida (curva ambiental de Kuznets) entre el crecimiento y la degradación
del bosque. Según esta hipótesis, en las primeras etapas de crecimiento se daría una relación
positiva entre este crecimiento y el índice de degradación (o índice de estado de los fragmentos):
a mayor crecimiento, mayor degradación del sistema natural. Pero según esta misma hipótesis, a
partir de cierto nivel de crecimiento se invertiría la tendencia de tal forma que a mayores niveles
de crecimiento se presentaría una menor degradación del ecosistema natural [Nivel de jerarquía:
información municipal. Fuente de datos: Dane, Información estadística, cuentas departamentales
– Colombia, 1990-2003 (En: www.dane.gov.co, PIB – Crecimiento económico) y Dane, Bases de
datos de ingresos públicos por variable económica de ingresos].
Índice de condiciones de vida (ICV) según tipo de eliminación de excretas (ICVEXC)
Uno de los componentes del ICV se refiere al nivel de desarrollo de los sistemas de eliminación
de excretas, con un valor inferior cuando no se dispone de ningún sistema de letrinas ni servicio
de alcantarillado y un valor superior cuando se dispone de servicios sanitarios conectados a la
red de alcantarillado. Es este caso se emplea esta variable como una medida aproximada del
nivel de desarrollo de las condiciones de vivienda según los patrones de vida propios de los
conglomerados urbanos. Se asume que a medida que se consolidan los procesos de urbanización,
se disminuyen las presiones directas sobre los bosques naturales (sin que esto sea una medida de
política orientada de manera directa hacia este fin) [Nivel de jerarquía: información municipal.
Fuente de datos: PNDH-DNP, con base en Dane, Censos de población y vivienda 1985 y 1993].
Índice de muertes violentas (IMVIO)
Mide el número de muertes en cada municipio, por cada cien mil habitantes. Se asume que los
procesos de violencia pueden disminuir las presiones antrópicas sobre las áreas de bosque natural.
Esto en virtud de que los niveles de violencia están directamente relacionados con procesos de
desplazamiento de la población de áreas rurales, así como con el abandono de actividades productivas
en las zonas rurales. A mayor población y mayor actividad económica rural, hay mayores presiones
sobre el bosque natural. Por tanto, se puede esperar que el abandono de las tierras por parte de la
población pueda asociarse con una disminución de las presiones que ejercen un impacto degradador
del bosque natural. Sin ser la violencia un fenómeno deseable, es posible que ejerza un impacto
indirecto que disminuya los niveles de degradación del bosque natural. Para el inicio del período
de análisis (año 1985) se toma el promedio anual de muertes violentas en cada municipio desde
1981 hasta 1985, relacionado con la población del respectivo municipio en el censo de 1985. Para
el momento final del período (año 2000) se toma el promedio de muertes violentas en el municipio
desde 1996 hasta el año 2000, relacionado con la población del municipio reportada por el censo de
1993 [Nivel de jerarquía: información municipal. Fuente de datos: Dane, estadísticas vitales, 19792002 (procesadas por el Centro de Recursos para el Análisis de Conflictos - Cerac)].
82
Con base en las variables antes definidas, se estimaron los modelos econométricos correspondientes a
las ecuaciones (10), (11) y (13). A continuación se presentan en detalle los resultados obtenidos.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Con base en las variables antes definidas, se estimó el modelo econométrico correspondiente a la
ecuación (13). A continuación se presentan en detalle los resultados obtenidos.
5.2.1.Variables asociadas al índice de cambio en el estado de los fragmentos
(ICEF)
Para el análisis de los factores asociados al cambio del estado de los fragmentos se estimó la ecuación
(13) teniendo en cuenta, previamente, las siguientes consideraciones:
i) Dado que las variables que reflejan el ingreso per cápita de las autoridades antiguas y
nuevas (ICARHB00v e ICARHB00n) son mutuamente excluyentes, no pueden ser analizadas
simultáneamente en un mismo modelo. Teniendo en cuenta esta particularidad, se estimaron
dos modelos usando alternativamente cada una de estas variables.
ii) Se aplicaron pruebas de detección de observaciones atípicas (outliers) en cada una de las
variables explicativas de los modelos. De esta forma, se conservaron de manera efectiva 823 y
807 observaciones cuando se aplicaron los modelos para las autoridades ambientales antiguas
(existentes antes de 1993) y para las nuevas (creadas después de 1993), respectivamente.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
5.2.Modelos de corte transversal: índice de cambio de estado vs.
presiones, respuestas y contexto
iii) En las estimaciones se utilizaron variables en nivel (sin transformación alguna) y expresadas en forma
logarítmica o al cuadrado. Las transformaciones se aplicaron, en cada caso, para preservar la linealidad
entre la variable dependiente y las variables explicativas. Se examinó la linealidad de la relación entre
cada uno de los regresores y las variables dependientes siguiendo la estrategia de Mallows (1896) 35.
En estas primeras estimaciones se empleó la variable de estado del ecosistema (ICEF) como variable
dependiente, y las variables explicativas de presión, respuesta y contexto que se describen en las
tablas 7a y 7b (para los modelos con autoridades ambientales antiguas y nuevas, respectivamente)36.
5.2.2.Resultados econométricos de los modelos de corte transversal
En las tablas 8a y 8b se presentan los resultados de las estimaciones para el ICEF, en primer lugar
teniendo en cuenta la inversión directa de las autoridades ambientales antiguas (ICARHB00v) y, en
segundo lugar, empleando la inversión directa de las autoridades ambientales nuevas (ICARHB00n).
Así mismo, dado que las variables explicativas están expresadas en diferentes niveles de agregación
(fragmento, municipio y departamento) se realizaron análisis comparativos de dos tipos de modelos:
modelos de mínimos cuadrados ordinarios (MCO) y modelos lineales jerárquicos (JERARQ). Se
hace esta distinción para evaluar las ventajas analíticas que ofrecen los modelos jerárquicos frente a
las aproximaciones comunes a través de MCO.
Las pruebas correspondientes se presentan en el Anexo II.
36
En el Anexo I se presenta una síntesis de los respectivos valores de todas las observaciones disponibles de estas variables, antes de
aplicar el proceso de exclusión de observaciones atípicas (outliers), tanto para el momento inicial del período de estudio (1985) como para
el momento final del mismo (2000).
83
35
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
84
P7585
PM7585
IMVIO00
LnIMVIO00
ICVEXC93
PASPNN85
AASHB00
ICARHB00v
LnICARHB00v
Índice de muertes violentas (1996-2000, #/100mil hab)
Ln(IMVIO00)
Índice de condiciones de vida (ICV) según tipo de eliminación de excretas (1993)
Porcentaje del fragmento de bosque dentro del SPNN (1985, %)
Valor agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico (2000, $/hab)
Inversión directa de las autoridades ambientales, corporaciones antiguas (1997-99, $/hab)
Ln(ICARHB00v)
P5085
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 25% a 50% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente mayor del 75% (1985, 0 a 1)
P2585
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 12% y 25% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 50% a 75% (1985, 0 a 1)
P1285
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 0% y 12% (1985, 0 a 1)
Ln(AREA85)
5,613
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
5,7
6775
5,351
823
823
2,1
9107
4,0
823
823
5,830
823
823
457,9
0,07
0,27
0,44
0,17
0,06
43
1,655
823
823
823
823
823
823
823
Contexto
Contexto
401
823
LnAREA85
576,4
823
Contexto
Contexto
823
Presión
AREA85
1,937
823
Presión
VATIHB00
Ln(CIMAX9902)
823
Presión
Valor agregado per cápita municipal (2000-2002, miles$/hab)
CIMAX9902
LnCIMAX9902
Área máxima en cultivos ilícitos (Has, 1999-2002)
823
Presión
6,437
823
800,0
823
3,2
61,0
Presión
823
32,4
41,1
Mean
Presión
823
Presión
823
823
Obs
Presión
Presión
Estado
Tipo
Tamaño del fragmento de bosque (1985, has)
TCULK00
LnTCULK00
Ln(TCULK00)
Ln(ICT00)
Área total en cultivos (1998-2003, has/km2)
ICT00
LnICT00
Índice de cobertura de carreteras (1995, metros/km2)
PCLENA93
ICVPARED93
Índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda (1993)
DPTOT93
ICEF
Variable
Porcentaje de personas que cocinan con leña (1993, %)
Densidad de población total (1993, hab/km2)
Índice de cambio de estado del fragmento (1985-2000)
Descripción
4,548
8222
5191
13,4
1,3
0,792
354,5
0,08
0,17
0,16
0,14
0,10
0,829
408
442,6
2,132
70
0,429
2,4
0,769
532,3
0,8
19,2
21,1
27,9
Std. Dev.
0,000
0
150
0,0
1,0
3,495
32,9
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
4,500
90
43,7
0,000
0
-0,118
0,9
3,454
31,6
1,2
10,6
2,5
0,0
Min
Tabla 9a. Estadísticas de variables del modelo de corte transversal del Índice de cambio de estado de los fragmentos (corporaciones antiguas)
10,341
30962
19457
100,0
7,1
7,528
1859,2
0,41
0,80
0,92
0,67
0,97
7,689
2185
2496,4
5,828
340
2,352
10,5
8,298
4016,0
5,7
96,4
98,2
100,0
Max
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
85
5,613
807
Respuesta
Respuesta
ICVEXC93
PASPNN85
AASHB00
ICARHB00n
LnICARHB00n
Índice de condiciones de vida (ICV) según tipo de eliminación de excretas (1993)
Porcentaje del fragmento de bosque dentro del SPNN (1985, %)
Valor agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico (2000, $/hab)
Inversión directa de las autoridades ambientales, corporaciones nuevas (1997-99,
$/hab)
Ln(ICARHB00n)
3272
3,597
807
807
9207
807
4,1
807
2,1
5,840
807
462,5
807
0,07
0,26
0,44
0,17
0,06
44
807
807
807
807
807
5,7
1,652
4,372
4669
5191
13,6
1,3
0,796
356,2
0,08
0,17
0,16
0,14
0,10
0,826
403
433,7
2,135
71
0,431
2,4
0,772
533,9
0,8
19,2
21,2
27,8
Std. Dev.
0,000
0
150
0,0
1,0
3,495
32,9
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
4,500
90
43,7
0,000
0
-0,118
0,9
3,454
31,6
1,2
10,6
2,5
0,0
Min
Max
9,539
13890
19457
100,0
7,1
7,528
1859,2
0,41
0,80
0,92
0,67
0,97
7,689
2185
2496,4
5,828
340
2,352
10,5
8,298
4016,0
5,7
96,4
98,2
100,0
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Respuesta
Respuesta
Contexto
Contexto
Contexto
IMVIO00
LnIMVIO00
Ln(IMVIO00)
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
Índice de muertes violentas (1996-2000, #/100mil hab)
P7585
PM7585
P5085
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 25% a 50% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente mayor del 75% (1985, 0 a 1)
P2585
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 12% y 25% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 50% a 75% (1985, 0 a 1)
P1285
Ln(AREA85)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 0% y 12% (1985, 0 a 1)
807
807
Contexto
399
807
LnAREA85
567,1
807
Presión
Contexto
807
Presión
Contexto
1,976
807
Presión
AREA85
Ln(CIMAX9902)
807
Presión
6,432
807
797,3
807
Presión
3,2
60,8
32,7
41,6
Mean
Presión
807
Presión
807
807
VATIHB00
Área máxima en cultivos ilícitos (Has, 1999-2002)
Obs
807
Presión
Presión
Valor agregado per cápita municipal (2000-2002, miles$/hab)
CIMAX9902
LnCIMAX9902
Ln(TCULK00)
Tipo
Estado
Tamaño del fragmento de bosque (1985, has)
TCULK00
LnTCULK00
Área total en cultivos (1998-2003, has/km2)
ICT00
LnICT00
Ln(ICT00)
ICVPARED93
Índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda (1993)
Índice de cobertura de carreteras (1995, metros/km2)
DPTOT93
PCLENA93
Porcentaje de personas que cocinan con leña (1993, %)
ICEF
Variable
Densidad de población total (1993, hab/km2)
Índice de cambio de estado del fragmento (1985-2000)
Descripción
Tabla 9b. Estadísticas de variables del modelo de corte transversal del Índice de cambio de estado de los fragmentos (corporaciones nuevas)
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
En primera instancia se comprueba la existencia de efectos de conglomerado en el ICEF. Por lo tanto, los
modelos estimados a través de MCO pueden conducir a errores en la interpretación de la significancia
de los coeficientes estimados. Existen patrones de variabilidad en el ICEF que son significativos entre
municipios y entre departamentos. La variabilidad del ICEF se debe, en un 17%, a diferencias entre
municipios y, en un 37%, a diferencias entre departamentos.
a) Efectos de las variables de presión antrópica en la conservación del bosque natural
En las secciones previas se argumentó que ante presiones de tipo antrópico, se espera un mayor
deterioro del bosque natural. Los resultados mostraron la validez de esta hipótesis tan sólo para las
presiones generadas por la densidad poblacional, la calidad de las viviendas medidas a través del
material de las paredes y el área en cultivos ilícitos.
Figura 5. Efecto de la densidad de población municipal sobre el índice de cambio en el estado del
fragmento entre departamentos.
En primera instancia, la densidad poblacional
tiene un efecto positivo en el ICEF esperado (Figura
3); coincidiendo con los hallazgos de Vance
y Iovanna (2006), Mahapatra y Kant (2005) y
Agarwal et al. (2005), aunque marginalmente
decreciente. Si la densidad poblacional media
fuera de 32,4 hab/km2, el efecto marginal sería
positivo del orden de 0,4 puntos en el ICEF
esperado. Densidades poblacionales superiores
a los 60 hab/km2 estarían relacionadas con
menores cambios en el estado de los fragmentos
de bosque natural.
Figura 4. Efecto de la calidad de las paredes de los hogares sobre el índice de cambio en el estado del
fragmento entre departamentos.
Por construcción, el índice de calidad de las
paredes de los hogares ICVPARED93 tiene
una mayor calificación cuando el material de
las paredes es más elaborado (menos intensivo
en el uso de materiales de origen vegetal como
madera burda). Por lo tanto, la presión antrópica
medida a través de esta variable se genera
cuando el ICVPARED93 es menor (Figura 4).
Los resultados confirman este supuesto en los
modelos jerárquicos37. Por cada punto adicional
en el ICVPARED93 el ICEF esperado disminuye
alrededor de 6 puntos.
Nótese que la misma variable tiene un efecto positivo (contraintuitivo) a través de MCO. Así mismo, variables como el índice de carreteras ICT y
el número de hectáreas en cultivos en el departamento TCULK dejan de ser significativas cuando se tiene en cuenta la estructura jerárquica de
los datos. No obstante, el efecto de la variable TCULK en el modelo MCO es contraintuitivo. 86
37
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Var. Indep: ICEF
Tipo
MCOant
Constante
JERARQvacío_a
72,69
(***)
39,49
JERARQant
(***)
106,47
(***)
(***)
DPTOT93
P
0,94
(***)
0,56
DPTOT93_2
P
-0,0084
(***)
-0,0047
PCLENA93
P
0,048
-0,058
ICVPARED93
P
1,75
-5,97
LnICT00
P
3,71
LnTCULK00
P
LnCIMAX9902
(**)
(**)
(**)
1,54
-16,21
(***)
-6,53
P
2,47
(***)
2,05
VATIHB00
X
0,013
VATIHB00_2
X
-0,0000041
LnAREA85
X
-5,19
P2585
X
-9,72
-0,20
P5085
X
-17,02
-10,17
P7585
X
-14,95
-1,35
PM7585
X
-19,12
-35,68
(**)
LnIMVIO00
X
-6,41
(***)
-5,13
(**)
ICVEXC93
X
-3,73
(***)
1,58
PASPNN
R
-0,26
(***)
-0,26
0,0016
-0,0000001
-0,003
(*)
0,0000015
-5,04
(***)
AASHB00
R
0,0058
(***)
AASHB00_2
R
-0,0000002
(***)
LnICARHB00v
R
1,08
(***)
LnICARHB00n
R
(***)
(***)
-0,05
(***)
σε 2
402,6
(***)
365,7
(***)
σμj2
153,2
(***)
140,1
(***)
σμk2
321,9
(***)
314,6
(***)
ρ1
0,46
ρ2
0,17
ρ3
Var. omitida: prob>F
0,029 aic
7602
bic
7701
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Tabla 10a. Índice de cambio de estado de fragmentos (ICEF): modelo de mínimos cuadrados ordinarios (MCO) vs.
modelo jerárquico (JERARQ), para corporaciones antiguas
0,37 7517
7630
N
823
823
823
R2 (§)
0,26
0,07
Tipo de indicador: P: Presión; R: Respuesta; X: Contexto (geográfico/socioeconómico)
Nivel de significancia:
(*)
p<.1; (**) p<.05; (***) p<.01
En los Modelos Jerárquicos R2 corresponde al R2 del nivel 1
87
(§)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Tabla 10b. Índice de cambio de estado de fragmentos (ICEF): modelo de mínimos cuadrados ordinarios (MCO) vs.
modelo jerárquico (JERARQ), para corporaciones nuevas
Var. Indep: ICEF
Tipo
MCOnuevas
Constante
JERARQvacío_n
78,53
(***)
106,31
(***)
0,56
(***)
-0,0047
DPTOT93
P
0,91
(***)
DPTOT93_2
P
-0,0083
(***)
PCLENA93
P
0,072
ICVPARED93
P
1,55
LnICT00
P
39,74
JERARQnuevas
(***)
(**)
-0,046
-6,45
4,10
(***)
1,69
-6,80
2,07
LnTCULK00
P
-15,74
(***)
LnCIMAX9902
P
2,38
(***)
VATIHB00
X
0,013
VATIHB00_2
X
-0,0000033
LnAREA85
X
-5,39
P2585
X
-8,83
-0,42
P5085
X
-15,47
-10,16
(***)
(***)
-0,003
(*)
0,0000021
-5,14
(***)
(***)
P7585
X
-13,93
-1,13
PM7585
X
-16,20
-35,43
(**)
LnIMVIO00
X
-6,31
(***)
-5,26
(**)
ICVEXC93
X
-3,63
(***)
1,95
PASPNN
R
-0,25
(***)
-0,27
AASHB00
R
0,0057
(***)
0,0017
AASHB00_2
R
-0,0000002
(***)
-0,0000001
LnICARHB00v
R
LnICARHB00n
R
-1,07
(***)
σε
(***)
0,04
405,3
(***)
368,5
(***)
σμj2
159,8
(***)
144,5
(***)
σμk2
311,7
(***)
312,8
(***)
ρ1
0,46
2
ρ2
0,18
ρ3 Var. omitida: prob>F
0,049
aic
7459
bic 7558 0,36 R2 (§) 0,26 7380
807
N
7492
0,06 807
807 Tipo de indicador: P: Presión; R: Respuesta; X: Contexto (geográfico/socioeconómico)
Nivel de significancia:
(*)
p<.1; (**) p<.05; (***) p<.01
En los Modelos Jerárquicos R2 corresponde al R2 del nivel 1
88
(§)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Finalmente, las estimaciones permiten confirmar
la existencia de una relación positiva y
significativa entre el área de cultivos ilícitos y el
cambio en el estado del bosque natural entre 1985
y 2000 (Figura 5). Si el área total en cultivos de
amapola y coca se incrementara un 1%, el ICEF
esperado aumentaría 2 puntos.
b) Efectos de las variables de contexto en la conservación del bosque natural
Figura 8. Efecto del área total del fragmento sobre el índice de cambio en el estado del fragmento entre
municipios.
El tamaño del fragmento de bosque natural está
relacionado negativamente en el ICEF (Figura 6).
Este hallazgo concuerda con las estimaciones
realizadas por Vance y Iovanna (2006). Los
resultados sugieren que los fragmentos de
bosque natural más pequeños tienden a mostrar
índices de cambio (procesos de deforestación)
más acentuados. El efecto esperado por hectárea
adicional de parche de bosque natural es de 5
puntos menos en el ICEF.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Figura 7. Efecto del área de cultivos ilícitos sobre el índice de cambio en el estado del fragmento entre
departamentos.
Figura 9. Efecto del porcentaje del área total fragmento con pendientes superiores al 75% sobre el índice
de cambio en el estado del fragmento entre municipios.
En la sección anterior se argumentó que pendientes
pronunciadas del terreno pueden dificultar el acceso
a los bosques, constituyendo esta característica una
barrera natural frente a los procesos de degradación
del bosque natural. Nuestras estimaciones permiten
confirmar que el ICEF es sensible a las pendientes muy
pronunciadas del terreno (Figura 7). El ICEF es menor,
en promedio, cerca 35,5 puntos en los fragmentos de
bosque con pendientes mayores al 75%38, siendo esta
característica el principal atenuante de la deforestación
del bosque natural. Chomizt y Gray, (1995) y Vance
y Iovanna (2006) confirman este supuesto en estudios
similares sobre deforestación.
Nótese que este resultado tan sólo es válido cuando se tiene en cuenta en las estimaciones el efecto de las jerarquías municipales y
departamentales.
89
38
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Figura 10. Efecto del índice municipal de muertes violentas sobre el índice de cambio en el estado
del fragmento entre departamentos.
Pese a que la violencia es un fenómeno social
indeseable, está relacionado significativamente
con menores índices de degradación (Figura 8).
Si el índice de muertes violentas se incrementa
en un 1% se espera que el ICEF disminuya cerca
de 5 puntos. Naturalmente este hallazgo plantea
la necesidad de profundizar en el estudio de
las consecuencias de la violencia en el país.
Es posible que el resultado esté reflejando
indirectamente el efecto del abandono de tierras
y de la menor actividad productiva, resultado de
los mayores índices de violencia.
c) Efecto de las variables de respuesta de política.
Anteriormente se expuso un conjunto de variables que reflejan políticas de mejoramiento de la calidad
ambiental. Una forma de evaluar la efectividad de dichas políticas es comprobando si están asociadas
a índices más bajos de degradación.
Figura 11. Efecto del porcentaje del área total del fragmento en SPNN sobre el índice de cambio en
el estado del fragmento entre municipios
Respecto a este punto, el resultado de mayor
interés tiene que ver con la degradación en
las áreas protegidas por el Sistema de Parques
Nacionales Naturales; se comprobó que las zonas
protegidas están relacionadas con menores
índices de cambio en los fragmentos, en otras
palabras, con menor degradación (Figura 9). Si
el porcentaje de área de fragmento de bosque
protegido aumenta en un punto porcentual se
espera que el ICEF disminuya 0,2 puntos.
90
El segundo resultado, no obstante, llama la atención sobre la efectividad de los recursos de las
corporaciones autónomas regionales y de las empresas del sector de agua potable y saneamiento
básico en la conservación del bosque subandino; no se encontraron efectos significativos sobre el ICEF
ni de los ingresos per cápita de las corporaciones ni del valor agregado de las empresas del sector de
agua potable y saneamiento básico.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
A continuación se presentan en detalle los resultados de las estimaciones de los modelos en primeras
diferencias correspondientes a las ecuaciones (10) y (11).
5.3.1.Variables de los modelos en primeras diferencias
Para analizar los factores asociados al estado de los fragmentos se estimaron las ecuaciones (10) y
(11) teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
i) Del universo inicial de fragmentos fueron excluidas 34 observaciones dado que sólo en
los 1.244 fragmentos restantes se tiene información completa de cada una de las variables
referidas en la Tabla 2. De otro lado, al aplicar las pruebas de detección de observaciones
atípicas (outliers) a cada una de las variables explicativas, se conformó una muestra efectiva
de 736 observaciones.
ii) Para efectuar las estimaciones, se calculó la diferencia absoluta (primera diferencia) entre los
años 2000 y 1985 de la variable dependiente y cada una de las variables explicativas. Esta
metodología permite aislar el posible efecto de las variables omitidas que se mantuvieron
constantes durante el período de análisis.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
5.3.Modelos en primeras diferencias: índice de estado vs.
presiones, respuestas y contexto
iii) Sin embargo, al calcular la primera diferencia también se anulan todas aquellas variables
que no hayan cambiado durante el período de análisis. Tal es el caso de variables como
la pertenencia del fragmento de bosque a un área protegida del SPNN, el tamaño de los
fragmentos originales de bosque natural y sus respectivas pendientes. Así mismo, tampoco es
posible hacer uso de la información reportada en un único momento del tiempo. Por ejemplo,
no se dispone de información sobre cultivos ilícitos en la década de 1980.
iv) Al calcular la primera diferencia, las variables que reflejan el ingreso per cápita de las
autoridades antiguas y nuevas (ICARHB00v e ICARHB00n) dejan de ser variables mutuamente
excluyentes, lo cual hace posible probarlas simultáneamente en los modelos en primeras
diferencias.
En la Tabla 9 se presenta una breve reseña estadística de las variables empleadas en los modelos en
primeras diferencias.
5.3.2.Resultados econométricos de los modelos en primeras diferencias
91
En la Tabla 10 se presentan los resultados de los modelos en primeras diferencias. Como en las
estimaciones anteriores, se llevó a cabo un análisis comparativo de dos tipos de modelos: modelos
de mínimos cuadrados ordinarios (MCO) y lineales jerárquicos (JERARQ). Esta distinción se realizó
principalmente para evaluar las ventajas por tener en cuenta en los modelos estimados la estructura
espacialmente dependiente (jerárquica) de los datos.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
92
Presión
Presión
ΔICT
ΔTCULK
Cambio en valor agregado per cápita municipal (miles$/hab)
736
736
Contexto
Contexto
ΔIMVIO
ΔICVEXC
Cambio en índice de muertes violentas (#/100mil hab)
Cambio en ICV según tipo de eliminación de excretas
Respuesta
Respuesta
Respuesta
ΔAASHB
ΔICARHBv
ΔICARHBn
Cambio en vr. agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico ($/hab)
Cambio en inversión de las autoridades ambientales, corporaciones antiguas ($/hab)
Cambio en inversión de las autoridades ambientales, corporaciones nuevas ($/hab)
736
736
736
736
736
Contexto
Contexto
Cambio en (VATIHB)2
ΔVATIHB
736
736
736
ΔVATIHB_2
Cambio en índice de cobertura de carreteras (metros/km2)
Cambio en área total en cultivos (has/km2)
Presión
736
Presión
ΔPCLENA
736
ΔICVPARED
736
Estado
Presión
ΔIEF
ΔDPTOT
Cambio en porcentaje de personas que cocinan con leña (%)
Obs
Tipo
Variable
Cambio en índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda
Cambio en densidad de población total (hab/km2)
Cambio en el índice de estado del fragmento
Descripción
3.707
-118
69
0,6
183
-2,2E+06
-863,4
-0,7
151
-0,5
-8,4
2,3
39,1
Mean
4.778
2.175
2.599
0,5
267
2,9E+06
774,9
0,5
322
1,1
8,2
3,7
26,4
Std. Dev.
Tabla 11. Estadísticas de las variables del modelo de Índice de estado de los fragmentos, en primeras diferencias
-
-6.723
-3.563
-0,6
-455
-1,6E+07
-3.361,0
-1,6
-708
-3,9
-41,7
-9,3
-
Min
13.890
5.521
4.262
1,6
885
2,9E+06
1.050,6
0,8
1.035
1,3
16,8
15,6
99,9
Max
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Así mismo, la prueba de Ramsey (1969) sugiere que no hay variables omitidas en el modelo MCO
propuesto para el IEF (ver tabla 10). Éste es un resultado que se esperaba obtener gracias a que se
calcularon las primeras diferencias de los regresores y de la variable dependiente39 entre los años
2000 y 1985.
a) Efectos de las variables de presión antrópica en la conservación del bosque natural
Figura 12.Efecto de la densidad de población municipal sobre el índice de estado de los fragmentos entre
departamentos.
Pese a que las pruebas de linealidad (Anexo
II) no mostraron comportamientos cuadráticos
(o de orden superior) entre el IEF y la densidad
poblacional; como en las anteriores estimaciones
(ver tablas 8a y 8b), se observa una relación
positiva, altamente significativa, entre la
densidad poblacional y la degradación de los
bosques naturales (Figura 10). Estos resultados
confirman los hallazgos de otras investigaciones
sobre el tema (Vance y Iovanna 2006; Mahapatra
y Kant 2005 y Agarwal et al. 2005). Se espera
que el IEF aumente 1,1 puntos por cada punto
adicional de densidad poblacional.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Los resultados permiten comprobar que existen efectos de conglomerado a nivel de municipio y
departamento sobre el IEF, lo cual se constituye un claro indicio de la conveniencia de emplear modelos
jerárquicos en las estimaciones. La variabilidad del IEF se debe en un 28 y un 27% a diferencias entre
municipios y departamentos, respectivamente.
Figura 13.Efecto del material de paredes sobre el índice de estado del fragmento entre
departamentos.
En segundo lugar, el uso de materiales más
elaborados (y por lo tanto, menos intensivos
en materiales de origen vegetal como madera
burda) está asociado a una menor presión en el
estado del bosque subandino (Figura 11). Cada
punto adicional en la calificación del material
de las paredes de los hogares ICVPARED se
espera que genere una reduccción en el IEF de
más de 6 puntos. Éste es un efecto muy similar
al obtenido en las estimaciones previas sobre el
ICEF.
En contraste, se tiene un resultado adverso para los modelos en que la variable dependiente es el ICEF. En general, los problemas por
variables omitidas son frecuentes en los modelos de corte transversal.
93
39
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Tabla 12. Índice de estado de los fragmentos (IEF): modelo de mínimos cuadrados ordinarios (MCO) vs. modelo
jerárquico (JERARQ)
Var. Indep: IEF
Tipo
MCO
Constante
JERARQvacío
33,84
JERARQ
32,00
(***)
22,09
(***)
1,10
(***)
(***)
DPTOT
P
1,11
(***)
PCLENA
P
0,33
(***)
0,20
ICVPARED
P
-6,57
(***)
-6,30
ICT
P
-0,0007
TCULK
P
-8,28
(***)
0,0007
-15,78
(***)
(***)
VATIHB
P
0,0038
VATIHB_2
P
-0,0000019
IMVIO
X
-0,0201
(***)
-0,0100
ICVEXC
X
8,54
(***)
8,20
AASHB
R
-0,0031
(***)
-0,0029
(**)
ICARHBv
R
0,0030
(***)
0,0037
(***)
ICARHBn
R
-0,0008
(***)
σε
(***)
-0,0003
354,3
354,0
(***)
σμj2
215,9
(***)
159,2
(***)
σμk2
206,4
(***)
71,5
(***)
ρ1
0,46
(*)
(***)
2
0,0039
-0,0000013
(*)
ρ2
0,28
ρ3
Var. omitida: prob>F
0,678 0,27 6792 0,24
6655
736
N
R2 (§)
6733
aic
bic
6729 736
736
0,25
Tipo de indicador: P: Presión; R: Respuesta; X: Contexto (geográfico/socioeconómico)
Nivel de significancia:
p<.1; (**) p<.05; (***) p<.01
En el Modelo Jerárquico R2 corresponde al R2 del nivel 1
94
(§)
(*)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Efecto del área en cultivos ilícitos sobre el índice de estado del fragmento entre
departamentos.
Contrario a lo que se anticipaba, el porcentaje
de hectáreas del departamento destinadas a la
agricultura está relacionado negativamente con
la degradación de los fragmentos (Figura 12). El
IEF esperado disminuye cerca de 16 puntos por
cada punto porcentual adicional en hectáreas
de cultivos en el departamento. Pese a lo
contraintuitivo del resultado, no se puede perder
de vista que no se dispuso de información para la
década de 1980 y que la variable fue construida
a partir de una aproximación con los datos de la
primera parte de la década de 1990.
b) Efectos de las variables de contexto en el deterioro del bosque natural
Figura 15.
Efecto de las muertes violentas sobre el índice de estado del fragmento entre departamentos
Algunos efectos directos de la violencia en
Colombia son el desplazamiento forzoso y
el abandono de actividades productivas, en
especial, las de tipo agrícola y pecuario. Ambas
situaciones significan una menor presión sobre
los bosques naturales (Figura 13). De acuerdo
con los resultados, la relación entre el índice de
muertes violentas y el índice de estado de los
fragmentos es significativa aunque bastante
débil; se pronosticaría una reducción en el IEF
de 0,01 puntos por cada punto adicional en el
IMVIO.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
Figura 14.
Figura 16. Efecto de la eliminación de excretas hogar sobre el índice de estado del fragmento entre
departamentos
95
Las estimaciones evidencian una relación
significativa y directa entre el grado de
desarrollo de los sistemas de eliminación de
excretas y la degradación de los bosques (Figura
14). Este resultado indicaría un trade-off entre
las condiciones sanitarias de los hogares y la
degradación ambiental de los bosques. Sin
embargo, se anticipaba el efecto contrario. De
acuerdo con los resultados, se espera que el
IEF aumente más de 8 puntos por cada punto
adicional en el ICVEXC.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
c) Efecto de las variables de respuesta de política
Figura 17. Efecto del valor agregado departamental per capita en agua potable y saneamiento sobre el
índice de estado del fragmento
Una de las obligaciones de las empresas del
sector de agua potable y saneamiento básico
es conservar las cuencas hidrográficas que
abastecen los acueductos municipales. Se espera
que el valor agregado per cápita de las empresas
del sector (al representar indirectamente su
capacidad de inversión en conservación de las
cuencas) esté relacionado inversamente con el IEF.
Los resultados permiten confirmar este supuesto
(Figura 15). Puesto en perspectiva, si el valor
agregado promedio de las empresas del sector,
el cual está alrededor de los nueve mil pesos per
cápita (Tabla 7a), alcanzara los diez mil pesos el
IEF disminuiría cerca de tres puntos.
Figura 18. Efecto del ingreso per cápita municipal de las CARs antiguas sobre el índice de estado del
fragmento entre departamentos
Finalmente, no se encontró evidencia que
apoyara la hipótesis de que la inversión directa de
las corporaciones nuevas estuviera relacionada
con menores índices de degradación40. De otro
lado, contrario a lo que se esperaba, la inversión
directa de las corporaciones viejas está
positivamente relacionada con el IEF (Figura 16).
El valor esperado del IEF disminuiría un punto
con un incremento en los ingresos per cápita de
las corporaciones viejas en cerca de 335 pesos.
Nótese que se puede concluir que la variable es significativa si se estima a través de MCO.
96
40
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Síntesis de resultados,
conclusiones y
recomendaciones
6
E
l análisis de las relaciones que puedan existir entre la degradación de un ecosistema de bosque
natural, por una parte, y las decisiones humanas que inciden sobre la conservación o deterioro
de este ecosistema, por otra, arroja resultados en dos direcciones básicas. En primer lugar permite
dilucidar incógnitas recurrentes alrededor de la incidencia de ciertos factores propios de la actividad
humana, sobre el estado y las tendencias de conservación o degradación del bosque natural. Pero
también aporta elementos de juicio para evaluar, con base en evidencia empírica de primera mano,
la efectividad de distintas medidas de política orientadas a la protección y conservación de la
biodiversidad.
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
Síntesis de resultados, conclusiones y
recomendaciones
En esta sección se presenta inicialmente una breve síntesis del proceso analítico abordado en este
estudio. En seguida se resumen las principales conclusiones derivadas de los resultados obtenidos,
organizadas en dos niveles. Por una parte se reseñan aquellos aspectos concernientes al comportamiento
de las acciones antrópicas y su relación con los niveles de conservación y degradación del ecosistema
natural analizado; se pone especial énfasis en los resultados obtenidos en términos de la evaluación
de la política ambiental en marcha. Por otra parte, se hace referencia a las principales conclusiones
que, desde el punto de vista metodológico, se derivan del proceso analítico aplicado y que pueden
contribuir a su posterior desarrollo y consolidación. Por último se indican algunas recomendaciones
que se desprenden de estas conclusiones alcanzadas, orientadas principalmente a fortalecer los
sistemas de seguimiento y evaluación de la política de biodiversidad en el país.
6.1. Síntesis metodológica
99
Para abordar el proceso de evaluación de los factores que inciden en la conservación y degradación de
los ecosistemas boscosos naturales subandinos, el presente trabajo se adelantó a partir de información
generada por la Unidad de SIG del Instituto Humboldt sobre la mapificación de los ecosistemas en
los Andes colombianos, correspondientes a los años 1985 y 2000. Con base en esta información se
identificaron aquellos fragmentos del ecosistema de bosque natural subandino que en 1985 tenían un
tamaño superior a 90 hectáreas. Para cada uno de estos fragmentos se construyó entonces una serie
de indicadores que reflejan algunas características: el área en bosque de cada fragmento al inicio y
al final del período, y en consecuencia el área del bosque original intervenida durante el período de
estudio; la intensidad de esta afectación, diferenciando las áreas totalmente transformadas por una
actividad antrópica, de aquellas que presentan algún proceso de recomposición natural (vegetación
secundaria temprana) o algún tipo de rastrojos; la forma de cada uno de los fragmentos de bosque
natural, expresada en términos de la relación entre el perímetro y el área del bosque antes y después de
la intervención humana; la pendiente del terreno para cada uno los fragmentos; su localización dentro
de cada uno de los distintos biomas presentes en la cordillera de los Andes; su localización en términos
de la división político-administrativa del país, asociada al territorio de cada uno de los municipios
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
y corporaciones autónomas regionales como entidades ejecutoras de la política ambiental en las
regiones; y, finalmente, su participación directa en la política de conservación de la biodiversidad,
mediante la declaratoria de áreas protegidas dentro del Sistema de Parques Nacionales Naturales.
Tomando como base esta información se inició por la estructuración de indicadores sintéticos que
resumen distintas características del estado de conservación o degradación de cada fragmento de
bosque natural. Para tal efecto se procedió inicialmente a sintetizar en un solo indicador, aplicando el
método estadístico de análisis de componentes principales, aquellas características que reflejan el nivel
de degradación de cada fragmento de bosque. Éstas son las siguientes: el tamaño original del bosque
en 1985, el tamaño remanente en el año 2000 y, por tanto, el área afectada por actividades antrópicas
como expresión del nivel de degradación del bosque; el índice de forma al inicio y al final del período,
con valor creciente a medida que los bordes del fragmento son más irregulares y deterioran el hábitat
de las especies locales al romper la continuidad del territorio boscoso; y la intensidad de la actividad
antrópica, medida como la porción del área intervenida que no conserva ningún tipo de relicto de
bosque natural remanente, ni de recomposición mediante plantación forestal.
Con este procedimiento se construyó un primer indicador sintético del nivel de degradación del bosque
natural: el índice de estado del fragmento en un determinado momento. Este índice expresa, en una
sola media y en una escala de cero a cien, la asociación de diversos elementos que reflejan de manera
independiente, características propias del nivel de degradación en que se encuentra un fragmento
de bosque en un momento determinado. Con este índice se mide el nivel de la degradación de cada
fragmento de bosque natural al inicio y al final del período de análisis. Este índice adquiere un primer
valor que refleja el estado de cada fragmento de bosque al inicio del período, antes de la intervención
humana sobre dicho fragmento. Indica por tanto el grado de conservación al inicio del período, con
un valor muy cercano a cero que refleja un nivel de degradación nula del fragmento de boque no
intervenido en ese momento. Por otra parte este índice adquiere para el mismo fragmento de bosque un
valor distinto al final del período, manifestando las transformaciones que sufre el fragmento original
después de la intervención humana. Expresa en tal caso el nivel de degradación del fragmento durante
el período de análisis, adquiriendo un valor proporcionalmente mayor para aquellos fragmentos que
han sufrido un mayor deterioro como resultado de la intervención antrópica.
Adicionalmente se construyó otra medida que sintetiza los mismos componentes que reflejan las
condiciones de deterioro del bosque natural, pero expresados ahora de manera dinámica: el índice
de cambio de estado del fragmento de bosque durante un período de tiempo. Este índice, en lugar de
reflejar el estado de cada fragmento en cada momento determinado, mide ahora de manera directa el
cambio del nivel de afectación del fragmento durante el período de análisis. Para su construcción se
empleó el mismo método de análisis de componentes principales, pero aplicado ahora al cambio en un
período de tiempo de cada una de las características que reflejan el nivel de afectación del fragmento
de bosque natural: el cambio durante el período en el área transformada por la actividad humana; el
cambio en el índice de forma del fragmento de bosque entre un momento y el otro; y el cambio en la
intensidad de la intervención humana, medida como el cambio en el área totalmente transformada en
relación con el área total intervenida.
100
Una vez identificados y caracterizados cada uno de estos índices de estado y de cambio en el estado
de la degradación del bosque, se procedió entonces a asociar cada fragmento con aquellos factores
que, se asume, pueden estar incidiendo en el proceso de degradación. Esto con el fin de relacionar
analíticamente los índices que reflejan el estado del ecosistema, con indicadores que reflejan las
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
En primer lugar, y usando como punto de referencia los municipios y los departamentos de localización
de cada fragmento, se identificaron distintos factores de presión que pueden conducir a la degradación
de un fragmento de bosque. Para reflejar el comportamiento de estos factores se construyeron los
siguientes indicadores: la densidad de población en el municipio o municipios donde está localizado
cada fragmento; la intensidad en el uso del suelo para actividades agrícolas, indicada en términos
de hectáreas cultivadas por kilómetro cuadrado del territorio; la intensidad de uso de madera como
leña, en términos del porcentaje de población que cocina con este tipo de combustible; el nivel
de utilización de madera como material para la construcción de viviendas, manifestado de manera
indirecta en términos del componente del índice de condiciones de vida (ICV)41 que refleja el tipo de
materiales empleados en las paredes de las viviendas; y la facilidad de acceso a las áreas de bosque
natural, expresada en términos de la densidad de la red de carreteras.
Por otra parte, se identificaron factores asociados de manera directa con la política ambiental en general
y con su componente específico de conservación de la biodiversidad y los ecosistemas naturales. Para
tal efecto se usaron tres medidas básicas: la capacidad de ejecución de las acciones de política por
parte de las corporaciones autónomas, principales entidades ejecutoras de la política ambiental en el
contexto regional, medida a través de la disponibilidad de recursos financieros; la capacidad de las
empresas del sector de agua potable y saneamiento básico de asumir su responsabilidad de protección
y conservación de las cuencas que las abastecen de recursos hídricos; y finalmente, la pertenencia del
fragmento de bosque a un área protegida del Sistema de Parques Nacionales Naturales.
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
presiones antrópicas que se ejercen sobre ellos, las medidas de respuesta de política orientada a su
protección y conservación, y otros factores de contexto geográfico y socioeconómico que repercuten
en la evolución de la conservación o deterioro del bosque natural.
Finalmente, se identificaron otros factores geográficos y socioeconómicos que de una u otra manera,
pueden condicionar los efectos de las presiones antrópicas y las medidas de política sobre el estado
de los ecosistemas. En esta dirección se incluyeron aspectos tales como el tamaño de los fragmentos
de bosque, su nivel de pendiente y los niveles de violencia en las áreas en donde están localizados.
Además se incluyó dentro de este tipo de factores una medida del nivel de crecimiento económico
local, para probar la hipótesis de la existencia de una relación entre el crecimiento y la degradación
del bosque de la forma expresada por la denominada curva ambiental de Kuznets: una relación directa
entre el crecimiento de la actividad económica y la degradación de los ecosistemas naturales durante
las primeras etapas de crecimiento económico, derivada de una alta dependencia de esta actividad de
los recursos suministrados por la naturaleza; pero una reversión posterior de esta tendencia a partir de
cierto nivel de la consolidación de la actividad económica, al que corresponde menor degradación a
mayores niveles de ingreso, como resultado de una mayor posibilidad de asignar mayores recursos a
la protección de estos ecosistemas.
Una vez identificados estos indicadores de presión, respuesta y contexto, se procedió a la aplicación
de modelos analíticos para evaluar las relaciones funcionales entre estos factores y los niveles de
conservación o degradación del ecosistema de bosque natural. Para tal efecto se seleccionaron dos
modalidades básicas de análisis: mediante la aplicación de modelos jerárquicos de corte transversal,
y mediante la aplicación de modelos jerárquicos en primeras diferencias.
Índice desarrollado por el Programa Nacional de Desarrollo Humano (PNDH) del Departamento Nacional de Planeación (DNP).
101
41
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
Con los modelos jerárquicos de corte transversal se relacionaron los factores de presión, respuesta y
contexto en su respectivo nivel en un momento determinado, con el índice de cambio en el estado de
conservación y degradación del bosque natural. Por otra parte, con los modelos en primeras diferencias
se relacionaron las variaciones en los niveles de las presiones, de las respuestas y de los factores de
contexto durante un período determinado, con las variaciones en el índice de estado de conservación
y degradación del bosque natural, durante el mismo período.
En ambos casos se trabajó con modelos de tipo jerárquico, con lo cual se logró incorporar el efecto
derivado de los distintos niveles de agregación (departamental, municipal y del fragmento de bosque),
propios de la información disponible para medir las distintas variables explicativas. De esta manera
fue posible evaluar las distorsiones analíticas que se generan cuando se realizan estas modelaciones
sin tener en cuenta las diferencias de nivel de agregación de las variables, comparando los resultados
obtenidos con los que se hubieran generado al no aplicar modelos jerárquicos.
6.2.Conclusiones sobre conservación y degradación del bosque
natural
La aplicación de los modelos jerárquicos de corte transversal y en primeras diferencias arrojaron los resultados
que se sintetizan en la Tabla 11. En primer lugar se relacionan los resultados de los modelos jerárquicos de
corte transversal aplicados al índice de cambio de estado de los fragmentos (ICEF) bajo dos modalidades:
un primer modelo, JERARQan(ICEF), en el cual aparece dentro de las variables explicativas la capacidad
de respuesta de las autoridades ambientales regionales que ya existían cuando se inicia el período de análisis
(1985); y un segundo modelo, JERARQnuevas(ICEF), en el que sólo se incluyen aquellas autoridades
ambientales regionales que inician su gestión a partir de la creación del Sistema Nacional Ambiental (SINA)
en el año 1993. Por otra parte, se relacionan los resultados del modelo jerárquico en primeras diferencias,
JERARQ(IEF), aplicado para el análisis del índice de estado de los fragmentos (IEF).
De los resultados obtenidos se derivan diversas conclusiones que aportan elementos de juicio en dos
direcciones: en primer lugar, en términos del análisis de los factores que afectan la conservación y la
degradación del ecosistema de bosque natural subandino; y en segundo lugar, en relación con los procesos de
evaluación de la efectividad de las políticas públicas orientadas a la conservación de estos ecosistemas.
Dentro de estas conclusiones se destacan las siguientes:
i) Los modelos jerárquicos de corte transversal se obtuvo como resultado que los procesos de
degradación del bosque subandino son significativamente menores en aquellos fragmentos de
bosque natural que se encuentran localizados dentro de las áreas protegidas (PASPNN) del
Sistema de Parques Nacionales Naturales. De este resultado se concluye que, a medida que
un fragmento de bosque natural tenga una mayor porción de su área dentro del Sistema de
Parques Nacionales Naturales, se puede esperar que el incremento en el estado de degradación
del bosque sea menor. De esta manera, por cada punto porcentual adicional que tenga un
fragmento de bosque dentro de un área protegida, se puede esperar que el índice de cambio en
la degradación del bosque bajará entre 0,26 y 0,27 puntos.
En general las áreas protegidas en donde se encuentra localizado el ecosistema de bosque subandino no sufrieron modificaciones durante
el período de estudio. Por tal motivo esta variable no fue posible incorporar dentro de los modelos en primeras diferencias
102
42
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Tipo
JERARQant (ICEF)
Constante
JERARQnuevas (ICEF)
106,47
(***)
106,31
(***)
22,09
(***)
(***)
0,56
(***)
1,10
(***)
DPTOT
P
0,56
DPTOT_2
P
-0,0047
PCLENA
P
-0,058
ICVPARED
P
-5,97
ICT
P
LnICT
P
TCULK
P
LnTCULK
P
-6,53
LnCIMAX9902
P
2,05
VATIHB
X
-0,003
(**)
-0,0047
(**)
-0,046
(**)
-6,45
0,20
-6,30
(***)
(***)
0,0007
1,54
1,69
-15,78
(***)
-6,80
(***)
2,07
(***)
-0,003
VATIHB_2
X
0,0000015
LnAREA85
X
-5,04
P2585
X
-0,20
-0,42
P5085
X
-10,17
-10,16
P7585
X
-1,35
PM7585
X
IMVIO
X
LnIMVIO
ICVEXC
0,0039
0,0000021
(***)
-5,14
-0,0000013
(***)
-1,13
-35,68
(**)
-35,43
(**)
X
-5,13
(**)
-5,26
(**)
X
1,58
PASPNN
R
-0,26
AASHB
R
0,0016
0,0017
AASHB00_2
R
-0,0000001
-0,0000001
ICARHBv
R
LnICARHB00v
R
ICARHBn
R
LnICARHB00n
R
-0,0100
1,95
(***)
-0,27
8,20
(*)
(***)
(***)
-0,0029
(**)
0,0037
(***)
-0,05
-0,0003
N
R2 (§)
JERARQ (IEF)
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
Tabla 13. Síntesis comparativa de los modelos jerárquicos del Índice de cambio de los fragmentos (IEF)
y del Índice de cambio del estado de los fragmentos (ICEF)
0,04
823
807
736
0,07
0,06 0,25
Tipo de indicador: P: Presión; R: Respuesta; X: Contexto (geográfico / socioeconómico)
Nivel de significancia:
p<.1; (**) p<.05; (***) p<.01
Modelos Jerárquicos: R2 corresponde al R2 del nivel 1
103
(§)
(*)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
Esta relación se refleja también de manera muy notoria en la magnitud del proceso de
degradación de las áreas en bosque natural subandino durante el período de estudio (19852000). Los fragmentos de este tipo de bosque, localizados por fuera de un área de manejo
especial del Sistema de Parques Nacionales Naturales, sufrieron durante el período una pérdida
del 26% de su área en bosque, a una tasa deforestación del 1,8% anual. En contraste, los
fragmentos localizados parcial o totalmente dentro de una de estas áreas de manejo especial
sólo perdieron durante el período un 6% de su área en bosque, a una tasa de deforestación de
apenas un 0,4% anual43.
ii) Para el caso de los modelos de primeras diferencias que explican el comportamiento de los
índices de estado del ecosistema, se encontró que la degradación del bosque y la consolidación
de las empresas de agua potable y saneamiento básico, medida en términos de su valor agregado
per cápita (AASHB), están relacionadas de manera significativa e inversa. De allí se concluye
que, a mayor desarrollo de estas empresas se espera encontrar un menor índice de degradación
de los bosques. Este resultado confirma la hipótesis inicialmente formulada, sobre el hecho de
que las empresas de acueducto y alcantarillado más consolidadas inciden efectivamente en la
conservación de las cuencas hidrográficas que las abastecen de agua.
iii) La degradación del bosque natural subandino está directa y significativamente relacionada
con el número de hectáreas en cultivos ilícitos en los municipios donde está localizado cada
fragmento de bosque (CIMAX9902), tal como se desprende de los modelos de corte transversal44.
De allí se concluye que, a mayor presencia de cultivos ilícitos en un municipio, se espera que
el índice de incremento de la degradación de los fragmentos de bosque natural sea menor.
iv) El bosque natural tiende a degradarse menos en áreas con mayores índices de violencia.
Tanto los modelos de corte transversal (ICEF) como el modelo en primeras diferencias (IEF)
muestran una relación inversa y significativa entre el índice de muertes violentas (IMVIO)
y los índices de degradación del bosque natural. De allí se puede esperar que los índices de
degradación del bosque, y del incremento de estos niveles, sea menor en aquellos municipios
que presenten mayor nivel de conflicto violento. Esto se puede explicar por un posible efecto
indirecto de la violencia sobre los niveles de afectación de los bosques: a mayores niveles de
violencia se puede esperar que se intensifique el desplazamiento de la población y se frene
la actividad económica, con una disminución de las presiones sobre el bosque natural y la
consecuente caída en la tasa de deforestación.
v) La mayor degradación del bosque está significativa y positivamente relacionada con las áreas
con mayor densidad de población total (DPTOT). Tanto en los modelos de corte transversal
(ICEF) como en los modelos en primeras diferencias se observa una relación directa y
significativa entre la densidad de población en los municipios donde están localizados los
fragmentos y los niveles de degradación de bosque natural. De allí se puede concluir que el
valor esperado del índice de degradación de un fragmento de bosque será menor para los
fragmentos localizados en municipios con menor densidad de población.
Ver tablas 5a y 5b. en el capítulo 5 del presente estudio.
44
En este caso tampoco se pudo incorporar esta variable dentro de los modelos en primeras diferencias, puesto que sólo hay información del
área en cultivos ilícitos en cada municipio a partir del año 1999.
104
43
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
vi) Cuando la pendiente del terreno donde está localizado el fragmento de bosque es muy
pronunciada, es más probable que el respectivo fragmento aparezca con un menor incremento
de las tasas de degradación. Esto se refleja en los modelos de corte transversal, donde se observa
que cuando crece el porcentaje del fragmento localizado en terrenos con una pendiente superior
al 75% (PM7585) hay una tendencia menor a la degradación del bosque. En contraste, no hay
ninguna relación significativa entre la pendiente del bosque y los cambios en la degradación
para ningún otro rango de pendientes menores. En conclusión, se puede afirmar que un factor
geográfico como la pendiente del terreno se constituye en una barrera natural al proceso de
degradación del bosque subandino, cuando esta pendiente es mayor del 75%.
Síntesis de resultados, conclusiones y recomendaciones
Adicionalmente los modelos de corte transversal sugieren un comportamiento particular de la
relación entre el crecimiento de la densidad de población y el cambio en la degradación del
bosque. A medida que un fragmento de bosque natural esté localizado en un municipio con
mayor densidad de población, el valor esperado del índice de incremento de la degradación del
bosque será mayor. Pero también a partir de la superación de ciertos niveles de densidad de
población, el valor esperado del índice de incremento de la degradación comenzará a decrecer.
Al respecto podría formularse una posible explicación: en los municipios pequeños, a medida
que se está en un municipio con mayor densidad de población, es posible que se presenten
mayores presiones que afectan el bosque natural. Pero cuando los fragmentos están localizados
en municipios de tamaño relativo de población muy elevado (expresado en mayor densidad de
población por efectos de la alta urbanización) puede suceder que la mayor población coincida
con la consolidación de actividades menos dependientes directamente de los recursos del
bosque natural.
vii)Por último, los modelos aplicados rechazan la hipótesis de una relación significativa entre una
medida general de crecimiento económico, el ingreso per cápita (VATIHB), y la degradación del
bosque natural. A pesar de ello llama la atención cómo en los modelos en primeras diferencias
se detectan algunos componentes específicos, relacionados con la actividad productiva y el
desarrollo económico, que sí presentan relaciones significativas con el estado de los fragmentos.
Es el caso de la relación entre los niveles de degradación del bosque con el área en cultivos, la
cual presenta un comportamiento en distintas direcciones dependiendo del tipo de cultivos al
que se refiera.
Tal como era de esperarse, la degradación del bosque tiene una relación directa y significativa
con el área en cultivos ilícitos: a mayor área en cultivos ilícitos, mayor degradación del bosque.
Sin embargo la relación entre el nivel de degradación del bosque y el área en cultivos agrícolas
en general (excluidos los cultivos ilícitos) es también significativa, pero en dirección contraria:
a mayor porción del territorio usada en actividades agrícolas (TCULK), menor degradación del
bosque. Aunque no fue posible demostrarlo con estos modelos, ésto podría sugerir una hipótesis
complementaria: que los cultivos ilícitos sí tienden a ocupar áreas anteriormente ocupadas
por el bosque natural, pero que los cultivos convencionales pueden estar incrementando sus
áreas mediante la ocupación de territorios anteriormente dedicados a la actividad pecuaria.
O a la inversa, se pueden estar incrementando las áreas en pastos cuando las áreas cultivadas
disminuyen por factores recesivos en la actividad agrícola45.
De todas formas la información disponible de áreas en pastos para los dos períodos no permitió incorporar esta variable en estos modelos.
En cualquier caso, se abre la posibilidad de analizar este tipo de relaciones en estudios futuros.
105
45
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
No obstante, aun siendo cierta, esta hipótesis no explicaría la relación significativa y negativa
entre el crecimiento de los cultivos y la degradación del bosque. Esto más bien podría sugerir
que, a mayor consolidación de la actividad agrícola (expresada en un mayor porcentaje del área
total dedicada a cultivos), podría existir un mayor nivel de ingreso dedicado a la protección
de los ecosistemas naturales. De todas formas, con los modelos aquí aplicados no es posible
probar esta hipótesis, y por tanto sería un tema de análisis de especial interés para continuar los
procesos de investigación al respecto.
6.3.Conclusiones y recomendaciones metodológicas
La construcción de índices sintéticos que reflejen el comportamiento del estado de los ecosistemas
naturales, así como su incorporación dentro de modelos jerárquicos de corte transversal y en primeras
diferencias, arrojó una serie de avances metodológicos que aportan a la consolidación de procesos de
seguimiento y evaluación de la política de conservación de la biodiversidad. Dentro de los aspectos
de especial interés en este terreno se destacan los siguientes:
i) El comportamiento de los ecosistemas naturales está geográficamente determinado. Esta condición
es de especial interés para abordar el análisis de los efectos de las acciones humanas que tienden
a degradar estos ecosistemas, así como de las medidas de respuesta de política orientada a su
protección y conservación. Por una parte por la importancia que tienen los vínculos de estas
presiones y respuestas con los ecosistemas naturales en un contexto geográfico determinado (vías
de acceso, centros poblados, actividades productivas, etc.) Pero además, por la incidencia que
ciertas características del propio contexto geográfico puedan tener sobre la forma en que actúan
estas relaciones entre las acciones humanas y el comportamiento del ecosistema natural.
ii) La aplicación de modelos jerárquicos, tanto en el caso de modelos de corte transversal como de modelos
en primeras diferencias, permite diferenciar efectos espaciales específicos derivados de los distintos
niveles de agregación geográfica de la información disponible (por ejemplo a nivel de fragmento de
bosque, de municipio y de departamento). Las pruebas que se realizaron en este ejercicio muestran
cómo la aplicación de estos modelos jerárquicos permiten corregir errores de interpretación que se
generarían si no se incorpora dentro de los modelos el efecto de estos distintos niveles.
iii) En términos generales los efectos de las variables omitidas se pueden eliminar mediante la
aplicación modelos panel de efectos fijos. En este caso particular, a través de la aplicación de
modelos en primeras diferencias se eliminan los efectos de las variables omitidas. Claro está que
ésto sólo es aplicable cuando se dispone de información para construir estos modelos para al
menos dos momentos en el tiempo.
iv) Es recomendable usar de manera simultánea los dos tipos de modelos aplicados en este estudio
(modelos jerárquicos en primeras diferencias y modelos jerárquicos de corte transversal). Esto
en virtud de que ambos presentan alcances y limitaciones que son complementarios entre sí, tal
como se resume en el recuadro adjunto.
Tipo de Modelo
Ventajas
Desventajas
Elimina efectos de sesgo en los coeficientes por
variables omitidas
Exige disponibilidad de información para al
menos dos momentos en el tiempo
Modelos jerárquicos de corte transversal
Permite incorporar a los modelos información
disponible sólo para un momento en el tiempo
Puede generar sesgos en los coeficientes por
variables omitidas
106
Modelos jerárquicos en primeras diferencias
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
vi) Los métodos desarrollados y aplicados para este estudio permiten explorar efectos de variables
aún no contempladas en el análisis de los efectos de las presiones antrópicas y las respuestas de
política sobre el comportamiento de los ecosistemas naturales. De esta forma se abren nuevas
puertas para aportar al conocimiento de los efectos de la actividad humana sobre el patrimonio
natural a partir de una sólida base empírica y analítica que permita superar los obstáculos del
análisis puramente intuitivo.
6.4.Comentarios y recomendaciones finales
La construcción de indicadores sintéticos que reflejen el estado de los ecosistemas naturales y su
evolución en el tiempo, abre importantes horizontes para el análisis de los factores que inciden sobre
la conservación y el uso sostenible de la biodiversidad. Por definición, los ecosistemas naturales
tienen una amplia gama de características que hacen posible diferenciarlos entre sí y analizarlos en
sus distintas composiciones. A su vez, las acciones humanas que inciden sobre el entorno natural se
caracterizan también por una amplia gama de factores que afectan el estado de estos ecosistemas. De
esta forma, el análisis de comportamiento de unos y otros, y de la interacción entre ellos, demanda del
desarrollo de técnicas que permitan conjugar múltiples factores que actúan simultáneamente.
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
v) Los modelos jerárquicos de corte transversal y en primeras diferencias aplicados en este ejercicio
son replicables para abordar el análisis del comportamiento de otros ecosistemas en el país. Al
respecto se destaca que se cuenta con información geográfica y socioeconómica adecuada para
abordar estos análisis en diversos escenarios. Además se dispone de información de imágenes
remotas que pueden ser codificadas para construir indicadores retrospectivos del estado de los
ecosistemas. Además, se dispone de herramientas econométricas poderosas y de fácil acceso para
estimar modelos espaciales, jerárquicos y de tipo panel.
Los esfuerzos que viene adelantando el Instituto Humboldt para avanzar en esta dirección, se
fortalecen con este nuevo avance en la definición de métodos de medición de indicadores de estado
de los ecosistemas y del análisis de relaciones entre el comportamiento de estos indicadores y los
diversos factores antrópicos. De los resultados del presente trabajo se derivan algunas reflexiones
que se sugiere deben ser tenidas en cuenta en la consolidación de las acciones de la Unidad de SIG
del Instituto Humboldt, y en sus aportes al Sistema de Indicadores de Seguimiento y evaluación de la
Política de Biodiversidad en Colombia.
i) La conservación y el uso sostenible de la biodiversidad, componentes significativos de la
Política Nacional Ambiental en Colombia, deben estar íntimamente vinculados con las
políticas de desarrollo económico y social. En particular estos dos componentes de la política
pública deben ser abordados de manera integral, como condición para incrementar las
oportunidades de satisfacción de las necesidades humanas y de incremento de los niveles de
bienestar de la población actual y de las generaciones futuras.
107
ii) El desarrollo del conocimiento y comprensión de las características de los ecosistemas y
de los factores que inciden sobre el estado de la biodiversidad se amplía notablemente con
el desarrollo de modelos analíticos que, de manera simplificada, permitan probar hipótesis
sobre la intensidad y dirección de estas relaciones.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
iv) La articulación de información sobre biodiversidad a nivel espacial con indicadores de
comportamiento de las actividades económicas, de las tendencias demográficas y de las
decisiones del sector público aporta significativos avances en la compresión de los fenómenos
que afectan la biodiversidad. El conocimiento de estos fenómenos y su articulación es
imprescindible para lograr una adecuada articulación de las políticas ambientales con las
políticas económicas y sociales.
v) Los resultados obtenidos en el presente estudio de caso, circunscrito a la cordillera de los
Andes y a un ecosistema particular de este contexto geográfico, ilustran sobre la capacidad
analítica soportada en indicadores biogeográficos y especiales y de sus relaciones con factores
económicos, sociales e institucionales. Para continuar en esta vía y consolidar la capacidad
analítica que de ella se deriva, se propone continuar en dos direcciones básicas:
•
Ampliar los análisis para garantizar la cobertura nacional y su capacidad para contrastar
la situación nacional con fenómenos equivalentes en otras regiones del planeta.
•
Desarrollar la capacidad de trabajar a escalas más detalladas para resolver interrogantes
específicos que orienten la toma de decisiones particulares para la Política Nacional de
Biodiversidad, en particular, y para la Política Ambiental y la Política Social, en general
del país.
108
Análisis de relaciones funcionales: aplicación de modelos y resultados
iii) La construcción sistemática de sistemas de medición y análisis de las características de
los ecosistemas naturales y antrópicos, aplicando las técnicas disponibles de seguimiento
temporal y espacial aportadas por los sistemas de información geográfica, se constituye en un
componente ineludible para el desarrollo del conocimiento de la biodiversidad.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
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Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
ANEXOS
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
119
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
DPTOT93
PCLENA85
PCLENA93
ICVPARED85
ICVPARED93
ICT85
ICT00
LnICT85
LnICT00
TCULK90
TCULK00
Ln(TCULK90)
Ln(TCULK00)
CIMAX9902
LnCIMAX9902
VATIHB85
VATIHB00
AREA85
LnAREA85
P1285
P2585
P5085
P7585
Porcentaje de personas que cocinan con leña (1985, %)
Porcentaje de personas que cocinan con leña (1993, %)
Índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda (1985)
Índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda (1993)
Índice de cobertura de carreteras (1980, metros/km2)
Índice de cobertura de carreteras (1995, metros/km2)
Ln(ICT85)
Ln(ICT00)
Área total en cultivos (1992-1997, has/km2)
Área total en cultivos (1998-2003, has/km2)
Ln(TCULK90)
Ln(TCULK00)
Área máxima en cultivos ilícitos (Has, 1999-2002)
Ln(CIMAX9902)
Valor agregado per cápita municipal (1990-1992, miles$/hab)
Valor agregado per cápita municipal (2000-2002, miles$/hab)
Tamaño del fragmento de bosque (1985, has)
Ln(AREA85)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 0% y 12% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 12% y 25% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 25% a 50% (1985, 0 a 1)
Proporción del área del fragmento con pendiente entre 50% a 75% (1985, 0 a 1)
Obs
1265
Presión
2,162
2075
1271
1271
1271
1263
1271
1271
1258
Presión
Presión
Presión
Presión
Presión
Presión
1271
1271
1271
1271
0,26
0,45
0,17
0,05
5,906
1271
1271
1013
2499
1267
177,9
1,626
1,729
5,9
6,6
6,461
0,16
0,16
0,14
0,09
1,290
19969
2770
3933
2,498
851,3
0,568
0,580
3,4
3,9
0,868
0,818
619,7
553,3
1,0
1,4
24,2
24,6
393,6
305,9
28,2
Std. Dev.
0,00
0,00
0,00
0,00
4,500
90
44
127
0,000
0,0
-0,589
-0,173
0,6
0,8
2,043
2,954
0,0
0,0
0,6
0,6
0,4
0,5
2,1
1,3
0,0
Min
Max
0,80
0,93
0,75
0,97
13,241
562964
37955
87608
9,879
19509,3
3,061
3,207
21,3
24,7
8,440
8,298
4629,9
4015,3
5,9
9,2
98,7
100,0
4791,3
3865,6
100,0
Anexo I - Síntesis de las variables empleadas en los modelos de análisis
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
1220
Presión
6,180
1205
Presión
830,1
1262
626,2
3,4
3,7
56,8
65,0
95,2
77,4
38,2
Mean
Presión
1252
1271
Presión
Presión
1269
1271
1271
1271
1271
Presión
Presión
Presión
Presión
DPTOT85
Densidad de población total (1993, hab/km2)
Tipo
Estado
Densidad de población total (1985, hab/km2)
Variable
ICEF
Índice de cambio de estado del fragmento (1985-2000)
Descripción
Estadísticas de variables del modelo de corte transversal del Índice de cambio estado de los fragmentos (Base completa, 1985-2000)
(Base completa)
I. Síntesis de las variables empleadas en los modelos de análisis
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
120
Respuesta
Respuesta
PASPNN85
AASHB85
Valor agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico (1990, $/hab)
ICARHB00n
LnICARHB85n
LnICARHB00n
Inversión directa de las autoridades ambientales, corporaciones nuevas (1997-99, $/hab)
Ln(ICARHB85n)
Ln(ICARHB00n)
Respuesta
LnICARHB00v
ICARHB85n
Ln(ICARHB00v)
LnICARHB85v
Ln(ICARHB85v)
Inversión directa de las autoridades ambientales, corporaciones nuevas (1990-92, $/hab)
Respuesta
ICARHB00v
Inversión directa de las autoridades ambientales, corporaciones antiguas (1997-99, $/hab)
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Respuesta
AASHB00
ICARHB85v
Valor agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico (2000, $/hab)
Inversión directa de las autoridades ambientales, corporaciones antiguas (1990-92, $/hab)
Respuesta
Contexto
Contexto
Contexto
Porcentaje del fragmento de bosque dentro del SPNN (1985, %)
LnIMVIO00
Ln(IMVIO00)
Contexto
Contexto
ICVEXC85
LnIMVIO85
Ln(IMVIO85)
ICVEXC94
IMVIO00
Índice de muertes violentas (1996-2000, #/100mil hab)
Contexto
Contexto
Índice de condiciones de vida (ICV) según tipo de eliminación de excretas (1985)
IMVIO85
Tipo
Índice de condiciones de vida (ICV) según tipo de eliminación de excretas (1993)
PM7585
Índice de muertes violentas (1981-1985, #/100mil hab)
Variable
Proporción del área del fragmento con pendiente mayor del 75% (1985, 0 a 1)
Descripción
8941
1271
3653
0,000
3,559
1271
1271
1271
0
5,544
1271
1271
7528
5,708
1271
22986
1271
1271
2,9
4,2
1269
9081
3,6
1271
1271
5,839
1267
1271
453
5,205
1265
224
0,07
Mean
1271
1271
1271
Obs
4,380
0,000
7041
0
4,551
4,750
8900
60070
5411
6797
15,0
1,6
1,6
0,778
0,680
341
149
0,09
Std. Dev.
0,000
0,000
0
0
0,000
0,000
0
0
150
126
0,0
0,1
0,0
2,912
2,352
0
0
0,00
Min
1882
1332
0,74
Max
11,046
0,000
62716
0
10,341
12,360
30962
233325
19457
19906
100,0
7,1
7,1
7,540
7,195
Estadísticas de variables del modelo de corte transversal del Índice de cambio estado de los fragmentos (Base completa, 1985-2000) (continuación)
Anexo I - Síntesis de las variables empleadas en los modelos de análisis
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
121
Presión
Presión
Presión
Presión
Contexto
Contexto
Contexto
Contexto
Respuesta
Respuesta
Respuesta
ΔDPTOT
ΔPCLENA
ΔICVPARED
ΔICT
ΔTCULK
ΔVATIHB
ΔVATIHB_2
ΔIMVIO
ΔICVEXC
ΔAASHB
ΔICARHBv
ΔICARHBn
Cambio en porcentaje de personas que cocinan con leña (%)
Cambio en índice de condiciones de vida (ICV) de materiales de paredes de la vivienda
Cambio en índice de cobertura de carreteras (metros/km2)
Cambio en área total en cultivos (has/km2)
Cambio en valor agregado per cápita municipal (miles$/hab)
Cambio en (VATIHB)2
Cambio en índice de muertes violentas (#/100mil hab)
Cambio en ICV según tipo de eliminación de excretas
Cambio en vr. agregado per cápita en agua potable y saneamiento básico ($/hab)
Cambio en inversión de las autoridades ambientales, corporaciones antiguas ($/hab)
Cambio en inversión de las autoridades ambientales, corporaciones nuevas ($/hab)
1271
1271
1271
1269
1271
1258
1258
1271
1252
1269
1269
1271
1271
Obs
3653
-15458
-139
0,6
229
-1,1E+07
-1058
-0,7
205
-0,4
-8,2
17,7
38,1
Mean
7041
54332
2415
0,7
328
2,8E+08
4171
0,6
555
1,1
10,3
88,6
28,1
Std. Dev.
0
-206562
-5092
-4,6
-1284
-7,5E+09
-75654
-3,4
-2517
-5,2
-50,0
-52,3
0,0
Min
62716
13804
4262
5,5
1746
1,4E+09
35790
0,8
3393
2,5
45,0
925,7
100,0
Max
Anexo I - Síntesis de las variables empleadas en los modelos de análisis
Estado
Presión
ΔIEF
Tipo
Cambio en densidad de población total (hab/km2)
Variable
Cambio en el índice de estado del fragmento
Descripción
Estadísticas de las variables del modelo de Índice de , en primeras diferencias (Base completa)
1. Prueba de linealidad de las variables explicativas en los modelos de corte
transversal.
Variable independiente: índice de cambio del estado de los fragmentos (ICEF)
122
Anexo II - Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de análisis
II. Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de
análisis
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Anexo II - Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de análisis
123
1. Prueba de linealidad de las variables explicativas en los modelos de corte
transversal.
Variable independiente: índice de cambio del estado de los fragmentos (ICEF)
(continuación)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Anexo II - Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de análisis
124
1. Prueba de linealidad de las variables explicativas en los modelos de corte
transversal.
Variable independiente: índice de cambio del estado de los fragmentos (ICEF)
(continuación)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Anexo II - Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de análisis
Prueba de linealidad de las variables explicativas en los modelos en primeras
diferencias.
Variable independiente: índice de estado de los fragmentos (IEF)
125
2.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Anexo II - Pruebas de linealidad de las variables explicativas de los modelos de análisis
Prueba de linealidad de las variables explicativas en los modelos en primeras
diferencias.
Variable independiente: índice de estado de los fragmentos (IEF) (continuación)
126
2.
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
127
1. Prueba de normalidad de los residuos en los modelos de corte transversal.
Variable independiente: índice de cambio del estado de los fragmentos (ICEF)
Anexo III - Pruebas normalidad de los residuos
III. Pruebas normalidad de los residuos
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia
Anexo III - Pruebas normalidad de los residuos
128
2. Prueba de normalidad de los residuos en los modelos en primeras diferencias.
Variable independiente: índice de estado de los fragmentos (IEF)
Biodiversidad y actividad humana: relaciones en ecosistemas de bosque subandino en Colombia