Metodología
 

Antecedentes y revisión de información existente

En una fase inicial, se han estudiado materiales e información existente, entre los que podemos mencionar diferentes mapas topográficos, ecológicos, climatológicos, edáficos, geomorfológicos y geológicos. Específicamente, los parámetros climatológicos que fueron utilizados para analizar y definir los diferentes ecosistemas (provincias térmicas, provincias húmedas y zonas definidas por la duración de la estación seca, medida en meses), se obtuvieron del mapa de unidades bióticas de Herrera y Gómez (1993); mientras tanto, la caracterización de los suelos presentes en los ecosistemas mapeados, se basó en el mapa de suelos del Centro Científico Tropical (1989), proporcionado en CD-ROM por el ITCR (2000).

Finalmente, para complementar la información sobre las grandes unidades geomorfológicas que predominan en los ecosistemas descritos, se utilizó el mapa geomorfológico de Madrigal y Rojas (1980). En la Bibliografía se presenta la lista completa de los mapas consultados, así como la lista de las 453 fotografías áreas interpretadas para el mapeo ecológico. Las fotos provienen de dos proyectos diferentes: a) Conservación de la Biodiversidad en las áreas de conservación La Amistad Pacífico y Osa, financiado por el GEF y ejecutado por el INBio (1995); y, b) el proyecto RECOPE-MINAE, que recibió apoyo de la Comisión TERRA (1998-1999).

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Proceso para la identificación preliminar de los ecosistemas

Para iniciar el proceso, se utilizaron como insumos las fotografías aéreas a color (escala 1:40.000) [1] y la cartografía disponible para Costa Rica [2].

 

Diagrama del proceso metodológico dinámico.

La fotointepretación [4] incluyó el análisis del color (tono), la textura (granulación), el tamaño, la forma y el contexto de las unidades o polígonos identificables en las fotografías aéreas, según la clave para la definición de las clases fisionómicas [3].
Seguidamente, se propuso un proceso de ortofotos [5], el cual consiste en modificar fotogramétricamente la fotografía aérea para ajustarla a un sistema de proyección geográfica. En la ortofoto se eliminan las distorsiones debidas a la perspectiva, al movimiento de la cámara y al relieve, de forma que posea las mismas propiedades métricas que un mapa.
Inmediatamente, se continuó con la digitalización [6], como el proceso de convertir a formato digital los elementos (polígonos, líneas y puntos) que aparecen dibujados en las fotografías aéreas que fueron utilizadas en la fotointerpretación. Del mismo modo, se procedió con la digitación de la base de datos que se asocia al mapa.
Con base en todo lo anterior, se obtuvo el mapa de las clases fisionómicas de ACLAP (biótico) [7]. Posteriormente, este mismo mapa se intersectó con la capa temática de pisos altitudinales -rangos de altitud y temperatura- (abiótico) [8] para obtener el mapa preliminar de ecosistemas [9].

La fotointerpretación

Para la fotointerpretación se contó con 453 fotografías aéreas recientes (1995-1998) a color. Las fotografías aéreas que se utilizaron tenían una escala de 1:40.000. Sin duda, este material es ideal para ejecutar los procesos de inventario, mapeo y monitoreo; así como, de la investigación ecológica a escala semidetallada (Zonneveld, 1995; Muchoney et al., 1994).

 

La fotointerpretación se realizó utilizando dos estereoscopios de espejos con visor binocular y una ampliación de 3x. Este proceso incluyó el análisis del color (tono), textura (granulación), tamaño, forma y contexto de las unidades mapeables o polígonos identificables en las fotos. Como primer paso, se realizó un mosaico de las fotografías aéreas y se ubicaron 255 fotos en las veintidós hojas topográficas del área (escala 1:50.000). Específicamente, las 26 hojas topográficas manipuladas como referencia fueron, alfabéticamente: Abra, Buenos Aires, Cabagra, Cañas Gordas, Caraigres, Chánguena, Chirripó, Coronado, Coto Brus, Cuericí, Dominical, Dúrika, General, Istarú, Kámuk, Matama, Pejibaye, Piedras Blancas, Pittier, Repunta, San Isidro, Savegre, Siola, Tapantí, Unión y Vueltas.

 

Por otra parte, se delimitaron y delinearon los polígonos de cobertura de la tierra (principalmente vegetación) en el sector central (30% de la superficie de la foto) de cada una de las 453 fotos, basándose en la clasificación de la vegetación a nivel fisionómico. La información delineada fue dibujada en hojas de acetato transparente, utilizando rapidógrafos con un diámetro de 0,2 mm. Se interpretaron las fotografías según las líneas de vuelo recorridas de oeste a este. Con la finalidad de obtener un mapeo de alta aproximación en cada fotografía aérea, se identificaron de veinte a cuarenta puntos de control. Otra información geográfica incluida en la interpretación fue los sistemas de drenaje, el relieve (cumbres y valles), la red vial y las poblaciones.


Comprobación de campo y georeferenciación

La comprobación de campo [12] fue diseñada para recolectar datos que permitieran verificar la información obtenida de las fotografías aéreas y conocer con mayor precisión el estado de la biodiversidad, en particular, lo referente a los tipos de vegetación. Precisamente, fue posible constatar las clases fisionómicas preliminarmente identificadas en las fotografías aéreas y, exitosamente, conducir una evaluación florística con ayuda de varios (para)taxónomos, expertos en la flora de la región de La Amistad – Talamanca.

Primero, se realizó una gira de reconocimiento de campo para (i) conocer las diferentes localidades de ACLAP; (ii) definir y detallar la programación de actividades con participación del personal de ACLAP; y, (iii) pulir la metodología de campo. Esta gira ayudó significativamente a establecer el diseño de muestreo, estratificado y aleatorio [10] y a realizar las giras. Se entiende un muestreo estratificado, por cuanto los pisos altitudinales se constituyen en las clases o rangos donde se ubica, como población, los ecosistemas; y aleatorio porque, para cada uno de los ecosistemas identificados por piso altitudinal, se escogieron al azar los puntos de muestreo.

Durante las giras realizadas con una duración de una a dos semanas por mes, se recolectaron datos geográficos, biológicos y ecológicos para identificar y caracterizar los ecosistemas y su vegetación. La recolección sistemática de datos mediante formularios estandarizados [11], así como la toma de videos y de fotografías digitales, aseguró la precisión y nitidez de la labor, facilitó el establecimiento de la base digital de datos y el proceso de análisis y síntesis. De esta manera, los datos de campo digitalizados permitirán monitorear, en el mediano y largo plazo, los cambios en la cobertura de la tierra y su biodiversidad.

El propósito de la verificación de campo [12] es la comprobación de la estructura y composición de los ecosistemas interpretados preliminarmente, de modo tal que se realice una corrección del mapa [13], con el objetivo de un obtener un mapa final, confiable, de ecosistemas [14].

Para la descripción de los ecosistemas que se presenta más adelante, se cruzan las capas referidas a los parámetros abióticos con el mapa final de ecosistemas [14]. Estos parámetros están constituidos por tres factores climáticos y dos geográficos, a saber (a) las provincias térmicas [15] –ligeramente modificada, que coinciden con los pisos altitudinales [8] –, (b) las provincias húmedas [16], y (c) la duración de la estación seca [17], referidos al clima; y, (d) el suelo [18] y (e) la geomorfología [19], relacionados con la geografia. La combinación se logra mediante la técnica de intersección de mapas [20], con la finalidad de caracterizar cada uno de los ecosistemas, de modo que resulta en información única que se incorpora en una base de datos administrada por un sistema de información geográfica (SIG). Este ambiente digital permite una caracterización final de ecosistemas [21] por medio de la cual se puede obtener distintos tipos de mapas según la necesidad del usuario, así como una descripción detallada de los ecosistemas identificados [22].

En particular, los parámetros climatológicos se obtuvieron del mapa de Herrera y Gómez (1993) y, para ACLAP, son los siguientes:


• provincias térmicas (modificadas por ECOMAPAS), las cuales incluyen:

• la provincia tropical (temperatura media anual tropical de 24 a 28°C), en concordancia con el piso altitudinal de las tierras bajas (piso basal), de 0 a 500 m.s.n.m.;
• la provincia subtropical (temperatura media anual subtropical de 20 a 24°C) o piso altitudinal de las tierras premontanas, de 500 a 1.200 m s.n.m.;
• la provincia templada (temperatura media anual templada de 15 a 20°C) o piso altitudinal de las tierras montano-bajas, de 1.200 a 2.100 m.s.n.m;
• la provincia templada fría (temperatura media anual subtropical de 10 a 15°C) o piso altitudinal de las tierras montano-altas, de 2.100 a 3.100 m s.n.m.;
• la provincia boreal baja (temperatura media anual subtropical de 9 a 10°C) o piso altitudinal de las tierras subalpinas, de 3.100 a 3.300 m s.n.m.; y,
• la provincia boreal alta (temperatura media anual subtropical de 6 a 9°C) o piso altitudinal de las tierras alpinas, de 3.300 a 3.819 m s.n.m.

• provincias húmedas, las cuales incluyen:

• la provincia subhúmeda seca con un Índice Hídrico de 1,50 a 1,00 (-33-0%);
• la provincia subhúmeda húmeda con un Índice Hídrico de 1,00 a 0,83 (0-20%);
• la provincia húmeda con valores de 0,83 a 0,50 (20-100%);
• la provincia muy húmeda con valores de 0,50 a 0,25 (100-300%); y,
• la provincia pluvial con un Índice Hídrico de 0,25 a 0,125 (300-600%).

v zonas definidas por la duración de la estación seca, las cuales incluyen:

una zona sin una marcada estación seca (0 meses secos);
• una zona con una estación seca de uno a dos meses al año;
• una zona con una estación seca de tres a cuatro meses al año; y,
• una zona con una estación seca de cinco a seis meses al año.

Luego, fue necesario aplicar el sistema de clases geomorfológicas de Madrigal y Rojas (1980). En el caso de ACLAP, según su génesis, se incluyen las siguientes cinco unidades:

• clases geomorfológicas:

• formas de denudación (unidad 1);
• formas de origen volcánico (unidad 2);
• formas de sedimentación aluvial (unidad 3);
• formas de origen tectónico y erosivo (unidad 7); y
• formas de origen glaciárico (unidad 8).

Finalmente, se cruzó la información cartográfica con el mapa de suelos del Centro Científico Tropical (1989), proporcionado en CD-ROM por el ITCR (2000). Este mapa sigue la clasificación de suelos según la FAO. En el caso de ACLAP, según su génesis, se observan las siguientes tres órdenes de suelo:

• órdenes de suelo:

• entisoles
• inceptisoles
• ultisoles

Posteriormente, tal y como se mencionó anteriormente, la comprobación de campo permitió validar los polígonos mapeados con el uso de diferentes parámetros fisionómicos (tipo foliar dominante, fenología), florísticos (composición florística), hidrológicos (inundabilidad) y antropogénicos (impacto humano).

En el caso de la fenología foliar se aplicó una metodología especialmente diseñada por ECOMAPAS para determinar cuáles ecosistemas de ACLAP son semideciduas y cuáles son siempreverdes. Esto fue de suma importancia ya que la cuenca media del Río Grande de Térraba en los alrededores de la Reserva Indígena Boruca-Térraba y los pueblos Potrero Grande y Paso Real alberga una vegetación donde predominan árboles caducifolios como Bursera simaruba (indio desnudo). Tanto el Mapa de Macrotipos de Vegetación de Costa Rica (Gómez 1986) como el Mapa de Unidades Bióticas de Costa Rica (Herrera & Gómez 1993) ya indicaron tal presencia. Este último demuestra la ocurrencia, dentro de la Reserva Indígena Boruca-Térraba, de una zona donde la estación seca dura de cinco a seis meses.

La metodología de la fenología foliar se basó en la flora observada en cada punto de muestreo y consistió en calcular, para cada punto, el porcentaje de especies leñosas observadas que son (casi) totalmente caducifolias durante la (última parte de la) época seca. En este proceso se identificaron 27 especies totalmente deciduas y 35 especies parcialmente deciduas.

La caducidad foliar para cada especie leñosa fue definida con base en el conocimiento de expertos y observaciones de botánicos en el campo. Un punto de muestreo fue calificado “deciduo” si por lo menos el 66,6% de sus especies leñosas resultaron ser caducifolias; sin embargo, en la realidad resultó que no habían puntos de muestreo en ACLAP, con porcentajes mayores que 55%. De la misma manera se calificó un punto de muestreo como “semideciduo” cuando de 33,3 a 66,6% de sus especies leñosas se comportaron como caducifolias. Si menos del 33,3% de las especies leñosas fueron caducifolias durante la (última parte de la) época seca – y por ende más del 66,6% de las especies tenían un follaje perenne (plantas perennifolias) – se distinguió el ecosistema y su vegetación como siempreverde. Luego, los puntos de muestreo con una vegetación decidua (D), vegetación semidecidua (SD) y vegetación siempreverde (S) fueron mapeados. La cartografía demostró la ausencia de ecosistemas con una vegetación decidua, la dominante presencia de ecosistemas con una vegetación siempreverde, y la presencia de un sector de ACLAP con predominancia de ecosistemas con una vegetación semidecídua, precisamente en aquella zona anteriormente mencionada: la cuenca media del Río Grande de Térraba.


El inventario florístico

La lista de especies de plantas vasculares observadas fue completada por medio del inventario, o levantamiento florístico, de los grupos taxonómicos observados en cada punto de muestreo. Se incluyeron árboles, arbustos, hierbas, lianas y helechos, anotándose los nombres de las especies conocidas y, para aquellas que resultaban desconocidas, se recolectaron especímenes botánicos con el fin de incluir nuevos registros para el área. Cada uno de los especímenes recolectados, se identificó en el INBio y los ejemplares fértiles fueron depositados en los herbarios del INBio, del Museo Nacional y del Jardín Botánico de Missouri, entre otros.

El tiempo invertido en cada levantamiento fue, en promedio, de cincuenta minutos; pero siempre dependió del requerido para la comprobación florística conducida por los botánicos. En términos generales, la lista florística busca establecer un primer nivel de información sobre cuáles especies de plantas pueden ocurrir en un sitio muestreado. Por esta razón, la lista pretende ser completa o incluir las especies más dominantes de un punto de muestreo. En un futuro próximo, se propone establecer parcelas permanentes en sitios seleccionados para cuantificar y monitorear la presencia y abundancia de las especies vasculares.

Adicionalmente, con el uso de una cámara digital, se tomaron distintas fotografías de la composición vegetal presente en los puntos de muestreo. La idea es que estas fotografías sirvan, como material visual de apoyo, para documentar los diferentes tipos de vegetación identificados. Desde luego, también serán incluidas en hiperdocumentos (CD-ROM, Internet), para que sean utilizadas por diferentes grupos de usuarios.

Como se mencionó en anteriormente, para contar con una posición más precisa, en cada punto de muestreo se efectuaron mediciones con GPS. Estos datos fueron utilizados para ubicar los puntos de muestreo, tanto en las fotografías aéreas como en los mapas topográficos. En el siguiente mapa, se presentan los puntos de muestreo que fueron establecidos en ACLAP.

Los sobrevuelos

Con la ayuda del SINAC se efectuaron varios sobrevuelos en ACLAP con el fin de hacer un reconocimiento de las zonas de difícil acceso: (a) ubicadas en reservas indígenas; (b) con mosaicos de vegetación compleja; (c) de las cuales no se dispone de fotografías aéreas recientes; (d) con mayor nubosidad;, (e) con sombra en las fotografías aéreas; y, (f) con vegetación estacional (p.ej.: bosques deciduos). Los sobrevuelos fueron realizados en una avioneta, propiedad de la ONG norteamericana Lighthawk.

Durante los vuelos se tomaron fotografías oblicuas digitales y se hicieron una serie de tomas de vídeo, con el fin de registrar de una manera visual las zonas críticas. Estas zonas fueron analizadas con respecto a su vegetación (fisionomía, estructura) y, de hecho, también fueron usadas inmediatamente por funcionarios del MINAE para el control de fuegos y cacería, entre otras utilidades.


Digitalización y creación del Sistema de Información Geográfica (SIG)

La información generada por la fotointerpretación y disponible en acetatos fue digitalizada por los técnicos, utilizando el paquete de software ArcViewä de ESRI. La georeferenciación se realizó para reducir los errores causados por la distorsión de la fotografía aérea, usando el software TAS. Los mapas preliminares fueron impresos con una impresora tipo plotter. Finalmente, la base de datos geográficos fue creada utilizando el paquete de software ArcInfoä de ESRI.


La clave para la clasificación de ecosistemas

Una vez realizado el mapa sobre las coberturas de las nueve clases fisionómicas, se cruzó con capas de información referidas al clima (provincias térmicas –ligeramente modificadas-, provincias húmedas, duración de la estación seca; Herrera y Gómez, 1993), suelos (CCT 1989, en: ITCR 2000), y geomorfología (Madrigal y Rojas, 1980). Luego, tomando en cuenta la información generada mediante el trabajo de campo (geografía, fisionomía, fenología foliar, espinosidad, hidrología, composición florística, influencia humana), se desarrolló la clave para la clasificación de los ecosistemas. A continuación, se listan los parámetros que fueron utilizados para distinguir los diferentes niveles jerárquicos de la clasificación:

    Zona latitudinal (Costa Rica: tropical)

      Origen de la vegetación dominante (natural y seminatural);

       Temperatura media anual (pisos altitudinales basados en provincias térmicas según Herrera y Gómez, 1993);

     Fisionomía dominante (estructura: bosques, matorrales o herbazales);

      Fenología foliar (caducidad foliar: siempreverde vs. semideciduo vs. deciduo);

      Tipo foliar del estrato dominante (latifoliado etc.);

        Régimen hidrológico (drenaje e inundabilidad);

       Densidad de la vegetación (denso, ralo, arbolado, arbustivo);

     Composición florística (especies observadas).

Se adaptó esta clave, según la jerarquía abajo mencionada, para los ecosistemas culturales, es decir, aquellos que fueron desarrollados por el hombre mediante la siembra de plantas agrícolas o forestales útiles:

     Origen de la vegetación tropical dominante (cultural);

      Fisionomía dominante (estatura y arquitectura: bosques, matorrales o herbazales sembrados: plantaciones arbóreas, arbustivas y herbáceas, respectivamente);

         Uso Actual de la Tierra (árboles maderables vs. árboles frutales vs. arbustos vs. hierbas);

       Composición florística (especies dominantes);

Combinando ambas jerarquías, se obtuvo la clasificación y descripción de los ochenta y siete ecosistemas de ACLAP que se presentan en la sección de Resultados y de UBI´s, respectivamente.