DETERMINACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE ECOSISTEMAS
A) Aplicación del sistema de clasificación fisionómica
La identificación de ecosistemas se fundamenta en la identificación
y cuantificación de las proporciones de cobertura de las copas
de árboles y arbustos; y en la sumatoria de éstas proporciones,
mediante la utilización de fotografías aéreas y su
respectiva comprobación de campo.
La metodología define nueve clases fisonómicas básicas,
que varían desde herbazales densos, cuando la cobertura de árboles
y arbustos es mínima, hasta matorrales densos y bosques densos,
cuando hay una considerable cobertura de especies leñosas –árboles
y arbustos-. (metodología ECOMAPAS) LIGA
En la identificación de ecosistemas, estas nueve clases fisonómicas
se agruparon dentro de dos grandes categorías de ecosistemas, en
función de su origen e intervención humana: a) Ecosistemas
naturales y seminaturales y b) Ecosistemas culturales.
Ecosistemas naturales y seminaturales: los ecosistemas mejor preservados
(naturales) presentan poca o ninguna intervención humana, por lo
que incluyen los bosques primarios, los bosques poco alterados y los bosques
secundarios en etapas muy avanzadas de recuperación. Dentro de
esta categoría se agruparon dos clases fisonómicas: a) Bosque
denso, que incluyen los bosques mixtos de las elevaciones bajas e intermedias,
los robledales, los bosques enanos del páramo, subpáramo
y los manglares y b) Herbazal denso de Chusquea, que constituye un tipo
de herbazal natural y que corresponde a las áreas de páramo
dominadas por este género de plantas de la familia Poaceae. Entre
los seminaturales, el grado de intervención humana más evidente
y corresponden a sitios en donde se está dando una franca recuperación
o sucesión ecológica de la vegetación original. Aquí
se incluyen las clases fisonómicas denominadas a) bosque ralo (bosques
intervenidos) y b) los matorrales. Los matorrales corresponden a los llamados
charrales, tacotales, o crecimientos secundarios y se presentan en claros
de bosque, tierras abandonadas o en deslizamientos de tierra. Las características
fisionómicas y de composición de especies varían
según el tiempo que haya transcurrido desde la perturbación
a la vegetación original. De acuerdo a la clave fisionómica
para la clasificación de la estructura de la vegetación,
los matorrales ralos corresponden a etapas tempranas de sucesión
ecológica, los matorrales densos, a una etapa intermedia y el matorral
denso arbolado a una etapa tardía donde es posible que contengan
individuos juveniles de especies propias de bosques densos. Los herbazales,
representados principalmente por los pastizales, corresponden a estados
de sucesión aún más tempranos, muchos de los cuales
permanecen siendo utilizados extensiva o intensivamente para actividades
principalmente pecuarias.
Ecosistemas culturales: Estos ecosistemas involucran las áreas
en donde se desarrollan actividades productivas o de subsistencia para
el ser humano, como las plantaciones agrícolas y forestales, ya
sea a pequeña o gran escala. Dentro de esta categoría se
agrupan las actividades identificadas con el nombre específico
del cultivo (ej. café, plantación de palma de aceite, plantación
de teca, cultivo de arroz, etc.)
B)
Identificación preliminar de ecosistemas
Insumos
Como primer paso, se realizó un mosaico de las 70 hojas cartográficas
que corresponden al área de ACOPAC, a partir de la cartografía
digital escala 1:25.000 con proyección Costa Rica Transversal Mercator
(CRTM). Esta información pertenece al Proyecto TERRA y fue facilitada
por el Proyecto de Desarrollo Sostenible de la Cuenca Hidrográfica
del Río Savegre.
Se utilizaron 344 fotografías aéreas a color, escala 1:40.000;
las cuales fueron tomadas a finales de 1997 y principios de 1998, procesadas
por la empresa canadiense Hauts-Monts para el Proyecto TERRA, mediante
el Programa Acción Territorial. Estas fotografías aéreas
son administradas por el Catastro Nacional (Sistema de Información
Territorial Catastral) y fueron facilitadas a ECOMAPAS por medio del convenio
DM-1941-99, suscrito por el MINAE e INBio. Las fotografías aéreas
permiten disponer de información espacial de alta resolución
y brindan una visión del terreno en tres dimensiones (mediante
estereoscopio de espejos). Este es el material óptimo para elaborar
mapas, dar seguimiento y ejecutar inventarios e investigaciones ecológicas,
a una escala semi-detallada de un área geográfica.
Centro de fotografías aéreas utilizadas en el Área
de Conservación Pacífico Central, Costa Rica
Es importante destacar que no existe cartografía digital ni fotografías aéreas para la zona norte del ACOPAC, que comprende un 3.1 % de la superficie total del Área de Conservación. Para esta zona no fue entonces posible realizar el mismo proceso que para el resto del área estudiada.
Fotointerpretación
La fotointerpretación fue realizada mediante el uso de dos estereoscopios
de espejos, con visor binocular y una ampliación de 3X. La interpretación
incluyó el análisis del color (tono), textura (granulación),
tamaño, forma y contexto de las unidades o polígonos identificables
en las fotografías, según la clave esquemática para
la definición de clases fisonómicas, mencionada en la metodología
ECOMAPAS.
Se delimitaron y delinearon los polígonos de cobertura de la tierra
(vegetación) en el sector central (30% de la superficie de la foto)
de cada una de las 344 fotografías, con una superficie mínima
de tres hectáreas (polígono). Lo anterior debido a la escala
de impresión de los mapas finales (1:25.000). La información
delineada fue dibujada en hojas de acetato transparente utilizando rapidógrafos
Ortofotos
Como proceso previo a la interpretación de los ecosistemas se generaron
ortofotos. Estas corresponden a fotografías aéreas modificadas
geométricamente, donde se han eliminado las distorsiones debidas
a la perspectiva, al movimiento de la cámara y al relieve, de forma
que posee las mismas propiedades métricas que un mapa. Para cumplir
este objetivo se elaboró el Modelo Digital de Elevaciones (MDE),
con base en curvas de nivel cada 10 metros de la cartografía digital.
El MDE fue elaborado mediante mínima curvatura y con parámetros
definidos por defecto por el programa utilizado (ER Mapper 6.1).
Cada ortofoto se elaboró a partir del MDE con la utilización
de aproximadamente 10 puntos de control y los parámetros de la
cámara fotográfica utilizada. Una vez finalizada la fase
de ortofotos se procedió a generar mosaicos por sectores.
Digitalización
Este proceso consiste en la conversión a formato digital de los
elementos (polígonos, líneas, puntos) que aparecen impresos
o dibujados en un mapa o una fotografía aérea. La información
generada por la fotointerpretación fue convertida a formato digital
utilizando el programa ArcView 3.2 de ESRI (Environmental Systems Research
Institute). La ortorectificación de estos acetatos (que contienen
la fotointerpretación de las formaciones vegetales), se realizó
por medio del programa ER Mapper 6.1, para reducir los errores causados
por la distorsión fotográfica. Posteriormente, se procedió
a digitar la base de datos de cada polígono de la superficie de
estudio. Luego se realizó un control de calidad tanto de los polígonos
digitalizados como de la base de datos. Con esta información se
obtuvo el mapa de clases fisionómicas para el ACOPAC.
Pisos
altitudinales
El proyecto ECOMAPAS adaptó los parámetros de provincias
térmicas de Herrera y Gómez (1993), que relacionan la temperatura
con la altitud; de tal manera que se promediaron los rangos de elevación
de la vertiente caribe y vertiente pacífica, concluyendo con un
solo ámbito de elevación para ambas vertientes. De acuerdo
con esta adaptación, en ACOPAC se presentan seis pisos altitudinales
que corresponden a seis provincias térmicas.
Pisos altitudinales encontrados en el Área de Conservación
Pacífico Central, Costa Rica
Pisos altitudinales y provincias térmicas en el Área de Conservación Pacífico Central (ACOPAC), Costa Rica.
| Pisoaltitudinal | Altitud (m.s.n.m.) | Provincia Térmica(Temperaturamedia anual en °C) | Superficie(ha) | Porcentaje(%) |
| Basal | 0-500 | Tropical 24 –28 | 298.088 | 54.4 |
| Premontano | 500-1200 | Subtropical 20 – 24 | 119.239 | 21.8 |
| Montano Bajo | 1200-2100 | Templada 15 – 20 | 84.858 | 15.5 |
| Montano Alto | 2100-3100 | Fría 10 – 15 | 27.277 | 5.0 |
| Sub Alpino | 3100-3300 | Boreal Baja 5 – 10 | 1.025 | 0.2 |
| Alpino | > 3300 | Boreal Alta < 5 | 384 | 0.1 |
| Sin información | 16.914 | 3.1 | ||
| Total | 547.785 | 100 |
La
superficie del Área de Conservación denominada sin datos,
según el mapa de curvas de nivel del Sistema de Información
Geográfica del INBio, representaría a dos pisos altitudinales,
el basal y el premontano.
Una nota importante es que los pisos altitudinales subalpino y alpino
del ACOPAC se encuentran en la parte sureste del área, principalmente
en la cuenca hidrográfica del río Savegre. Por otro lado,
en la costa pacífica, las cuencas hidrográficas de los ríos
Grande de Térraba (ACLAP y ACOSA) y Savegre (ACOPAC y ACLAP) son
las únicas que tienen representación de los seis pisos altitudinales
presentes en el territorio nacional.
Mapa
preliminar de ecosistemas
El mapa preliminar de ecosistemas del ACOPAC se obtuvo de la unión
de los mapas de pisos altitudinales y clases fisionómicas, este
último generado a partir del proceso de interpretación de
las fotografías aéreas por medio de la aplicación
del sistema de clasificación fisionómica. Con base en la
información registrada en este mapa preliminar, se procedió
a seleccionar los ecosistemas a visitar mediante un muestreo (en el siguiente
capítulo se menciona el diseño de muestreo), paso previo
para realizar la comprobación de campo de los ecosistemas identificados
en cada uno de los pisos altitudinales.
C)
Comprobación de campo y caracterización de ecosistemas
La comprobación de campo permitió la verificación
de los ecosistemas interpretados en la fase anterior, mediante el uso
de fotografías aéreas. Durante la comprobación de
campo se realizó, además, la caracterización de los
ecosistemas mediante la recopilación de información específica.
Para realizar la caracterización de los ecosistemas de ACOPAC,
fue necesario elaborar y aplicar un diseño de muestreo que permitiera
obtener información válida y representativa de dichos ecosistemas,
el cual se presenta a continuación.
Diseño del muestreo
La superficie total del ACOPAC es de 547,785 ha y se estratificó
en seis pisos altitudinales. Se realizó un análisis de atributos
de los ecosistemas en cada piso, con el fin de determinar la cantidad
de sitios o puntos de muestreo a realizar en cada uno de ellos. Este análisis
se basó en lo siguiente:
| 1.
Frecuencia: Número de polígonos del ecosistema analizado,
presentes en un piso altitudinal determinado. 2. Superficie total: Sumatoria (en hectáreas) del área de los polígonos de un ecosistema analizado, presentes en un piso altitudinal determinado. 3. Porcentaje total: Valor relativo correspondiente a la sumatoria total de la superficie del ecosistema analizado con relación a la superficie total del piso altitudinal. 4. Superficie promedio: Valor promedio del área de todos los polígonos, en hectáreas, correspondientes al ecosistema analizado, presente en un piso altitudinal determinado. 5. Intensidad de muestreo (Superficie y Porcentaje): La intensidad de muestreo corresponde al valor del cinco por ciento de la superficie total del ecosistema analizado presente en el piso altitudinal. De acuerdo a la experiencia desarrollada por ECOMAPAS, un muestreo de un cinco por ciento de intensidad, genera la información base suficiente para inferir y caracterizar la flora de cada uno de los ecosistemas, identificados mediante la metodología expuesta para este estudio. 6. Puntos de Muestreo: Corresponde a la cantidad total de sitios o puntos a visitar por piso altitudinal. La cantidad de puntos de muestreo es reflejo de la ecuación aritmética entre la superficie a visitar para el muestreo/superficie promedio. |
De
esta manera se llegó a un total de 254 puntos de muestreo realizados
en el ACOPAC
Distribución de los puntos de muestreo realizados para la caracterización
de los ecosistemas en el Área de Conservación Pacífico
Central (ACOPAC), Costa Rica.
INVENTARIO
FLORISTICO
El inventario florístico del ACOPAC se realizó con la información
proveniente de dos fuentes:
a) recopilación de la información de las colecciones de
plantas de ACOPAC, presentes en los herbarios del MNCR y del INBio y b)
recolección de información de campo en los puntos de muestreo
visitados para la caracterización de ecosistemas (observaciones
y colecciones). Con base en estas dos fuentes de información se
elaboró la lista de plantas del ACOPAC, la cual se presenta en
el documento Manual de Plantas Registradas en el Área de Conservación
Pacífico Central (ACOPAC), como documento complementario a este
informe técnico.
Recopilación de Información
de las colecciones de los herbarios del MNCR y del INBio
La recopilación de esta información se realizó mediante
la consulta, a las bases de datos de cada uno de estos herbarios, de la
información de todos los especímenes recolectados en el
ACOPAC hasta setiembre del 2000 (fecha en la cual se inicio el estudio).
En el caso del INBio la información comprende más de 10
años de recolección, generada por el Programa de Inventario
Nacional de Biodiversidad y en el caso del MNCR de más de 40 años
De toda la información se utilizó principalmente la proveniente
de ejemplares identificados a especie y con datos geográficos precisos
(provincia, cantón, distrito y/o coordenadas geográficas).
Recolección
de Información en el campo
La recolección de información en el campo consistió
en identificar las especies más representativas en cada punto de
muestreo. Los individuos que se identificaron a especie en el campo, se
anotaron en un formulario y se registraron como especies observadas. La
recolección de estos datos mediante formularios sistematizados
aseguró la precisión de la labor, facilitó el establecimiento
de la base de datos digital y el proceso de análisis y síntesis.
Además, se tomaron fotografías digitales de los ecosistemas
muestreados y de algunas especies de plantas, las cuales servirán
como material de apoyo visual.
Las plantas que no fue posible identificar en el campo se recolectaron
para su posterior procesamiento e identificación en los herbarios.
Recolección,
Procesamiento e Identificación de ejemplares
Cada ejemplar recolectado fue respaldado con notas de campo que incluyeron
la fecha, localidad (provincia, cantón, distrito, y señas
específicas), ubicación geográfica (coordenadas),
altitud, recolector, acompañantes, número consecutivo de
recolecta, número de duplicados realizados, datos de características
específicas de la planta (hábito, tamaño, color de
flores, color de frutos y cualquier otra característica sobresaliente)
y hábitat (bosque, matorral, pastizal, etc.). De cada especie recolectada
se realizaron, al menos, tres duplicados, los cuales se encuentran en
los herbarios del INBio (INB) y del MNCR (CR). Hasta donde fue posible,
se trató de recolectar ejemplares con estructuras reproductivas
(flores y frutos), lo cual facilita la determinación de las especies.
La preservación del material, para el traslado del campo al herbario,
se realizó utilizando alcohol de 90 grados diluido en agua, en
una proporción de 3 a 1 (tres partes de alcohol por una de agua).
El trabajo de herbario consistió primeramente en el secado del
material, luego la información asociada a cada espécimen
se ingresó a una base de datos y se elaboró la etiqueta
de información correspondiente, para finalmente proceder con la
identificación de cada ejemplar.
CARACTERIZACIÓN
DE LA VEGETACIÓN
A) Determinación de la riqueza y frecuencia de especies
La riqueza de especies, tanto en términos generales como de las
especies de importancia para la conservación y de importancia económica,
fue determinada con la sumatoria de especies registradas en el inventario
de campo y las provenientes de las bases de datos de los herbarios. La
riqueza de especies por ecosistema se obtuvo de la sumatoria de las especies
registradas en los puntos de muestreo.
Por otra parte, la frecuencia de especies para todo el ACOPAC y por piso
altitudinal fue determinada con base al número de apariciones de
éstas en los puntos de muestreo realizados en cada caso.
B) Hábitos de crecimiento
Cada especie de ACOPAC fue designada bajo una de las cuatro categorías
de hábitos de crecimiento, a saber: a) Árbol: corresponde
a una planta leñosa con un eje principal definido y una altura
de más de 5 metros; b) Arbusto: planta leñosa de menos de
5 metros de altura y en muchas ocasiones, sin un eje central definido
por ramificarse desde la base y que puede ser terrestre o epífita;
c) Hierba: planta no leñosa (herbácea) que puede ser terrestre
o epífita (aquí se incluyeron todos los helechos con excepción
de los arborescentes) y d) Bejuco: planta leñosa o herbácea,
con tallos largos que se extienden sobre el suelo o se apoyan o sostienen
en diferentes soportes. Estas categorías se obtuvieron para cada
especie según lo establecido en INBio (1998).