Un geógrafo sin geografía

Lima.- 5 de Febrero del 2015

Imagen satelital de la Costa de Lima donde se ubican la Loma de Iguanil. Fuente: Google maps

A inicios de octubre del 2014[1] publicamos un artículo sobre la ecuación punto centro cuadrado, utilizada para calcular la densidad de árboles en un espacio geográfico determinado. En ese escrito, se llamó la atención acerca de un posible error en la fórmula que aparece en el manual de Mostacedo y Fredericksen (2000)[2], una fuente muy citada entre biólogos (Véase Jiménez y Sotomayor, 2008a, 2008b)[3]. Nuestra corrección defiende que la fórmula para calcular el número de árboles por hectárea es:

Da = 20,000 / Dn²

Donde “Da” es la densidad de árboles, y “Dn” es la distancia promedio de todas las mediciones realizadas en campo. (Para mayores detalles revise el artículo en este enlace, dando clic aquí). Mostacedo et al (2000) consideran que en vez de 20,000, el numerador es 10,000.

Poco después, en un siguiente artículo que proseguía el trabajo con la nueva ecuación elaborada, se propuso un criterio topológico para estimar la población total de árboles en un espacio geográfico-forestal alguno. Para mayores alcances, revise el artículo “Método topológico en el cálculo de la población forestal”.

Como constatarán, a pesar de que este servidor no tiene formación académica en el tema forestal, hubo una revisión crítica de las bases metodológicas expuestas y defendidas por diversos ecólogos y biólogos al punto que se pudo proponer una corrección. Sin embargo, el objetivo era encontrar a algún especialista que nos  confirme si estamos en lo cierto o no. Salvo algunos entusiastas estudiantes de la escuela de geografía de San Marcos que revisaron el texto, no tuvimos la retroalimentación de un especialista. Por esto, resulta grato encontrar un trabajo en el tercer volumen de la revista del Instituto de Zonas Áridas de la Universidad Nacional Agraria La Molina (1983)  donde el autor Juan Arias Ávila[4] aplicó el método punto centro cuadrado –que él denomina método del cuadrante- en las Lomas de Iguanil y Pacta, para comparar los resultados obtenidos con los resultados arrojados mediante otro procedimiento denominado “Método del área”. Lo interesante es que este autor afirma que el método del área ofrece mejores resultados que el método cuadrante. Veamos en qué consiste y si es aceptable su afirmación.

¿Por qué el método punto centro cuadrado está errado?

La causa del error del método del punto centro cuadrado (cuadrante), según Arias, es que arroja valores demasiado altos para el número de árboles que hay por hectárea en las lomas de Iguanil y Pacta. Cuando Arias comparó sus resultados del método cuadrante con el método del área –que toma muestras representativas en áreas subjetivamente seleccionadas- obtuvo valores muy cercanos a los obtenidos en el censo de árboles realizado también en el área de estudio. Veamos sus resultados:

Cuadro 1: Elaborado a partir de Arias (1983).

Lo que primeramente llama la atención de estos resultados es que el censo hecho por el autor haya arrojado un valor decimal de 15.39. La variable “número de árboles” es discreta, no es continua, por lo tanto debería ser un número entero. Sin embargo, el autor posiblemente haya contabilizado la totalidad de árboles en la loma y luego haya dividido el número de árboles total entre el área total igualmente, en hectáreas. De allí obtuvo el valor de 15.39 árboles por hectárea.

Como observamos, el método del área se muestra aparentemente más aproximado, mientras el método del punto centro cuadrado (cuadrante) está demasiado lejos. Asimismo, los valores obtenidos para la loma de Pacta, mediante ambos métodos, están muy alejados el uno del otro

Nuestra corrección podría ser la clave

A primera impresión, el método cuadrante no responde a la realidad, sin embargo el problema principal es que posiblemente Arias (1983) no haya utilizado el método topológico para hallar el número de árboles por hectárea, sino que utilizó una multiplicación simple. Como indicamos en el artículo de Carrillo (2014b)[5], es necesario rectangulizar el área de estudio y utilizar la ecuación propuesta allí para no repetir el conteo de árboles. La ecuación propuesta es:

Lea el artículo “Método Topológico en el Cálculo de la Población Forestal”

El problema al que nos enfrentamos al estudiar el texto de Arias es que no tenemos los datos más importantes, como la distancia media de los árboles al punto central de muestreo. Además, en el artículo de Carrillo (2014b) se destaca que el método punto centro cuadrado se debe aplicar en áreas con un bajo coeficiente de variación de la distancia media, lo cual implica que previamente se haga una regionalización (estratificación) del área de estudio mediante fotointerpretación o teledetección, para recién aplicar dicho método dentro de cada una de estas mini-áreas, de tal manera que el resultado general se obtenga sumando los valores totales de estas regiones de dispersión forestal interna semejante.

Por lo tanto, si asumimos que Arias ha aplicado el método cuadrante sin las 2 correcciones sugeridas en las ecuaciones, así como que no regionalizó, es decir no estratificó, su área de estudio en función al coeficiente de variación de la distancia media a los árboles, podemos esperar que aún se necesita de una nueva investigación para determinar si este método es utilizable o no.

Lastimosamente, no contamos con ese dato fundamental, la distancia media del punto central a los árboles, para estimar los resultados que se obtendrían con las correcciones propuestas.

Conclusión

El autor Juan Arias Ávila realizó una importante investigación para determinar la conveniencia de un método de conteo de la población forestal en las lomas. Sus resultados lo inclinaron a optar por el método del Área ya que era mucho más aproximado que los resultados del método del punto centro cuadrado. Este último arrojó valores muy alejados e insensatos con lo obtenido en el censo.

Sin embargo:

1) El autor posiblemente haya utilizado fórmulas mal elaboradas para calcular la densidad de árboles; 2) no debe haber incorporado el arreglo topológico que sugerimos con anterioridad para el cálculo de la población forestal; y 3) no estratificó su espacio muestral. Por esto, existe la posibilidad de poner a prueba nuevamente este método y estimar si sus resultados son significativos o no.

No obstante, el estudio de Arias Ávila es valioso porque muestra los graves errores que se puede cometer con un método matemáticamente mal elaborado, pero no demuestra que el método del punto centro cuadrado sea menos efectivo que el método del Área con las correcciones sugeridas.

Lima.- 1 de Febrero del 2015

Desde hace algún tiempo tenemos en mente hacer una investigación sobre las Lomas de Lima. Nuestra intención es crear un modelo predictivo que pronostique el impacto en un ecosistema de Loma medido espacialmente en función a variables “indirectas”. Uno de los problemas más resaltantes para llevar a cabo esta empresa es conocer un método adecuado para determinar si una loma está dañada o no, por medio del estudio de su vegetación.

El tema del impacto en la vegetación de loma fue tocado en una conferencia organizada por el grupo “Proyecto Lomas” a fines de Agosto del 2014, donde participaron el Ph. D. Edgar Sánchez; también participó un meteorólogo de la universidad Agraria La Molina, quien trabaja en las Lomas de Asia, y nuestro amigo José Manuel Mamani, quien es geógrafo (aquí su blog hablemosdegeografia.blogspot.com).

Los tres coincidieron en la dificultad de determinar el estado de la loma por medio del vigor y tamaño de la vegetación, ya que estos ecosistemas se desarrollan durante el invierno austral en función a variables meteorológicas como la humedad. Un año húmedo significa crecimiento de la vegetación, por lo cual, paisajísticamente, la loma se vería verde a pesar de haber sufrido impactos severos. Por ejemplo, Mamani destacó que en la Loma de Lúcumo, la cual colinda con el socavón de la minera Cementos Lima, al sur de la metrópoli, la resiliencia o capacidad de recuperación de la vegetación de loma es muy alta. Édgar Sánchez fue más lejos todavía y nos preguntó si realmente los humanos podían hacer algo así como “salvar una loma”: “una loma no necesita que la salven, solamente necesita que no la molesten y se recuperará sola”, pronunció. (La razón de la pregunta de Sánchez se debió también a que el grupo organizador de la conferencia está elaborando un proyecto llamado “Salvemos las lomas”).

La fuerte correlación entre la cobertura vegetal en este ecosistema y la humedad atmosférica, no permite que la vegetación sea un indicador fidedigno de la salud de una loma, ya que puede crecer mucha vegetación en una loma fuertemente impactada por el hombre gracias a la humedad y viceversa.

Consideramos que estas ideas pueden analizarse tomando como base los trabajos hechos por Juan Torres et al (1981 y 1988). Este investigador junto con otros colaboradores realizó un par de investigaciones en tres áreas de estudio: La loma de Lachay, de Iguanil y de Atiquipa. A continuación mostraremos sus resultados. Asimismo, se presenta una comparación con los trabajos de José Sotomayor y Percy Jiménez (2008), quienes han investigado la loma de Atiquipa ahora en el siglo XXI. Todo lo cual, busca dejar claro que la medición del impacto humano-ambiental en una loma mediante un indicador vegetal no es tarea fácil, pero quizá sea posible aproximarnos a algún resultado significativo.

Medición de la Productividad Primaria en las Lomas

En su primer trabajo, Juan Torres junto a Carlos López Ocaña (1981)[1], estudiaron la productividad primaria de las lomas de Lachay e Iguanil entre los años 1977 a 1979. Posteriormente, entre los años 1988 y 1989, Juan Torres y Carlos Arias investigaron el mismo tema en las lomas de Atiquipa[2].

El método utilizado fue cosechar (arrancar) plantas de un conjunto de parcelas de 1 metro cuadrado en el área de estudio. Estas fueron pesadas y posteriormente calentadas en laboratorio en una estufa a 75°C durante 72 horas hasta retirarle el agua, donde nuevamente fueron pesadas, determinando la cantidad de materia vegetal seca. Con los valores obtenidos, calculaban la producción primaria total de la Loma.

Número de Especies en Lachay e Iguanil

El número de especies en una loma se modifica en función del nivel de humedad existente en un año en curso. En el caso de Iguanil y Lachay, encontramos resultados ciertamente contradictorios con la teoría convencional. Normalmente se indica que un año con baja humedad, supone un aumento de la diversidad vegetal, debido a que en un año de alta humedad, las especies más fuertes se posicionan y desplazan a las xerófitas. Sin embargo, los resultados de Juan Torres, demuestran que en el año húmedo (1977) hubo mayor número de especies que en los años secos (1978-1979). Vamos los siguientes cuadros:

Número de especies “presentes” y en “floración” en las Lomas. Elaborado a partir de Torres et al (1981)

Cuadro 1 – Resultados del año 1977

Cuadro 2 – Resultados del año 1978

Cuadro 3 – Resultados del año 1979

Notaremos que en los años secos (1978-1979) hubo menor número de especies que en el año húmedo (1977). De cualquier modo, este resultado nos revela que las variables físicas y naturales son importantes para modificar el número de especies herbáceas, pero no ocurre lo mismo con los árboles. El número de especies se mantuvo inalterado. Sin embargo, para los propósitos de mensurabilidad del impacto en la loma, el número de especies en si mismo no resulta un buen indicador del impacto humano-ambiental, quizá más útil sea conocer el número de individuos por especie.

Productividad primaria en las Lomas de Lachay e Iguanil

La productividad primaria de este conjunto de lomas disminuyó desde 4 gramos de materia seca vegetal por metro cuadrado al día en 1977, hasta menos de 1 gramo para el año 1979 en promedio. Este último fue un año de baja productividad primaria ecosistémica.

Productividad primaria en las Lomas de Atiquipa

En la loma de Atiquipa, la productividad fue muy baja en opinión de Torres. Incluso utilizó el concepto de los comuneros de la zona, al calificar al año 1988 como “muy malo”. Los resultados se presentan en esta imagen extraída de su publicación.

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Como pueden observar, la productividad primaria solo superó la unidad en setiembre del 88 a una altitud de 900 msnm.

Causa principal: Baja humedad

La principal razón de la baja productividad primaria se debe a la baja humedad. Si bien es cierta la afirmación de Juan Torres respecto a que el hombre es el principal agente negativo para la conservación de la loma, los investigadores no pueden determinar el impacto humano de una loma investigando la productividad primaria de las hierbas de un modo directo:

“… Estas formaciones vienen sufriendo una fuerte presión humana, en las últimas décadas sobre todo, generando un proceso de degradación cada vez más acelerado que amenaza hoy con una posible desaparición de varias de ellas, en especial de su estrato arbóreo que, a su vez, es fundamental en su existencia. De aquí entonces la importancia de la investigación de sus procesos ecológicos en la consecución de un planteamiento de uso y conservación sostenidos de estos importantes ecosistemas costeros”. (Arias y Torres, 1989-1990)

Quienes encontraron un alto nivel de correlación entre la humedad atmosférica y el número de individuos en el cerro Barrera en las lomas de Atiquipa fueron Jimenez y Sotomayor (2008)[3]. El resultado fue de 0.79, por encima de 0.64, el punto convencional para considerar que existe una considerable correlación.

El método de la sucesión vegetal

En otra publicación titulada “Patrones de Sucesión vegetal: Implicancias para la conservación de las Lomas de Atiquipa del Desierto Costero del Sur del Perú” (2008), los mismos autores Jiménez y Sotomayor presentaron los resultados para interpretar el impacto en una loma por medio del estudio de la vegetación, haciendo énfasis, como dice el título, en la sucesión.

El método consiste en estudiar la vegetación que apreciamos en la loma e interpretarla como un momento determinado del ecosistema camino a su climax. En ecología, la idea es conocida. Del mismo modo como cuando se deforesta la selva, y las primeras especies en aparecer son las heliófilas (amantes del sol) y después las ombrófilas (amantes de la sombra), ocurre algo semejante en la loma.

El secreto, entonces, sería identificar cuáles son las especies que aparecen tras una perturbación, de tal manera que esas especies serían el indicador del impacto en la loma. Un impacto que, en este sentido, sería mensurable espacial y temporalmente. De tal manera que, aun cuando la loma se aprecie “verde”, sabremos si está impactada o no.

A decir de los autores, en el cerro Lagunillas que se encuentra en la loma de Atiquipa, la presencia de las especies vegetales C. australis y N. physalodes. son muestra de la perturbación que ha sufrido esta zona. Mientras en el cerro Barrera se presentan 4 especies de áreas perturbadas.

Lea un extracto del texto de Jiménez y Sotomayor. Extraído de “Ecología Aplicada” – UNALM

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Conclusión

Los trabajos sobre productividad primaria y número de especies son importantes y necesarios. Sin embargo, resulta complicado determinar el impacto humano-ambiental de un ecosistema de loma estudiando la productividad herbácea, ya que el valor que adquiera depende de la humedad, tanto como de las actividades humanas. Por ello, resulta interesante saber que existe una manera de estimar el impacto de una loma por medio de la presencia-ausencia de especies propias de ecosistemas perturbados, que, en este caso, no corresponden al climax de una loma. A pesar de ello, habría que consultar esta información con los especialistas para definir mejor cuál es el método más apropiado para estimar el impacto de una loma centrándonos en la población herbácea.