Google Earth, una herramienta costo-efectiva para el mapeo de Manglares

Google Earth, una herramienta
costo-efectiva para el mapeo de Manglares

 

¿Qué son los manglares y cuál es su importancia?

Los bosques de manglar son ecosistemas costeros formados por árboles y arbustos que viven en la zona intermareal a lo largo de las costas, ríos y estuarios en zonas tropicales y subtropicales. Se encuentran en zonas con poco oleaje y prefieren los fondos blandos, aunque en Galápagos también los encontramos en rocas de lava. Pueden ocupar desde una estrecha franja costera de unos pocos metros de ancho a bosques de miles o millones de hectáreas como los Sundarbans en Bangladesh e India donde llegan a penetrar 80 km tierra adentro1.  La particularidad de los manglares es que son capaces de tolerar altos niveles de salinidad, viven en aguas hasta 100 veces más saladas de lo que cualquier planta puede soportar2. Esto es posible gracias a sus increíbles adaptaciones evolutivas:

  • Son capaces de filtrar el agua del mar y el exceso de sal se excreta por las hojas.
  • Acumulan agua en sus hojas, las cuales están recubiertas de cera  para minimizar la evaporación.
  • Poseen raíces aéreas o llamados también pneumatóforos, que, además de estabilizar la planta en suelos blandos como arena o arcilla, captan oxígeno en marea baja. Sin oxígeno, la planta se ahogaría.

De esta manera, los manglares se han convertido en el vínculo entre los sistemas marinos y terrestres 1, constituyendo un edén de abundante biodiversidad.

foto-manglar.jpgLos Manglares de Galápagos son hogar de varias especies que los habitan arriba y abajo del agua. (Foto por Nicolás Moity/FCD)

A nivel global existen 73 especies y subespecies de manglar aunque en Galápagos sólo podemos encontrar 4: mangle botón, mangle blanco, mangle negro y mangle rojo. A pesar de que sólo cubren el 0.12% de la superficie terrestre, son ecosistemas extremadamente importantes, se estima que generan al menos US$1,6 billones en servicios ecosistémicos a nivel global por año 3. Los manglares son uno de los ecosistemas más productivos del planeta, capturan más carbono por unidad de superficie que otros bosques tropicales 4, son hábitat para especies terrestres como el pinzón de manglar 5, son zona de guardería para especies comerciales importantes como los pargos, tienen gran valor escénico y son el escudo de protección frente a riesgos costeros como tsunamis 4,6. A pesar de su importancia, los bosques de manglar están disminuyendo de una manera alarmante y se estima que pueden desaparecer en 100 años 7,8. Las principales razones de esta pérdida es la tala de manglares para la siembra de peces y camarones, la obtención de leña, la agricultura, el desarrollo costero, la contaminación y el turismo8. Además, los manglares de todas las costas del mundo están amenazados por el incremento del nivel del mar. Sin embargo, gracias a la estricta protección que tiene Galápagos desde 1959, la industria camaronera y de pesca no están presentes en el archipiélago; su tala para la obtención de leña también está totalmente prohibida.

Debido a la importancia de este ecosistema, la Fundación Charles Darwin en colaboración con SCRIPPS Insitution of Oceanography- Universidad de California San Diego, y con el apoyo de la Dirección del Parque Nacional Galápagos, inició un proyecto para estimar los servicios ecosistémicos de los bosques de manglar en Galápagos.

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¿Qué hicimos y por qué lo hicimos?

Necesitábamos visitar los principales manglares de Galápagos para estudiar que peces utilizan la protección de este ecosistema para crecer. Durante la planificación del viaje pudimos ver que los mapas de manglares existentes eran erróneos. Muchos manglares no aparecían y otros estaban mal ubicados, lo que nos hizo perder tiempo de trabajo de campo y nos imposibilitó planificar bien el viaje.

Al no tener buenas imágenes satelitales de Galápagos, pensamos en utilizar las imágenes de sensores remotos de alta resolución de acceso libre del programa Google Earth (GE) para obtener un nuevo mapa actualizado de los manglares del archipiélago. La pregunta era, ¿sería válido utilizar GE para mapear manglares en islas volcánicas? Fue ahí cuando nos preguntamos la validez de usar las imágenes de alta resolución de GE para mapear bosques de manglar en islas volcánicas tropicales y subtropicales tomando a Galápagos como caso de estudio.

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Resultados Principales

Desarrollamos una metodología para identificar y delimitar las manchas de manglar de las costas volcánicas de Galápagos mediante el análisis de imágenes de GE así como para validar los resultados. Nuestro estudio demuestra que los manglares ocupan 3690 hectáreas en Galápagos y que el 85% de las manchas reconocidas se ajustan perfectamente a la imagen de GE. También comprobamos en campo que más de un 90% de las manchas de manglar reconocidas con GE corresponden realmente al bosque de manglar. El mapa resultante tiene una escala estimada en 1:2500 ± 125 (1 cm en el mapa corresponde a 25 m en la realidad).

Haciendo una comparación con los mapas anteriores, observamos que la estimación del área y localización de las manchas de manglar de estos era errónea. Además, elaboramos unas métricas para cuantificar el nivel de detalle del mapeo gracias al cálculo de la complejidad del nuevo mapeo de manglar, el cual resultó ser más de 20 veces superior a los mapas anteriores. 

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Los polígonos de este estudio (amarillo) son más precisos y complejos que los de los mapas anteriores. Reflejan la realidad de la distribución de los manglares en Galápagos.

Determinamos que el 35% de la línea de costa de Galápagos está cubierta por bosques de manglar. En total, aproximadamente 700 km de costa quedan protegidos por manglares.

Nuestros datos validan la hipótesis de que GE es útil para mapear los bosques de manglar en las islas volcánicas tropicales y subtropicales, por lo que recomendamos su uso. Además, al ser imágenes que se pueden obtener de manera gratuita, este método es particularmente útil para mapear áreas naturales en países en vías de desarrollo y áreas protegidas con recursos limitados como el Parque Nacional Galápagos.

Hicimos un análisis costo-beneficio comparando el mapeo de manglar con GE versus utilizar imágenes satelitales de resolución similar u obtener imágenes por medio de vuelos de dron por todas las costas de las islas. Utilizar GE demuestra ser mucho más efectivo (entre más de un 400 y un 35 000% más barato) que otras opciones para obtener resultados similares. Los mapas obtenidos con dron serían más precisos, pero la huella de carbono para obtener la información sería alta ya que requiere el apoyo de un barco para tener acceso a todas las islas. 

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Análisis del costo del mapeo de manglares en Galápagos mediante distintas tecnologías de obtención de imágenes por teledetección: Dron, vehículo aéreo no tripulado; Digital Globe, imágenes satelitales de muy alta resolución y cobertura global; Google Earth, programa de acceso libre que ofrece la visualización de imágenes de sensores remotos de alta resolución y cobertura global.

El mapeo de manglares es fundamental ya que la información que nos proporciona puede ser muy útil para estudios de pesquerías, secuestro de carbono, servicios ecosistémicos, biodiversidad, conservación, restauración, turismo, protección costera y cambio climático. El mapeo de manglares también es fundamental para generar una línea base para el análisis de series temporales con fines de vigilancia, la investigación sobre la dinámica de los manglares y las relaciones con los factores biofísicos para entender las respuestas a los mismos, por ejemplo el cambio climático.

Referencias

  1. Hogarth, P. J. The Biology of Mangroves and Seagrasses. (Oxford University Press, 2015).
  2. Ball, M. C. & Pidsley, S. M. Growth Responses to Salinity in Relation to Distribution of Two Mangrove Species, Sonneratia alba and S. lanceolata, in Northern Australia. Funct. Ecol. 9, 77–85 (1995).
  3. Costanza, R. et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature 387, 253–260 (1997).
  4. Donato, D. C. et al. Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics. Nat. Geosci. 4, 293–297 (2011).
  5. Dvorak, M., Vargas, H., Fessl, B. & Tebbich, S. On the verge of extinction: a survey of the mangrove finch Cactospiza heliobates and its habitat on the Galápagos Islands. Oryx 38, 171–179 (2004).
  6.  Alongi, D. M. Mangrove forests: resilience, protection from tsunamis, and responses to global climate change. Estuar. Coast. Shelf Sci. 76, 1–13 (2008).
  7. Duke, N. C. et al. A world without mangroves? Science 317, 41–42 (2007).
  8. Polidoro, B. A. et al. The loss of species: mangrove extinction risk and geographic areas of global concern. PloS One 5, e10095 (2010).