Inventario de Humedales

A pesar de todas las funciones, valores y beneficios que se generan para el hombre y que en los últimos años se le han otorgado y reconocido a los humedales, éstos se encuentran entre los ecosistemas más amenazados del mundo por diferentes causas, la mayoría de ellas relacionadas a actividades de origen antropogénico, como lo son: la contaminación, modificación de los patrones hidrológicos, modificación para su explotación excesiva o como resultado de su drenado para destinarlos a otros usos, entre otros. Hay países que incluso han destruido o modificado del 50 al 80% de sus humedales naturales, con el consecuente colapso de las especies que dependen de estos ecosistemas para su supervivencia. Aún en estas fechas existe un total desconocimiento de la importancia de estas áreas, ya que todavía se les considera áreas improductivas, criaderos de mosquitos nocivos a la salud humana, por ende, solamente se ven como áreas de oportunidad para el desarrollo urbano o industrial.

Los humedales tanto como el resto de los recursos naturales, merece una atención especial y particular dentro de la política nacional de cada país, que reconozca sus valores y establezca políticas y procedimientos que atiendan las necesidades mínimas que se deben de cubrir, para garantizar su conservación.

Esta política debe de estar fincada en información actualizada que apoye el establecimiento de programas destinados a manejar con bases reales los humedales a nivel regional y nacional, debiendo de considerar, primeramente, la definición de los distintos tipos de humedales que existen en el área (clasificación) y paralelamente determinar su extensión y distribución (inventario). Esto basado en la premisa de que no podemos conservar algo que no conocemos, ni podemos manejar sustentablemente, algo de lo cual ignoramos cuánto tenemos.

Clasificación de Humedales

Hoy en día, gracias al reconocimiento del “valor” que tienen los humedales, se ha llevado a la búsqueda de clasificaciones de estas áreas que puedan servir de base para apoyar programas de protección y manejo de estos ecosistemas. Como con cualquier otra técnica, las clasificaciones e inventarios son valiosos, sólo si el usuario está consciente del alcance y las limitaciones que puede tener una herramienta de este tipo.

DUMAC inició el proyecto de Inventario y Clasificación de Humedales en México desde 1991, tomando como base el Sistema de Clasificación de Humedales y de Hábitats de Aguas Profundas de Cowardin et al. (1979), utilizado por el Programa Nacional de Inventario de Humedales del Departamento de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos, al cual se le hicieron algunas modificaciones de acuerdo a las necesidades que se presentaron para México. Esta clasificación fue utilizada, ya que es el mismo esquema de clasificación utilizado en los Estados Unidos desde hace décadas, por lo que al tener un sistema de clasificación de estos recursos bajo el mismo esquema, se obtienen muchos beneficios en la modelación de grandes espacios o eco-regiones compartidas por ambos países, para la conservación y manejo de estos recursos.

La estructura de esta clasificación es jerárquica y se subdivide de acuerdo al régimen hidrológico y al tipo de vegetación presente, progresando de los niveles más generales, tales como los Sistemas y Subsistemas, hasta llegar a categorías más específicas a las que se denominan Clases. El término SISTEMA se refiere a un complejo de tipos de hábitats que comparten la influencia de factores hidrológicos, geomorfológicos o biológicos similares. El SUBSISTEMA se refiere al régimen hidrológico, y la CLASE describe la apariencia general del hábitat en términos de vegetación dominante, fisiografía del sustrato o uso del suelo en el caso de tierras altas (Cowardin et al, 1979).

Tradicionalmente el término humedal no incluye los hábitats de aguas profundas, pero para propósitos de esta clasificación, ambos han sido considerados por la relación que guarda uno con respecto al otro. Los hábitats de aguas profundas incluyen las tierras permanentemente inundadas que yacen por debajo del límite de aguas profundas de los humedales. Incluye todos los ambientes en donde el agua superficial es permanente y frecuentemente profunda, por lo que el agua, más que el aire, es el principal medio dentro del cual los organismos dominantes se desarrollan (Cowardin et al., 1979).

El esquema de clasificación incluye cinco sistemas presentes en México: (1) Marino, (2) Estuarino, (3) Lacustre, (4) Palustre y (5) Riberino.

Para el desarrollo del inventario de humedales, se emplearon técnicas de percepción remota teniendo como insumo principal las imágenes de satélite LANDSAT. Éstas son empleadas de manera recurrente en estudios relacionados al manejo y conservación de recursos naturales, ya que son un instrumento de fácil acceso que permite evaluar de manera sistemática grandes extensiones de terreno, lo cual favorece su aplicación sobre todo en áreas como en las de México en donde los humedales, sobre todo los que se encuentran ubicados en las zonas costeras, tienen extensiones mayores a 50,000 ha.

Características Generales de las Imágenes de Satélite

Para la realización del Inventario y Clasificación de Humedales, DUMAC desarrolló una metodología estandarizada que utiliza como insumo principal las imágenes LANDSAT. Han sido utilizadas en sus diferentes versiones, tales como LANDSAT 4, 5 y 8; no obstante, también han sido requeridas imágenes de satélite alternativas como las ASTER, aunque en menor proporción.

Los satélites LANDSAT orbitan a una altitud de 705 km y cubren la superficie de la tierra en ciclos de 16 días. Están equipados con sensores especiales TM (LANDSAT 4 y 5) y OLI (LANDSAT 8) que registran la energía radiométrica reflejada por los diferentes cuerpos que se encuentran sobre la tierra, en áreas de 30 x 30 m. A estas pequeñas porciones, en las imágenes se les denomina pixel, y se consideran el elemento más pequeño que forma una imagen. Cada imagen mide 170 x 185 Km cubriendo un área aproximada de tres millones de hectáreas.

Proceso para la Clasificación de Humedales Utilizando Percepción Remota

El procedimiento para obtener información sobre la cobertura de humedales a partir de imágenes de satélite se compone de las siguientes etapas: 1) Pre procesamiento, 2) Verificación de campo y 3) Clasificación.

1) Preprocesado

Las imágenes descargadas se encuentran de forma nativa en formato TIFF (TaggedImage File Format). Para iniciar con el tratamiento de las imágenes, se agrupan determinado grupo de bandas en un archivo denominado LayerStack, mismo que posteriormente se somete a un proceso de clasificación no supervisada. Así mismo, se utiliza el procedimiento de algebra de mapas para generar el Índice Normalizado para Diferencia de Vegetación (NDVI) utilizando las bandas 4 (Roja) y 5 (Infrarrojo cercano). Sobre ambos archivos se realiza el análisis de las imágenes para determinar las clases de humedales presentes.

2) Verificación de Campo

La verificación de campo es uno de los pasos centrales durante el proceso de clasificación de humedales. Esta se basa en las áreas de interés que se identifican durante un proceso previo de análisis de la imagen a través de una clasificación no supervisada.

La verificación en campo sobre las áreas de interés, permite la recolección de información para una firma espectral determinada, la cual se puede tomar como referencia para clasificar otras zonas con un alto grado de precisión y certidumbre.

La identificación de firmas espectrales permite discriminar las diferentes coberturas entre tierras altas y humedales, así como la diferenciación de firmas espectrales entre clases de humedales, como por ejemplo manglares y selvas inundables, vegetación emergente y vegetación acuática, entre otros.

Actividades de verificación de campo

3) Clasificación de Imágenes

El proceso de clasificación de imágenes de satélite consiste en la reducción de todos los datos que integran la combinación de bandas, a una sola imagen clasificada de una sola banda.

DUMAC realiza una combinación de técnicas de Clasificación Supervisada y No Supervisada para clasificar las imágenes y determinar qué clase espectral representa cierto tipo de humedal. De esta forma, con base en las áreas de interés identificadas en campo se elabora una base de datos con la información puntual de todos los sistemas de humedales verificados, esta base es el insumo principal para el proceso de clasificación final de las imágenes de satélite.

El resultado de las clasificaciones se categoriza en grupos, sobre los cuales el intérprete asigna una clase de humedales según la descripción del Sistema de Clasificación de Cowardin et al. (1979) adaptado para México

Debido a que algunas áreas presentan problemas en la separación espectral de los datos, se realizan verificaciones de campo complementarias a sitios específicos, aunado a una posterior edición manual basada en el conocimiento del intérprete sobre el área, las notas del trabajo de campo, imágenes aéreas, cartas temáticas u otro tipo de información confiable. En este punto se invierte una cantidad de tiempo considerable, ya que la clasificación se realiza a nivel pixel.

Finalmente, la unión de los diferentes archivos de cada una de las imágenes clasificadas conforma el mosaico nacional, mismo que se somete a una prueba de exactitud para evaluar la confiabilidad de la clasificación resultante. A partir del mosaico nacional y la base de datos asociada, es que pueden extraerse diversos datos estadísticos y productos cartográficos.