Inventario y Clasificación de Humedales
 
 

La importancia de un inventario y clasificación de humedales

Los Humedales han sido recientemente reconocidos como los ecosistemas más productivos en la Tierra, por la gran diversidad de especies de fauna silvestre que dependen de este hábitat para satisfacer parte o la totalidad de su ciclo biológico; por la diversidad de plantas que coexisten dentro o adyacentes a estos ecosistemas; por su calidad de fuentes de transformación de una multitud de desechos químicos y biológicos; por su capacidad de absorción y remoción de contaminantes; por su capacidad de servir como zonas de amortiguamiento a inundaciones en la zonas costeras; por su capacidad de producción de nutrientes que favorecen la productividad pesquera; por su calidad de componente crítico de nuestra infraestructura física y natural; y por la importancia que tienen para el hombre como fuente abastecedora de agua para beber.

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 cuanto 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, utilizando como base la Clasificación de Humedales y Hábitats de Aguas Profundas, del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (Cowardin, 1979). Esta clasificación fue utilizada, ya que es el mismo esquema de clasificación utilizado en los Estados Unidos desde hace ya mas de 20 años, 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.

Para el desarrollo de este proyecto, se decidió utilizar el sistema de clasificación desarrollado por Cowardin en 1971, en conjunto con la utilización de Imágenes de Satélite Landsat TM. Las imágenes de satélite, son sistemas utilizados recurrentemente en los últimos años en estudios relacionados al manejo y conservación de recursos naturales y por otro lado son un instrumento que permite evaluar de manera sistemática, a una escala de trabajo bastante amplia las áreas de estudio, de tal manera que permite analizar grandes extensiones de terreno en una sola imagen, a un costo relativamente bajo, 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 ¨Landsat TM¨

Las imágenes que se están utilizando para la elaboración de esta clasificación provienen del satélite Landsat 5, el cual se encuentra girando en una órbita alrededor de la tierra a una altura aproximada de 705 km y cubre la tierra después de 233 órbitas en un lapso de 16 días. Está equipado con sensores especiales que registran la energía electromagnética que es absorbida o reflejada por los diferentes cuerpos que se encuentran sobre la tierra, en áreas tan pequeñas como 28 * 28 m. A estas pequeñas porciones de tierra se les denomina pixel, y se consideran el elemento más pequeño que forma una imagen. Cada imagen mide 175 * 180 km cubriendo un área total de 3.2 millones de hectáreas.

Este satélite cuenta con dos tipos de sensores, uno de ellos es el de Mapeo Temático (TM), el cual puede registrar la radiación para cada pixel en siete diferentes rangos de longitud de onda dentro del espectro electromagnético. Esta información es procesada para transformar estas medidas de radiación en una imagen visual. El sensor TM tiene la capacidad de cubrir las necesidades de información de muchas de las aplicaciones de los Sistemas de Información Geográfica para áreas extensas.

Para extraer información sobre los humedales a partir de imágenes de satélite Landsat TM, es necesario llevar a cabo varios procedimientos. Hay cuatro pasos principales para obtener información sobre hábitat de imágenes digitales. Estos pasos incluyen 1) reducción de datos/preprocesado, 2) clasificación de la imagen, 3) generación de una base de datos estadística para cada tipo de cobertura y 4) generación de mapas (postprocesado).

Preprocesado:
El preprocesado incluye la preparación y georeferenciación de la imagen. Al recibir una imagen, se cargan las seis bandas (no se utiliza la banda térmica) a un archivo de datos (aproximadamente 250-300 megabytes) y se revisa que no presente errores en los valores de la información. Una vez terminada la revisión y corrección de la imagen, ésta es clasificada. La clasificación es un proceso en el que se reduce dimensionalmente los datos originales, conservando el máximo contenido de información. Estos procesos incluyen la generación de histogramas, análisis de componentes principales, colección estadística de clases, clasificación de máxima semejanza y la creación de una tabla de colores.

Clasificación de la imagen:
Este procedimiento se utiliza para mejorar la interpretabilidad de la imagen. La clasificación se puede ver como una técnica de reducción de datos, reduciéndolos de varias bandas (típicamente seis) de información con datos originales, a una imagen clasificada de una sola banda. La clasificación de la imagen puede ser supervisada o no supervisada. En la clasificación supervisada, se colectan estadísticas de entrenamiento antes de llevar a cabo la clasificación, de tal manera que la imagen clasificada resultante directamente tiene un significado. Este tipo de clasificación requiere de una recolección de datos de campo extensiva para definir las estadísticas de entrenamiento. En una clasificación no supervisada, se sustituye la colección de estadísticas de entrenamiento por una colección estadística automatizada. Existe una gran variedad de diferentes procesos para llevar a cabo esta función. Cuando se utiliza un enfoque no supervisado es necesario agrupar o asignar las clases espectrales resultantes en las clases de información a las que corresponden.

Utilizando información de campo y una estación de trabajo de cómputo, se realiza una combinación de una clasificación no-supervisada y una supervisada que es utilizada para clasificar la imagen y determinar cual clase espectral representa cierto tipo de hábitat. Utilizando este procedimiento, la clasificación para cada pixel de toda la imagen es revisada, ya que es muy común que una clase espectral represente una clase de información en una región y otra clase de información en otra región. Para evitar en la medida de lo posible el caer en este tipo de errores, que nos haría incurrir en una clasificación errónea de las imágenes, es sumamente importante la verificación en campo, cuyo objetivo es ir a los diferentes lugares que representan una confusión espectral, para después con la información recopilada, asignarles a dichas áreas la clase de información adecuada a la que corresponden.

Postprocesado:
Una vez clasificadas las imágenes, se produce una variedad de mapas y bases de datos. Antes de llegar a la producción de la base de datos y cartografía final de los humedales de cada área de estudio, se tiene que pasar a través de los siguientes pasos: (1) trabajo de campo, (2) interpretación de las imágenes, (3) revisión de otra información existente sobre los humedales del área bajo estudio, (4) control en la calidad de la clasificación para que haya consistencia a nivel nacional, (5) revisión de la clasificación por instituciones locales y finalmente (6) producción de los mapas y creación de la base de datos.

Productos generados para México.
Los productos generados mediante esta clasificación son los siguientes:

a. Mapas a color impresos a escala 1:250,000 y 1:50,000, utilizando las bandas 3, 5, 4 de Landsat TM, asemejando una fotografía infrarroja.

b. Mapas a color de los Humedales y Tierras Altas a escala 1:50,000, representando la Clasificación de Humedales de DUMAC.

c. Base de datos conteniendo la información para cada polígono de humedales y tierras altas en cuanto a localización, área total, perímetro, clase a la que pertenece, índice de forma, etc. La base de datos proporciona la información tanto para un polígono determinado, dependiendo de su número de identificación, así como el total de una clase ya sea por mapa o en toda la imagen.


Mapa Escala 1:50,000
Laguna San Ignacio G12A53 INEGI

Mapa Escala 1:50,000 Laguna San Ignacio G12A53 DUMAC, 1995 P36R42

Mapa Escala 1:50,000 Laguna San Ignacio G12A53 Clasificación de Humedales

Mapa Escala 1:50,000 Laguna San Ignacio G12A53 Polígonos de Humedales y Tierras Altas

NOTA: Los mapas que se producen están diseñados de tal manera que cubren la misma área y tienen el mismo nombre y número de mapa que las cartas editadas por el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) en las escalas 1:250,000 y 1:50,000. Sistema de clasificación.

Sistema de clasificación.
DUMAC desarrolló esta clasificación tomando como base el Sistema de Clasificación de Humedales y de Hábitats de Aguas Profundas de Cowardin (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.

Cowardin et al. (1979) define los humedales como las áreas en donde la saturación con agua es el factor dominante que determina la naturaleza del desarrollo del suelo y del tipo de comunidades de plantas y animales que viven en el suelo o en su superficie.

La característica que todos los humedales comparten, es que el suelo o el sustrato está al menos periódicamente saturado o cubierto con agua. Los humedales son áreas de transición entre los sistemas acuáticos y terrestres, en donde el nivel freático usualmente está a nivel de superficie o cerca de ésta, o la superficie está cubierta por aguas someras.

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 medios 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 que los organismos dominantes se desarrollan (Cowardin et al, 1979).

Niveles de clasificación.
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 denominamos 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).

Dentro de esta clasificación se consideran seis sistemas, de los cuales cinco corresponden a los diferentes cuerpos de agua: Marino, Estuarino, Lacustre, Palustre y Riberino; y un sexto sistema correspondiente a Tierras Altas.
   
 


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