Cuando Stephanie Spera habla sobre el trabajo del Equipo de Ciencias Aplicadas que lidera, sobre “La cuantificación de los efectos de los cambios en los bosques sobre la provisión y regulación de los servicios ecosistémicos” en el suroccidente de la Amazonia, ella destaca dos motivos: el primero, de carácter biofísico, consiste en contribuir a prevenir que la Amazonia alcance un punto crítico, lo cual significaría un posible daño irreversible a la cuenca hidrográfica más grande del mundo, que comprende cerca de la mitad de las reservas de carbono en el trópico. El segundo motivo se relaciona con los 33 millones de personas, entre ellos 1,5 millones de indígenas de 358 grupos diferentes, cuyos medios de subsistencia dependen de los servicios ecosistémicos que reciben de la cuenca del Amazonas.
Ilustración a la derecha: Distribución ideal de los servicios ecosistémicos De Ruth de Fries et al. 2004; Foley et al 2007.
En función de dicha motivación, Stephanie y su equipo persiguen dos líneas interconectadas de trabajo. Por una parte, buscan comprender mejor los efectos del uso del suelo y cambios en la cobertura del suelo derivados de la construcción de carreteras y la conectividad en esta región transfronteriza. Por otra parte, generan mapas y productos que indican áreas potencialmente impactadas, los cuales pueden entregar a las comunidades locales.
“El Programa de Ciencia Aplicada de la NASA y SERVIR-Amazonia nos brinda la oportunidad perfecta para trabajar en la intersección entre ciencia, tecnología e Innovación, lo cual nos permite convertir los datos en herramientas útiles para el desarrollo”, comenta Stephanie. “Nuestro deseo es facilitar que los encargados de la planificación y toma de decisiones y la ciudadanía de Acre y Ucayali, incluidas comunidades indígenas y tradicionales de las vertientes de la Sierra del Divisor, Yuruá y Purús, comprendan mejor las disyuntivas que se presentan entre actividades de desarrollo y servicios ecosistémicos”.
Efectos negativos de la tala de bosques
Recientemente, la estrella de Hollywood y activista medioambiental Leonardo DiCaprio se sumó a las voces que están alertando sobre el daño que ocasiona la construcción ilegal de carreteras en Ucayali y hacen un llamado a la acción (vea la publicación en Instagram).
De hecho, en el área transfronteriza de estudio de Spera, entre Brasil (Acre) y Perú (Ucayali), la tala y degradación local y regional de bosques está afectando el suministro hídrico y la regulación de los servicios ecosistémicos. La construcción planificada de un corredor transfronterizo de transporte entre Pucallpa, Ucayali, y Cruzeiro do Sul, Acre, aumentaría la tala y la degradación. La construcción planificada de otras carreteras también podría afectar los servicios ecosistémicos hidrológicos, con un efecto cascada sobre recursos naturales, resiliencia a desastres, áreas de conservación, biodiversidad y comunidades indígenas de la región. La deforestación y la degradación de bosques están relacionadas con un sinnúmero de consecuencias ambientales negativas, como reducción de la biodiversidad, índices de evapotranspiración, aumentos en la temperatura, duración de la época seca, caudal del agua, ocurrencia de incendios y emisiones de CO2.
Lo que dicen los algoritmos
Yunuen
Yunuen Reygadas es estudiante de postdoctorado con un PhD en Geografía de la Universidad de Richmond y forma parte del Equipo de Ciencias Aplicadas. Una publicación reciente de acceso abierto, en la que fue coautora con Spera, Salisbury y miembros del equipo de SERVIR-Amazonia, señala las dinámicas en el cambio en el uso del suelo que se han dado en esta remota región transfronteriza en las últimas dos décadas. También resume las disyuntivas entre algoritmos de código abierto y de mapeo de la perturbación en los bosques con Landsat, para facilitar que los actores interesados comprendan mejor cuál algoritmo se adapta más al área de estudio del usuario y al objetivo de investigación.
Mediante el uso de Google Earth Engine, el equipo comparó el desempeño de tres algoritmos –Detección de Degradación Continua (CODED, por sus siglas en inglés), Detección de tendencias en la perturbación y recuperación basada en Landsat (LandTrendr) y Detección de Perturbaciones de Series de Tiempo Multivariadas (MTDD, por sus siglas en inglés)– para detectar y caracterizar perturbaciones en los bosques durante el periodo 2000-2020. En general, los resultados de todos los algoritmos coincidieron con los datos de referencia: las precisiones generales fueron 94 % (± 0,6 % LandTrendr), 95 % (±0,6 % MTDD) y 96 % (± 0,6 % CODED). Aunque los mapas generados muestran patrones espaciales similares, a menudo difieren en la magnitud específica de la perturbación. CODED funciona bien para la captura de perturbaciones asociadas con carreteras; MTDD ofrece mayor ventaja en la captura de parches enteros de perturbación y LandTrendr sobresale tanto en cuanto a su facilidad de manejo como al rango de opciones de presentación del producto. Concluyen que sería incorrecto asumir que algún algoritmo es preciso; en cambio, describen las fortalezas y las debilidades de cada algoritmo para ofrecer al usuario una idea de qué algoritmo podría funcionar mejor en escenarios específicos.
El análisis complementario por parte de otros miembros del grupo de investigación de Spera, que incluye al Asistente de Investigación Scott LaRocca, sobre datos de estaciones meteorológicas a lo largo de Ucayali y Acre muestra que las temperaturas máximas están aumentando. Actualmente el equipo está trabajando en comprender la forma en que las perturbaciones de bosques que se mapearon contribuyen a producir cambios en los servicios ecosistémicos, como precipitación, evapotranspiración y temperatura de la superficie del suelo. Los resultados preliminares demuestran que existe una reducción general anual en los índices de evapotranspiración, derivada de las perturbaciones en los bosques (especialmente de la deforestación) a lo largo del periodo de estudio. Por ejemplo, durante 2003, las áreas deforestadas transpiraron alrededor de 6 % menos que el bosque intacto; para 2020, dicha diferencia se había ampliado a 16 %. Las perturbaciones en los bosques de Acre y Ucayali entre 2003 y 2020 corresponden a la pérdida de 37 km3 de agua. .
Condiciones forestales (Reygadas et al., 2021) frente a Evapotranspiración (https://earlywarning.usgs.gov/fews/product/460) en el suroccidente de la Amazonia entre 2003 y 2020.
Una mejor retribución
El equipo de Stephanie está decidido a colaborar con diferentes grupos de usuarios y llegar a un público extenso con su investigación.
El primer lugar lo ocupan las comunidades indígenas que viven en el área transfronteriza. El coinvestigador David Salisbury, Profesor Asociado de Geografía y Medio Ambiente en la Universidad de Richmond, ha estado colaborando con socios locales y organizaciones de pueblos indígenas por más de una década. A través de talleres y reuniones, ha documentado con ellos los cambios que se han dado en sus medios de subsistencia: precipitaciones y caudales menos predecibles, suelos más secos, aumento de las temperaturas del aire y un bosque menos húmedo. En noviembre, David Salisbury se reunió con actores locales de las oficinas gubernamentales, así como organizaciones y comunidades indígenas de Ucayali y Acre, para presentarles el análisis en un mapa físico y en formato de cartel. Las comunidades indígenas y sus organizaciones están preocupadas por la forma en que la construcción de carreteras afectará a sus comunidades, bosques y servicios ecosistémicos y utilizan dichos mapas para discutir retos, impactos y posibles soluciones. Conozca más sobre la perspectiva de las comunidades en cuanto a los proyectos de construcción de carreteras (en español). Durante su visita, Salisbury distribuyó 40 carteles y 76 mapas y los discutió con dos oficinas gubernamentales de Ucayali, tres asociaciones indígenas, tres comunidades indígenas, una universidad, un congreso indígena internacional y la sede principal de un parque nacional..
Mujeres Indígenas y David Salisbury utilizan un póster de ABSAT NASA SERVIR para discutir la importancia del liderazgo femenino en salud, educación y medio ambiente, en el contexto de una carretera que amenaza a su comunidad indígena. Noviembre de 2021.
Fortalecer las capacidades de SIG de los actores nacionales ha sido el objetivo de Yunuen, quien en 2021 impartió dos sesiones de dos días en español, sobre cómo utilizar Google Earth Engine (GEE) para mapear la degradación del bosque con algoritmos basados en Landsat. El equipo escribió todo el código en GEE con la intención de compartirlo con los actores interesados. Los participantes procedían de organizaciones socias de SERVIR-Amazonia en Colombia, Perú, Brasil y Ecuador.
El equipo también efectúa reuniones mensuales con un grupo grande y diverso de partes interesadas, donde se discuten los últimos avances de la implementación del proyecto, para que responda a los intereses de dichos actores y para fortalecer las capacidades de sus organizaciones socias.
Por último, este proyecto del Equipo de Ciencia Aplicada brinda un sinnúmero de oportunidades a estudiantes de la Universidad de Richmond, donde actualmente hay nueve estudiantes universitarios que participan en esta investigación. Por ejemplo, dos estudiantes destacadas del equipo, Tereza Hernández y Lindsey Barnard, analizaron la retórica de las publicaciones de Facebook y Twitter relacionadas con el desarrollo de carreteras en Perú y Brasil y encontraron que los que apoyan la construcción de carreteras en las tierras fronterizas de la Amazonia, en realidad no viven en las áreas donde tendrán lugar. Ellas presentarán este trabajo en la Conferencia de Geógrafos Latinoamericanos en enero. Además, recientemente Stephanie ganó el Premio H. Hiter Harris III a la Excelencia en Tecnología Educativa de la Fundación de Escuelas Superiores Independientes de Virginia. Ella experimenta constantemente con nuevos enfoques para mejorar el aprendizaje de los estudiantes, como se evidencia en el lanzamiento de su reciente serie de pódcast “Cómo llegamos aquí”, la cual conduce junto con su colega, la Dra. Rachel Lupien. El pódcast, dirigido a estudiantes de secundaria, preuniversitarios y universitarios, se centra en conversar con personas que han hallado una manera de usar sus talentos para combatir el cambio climático, con el fin de inspirar a otros a hacer lo mismo.
Próximos pasos
Durante su último año de implementación, el equipo mantendrá su sitio web, donde publican sus mapas y análisis en inglés, español y portugués, y también perfeccionarán su análisis de servicios ecosistémicos en áreas perturbadas. Planifican crear un geodashboard de acceso abierto que proporcionará a los usuarios todos los datos recopilados y generados a lo largo de la implementación de este proyecto, además de permitirles visualizar las disyuntivas entre perturbaciones en los bosques y variables ambientales, como temperatura, precipitación y evapotranspiración.
Por último, si la COVID-19 lo permite, el proyecto culminará con un taller con actores indígenas, en el que los miembros del equipo se reunirán, discutirán hallazgos y desarrollarán capacidades.
Acceda a la presentación de Stephanie Spera en la Semana de Ciencia Aplicada de la NASA en agosto de 2021
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