Detección satelital y descripción de patrones de vegetación en islas del Paraná medio.
Zuleica, MARCHETTI 1 y Pablo ACEÑOLAZA 1,2
1CICyTTP-CONICET. Matteri y España (3105) Diamante, Entre Ríos
2FCA-UNER Oro Verde, Entre Ríos. E-mail: acenolaza@gmail.com
Abstract: SATELLITE DETECTION AND DESCRIPTION OF VEGETATION PATTERNS IN MIDDLE PARANA RIVER ISLANDS. Vegetation distribution in floodplain islands is defines mainly by its‘ topographic pattern, consequently its flooding pattern and regime. “El Chapetón” is a group of characteristics islands of Middle Paraná River floodplain, and was selected for this study. The main objective of this work is to detect and describe vegetation units using remote sensing. The classification of the image allows us to establish 7 land cover classes, 4 of them correspond to vegetation units. Area of each unit was calculated. The analysis of floristic data shows us higher heterogeneity than what was observed in the digital analysis. Eight units were described: “old simple forest”, “young simple forest”, “mixed forest”, “lagoon vegetation”, “canutillar-cataizal community”, “madrejones community”, “Intermediate environments vegetation” and “grassland”. It was observed that there is a partial correspondence between the units detected by spectral classification and those obtained during field work this could be explained due to the different scale of work.
Key words: vegetation units - Satellite detection - Paraná - Floodplain - Entre Ríos - Argentina.
Palabras clave: Unidades de Vegetación - Imágenes satelitales - Río Paraná - Llanura de Inundación
Introducción
Los ecosistemas fluviales son sistemas dinámicos alimentados y regulados por las fluctuaciones de los cursos de agua (Neiff, 1996). Este dinamismo ecológico, se constituye en una característica del valle del Río Paraná que determina la formación de diferentes ambientes y le confieren gran heterogeneidad que se refleja en la vegetación (Lewis y Franceschi, 1979; Franceschi y Lewis, 1979; Zamboni 2003; Aceñolaza et al. 2004).
Las herramientas disponibles para la detección de unidades de ambiente ofrecen una amplia gama de alternativas. El procesamiento de imágenes provenientes de sensores remotos constituye una herramienta eficaz con múltiples aplicaciones para las ciencias naturales (Colwell 1983; Green et al. 1996) ya que las imágenes satelitales poseen bandas que, combinadas adecuadamente, permiten discriminar la cubierta vegetal de otros rasgos de la superficie terrestre (Turno Orellano et al. 2003).
En tal sentido, se estableció como objetivo del presente trabajo detectar y describir las unidades homogéneas de vegetación de un grupo de islas representativas del Paraná Medio mediante la utilización de imágenes satelitales.
Materiales y Métodos
El área de estudio del presente trabajo corresponde al grupo de islas denominados “Chapetón” (Figura 1) ubicada en el cauce del Río Paraná, al norte del Departamento Paraná, Entre Ríos (5.471.042; 6.508.952. Sist. de georreferenciación Gauss Kruger, Faja 5). Estas están integradas por una serie de islas de diferente tamaño representativas del valle de inundación a esta latitud.
Los suelos son de origen fluvial, poseen texturas que varían entre limosas, arcillosas y arenosas presentando en general, escasa estructuración y desarrollo en sus perfiles. El clima predominante de la región es templado/cálido húmedo, las temperaturas medias anuales se encuentran cercanas a los 19º C y el régimen pluviométrico es de 900 mm, con precipitaciones que se registran principalmente en el período de octubre a abril (73%) (Rojas y Saluso, 1987).
Fig. 1. Área de estudio. Detalle, Imagen Landsat TM 7 combinación de bandas RGB123.
En gabinete se procedió a la interpretación visual y digital de la imagen satelital del área de estudio. La misma fue georreferenciada previamente utilizando cartas IGM Villa Urquiza 3160-27-3 1:50.000 de 1965 y Villa Urquiza 3160-27 1: 100.000 de 1958.
El trabajo de campo se realizó con una imagen falso color (RGB 543) la cual se utilizó para confirmar y definir las unidades previamente identificadas. Asimismo se tomaron puntos con un sistema de posicionamiento global (GPS) en cada unidad muestreada, los cuales fueron posteriormente utilizados para realizar una clasificación supervisada de la imagen.
La clasificación digital supervisada arrojó como resultado un mapa de las categorías o patrones identificables en la imagen. Dentro del tratamiento digital de las imágenes satelitales, la clasificación supervisada supone un conocimiento previo del territorio, de la cantidad, calidad y distribución espacial de las categorías presentes lo que permite seleccionar las muestras que representan tales categorías (Chuvieco, 1993).
El trabajo de campo consistió en: verificación de límites del resultado de la clasificación y descripción de las unidades de vegetación.
En cada unidad se realizó una descripción siguiendo la metodología fitosociológica (Braun Blanquet, 1979). Esta metodología evalúa la composición de unidades homogéneas de vegetación según una escala subjetiva de abundancia/cobertura y sociabilidad. Asimismo se describieron patrones de la vegetación como: estructura vertical y cobertura por estratos; y de sitio como: localización en el gradiente topográfico e indicadores de uso. Posteriormente se realizaron los cálculos de riqueza y diversidad de cada unidad así como también el cálculo de las superficies ocupadas por las categorías identificadas a través de la clasificación digital de la imagen.
Resultados y Discusión
Se reconocieron 6 clases de cobertura de suelo (Figura 2). Tras el reconocimiento en campo, las mismas se asignaron a las siguientes unidades: Bosques, Unidad de ambientes intermedios, Vegetación lacunar, Lagunas (agua), Pastizal degradado y Bancos de arena.
Fig. 2. Clasificación supervisada de la imagen satelital del área de estudio
La Vegetación boscosa constituye la clase de mayor cobertura; ocupa 569 hectáreas dentro del área de estudio lo que representa un 45 % de la misma (Tabla 1). Mientras que la unidad homogénea de menor superficie es un pastizal degradado por intenso pastoreo que se desarrolla entre un albardón interno y el pajonal de P. prionitis.
Tabla 1. Superficies y porcentajes relativos de cada clase para la totalidad de área de estudio.
El trabajo de campo permitió una discriminación de las unidades a mayor detalle de aquel obtenido por la clasificación digital. Así, se pudo diferenciar florísticamente las siguientes comunidades: Bosques maduros de albardones marginales, Bosques mixtos de albardones internos, Bosques jóvenes de albardones marginales, Vegetación Lacunar, Comunidad de Madrejones, Pajonal, Vegetación de ambientes intermedios y Canutillar-Catayzal (Tabla 2).
Tabla 2. Correspondencia entre unidades de vegetación provenientes de la clasificación digital de la imagen satelital y unidades de vegetación determinadas por clasificación florística.
BOSQUES MADUROS DE ALBARDONES MARGINALES
Bosque alto y cerrado ubicado en la zonas mas altas del gradiente (albardones marginales) y dominado por una población madura de sauces (Salix humboldtiana). La riqueza presenta una media de 20 especies y la diversidad media alcanza un valor de 2,8. Estructuralmente están organizados en tres pisos de vegetación; un estrato arbóreo de 12 m de altura y 75 % de cobertura representado casi exclusivamente por el sauce, aliso de río (Tessaria integrifolia) y sangre de drago (Croton urucurana) como acompañantes, un estrato arbustivo de 1.5 m de altura y entre el 50 y 75 % de cobertura constituido principalmente por salvia morada (Hyptis mutabilis) y finalmente un estrato herbáceo de aproximadamente 30 cm de altura y 100 % de cobertura representado por un denso pastizal de pasto horqueta (Paspalum notatum) y gramilla (Cynodon dactylon), como las especies mejor representadas.
BOSQUES MIXTOS DE ALBARDONES INTERNOS
Formaciones boscosas altas, cerradas y dominadas por timbó (Albizia inundata), ingá (Inga verna)
y/o laurel (Nectandra angustifolia). Son los bosques de mayor riqueza específica, con una media de 28
especies y una diversidad de 3,2. Se distribuyen por los albardones internos de la isla. Existen varios
estratos de vegetación; arbóreo superior, de 13 m de altura y dominado por timbó y laurel; arbóreo
inferior, de 6 m de altura dominado por sangre de drago, ambos aportan una cobertura cercana al 95
%; arbustivo, de 1,5 m y 20 a 30 % de cobertura, dominado por salvia Teucrium vesicarium, ortiga
brava y herbáceo, de 50 cm de altura y 65 % de cobertura, rico en pasto tierno (Panicum hians), Panicum
sabulorum, paico y flor de yua (Solanum reflexum). Especies volubles como pepinito del monte
(Melothria candolleana), guaquito (Mikania cordifolia) campanilla (Ipomoea cairica), Smilax campestris y
poroto silvestre (Vigna adenantha) aportan a la riqueza de estos bosques.
BOSQUES JÓVENES DE ALBARDONES MARGINALES
Bosques simples de bajo diámetro y alta densidad, juveniles de reciente colonización dominadas
por aliso de río y sauce. Son florísticamente pobres, con una media de 7 especies y una diversidad de
1,75. Los Alisales y Sauzales jóvenes se distribuyen en faja a lo largo de los bancos de arena y
albardones más jóvenes de cauce. Por lo general se constituyen como monoespecíficos de una u otra
especie, con la otra como acompañante ocasional sin embargo, en algunos sectores la dominancia de
una especie sobre otra no es tan evidente. Son bosques con nulo desarrollo edáfico y sujetos a una
mayor frecuencia de inundaciones que los bosques maduros de la misma especie. Presentan un
estrato arbóreo muy denso de entre 8 y 10 m de altura formado por individuos jóvenes de aliso de
río y sauce que cubren más del 75 % de la superficie del suelo. El suelo se encuentra totalmente
desprovisto de cubierta vegetal. Sólo se registran ejemplares aislados de catay dulce (Polygonum
punctatum), tomatillo del monte y falsa verdolaga (Ludwigia elegans). Las enredaderas como guaco,
Asclepiadacea (indet.), poroto silvestre, tupe aportan una importante cobertura en el dosel del
bosque.
VEGETACIÓN DE LAGUNA
Comunidad colonizadora de cuerpos de agua leníticos o semileníticos Si bien la unidad de
vegetación la consideramos como una sola, puede observarse la existencia de una zonación desde la
orilla de las lagunas hacia las zonas de aguas libres. Mientras la frecuencia de algunas especies disminuye
a medida que aumenta la profundidad, la de otras, se incrementa. Sin embargo, dado que estas
comunidades son dependientes, y por lo tanto sensibles a los cambios en el nivel del agua, la
zonación constituye una respuesta al gradiente de anegamiento y pequeños cambios en este último
modifican la distribución de la vegetación. Presenta riqueza media de 11 especies y diversidad de 2,34.
Con profundidades de hasta unos 30 cm de agua, domina una comunidad representada por verdolaga
(Ludwigia peploides), Myriophyllum sp., redondita de agua (Hydrocotyle bonariensis), catay dulce, enidra
(Enhydra anagallis) y acordeón del agua (Salvinia herzogii) entre otras. A medida que la profundidad se
incrementa aparecen carrizos (Panicum elephantipes) y camalotes (Eichhornia crassipes, E. azurea). En la
zona más profunda de las lagunas, aparecen el irupé (Victoria cruziana), camalotes y un tapiz formado
por el acordeón del agua, helechito de agua, Azolla filiculoides y Limnobium spongia entre otras.
COMUNIDAD DE MADREJONES
Comunidad del tipo herbácea palustre, rodeada frecuentemente por bosues de albardones internos
y que cubre viejos cursos de agua -espiras de meandros, lagunas por cegamiento, lagunas semilunares,
etc. Actualmente, son alimentados por el agua de desborde durante las épocas de creciente o por las
lluvias. Es una de las comunidades más pobres, con valores de riqueza y diversidad de 8 y 1,9 respectivamente. En estos ambientes frecuentemente se observa un rango de profundidad que va
desde sectores fangosos hasta lugares con 80 cm de profundidad (o más). En los lugares de mayor
profundidad aparecen especies como camalotes, acordeón del agua, helechito de agua, cucharita de
agua (Limnobium spongia) mientras que en el otro extremo predominan redondita de agua, Oplismenopsis
najada, catay dulce, Eclipta prostrata, verdolaga y lagunilla (Alternanthera philoxeroides).
PAJONAL
Comunidad herbácea dominada por paja de techar (Panicum prionitis) y distribuida en la zona
intermedia del gradiente de inundación, entre los albardones externos y las lagunas. Representan a
las comunidades herbáceas de mayor diversidad y riqueza específica presentando una media de 2,75
y 17 especies respectivamente. Las especies de estas comunidades solo forman dos estratos de
vegetación; un estrato herbáceo superior de hasta 3 m de altura y 70 % de cobertura formado por la
paja de techar, carpinchera y café de la isla y un estrato inferior de alrededor de 50 cm de altura y 95 %
de cobertura, de mayor riqueza y formado por gramilla, pasto horqueta, cola de zorro, Paspalum
simplex, verdolaga, paragüita (Cyperus entrerianus), Carex bonariensis, Además, se presentan
frecuentemente especies de hábitos volubles como tasi chico (Funastrum clausum), jazmín de córdoba
(Solanum amygdalifolium), guaco y guaquillo.
UNIDADES INTERMEDIAS
Comunidad de gran heterogeneidad ubicada entre los pajonales y los bordes de laguna. Debido
a que esta zona es baja, posee una dinámica hidrológica marcada y, dependiendo de la altura del río,
puede corresponderse con áreas anegadas con vegetación lacunar arraigada como a áreas de tierra
firme. El estrato arbustivo de la comunidad alcanza los 2 m de altura y 20 % de cobertura y se
encuentra formado principalmente por varilla (Solanum glaucophyllum) y núcleos de café de la isla y
carpinchera. El estrato herbáceo, con una cobertura casi del 100% aparece formado por gramilla, rama
negra, chilca, verdolaga, lagunilla, catay dulce. Esta comunidad posee una media de 11 especies y una
diversidad de 2,31. Con niveles medios (normal) del río gran parte de esta comunidad se encuentra
dentro de las lagunas en o una posición cercana a su costa.
CANUTILLAR-CATAYZAL
Comunidad formada por especies arraigadas ubicada sobre cursos de agua por lo que el
anegamiento del suelo es casi permanente. La fisonomía general de la comunidad corresponde en
algunos sectores a un Canutillar monoespecífico mientras que en otros, donde las frecuencia del
Catay se incrementa, responde a un Catayzal. Las especies de mayor importancia se disponen formando
fajas de vegetación. La primer faja desde el nivel mas bajo del gradiente, alcanza entre 40 y 60 cm de
altura, el 100 % de cobertura y se encuentra representada casi exclusivamente por el canutillo (Panicum
elephantipes). La segunda faja, con 3 m de altura y 100 % de cobertura está integrada por el capín
(Echinocloa polystachya) y dos especies de catay (Polygonum ferrugineum, y Polygonum lapathifolium). Al
final del gradiente aparece la tercer faja de mas de 2 m de altura y cobertura similar formada por Polygonum ferrugineum, capín y capín arroz (E. cruspavonis). Las especies de hábitos volubles como
pepinito del monte y guaco se distribuyen entre las especies dominantes. Esta comunidad corresponde
a una de las de menor riqueza y diversidad de la isla, con valores de 9 y 2,09 respectivamente.
La distribución espacial de los tipos de cobertura detectados, coinciden con las características geomorfológicas y/o topográficas de las islas. Las zonas altas (albardones) poseen fisonomías del tipo boscosa mientras que las medialomas por encontrarse en una una situación de inundabilidad intermedia y constituir áreas de transición, son ocupadas por sabanas arboladas, pajonales, arbustales mesofíticos y comunidades de fisonomías herbáceas. Por último, las zonas más bajas y por consiguiente mayor recurrencia de inundaciones, poseen exclusivamente comunidades herbáceas. Este patrón, se observó de forma repetida en las islas estudiadas, donde la típica geoforma de “plato hondo” de las mismas se traduce a la vegetación y biomasa presente, que es detectada por el análisis realizado de la imagen.
Se observó una correspondencia parcial entre las unidades detectadas a partir del análisis de los datos resultantes de la clasificación espectral y las unidades identificadas durante el trabajo de campo. Así, por ejemplo, la vegetación boscosa se agrupa espectralmente como una sola unidad mientras que en terreno puede discriminarse al menos tres comunidades leñosas diferentes.
Agradecimientos
A Raúl D´Angelo y Pamela Zamboni, por la colaboración en el trabajo de campo. Parcialmente financiada por PID-UNER, Programa de Biodiversidad del Litoral y PICT-Agencia 11928. A la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) por la sesión de la Imagen.
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