Δυναμική της Αποψίλωσης σε Τροπικές περιοχές, Γύρω από Εθνικά Πάρκα

Από RemoteSensing Wiki

[[1]]

[[2]]

Mountain Research and Development 22 No 4 (2002): 352–358

Ψηφιακή Τηλεπισκόπηση Δασικών Μεταβολών στην Χερσόνησο Όσα της Κόστα Ρίκα

Περίληψη

Τα εθνικά πάρκα και τα καταφύγια θηραμάτων (βιολογικά καταφύγια) παίζουν σημαντικό ρόλο στην αντιστάθμιση των αποτελεσμάτων της τροπικής αποψίλωσης σε ορεινά περιβάλλοντα, μίας δηλαδή από τις βασικότερες αιτίες για την απώλεια της βιοποικιλότητας παγκοσμίως. Δυστυχώς, οι πληροφορίες είναι περιορισμένες σχετικά με τη φύση, τις δυναμικές αλληλεπιδράσεις και τις μεταβολές των χωρικών διαστάσεων στις χρήσεις γης και κάλυψης γης, οι οποίες συμβάλλουν στην τρωτότητα του πάρκου. Το άρθρο αυτό αξιολογεί την παρούσα κατάσταση κατακερματισμού του τοπίου και της δομής στην Χερσόνησο Όσα, στην Κόστα Ρίκα, χρησιμοποιώντας Πολυφασματικό Σαρωτή Landsat και δορυφορικές Thematic Mapper εικόνες που τραβήχτηκαν μεταξύ 1979 και 1997. Η Χερσόνησος Όσα φιλοξενεί το Εθνικό Πάρκο Κορκοβάντο (Corcovado), το οποίο περιλαμβάνει τη μοναδική προστατευόμενη περιοχή του τροπικού υγρού δάσους στις Ειρηνικές πλαγιές της Κεντρικής Αμερικής, συμπεριλαμβανομένου ενός σημαντικού αριθμού ειδών, τα οποία είναι ενδημικά , απειλούμενα, ή νέα για την επιστήμη. Ο βαθμός απομόνωσης του Εθνικού Πάρκου Κορκοβάντο βασίζεται στον βαθμό της υποβάθμισης των οικοσυστημάτων, ως αποτέλεσμα εμπρόσθιων διαδικασιών αποψίλωσης. Τα ποτέλέσματά μας υποδεικνύουν ότι το ποσοστό της Χερσονήσου Όσα που καλύπτεται από δάσος μειώθηκε κατά 97% το 1979, κατά 91% το 1987 και κατά 89% μέχρι το 1997. Η ολική δασική κάλυψη γης μειώθηκε από 977 km2 το 1979 σε 896 km2 μέχρι το 1997. Τα αποτελέσματα αυτά θέτουν σημαντικά ερωτήματα σχετικά με την αποτελεσματικότητα των παρόντων προσπαθειών προστασίας του περιβάλλοντος σε αυτήν την ορεινή, πλούσια σε βιοποικιλότητα περιοχή της Κεντρικής Αμερικής.

Λέξεις κλειδιά: Κόστα Ρίκα, τροπική αποψίλωση, κατακερματισμός οικοτόπων, ψηφιακή τηλεπισκόπηση, εθνικά πάρκα

Εισαγωγή

Τα Εθνικά Πάρκα και τα καταφύγια θηραμάτων παίζουν έναν σημαντικό ρόλο στο να αντισταθμίζουν τις επιπτώσεις τις τροπικής αποψίλωσης, μίας από τις κυριότερες αιτίες της απώλειας βιοποικιλότητας παγκοσμίως (Guppy 1984; Myers 1993; Bawa and Seidler 1998). Εντούτοις, σε πολλές περιπτώσεις, αυτές οι διαχειριζόμενες περιοχές, δεν είναι πλήρως ενσωματωμένες σε περιφερειακά δίκτυα περιβαλλοντικής προστασίας. Η ανεξέλεγκτη αποψίλωση και ο κατακερματισμός των οικοτόπων εκτός συνόρων των πάρκων συμβάλλουν στην τρωτότητά τους και στην στένωση (truncation) των διαδρόμων μεταξύ προστατευόμενων περιοχών (Soulé and Ternorgh 1999). Δυστυχώς, όταν οι στοχευόμενες περιοχές είναι πολύ μικρές ή πολύ απομονωμένες (ή και τα δύο), είναι επηρεπείς στην απώλεια τόσο γενετικά, όσο και σε επίπεδο είδους, της βιοποικιλότητάς τους, ιδίως κατά τη διάρκεια ακραίων κλιματικών γεγονότων ή άλλες διαταράξεις (Robinson et al 1992). Η προσπάθεια για την προστασία είναι καθοριστική για ορεινές χώρες, όπως η Κόστα Ρίκα, η οποία θεωρείται μία από τις πιο πλούσιες σε βιοποικιλότητα, χώρες στον κόσμο. Υπολογίζεται ότι 5% όλων των ειδών απαντώνται σε αυτήν την μικρή τροπική χώρα, η οποία καλύπτει το 0.01% της γης πάνω στον πλανήτη (INBio, 1999).

Μελέτες σχετικά με την περιφερειακή αποψίλωση μπορούν να βοηθήσουν στην καταγραφή της έκτασης της τρωτότητας μίας προστατευόμενης περιοχής και να υποστηρίξουν τις προσπάθειες προστασίας του περιβάλλοντος, καθώς και στη σύλληψη και εφαρμογή πολιτικών βιώσιμης ανάπτυξης με περιορισμένη χρηματοδότηση. Ένα βασικό πρόβλημα των μελετών αυτών είναι η περιορισμένη κλίμακα.

Ένας κοινός παρανομαστής των μελετών αυτών είναι η εθνική τους κλίμακα και οι ευρύτητα των διαφορών σε ότι αφορά την αξιολόγηση των δασών τα οποία έχουν απομείνει στη χώρα. Σε αντίθεση, λίγες μελέτες έχουν ασχοληθεί με τις διαδικασίες της αποψίλωσης και του κατακερματισμού βιοτόπων σε υπο-εθνικό (subnational) επίπεδο.

Το παρόν άρθρο επικεντρώνεται στο Εθνικό Πάρκο Κορκοβάντο και τη Χερσόνησο Όσα στη Νότια Κόστα Ρίκα, ως παραδείγματα της αυξανόμενης συγκυρίας του κατακερματισμού του τοπίου και της απομόνωσης των εθνικών πάρκων στην Κόστα Ρίκα. Τα αντικείμενα είναι η αξιολόγηση της παρούσας κατάστασης της δασικής κάλυψης και του κατακερματισμού του τοπίου στη Χερσόνησο Όσα και η εξέταση του επιπέδου της τρωτότητας του Εθνικού Πάρκου Κορκοβάντο στο πλαίσιο των περιφερειακών προτύπων αποψίλωσης. Τέλος, παρουσιάζουμε τις συνέπειες της αποψίλωσης για τις προσπάθειες περιβαλλοντικής προστασίας και συντήρησης, χρησιμοποιώντας παραδείγματα ειδών, τα οποία είναι ενδημικά, απειλούμενα, ή νέα για την επιστήμη.

Περιοχή Μελέτης

Η χερσόνησος Όσα (1093 km2) είναι ένα ιδιαίτερο οικοσύστημα στις πλαγιές της Κεντρικής Αμερικής που βλέπουν τον Ειρηνικό. Το σύστημα ταξινόμησης της βλάστησης λαμβάνει υπόψη το υψόμετρο, την ετήσια βιοθερμοκρασία, την ατμοσφαιρική κατακρήμνιση, την υγρασία και την εξάτμιση – διαπνοή με σκοπό τον χαρακτηρισμό των τροπικών, εύκρατων και βόρειας βλάστησης οικοσυστημάτων. Οι 3 τύποι οικοσυστημάτων που έχουν καταγραφεί στη Χερσόνησο Όσα αντιπροσωπεύουν τους εναπομείναντες τύπους αειθαλών τροπικών δασών στην ακτή του Ειρηνικού του Ισθμού της Κεντρικής Αμερικής.

Μέθοδοι

Μία χωρική ανάλυση της αποψίλωσης και του κατακερματισμού της Χερσονήσου Όσα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας 3 εικόνες, οι οποίες λήφθηκαν από τον Landsat Multispectral Scanner (MSS) (80 m χωρική ανάλυση και 4 φασματικά κανάλια) και δορυφόρους Landsat Thematic Mapper (TM) (28.5-m χωρική ανάλυση και 7 φασματικά κανάλια). Τα δεδομένα MSS αποκτήθηκαν στις 22 Ιανουαρίου 1979 και τα TM δεδομένα αποκτήθηκαν στις 17 Ιανουαρίου 1987 και στις 13 Μαρτίου 1997. Όλες οι λήψεις, οι οποίες ορθοδιορθώθηκαν, βάση μιάς Lambert Conformal Conical προβολής, χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ψηφιακής ανύψωσης (digital elevation model - DEM), παρήγαγαν 1:50.000 τοπογραφικούς χάρτες (CATIE 2000). Οι εικόνες διορθώθηκαν ατμοσφαιρικά χρησιμοποιώντας ACTOR 2 (το οποίο αναπτύχθηκε από το Geosystems το 2002). Ρυθμίσεις διόρθωσης σε ότι αφορά την ηλιακή γωνία δεν εκτελέστηκαν, αλλά ούτε και πιο προχωρημένες διορθώσεις.

Η επεξεργασία των δορυφορικών εικόνων έγινε ατομικά, χρησιμοποιώντας μία τεχνική που αναπτύχθηκε από το πρόγραμμα NASA Pathfinder τροπικής αποψίλωσης (in-pair processing) (Chomentowsky et al.,1994). Η κάθε εικόνα ταξινομήθηκε ατομικά σε 5 κατηγορίες: νερό, σύννεφα, σκιά, δάσος και μη-δάσος. Η κατηγορίας «δάσος» ορίστηκε να έχει δασική κάλυψη (ποσοστό κάλυψης δασικού θόλου) μεγαλύτερη από 80% (ανάλυση εναέριας φωτογραφίας). Κάθε ταξινόμηση παρήγαγε έναν ξεχωριστό χάρτη, ο οποίος μεταφέρθηκε από τη μορφή πολυγώνου σε διανυσματική μορφή (raster to vector), αποφεύγοντας έτσι προβλήματα με την ανάλυση των αισθητήρων. Στη συνέχεια, οι διανυσματικοί χάρτες χρησιμοποιήθηκαν για να επιδείξουν οπτικά τις τάσεις αποψίλωσης στην περιοχή και ως υπόβαθρο για την ανάλυση κατακερματισμού για τα έτη 1979, 1987 και 1997, καθώς και για τις περιόδους 1979-1987 και 1987-1997. Η ελάχιστη μονάδα χαρτογράφησης προσδιορίστηκε στα 0.05 km2 για το τελικό χαρτογραφικό προϊόν. Ο βαθμός υποβάθμισης εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας μία νέα προσέγγιση, η οποία αναπτύχθηκε για τροπικές περιοχές, από τους Skole και Tucker (1993), συγκεκριμένα η εφαρμογή ουδέτερης ζώνης ενός χιλιομέτρου από τα δασικά και μη-δασικά όρια.

Συνολικά 52 σημεία ελέγχου επιλέχθηκαν από εργασία πεδίου, η οποία εκπονήθηκε τον Ιούλιο του 1998. Τα σημεία επαληθεύθηκαν επίσης χρησιμοποιώντας αεροφωτογραφίες κλίμακας 1:40.000 που λήφθηκαν κατά τον ίδιο χρόνο. Τα σημεία γεωαναφέρθηκαν με βάση το Lambert Conformal Conic. Η συνολική ακρίβεια, αλλα και ο συντελεστής Tau υπολογίστηκαν και ήταν 92% και 0,89 αντίστοιχα. Η τιμή του συντελεστή Tau αντιστοιχεί σε 89% ορθά ταξινομημένα εικονοστοιχεία του παραγόμενου χάρτη. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η βάση δεδομένων του Εθνικού Ινστιτούτου Βιοποικιλότητας της Κόστα Ρίκα (INBio) σχετικά με την κατανομή των ειδών, ώστε να προσδιοριστούν οι επιπτώσεις της υποβάθμισης των δασών σε είδη-κλειδί. Με τη βοήθεια της βάσης δεδομένων INBio αναγνωρίστηκαν 184 ενδημικά είδη, 12 απειλούμενα και 77 νέα-για-την-επιστήμη στην Χερσόνησο Όσα.

Αποτελέσματα και ανάλυση

Βρήκαμε σημαντικές αλλαγές κάλυψης γης στην Χερσόνησο Όσα κατά τα τελευταία 21 χρόνια (Πίνακες 1 και 2, Σχήμα 1). Το ποσοστό της χερσονήσου που καλύπτεται από δάση μειώθηκε από 97% το 1979 σε 91% το 1987 και σε 89% μέχρι το 1997. Η συνολική έκταση μειώθηκε από 977 km2 το 1979 έως 896 km2 από το 1997. Φαινόμενο αποψίλωσης των δασών δεν ανιχνεύθηκε μέσα στο Εθνικό Πάρκο, όπου οι περισσότερες αλλαγές της δασικής κάλυψης αποδόθηκαν σε μεγάλα κενά στο δασικό θόλο που παράγεται από την πτώση δέντρων. Ο προσδιορισμός αυτών των κενών που εντοπίστηκαν με τη βοήθεια Landsat εικόνων, πραγματοποιήθηκε με τη χρήση των 1:40,000 αεροφωτογραφιών. Έξω από το Εθνικό Πάρκο Κορκοβάντο, η συνολική αποψίλωση των δασών μειώθηκε από 1,5 % ανά έτος για την περίοδο 1979-1987 στο 0,83 % ετησίως για την περίοδο 1987-1997.

Η αποψίλωση των δασών ήταν πιο έντονη σε απόσταση πάνω από 5 km του ορίου του Εθνικού Πάρκου, όπου δημιουργήθηκαν νησίδες δάσους ως αποτέλεσμα των προηγούμενων διαδικασιών αποψίλωσης των δασών (Εικόνα 1 και Πίνακας 2). Ο αριθμός των δασικών νησίδων εκτός του πάρκου αυξήθηκε 8 φορές στο διάστημα μεταξύ 1979 και 1987 (445-3722), αλλά μειώθηκε σε 1241 μέχρι το 1997. Η αύξηση του φαινομένου νησίδας μεταξύ 1979 και 1987 συνοδεύτηκε από μια αύξηση του μέσου μεγέθους νησίδας από 2,2 σε 2,4 km2, ενώ μειώθηκε δραματικά σε 0,7 km2 από το 1997. Κοντά στο Εθνικό Πάρκο (εντός ουδέτερης ζώνης 1 km) h αποψίλωση των δασών επικεντρώθηκε στo πρωτοβάθμια ώριμο δάσος, διαδικασία πιο συσσωρευτική από κατακερματιστική.

Οι τάσεις της αποψίλωσης των δασών που παρατηρείται εκτός του Εθνικού Πάρκου του Κορκοβάντο, αναφέρουν ότι το τοπίο της Χερσονήσου Όσα έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές κατά τη διάρκεια της μελέτης. Η έρευνά μας ερευνά δύο διαφορετικούς τύπους αποψίλωσης. Με βάση την πρώτη, η αποψίλωση έξω και μακριά από το πάρκο (> 1 km) συμβαίνει σε μεγάλο βαθμό από τον κατακερματισμό των δασών. Σε αντίθεση, η αποψίλωση των δασών κοντά στο πάρκο ( <1 km) είναι συσσωρευτική και επηρεάζει το υπόλοιπο ώριμο ή αρχέγονο δάσος. Η μελέτη μας τεκμηριώνει, επίσης, ότι από το 1997, μόνο το 44% του δάσους που απομένει στη χερσόνησο ήταν ώριμο και ότι τα περισσότερα δάση που βρίσκεται έξω από το Εθνικό Πάρκο έχουν τροποποιηθεί . Η περιορισμένη έκταση του δασικών πόρων στη χερσόνησο, μαζί με την αύξηση της αποψίλωσης των δασών και τη συγκομιδή ξυλείας από τη διαχείριση των δασών (επιλεκτική) στις περιοχές γύρω από το προστατευόμενο δάσος, θα οδηγήσει αναμφίβολα στην αυξημένη απομόνωση του πάρκου.

Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το Κορκοβάντο Εθνικό Πάρκο προστατεύεται σήμερα σε ποσοστό 43% της συνολικής δασικής κάλυψης του. Η περιοχή του δάσους που προστατεύεται από το πάρκο, επιπρόσθετα του μη προστατευμένο δάσους έξω από το πάρκο ανέρχεται σε 977 km2 εκ των 1093 km2 της περιοχής μελέτης. Η έκταη αυτή είναι μικρότερη από την ελάχιστη αποδεκτή για την προστασία ορισμένων εμβληματικών ειδών που απαιτούν μεγάλα ενδιαιτήματα για να διατηρήσουν μακροπρόθεσμα τη γενετική τους ακεραιότητα. Για παράδειγμα, αρκετές μελέτες με στόχο τη μελέτη του ενδιαιτήματος των τζάγκουαρ (Panthera onca) εκτιμούν ότι αυτό το είδος (κυρίαρχο στη χερσόνησο Όσα) απαιτεί 30-140 km2 ανά ώριμο ενήλικο αρσενικό για τη διατήρηση ενός υγιούς πληθυσμού (Rabinowitz & Nottingham 1986, Crawshaw & Quigley 1991). Επιπλέον, έχει προταθεί από τους Palmeteri et al ( 2000 ), ότι ένας προστατευόμενος βιότοπο πρέπει να προβλέπει τουλάχιστον 50 αναπαραγωγικά άτομα τη διατήρηση του πληθυσμού, ο οποίος θα συνεπάγονται την προστασία μιας περιοχής τουλάχιστον 1500 km2. Αυτό υπερβαίνει τη διαθέσιμη ώριμη δασική έκταση. Η έλλειψη επαρκούς έκτασης ενδιαίτημα για Τζάγκουαρ μπορεί να επηρεάσει όχι μόνο τη μακροπρόθεσμη ακεραιότητα του πληθυσμού του ζώου, αλλά μπορεί επίσης να έχει σημαντικές επιπτώσεις για άλλα είδη, δεδομένης της θέσης του ζώου αυτού στην τροφική αλυσίδα.

Η ανάγκη για καλύτερη εφαρμογή της ισχύουσας νομοθεσίας (Διεύθυνση Δασών Νόμος 7575 της Κόστα Ρίκα), καθώς και ο έλεγχος της παράνομης αποψίλωσης των δασών, είναι βάση των παραπάνω κρίσιμης σημασίας για τη διατήρηση των δασικών πόρων και της βιοποικιλότητας . Η μεγαλύτερη απώλεια δασικής κάλυψης σε περιοχές με υψηλή πυκνότητα των απειλούμενων , ενδημικών και νέων-για-την-επιστήμη ειδών, αποτελεί μια πολύ σημαντική ερώτηση σχετικά με την επιτυχία των μελλοντικών πρωτοβουλιών διατήρησης ειδών εκτός των προστατευόμενων περιοχών. Από την άλλη πλευρά , νέες ερευνητικές ευκαιρίες σε τροπικά περιβάλλοντα θα μπορούσε να οδηγήσει στην ενοποίηση χαρτών κατανομής σε μελέτες των τάσεων αποψίλωσης των δασών για την παροχή νέων μέσων σχεδιασμού περιβαλλοντικής πολιτικής.

Τα σενάρια αυτά υποδεικνύουν την ανάγκη για το σχεδιασμό και την εφαρμογή μιας στρατηγικής για τη διατήρηση και την ανάπτυξη της χερσονήσου με τις εξής προτεραιότητες: (1) να σταματήσει ο κατακερματισμός των δασικών οικοσυστημάτων, (2) την προώθηση της συνδεσιμότητας και της αποκατάσταση ενδιαιτημάτων (3) επαρκής διαχείριση των γεωργικών δραστηριοτήτων και (4) την προώθηση έρευνας και διαχείρισης των ειδών που απαιτούν μεγάλες προστατευόμενες περιοχές ή ειδικά μέτρα για να εξασφαλίσουν τους μακροπρόθεσμη επιβίωση τους.

[3]