Anthropogenic fragmentation of Puna ecosystems in the extreme south of Peru
DOI:
https://doi.org/10.3989/estgeogr.202070.070Keywords:
Landscape ecology, Ecoregions, Fragmentation Indices, Anthropogenic Activities, ArcGIS Patch Analyst, Tacna DepartmentAbstract
Despite the importance of the ecosystems of the Puna ecoregion in the provision of essential ecosystem services for human well-being, conservation and restoration strategies are not implemented in the extreme south of Peru. On the contrary, for years they have been degrading and transforming due to the construction of gray infrastructure for various anthropogenic activities (roads, water consolidation, material deposits, population growth, etc.), generating an evident fragmentation process whose level and ecological effects are ignored. That is why, using the principles of landscape ecology, specialized software, satellite image review and field trips, we developed a complete cartographic base of anthropogenic activities from the years 1975, 2012 and 2050 to intercept them to the ecosystems of the Puna ecoregion of the National Map and thus calculate the metrics or fragmentation indices. The results indicate that by 2050 8.2% of the Puna ecoregion will be transformed into infrastructure, the number of fragments tripling, their area (size), complexity, irregularity (shape) decreasing severely, and the distance between them (edge) increasing. . At the class level, the puna grasslands will be the most fragmented, then the periglacial zone, lagoons, bogs, bushes and high Andean forests, generating harmful effects for biodiversity that are not being considered in territorial management policies. This scientific information is useful for local authorities to establish restoration mechanisms for the ecosystems that provide water resources, necessary for agriculture, livestock, population, mining, etc., at the departmental level with a view to sustainable development.
Downloads
References
ANA. (2015). Plan de gestión de los recursos hídricos de la cuenca Caplina - Locumba. Lima, Perú: Autoridad Nacional del Agua. Proyecto de Modernización de la Gestión de los Recursos Hídricos. 204p. Recuperado de http://repositorio.ana.gob.pe/handle/20.500.12543/88
Andrade A. (2007). Aplicación del Enfoque Ecosistémico en Latinoamérica. CEM - UICN. Bogotá, Colombia. 89p. Recuperado de https://portals.iucn.org/library/sites/library/files/documents/CEM-007.pdf
Andrén, H. (1994). Effects of habitat fragmentation on birds and mammals in landscapes with different proportions of suitable habitat: a review. Oikos 71: 355-366. https://doi.org/10.2307/3545823
Arroyo, V. y Mandujano, S. (2009). Conceptualization and measurement of habitat fragmentation from the primates' perspective. International Journal of Primatology 30: 497-514. https://doi.org/10.1007/s10764-009-9355-0
Brook, B. W., Tonkyn, D. W., O'grady, J. J. y Frankham, R. (2002). Contribution of inbreeding to extinction risk in threatened species. Conservation Ecology. 6(1), 16. https://doi.org/10.5751/ES-00387-060116
CDC-UNALM. (2006). Análisis del Recubrimiento Ecológico del Sistema Nacional de Áreas Naturales Protegidas por el Estado. Lima: CDC-UNALM/TNC. 170p. Recuperado de http://sis.sernanp.gob.pe/biblioteca/descargarPublicacionAdjunto.action?strIdInterno=90997759952601664082706845058069081691
Chacoff, N. P., Morales, J. M. y Vaquera M. (2004). Efectos de la Fragmentación Sobre la Absorción y Depredación de Semillas en el Chaco Serrano. Biotropica 36(1), 109-117. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2004.tb00301.x
Condori, G. (2012). Influencia de la Fragmentación en la Diversidad de la Flora Silvestre y en los Cambios de Uso de Suelo y Cobertura Vegetal en Huerta Huaraya, Puno. Ecosistemas 21(1-2), 230-234. Recuperado de https://www.revistaecosistemas.net/index.php/ecosistemas/article/view/369
Collinge, S. K. (1996). Ecological consequences of habitat fragmentation: implications for landscape architecture and planning. Landscape and Urban Planning 36(1), 59-77. https://doi.org/10.1016/S0169-2046(96)00341-6
Correa, J. J., Volante, J. y Seghezzo, L. (2012). Análisis de la fragmentación y la estructura del paisaje en bosques nativos del norte argentino. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente 16(1), 97-103. Recuperado de https://www.academia.edu/25178669/An%C3%A1lisis_de_la_fragmentaci%C3%B3n_y_la_estructura_del_paisaje_en_bosques_nativos_del_Norte_Argentino
Decreto Supremo Nº004-2009-AG. (2009). Declaran agotados los recursos hídricos superficiales de las cuencas de los ríos Caplina, Sama y Locumba. Diario Oficial El Peruano, Lima, Perú, 08 de febrero del 2009. Recuperado de https://www.midagri.gob.pe/portal/download/pdf/marcolegal/normaslegales/decretossupremos/ds_004_2009_ag.pdf
Decreto Supremo Nº004-2014-MINAGRI. (2014). Aprueban la actualización de la lista de clasificación y categorización de las especies amenazadas de fauna silvestre legalmente protegidas. Diario Oficial El Peruano, Lima, Perú, 08 de abril del 2014. Recuperado de https://www.midagri.gob.pe/portal/download/pdf/marcolegal/normaslegales/decretossupremos/2014/ds04-2014-minagri.pdf
De León, G. D., Pinedo, A. y Martínez, J. H. (2013). Aplicación de sensores remotos en el análisis de la fragmentación del paisaje en cuchillas de la Zarca, México. Investigaciones Geográficas, 0(84), 42-53.
Didham, R. K. (1997). The influence of edge effects and forest fragmentation on leaf litter invertebrates in Central Amazonia. Pp. 55-70. En: Laurance, W. F. y R. O. Bierregaard Jr. (Eds.). Tropical forest remnants: ecology, management and conservation of fragmented communities. The University Chicago Press, Chicago, London.
Elkie, P., Rempel, R. y Carr, A. (1999). Patch Analyst User's Manual, Ont. Min. Natur. Resour. Northwest Sci. & Technol., Thunder Bay, Ont. TM-002.
ESRI. (2018). ArcGIS Desktop Help 10.5 Geostatistical Analyst. Recuperado de http://resources.arcgis.com/en/help/main/10.2/index.html
Fahrig, L. (2003). Effects of habitat fragmentation on biodiversity. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 34 (1), 487-515. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.34.011802.132419
Fletcher, R. J. (2005). Multiple edge effects and their implications in fragmented landscapes. Journal of Animal Ecology 74: 342-352. https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2005.00930.x
Forman, R. (1995). Land Mosaics, The Ecology of Landscape and Regions, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 656p. https://doi.org/10.1017/9781107050327
Forman, R., Sperling, D., Bissonette, J., Clevenger, A., Cutshall, C., Dale, V., Fahrig, L., France, R., Goldman, C., Heanue, K., Jones, J., Swanson, F., Turrentine, T. y Winter, T. (2003). Road Ecology. Science and Solutions. Island Press, Washington. 129p.
Galindo, R., Pérez, M., Reynoso, R., Rosas, O. y González, C. (2019). Cambio de uso de suelo, fragmentación del paisaje y la conservación de Leopardus pardalis Linnaeus, 1758. Revista Mexicana De Ciencias Forestales, 10(52), 149-169. https://doi.org/10.29298/rmcf.v10i52.395
Gascon C., Lovejoy, T., Bierregaard, R., Malcom, J., Stouffer, P., Vasconcelos, H., Laurance, W., Zimmerman, B., Tocher, M. y Borges, S. (1999). Matrix-habitat and species richness in tropical forest remnants. Biological Conservation 91(2-3), 223-229. https://doi.org/10.1016/S0006-3207(99)00080-4
Grilo, C., Ascensão, F., Santos, M. y Bissonette, J. (2011). Do well connected landscapes promote road-related mortality? European Journal of Wildlife Research, 57(4), 707-716. https://doi.org/10.1007/s10344-010-0478-6
Gurrutxaga, M. y Lozano, P. J. (2008). Ecología del Paisaje. Un marco para el estudio integrado de la dinámica territorial y su incidencia en la vida silvestre. Estudios Geográficos, 69(265), 519-543. https://doi.org/10.3989/estgeogr.0427
Hanski, I., Poyry, J., Pakkala, T. y Kuussaari, M. (1995). Multiple equilibria in metapopulation dynamics. Nature, 377, 618-621. https://doi.org/10.1038/377618a0
Janzen, D. (1983). No park is an island: increase in interference from outside as park size decreases. Oikos, 41(3), 402-410. https://doi.org/10.2307/3544100
Janzen, D. (1986). The eternal external threat. En: M.E.Soulé (ed.), Conservation Biology. The science of scarcity and diversity: 286-303. Sinauer, Sunderland.
MacArthur, R. y Wilson, E. (1967). The theory of island biogeography. Princenton University Press. 203 pp.
Mas, J. y Correa, J. (2000). Análisis de la fragmentación del paisaje en el área protegida "Los Petenes", Campeche, México. Investigaciones geográficas, 43, 42-59. https://doi.org/10.14350/rig.59123
MINAM. (2018b). Listado de especies de Fauna Silvestre CITES- Perú. Dirección General de Diversidad Biológica. Lima. Perú: Ministerio del Ambiente. 135p. Recuperado de http://www.minam.gob.pe/simposio-peruano-de-especies-cites/wp-content/uploads/sites/157/2018/08/Listado-FAUNA-CITES-FINAL.pdf
MINAM (2018a). Mapa nacional de ecosistemas del Perú: Memoria descriptiva. Dirección de monitoreo y de Evaluación de los Recursos Naturales del Territorio, Lima-Perú: Ministerio del Ambiente. 63p. Recuperado de http://geoservidor.minam.gob.pe/recursos/intercambio-de-datos/
Montoya, D. (2019). Restauración de redes ecológicas: Escalas espacial y temporal, estabilidad y cambio global. Revista Ecosistemas, 28(2), 11-19. https://www.revistaecosistemas.net/index.php/ecosistemas/article/view/1706 https://doi.org/10.7818/ECOS.1706
Muñoz, D. A. y Gómez, J. (2017). Propuesta metodológica para la gestión de los paisajes de páramo en el marco de la Iniciativa Latinoamericana del Paisaje (LALI). Perspectiva Geográfica, 21(2), 225. https://doi.org/10.19053/01233769.5850
Murcia, C. (1995). Edge effects in fragmented forests: implications for conservation. Trends in Ecology and Evolution 10(2), 58-62. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(00)88977-6
Nepstad, D. C, Verssimo, A., Alencar, A., Nobre, C., Lima, E., Lefebvre, P., Schlesinger, P., Potter, C., Moutinho, P., Mendoza, E., Cochrane, M. y Brooks, V. (1999). Largescale impoverishment of Amazonian forests by logging and fire. Nature, 398, 505-508. https://doi.org/10.1038/19066
OECD (2012). OECD Environmental Outlook to 2050, OECD Publishing.
Ordenanza Regional Nº 001-2012-CR/GOB.REG.TACNA. (2012). Aprueban el Plan Maestro del ACR Vilacota Maure 2012 - 2017. Diario Oficial El Peruano, Lima, Perú, 08 de febrero del 2012. Recuperado de https://legislacionanp.org.pe/plan-maestro-2012-2016-del-acr-vilacota-maure/
Ordenanza Regional Nº 016-2012-CR/GOB.REG.TACNA. (2013). Aprueban la Zonificación Ecológica y Económica de Tacna. Diario Oficial El Peruano, Lima, Perú, 18 de enero del 2013. Recuperado de https://busquedas.elperuano.pe/normaslegales/modifican-la-ordenanza-regional-n-016-2012-crgobregtacna-ordenanza-n-018-2013-crgobregtacna-1053975-1/
Ordenanza Regional Nº 001-2016-CR/GOB.REG.TACNA. (2016). Aprueban el Plan de Desarrollo Regional Concertado Tacna hacia el 2021. Diario Oficial El Peruano, Lima, Perú, 22 de Abril del 2016. https://busquedas.elperuano.pe/download/url/aprueban-el-plan-de-desarrollo-regional-concertado-tacna-h-ordenanza-no-001-2016-crgobregtacna-1370266-2
Pacheco, M., Franco, P., Cáceres, C., Navarro, M., y Jove, C. (2019). Aplicación de técnicas SIG para la cobertura superficial y distribución del bosque de Polylepis en la zona andina de Moquegua 2018. Ciencia & Desarrollo, (23), 26-32. https://doi.org/10.33326/26176033.2018.23.753
Rempel, R., Kaukinen, D. y Carr, A. (2012). Patch Analyst and Patch Grid. Ontario Ministry of Natural Resources. Centre for Northern Forest Ecosystem Research, Thunder Bay, Ontario. Recuperado de https://learn.opengeoedu.de/en/monitoring/landschaftstrukturmasse/software/patch-analyst-arcmap-plugin
Ries, L., Fletcher, R. J., Battin, J. y Sisk, T. D. (2004). Ecological responses to habitat edges: Mechanisms, Models, and Variability Explained. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics 35, 491-522. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.35.112202.130148
Rivard, D. H., Poitevin, J., Plasse, D., Carleton, M. y Currie, D. J. (2000). Species richness and changes in species composition in Canada's national parks: With-in park habitat and the regional context. Conservation Biology, 14(4), 1099-1110. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.98247.x
Rosell C., Álvarez, G., Cahill, S., Campeny, R., Rodríguez, A. y Séiler, A. (2003). La fragmentación del hábitat en relación con las infraestructuras de transporte en España. Organismo Autónomo. Parques Nacionales. Ministerio de Medio Ambiente, Madrid. 341p.
Rosselló, R. y Lorenzo, J. (2017). Natura 2000 network fragmentation caused by road infrastructures in Mallorca. Cuadernos de Investigación Geográfica, 43(1), 329-349. https://doi.org/10.18172/cig.3203
Rutledge, D. (2003). Landscape indices as measures of the effects of fragmentation: can pattern reflect process? Department of Conservation PO Box 10-420 Wellington, New Zealand. 26p. Recuperado de https://www.doc.govt.nz/Documents/science-and-technical/DSIS98.pdf
Santos, T. y Tellería, J. (2006). Pérdida y fragmentación del hábitat: efecto sobre la conservación de las especies. Revista Ecosistemas, 15(2), 3-12. Recuperado de https://www.revistaecosistemas.net/index.php/ecosistemas/article/view/180
Saunders, D. A., Hobbs, R. J. y Margules, C. R. (1991). Biological consequences of ecosystem fragmentation: A review. Conservation Biology, 5(1), 18-32. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.1991.tb00384.x
Sotil, J. y Flores, E. (2014). Lineamientos para el desarrollo de proyectos de inversión pública en recuperación de bofedales. Informe Técnico del Proyecto de Recuperación de Bofedales. Convenio Laboratorio de Ecología y Utilización de Pastizales y el Ministerio del Ambiente. 16p. Recuperado de https://es.scribd.com/document/397287925/Estrategia-de-Adaptacion-Al-Cambio-Climatico-Para-Humedales-Altoandinos
Tinajero, R., y Rodríguez, R. (2012). Efectos de la fragmentación del matorral desértico sobre poblaciones del aguililla cola-roja y el cernícalo americano en Baja California Sur, México. Acta zoológica mexicana, 28(2), 427-446. https://doi.org/10.21829/azm.2012.282844
Turner, M., Gardner, R. y O'Neill, R. (2001). Landscape ecology in theory and practice: patterns and process. EUA: Springer. Recuperado de http://www.andreasaltelli.eu/file/repository/Landscape_Ecology_in_Theory_and_Practice_.pdf
Turton, S. y Freiburger, H. (1997) Edge and aspect effects on the microclimate of a small tropical forest remnant on the Atherton Tableland, Northeastern Australia. in Tropical forest remnats. Ecology, management and conservation of fragmented communities (eds. Laurance, W.F. & Bierregaard, R.O. Jr.) 4554 (University of Chicago Press, Chicago, 1997).
Urrunaga, R. (2013). La Infraestructura en el Perú al 2050: Agua, electricidad y Transporte. Lima Perú: Centro Nacional de Planeamiento Estratégico. 76p. Recuperado de https://www.ceplan.gob.pe/wp-content/uploads/2016/03/infraestructuraperu2050.pdf
Velásquez, P. (2017). Caracterización de la estructura del paisaje y su estado de conservación en las cuencas de cabecera de Medellín (Tesis de Grado Especialización en Sistemas de Información Geográfica). Facultad de Ingenierías, Universidad de San Buenaventura, Medellín. Recuperado de http://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstream/10819/3690/1/Caracterizacion_Estructura_Paisaje_Velasquez_2017.pdf
Verga, E. G., Peluc, S., I., Landi, M. y Galetto, L. (2018). Forest fragmentation effect on potential food sources for birds in Córdoba. Ecología Austral, 028 (02), 339-352. https://doi.org/10.25260/EA.18.28.2.0.429
Vila, J, Varga, D., Llausàs, A. y Ribs, A. (2006). Conceptos y métodos fundamentales en ecología del paisaje (landscape ecology): una interpretación desde la geografía. Documents dánalisi geográfica, 48, 151-166. Recuperado de https://dugi-doc.udg.edu/handle/10256/1824
Wilcove, D., McLellan, C. y Dobson, A. (1986). Habitat fragmentation in the temperate zone. En: Soule, M. E. (Ed.). Conservation Biology: The Science of Scarcity and Diversity. Pp. 237-256, Sunderland, Massachusetts, USA: Sinauer Associates
With, K.A. (2002). The landscape ecology of invasive spread. Conservation Biology 16(5), 1192-1203. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2002.01064.x
Wolff, J. O., Schauber, E. M. y Edge, W. D. (1997). Effects of Habitat Loss and Fragmentation on the Behavior and Demography of Gray-Tailed Voles. Conservation Biology, 11(4), 945-956. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.1997.96136.x
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
© CSIC. Manuscripts published in both the print and online versions of this journal are the property of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas, and quoting this source is a requirement for any partial or full reproduction.
All contents of this electronic edition, except where otherwise noted, are distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licence. You may read here the basic information and the legal text of the licence. The indication of the CC BY 4.0 licence must be expressly stated in this way when necessary.
Self-archiving in repositories, personal webpages or similar, of any version other than the final version of the work produced by the publisher, is not allowed.