COMUNICACIÓN BREVE
Variaciones a largo plazo en la
extensión de seis clases de hábitats de importancia para las aves en los cayos
Coco y Guillermo, Cuba
Long term variations in the extension of six habitat classes of
importance for birds in Coco and Guillermo cays, Cuba
Antonio García-Quintas* y Alain Parada
Isada; Grupo de Ecología, Centro de Investigaciones
de Ecosistemas Costeros (CIEC), Cayo Coco, Ciego de Ávila. 69400 Cuba.
* Autor para correspondencia: antonio@ciec.fica.inf.cu
Recibido: 2013-10-03
Aceptado:2013-11-20
Varios factores determinan el área de
distribución de las especies, entre estos, el hábitat desempeña un papel
esencial, no solo porque integra características favorables para el desarrollo
y reproducción de las especies, sino porque también limita sus expansiones
geográficas. Por ello, el hábitat ha constituido siempre un elemento importante
en muchas investigaciones ecológicas (ej. Gray et al., 2007; Ferrer et
al., 2010).
Muchos estudios relacionados con el
hábitat de las aves se han dirigido a varios elementos de interés ecológico
como la riqueza, abundancia, alimentación y reproducción de las especies (ej.
Ferrer et al., 2010), y la fragmentación y degradación antropogénica de
zonas naturales (ej. González et al., 2007; Gray et al., 2007;
Sirami et al., 2009). Los trabajos enfocados en el análisis y evaluación
de cambios en los hábitats de las aves también abundan en la literatura
científica (ej. Pearman, 2002; Newmark, 2006). Sin embargo, muchos se han
centrado también en su relación con aspectos ecológicos de especies o
comunidades, y sus características se han referido solo de manera
complementaria (ej. Sirami et al., 2009). Por consiguiente, el análisis
directo de cambios en el hábitat de aves ha protagonizado escasas
investigaciones ecológicas.
No obstante, el análisis directo de
los cambios de hábitat debería aplicarse con más frecuencia, ya que el
conocimiento de las relaciones hábitat - avifauna, puede favorecer el diseño de
planes de conservación y manejo, y la evaluación del grado de amenaza de las
especies. La pérdida de hábitats es un factor común que provoca la amenaza de
muchas especies de aves, la disminución de sus poblaciones y modificaciones en
sus modelos de distribución (ej. Sekercioglu et al., 2004, Sirami et
al., 2009, Ferrer et al., 2010).
Algunos cayos del norte de Cuba han
experimentado cambios significativos debido al desarrollo turístico que se
potencia en el archipiélago de Sabana-Camagüey. Entre estos se encuentran los
cayos Coco y Guillermo, sometidos a una creciente explotación turística durante
las últimas dos décadas. Este desarrollo socio-económico ha provocado muchos
cambios en la cobertura terrestre y dichos cambios deben haber afectado de
manera diferente a las especies de aves de esa región, al ser su vulnerabilidad
a la destrucción de hábitats especie – específica (Gray et al., 2007).
Precisamente la presencia de poblaciones de especies de aves amenazadas y de
distribución restringida, y congregaciones reproductivas de varias especies
marinas, están entre los valores naturales más importantes de esta zona
(Rodríguez et al., 2008).
Por estas razones, en el presente
estudio, se analizaron los cambios, entre los años 1986 y 2010, en las
proporciones de seis clases de hábitats de importancia para las aves residentes
permanentes y bimodales en los cayos Coco y Guillermo. También se evaluaron las
implicaciones potenciales de dichos cambios sobre dichas especies al
cuantificarse, por primera vez, las variaciones en la extensión del hábitat de
las aves de ambos cayos.
El área de estudio abarcó los cayos Coco (370 km2) y
Guillermo (13,2 km2), situados al norte de la provincia de Ciego de
Ávila, Cuba, y pertenecientes al sitio Ramsar Gran Humedal del Norte de Ciego
de Ávila (GHNCA). La vegetación de estos cayos incluye bosques de mangle (en
todas sus variantes florísticas y fisonómicas), matorrales xeromorfos, bosques
semideciduos, bosques siempreverdes micrófilos, comunidades halófilas, y
complejos de vegetación de costa rocosa y arenosa. Existen también partes
pequeñas con elementos de bosques de ciénaga, herbazales y vegetación
secundaria.
Se seleccionaron tres imágenes satelitales multiespectrales de la
serie Landsat (trayectoria 13/fila 44) con fechas 29 de abril de 1986,
23 de febrero de 2000 y 17 de enero de 2010. Estas imágenes, en formato FAST,
estaban corregidas radiométrica y geométricamente y georreferenciadas en la
proyección UTM-17, datum WGS84. La selección de las imágenes se enfocó en tres
etapas contrastantes relacionadas con el desarrollo turístico en la zona: antes
de iniciarse (1986) y, aproximadamente, 10 y 20 años después de iniciado este
(2000 y 2010, respectivamente). Las imágenes fueron recortadas hasta obtener
las sub-escenas de interés y se les estandarizó el tamaño del pixel a 30 x 30 m
para todas las bandas espectrales, excepto las pancromáticas, que no fueron
utilizadas. La corrección de los vacíos de la imagen del 2010 se realizó
mediante el método de triangulación.
Se establecieron seis clases de hábitat de importancia para la
avifauna de la región de estudio:
- Manglares: Incluyó a los
bosques de mangle, tanto mixtos como monoespecíficos, constituidos por
cualquiera de las cuatro especies de mangle presentes en Cuba (Avicennia
germinans, Laguncularia racemosa, Conocarpus erecta y Rhizophora
mangle).
- Bosques: Hábitat compuesto por los bosques semideciduos y
siempreverdes micrófilos, que ocupan extensas áreas dentro del territorio
insular.
- Matorrales xeromorfos: Clase de hábitat que agrupó a los
matorrales desarrollados sobre carso y arena. Su distribución en Cayo Coco está
restringida a pocas zonas costeras, pero son más abundantes hacia la región
centro-occidental de cayo Guillermo.
- Vegetación costera: Formada por los complejos de vegetación de
costa rocosa y arenosa, y la vegetación halófila que abunda, fundamentalmente,
en las zonas bajas al sur de ambos cayos.
- Ecosistemas acuáticos: Incluyeron las lagunas, esteros, zonas
intermareales y marinas próximas a tierra.
- Ecosistemas antropizados: Agrupó a los viales e instalaciones
turísticas y de apoyo. También incluyó la vegetación secundaria y exótica
asociada a dichos ecosistemas.
A partir de estas clases se le realizó, a cada imagen satelital,
una clasificación supervisada mediante el método de máxima verosimilitud. La
selección de las zonas de entrenamiento para las clasificaciones se basó en
datos de campo y en el conocimiento que existe sobre la zona de estudio. Para
la evaluación de las clasificaciones se construyó una matriz de confusión por
cada imagen clasificada a partir de 300 puntos georreferenciados, distribuidos
aleatoriamente sobre el área de estudio (mediante un Generador de Puntos
Aleatorios, incluido como una extensión en el sistema de información geográfica
ArcView 3.2). La comprobación de las clases de hábitat presentes en dichos
puntos, se realizó mediante visitas de campo e interpretación visual de las
imágenes satelitales, dado el conocimiento existente sobre la región de
estudio. Para la evaluación de las clasificaciones se utilizaron los
indicadores de exactitud derivados de las matrices de confusión (errores de
comisión y omisión, y exactitud total) y el índice Kappa de Cohen. El
procesamiento de las imágenes satelitales se realizó mediante el programa ENVI
4.7.
Se confeccionó la lista de las especies de aves para los cayos
Coco y Guillermo a partir de la compilación de 37 trabajos (publicaciones,
libros, tesis, informes de proyectos y trabajos de curso) que contienen
información sobre la avifauna de estos cayos, y observaciones de campo
realizadas durante los últimos 12 años. Dicha lista fue filtrada bajo los
criterios de residencia, donde se seleccionaron las especies permanentes y
bimodales (Anexo 1). La lista de especies y las clases de hábitat constituyeron
una matriz de presencia/ausencia que representó la distribución de las especies
por clase de hábitat.
Se calcularon las proporciones de cada clase de hábitat por año a
partir de las imágenes clasificadas y luego se calculó la variación total de
estas proporciones entre 1986 y 2010. La variación de la extensión de los hábitats
de las especies en igual período, se obtuvo por suma de las variaciones de las
clases de hábitat en las que se registró la presencia de cada especie de ave.
Así se detectaron las especies afectadas por reducción en la extensión de sus
hábitats. Se evaluaron las implicaciones de los cambios en la extensión de sus
hábitats.
El uso de imágenes satelitales Landsat para clasificar
tipos de hábitat y luego relacionarlos con las características de la avifauna
regional proporciona numerosas ventajas en los estudios ecológicos (ej. Pearman
2002) porque posibilitan el trabajo a diversas escalas espaciales. Las
clasificaciones de las imágenes satelitales fueron de buena calidad,
especialmente las de los años 2000 y 2010 que presentaron los mayores valores
de exactitud e índice Kappa (Tabla 1). Sin
embargo, hay que considerar que la imagen de 1986 provino del satélite Landsat
5 cuyo sensor TM capta tres bandas visibles, tres infrarrojas y una térmica.
Las restantes imágenes correspondieron al satélite Landsat 7, poseedor
del sensor ETM+ que presenta las bandas anteriores, pero que también contiene
dos bandas térmicas de menor resolución espacial. Estas diferencias pueden
haber influido sobre el proceso de clasificación, porque su algoritmo se basa
en la información de las bandas espectrales.
Por otra parte, la corrección de los vacíos en la imagen de 2010
constituye una aproximación matemática y no la información espectral original.
Los matorrales xeromorfos y ecosistemas antropizados fueron las clases más afectadas
por errores de comisión, mientras que los mayores errores de omisión
correspondieron, además de las clases anteriores, a los manglares y la
vegetación costera (Tabla 1).
Tabla 1.
Evaluación de los errores en las clasificaciones supervisadas de los hábitats
importantes para las aves registradas en los cayos Coco y Guillermo. Los
errores de comisión y omisión, y la exactitud total se expresan en porcentaje.
Table 1. Evaluation of errors in the supervised classifications of birds
importance habitats monitored in Coco and Guillermo cays. Comission and
omission errors, and total accuracy are expressed in percentaje.
La composición de especies de aves en los cayos Coco y Guillermo
fue de 225. De ellas, 101 especies fueron residentes permanentes o bimodales
(Anexo 1). Por tanto, la matriz de presencia/ausencia estuvo constituida por
seis columnas (clases de hábitat) y 101 filas (especies de aves).
En general, los ecosistemas acuáticos predominaron con respecto a
las restantes clases de hábitat y la vegetación costera experimentó las mayores
variaciones entre los tres años analizados (figura 1). Lo primero se debe a que las áreas de estudio fueron cayos
rodeados por agua que además albergan muchas zonas anegadas, como lagunas,
canales de intercambio y esteros. No obstante, el análisis neto de las
variaciones de cada clase de hábitat reflejó que los ecosistemas acuáticos
fueron los más beneficiados, ya que aumentaron en 58,0 km2, mientras
que los bosques y manglares experimentaron pérdidas de 26,5 y 4,0 km2
respectivamente.
Las reducciones en la extensión del área de los bosques y
manglares fueron causadas, en su mayoría, por el desmonte y fragmentación de
muchas zonas debido al emplazamiento de la infraestructura hotelera y de apoyo,
así como los viales asociados. Esto potenció el aumento de los ecosistemas
antropizados.
A pesar de la disminución que experimentaron respecto a 1986,
tanto los manglares como los bosques manifestaron recuperaciones discretas con
respecto al año 2000 (Figura 1). Sin embargo, la mayoría de las áreas
recolonizadas por estos no poseen las características originales de dicha
formación vegetal, lo que da lugar al establecimiento de bosques secundarios
que no constituyen hábitats óptimos para las especies de aves dependientes de bosques
primarios. Precisamente, los bosques y manglares forman parte del hábitat del
74,3 % de las especies de aves residentes en ambos cayos.
Figura 1. Variaciones temporales del área de seis clases
de hábitats de importancia para las aves en los cayos Coco y Guillermo, Cuba.
Figure 1. Temporal
variations in the area of six important birds hábitat clases in Coco and
Guillermo cays, Cuba.
Las variaciones en las extensiones de manglares pueden estar
relacionadas con las variaciones en el área de la vegetación costera,
fundamentalmente al sur de cayo Coco donde predominan ambas clases de hábitats.
La escasa comunicación entre la bahía de Perros (macrolaguna interior que
separa los cayos Coco y Guillermo de la isla de Cuba) y el océano es una de las
causas fundamentales de las variaciones de la vegetación de la costa sur,
debido al cierre de las principales vías de intercambio (Batista et al.,
2006).
Solamente la extensión de los hábitats de 17 especies de aves
experimentó reducción entre 1986 y 2010 (Fig. 2). Esto corrobora que no todas
las especies son igualmente vulnerables a la destrucción de sus hábitats (Gray et
al. 2007), pues las respuestas de estas a las fluctuaciones ambientales se
manifiestan año por año y no se mantienen como tendencias estables a largo
plazo (Böhning-Gaese et al. 1994). El Gavilán Bobo (Buteo platypterus)
fue la especie más afectada, seguida por Corvus nasicus, Cyanerpes
cyaneus, Geotrygon montana, Priotelus temnurus, Gymnoglaux
lawrencii, Accipiter gundlachi y Accipiter striatus.
Figura 2. Variaciones de la extensión del hábitat de
las aves residentes permanentes y bimodales en los cayos Coco y Guillermo,
Cuba, entre 1986 y 2010.
Figure 2. Variations in
extention of resident birds habitat de in Coco and Guillermo cays, Cuba,
between 1986 - 2010.
La situación del Gavilán Colilargo (A. gundlachi) y el
Cabrerito de la Ciénaga (Torreornis inexpectata) posee implicaciones
adicionales porque, además de estar entre los endémicos afectados, también son
especies clasificadas como “En Peligro”. En el caso de A. gundlachi
además de lo anterior, habita en zonas boscosas (Garrido y Kirkconnell 2011) y
posee un ámbito de dieta estrecho que aumenta su vulnerabilidad ante las
perturbaciones ya que constituye un depredador tope dentro de las redes
tróficas. Torreornis inexpectata habita en los bosques y matorrales
xeromorfos de Cayo Coco, donde se alimenta de insectos fundamentalmente
(Garrido y Kirkconnell 2011, González y Parada 2012) y posee, solamente, tres
núcleos poblacionales en el país, distantes geográficamente.
Patagioenas squamosa y
G. montana fueron las únicas especies de bosque con hábitos frugívoros
cuyos hábitats disminuyeron. Las aves canoras, el Guabairo y el Tocororo, cuya
dieta incluye insectos, constituyeron las restantes especies con pérdida de
hábitats. Sin embargo, según González et al. (2007) las aves granívoras
fueron beneficiadas por la antropización mientras que las insectívoras
resultaron perjudicadas.
Otras especies como Charadrius
wilsonia y Setophaga petechia experimentaron aumentos bastante
grandes en la extensión de sus hábitats. Esto se debió a la expansión, durante
el periodo analizado, de la mayoría de las clases de hábitats donde fueron
registradas dichas especies. También entre estas clases estuvieron los
ecosistemas acuáticos (lagunas, esteros, zonas intermareales y marinas próximas
a tierra), hábitats cuya extensión fue siempre la mayor entre todas las clases
y que además experimentaron el mayor incremento entre 1986 y 2010 (Fig.
1).
En general, entre 1986 y 2010, el área
de los manglares y bosques de los cayos Coco y Guillermo experimentó reducción.
Esto originó pérdidas en la extensión del hábitat de varias especies de aves
que desempeñan funciones ecológicas esenciales para la estabilidad de los
ecosistemas. Se deben desarrollar acciones para minimizar los efectos negativos
del desarrollo turístico sobre la avifauna de los cayos del norte del Gran
Humedal del Norte de Ciego de Ávila, pues la extinción de especies de aves y la
reducción de sus poblaciones en el siglo XXI pueden afectar muchos procesos
ecosistémicos y servicios de importancia potencial para la sociedad
(Sekercioglu et al., 2004).
Literatura
Citada
Batista, L.M., R. González, A. Zúñiga,
F. Matos, L. Hernández y D. González (2006) Atributos físicos del norte de la
provincia Ciego de Ávila, pp. 1-76. En: Ecosistemas costeros: biodiversidad y
gestión de recursos naturales, Compilación por el XV Aniversario del CIEC. Editorial
CUJAE, La Habana, Cuba.
Böhning-Gaese,
K., M.L. Taper y J.H. Brown (1994) Avian community dynamics are discordant in
space and time. Oikos 70: 121-126.
Ferrer, Y.; D. Denis e I. Ruiz (2010)
Caracterización y selección del sitio de anidación de la grulla cubana (Grus
canadensis nesiotes) en el herbazal del Refugio de Fauna El Venero, Cuba,
Anim. Biodiv. Cons. 33(1): 19-29.
Garrido, O.H. y A. Kirkconnell (2011)
Aves de Cuba. Universidad de Cornell, Nueva York, Estados Unidos.
González, J.A., C. Bonache, D. Buzo,
A.A. de la F. Díaz y L. Hernández (2007) Caracterización ecológica de la
avifauna de los parques urbanos de la ciudad de Puebla (México). Ardeola 54(1): 53-67.
González, H. y A. Parada (2012) Torreornis
inexpectata. En: González, H., L. Rodríguez, A. Rodríguez, C.A. Mancina e
I. Ramos (Eds.) Libro Rojo de los Vertebrados de Cuba. La Habana, Cuba. Pp.
261-263.
Gray, M.A.,
S.L. Baldauf, P.J. Mayhew y J.K. Hill (2007) The response of avian feeding
guilds to tropical forest disturbance. Cons. Biol. 21(1): 133-141.
Newmark, W.D.
(2006) A 16-year study of forest disturbance and understory bird community
structure and composition in Tanzania. Cons. Biol. 20(1): 122-134.
Pearman, P.B.
(2002) The scale of community structure: habitat variation and avian guilds in
tropical forest understory. Ecol. Monog. 72(1): 19-39.
Rodríguez, D., Y. Ferrer, A. Parada, P. Rodríguez, et al.
(2008) Gran Humedal Norte de Ciego de Ávila. En: Important Bird Areas in the Caribbean. Key sites
for conservation. Cambridge, UK. BirdLife Internacional (BirdLife Conservation
Series no. 15). Pp. 134.
Sekercioglu,
C.H., G.C. Daily y P.R. Ehrlich (2004) Ecosystem consequences of bird declines,
Proc. Nat. Acad. Sci. 101(52): 18042-18047.
Sirami, C., L.
Brotons y J. L. Martin (2009) Do bird spatial distribution patterns reflect
population trends in changing landscapes? Landscape Ecol. 24: 893-906.