Análisis y predicción del cambio de uso y cobertura de suelo en el Corredor de Conectividad Llanganates-Sangay para 2030

Abstract

Este estudio analiza las tendencias de cambio de uso y cobertura del suelo (LULC) en el Corredor de Conectividad Llanganates-Sangay (CELS) durante el período 2018-2022 y predice tendencias hasta 2030. Los mapas de LULC de MapBiomas revelan tasas anuales de cambio (2018-2022) de -0,37%/año (-1147.33 ha) para Formación de Bosque, -1,17%/año (-30,01 ha) para Formaciones Naturales No Boscosas, 2,21%/año (906.19 ha) para Áreas de Agricultura y Ganadería, 8,50%/año (250,84 ha) para Áreas sin Vegetación y 0,17%/año (30,31 ha) para Cuerpos de Agua. La mayor tasa de cambio anual dentro de Formación de Bosque, -0,58%/año (-990,35 ha), ocurre en áreas no protegidas. Las proyecciones para 2030 se realizaron utilizando la herramienta MOLUSCE, que combina una Red Neuronal Artificial (ANN) con simulaciones de Autómatas Celulares. La ANN fue entrenada con cinco variables explicatorias y mapas de LULC de 2018 y 2020, logrando un error de entrenamiento de 8,46%. La precisión predictiva se evaluó comparando el mapa simulado de LULC para 2022 con el mapa de MapBiomas 2022, obteniendo un coeficiente Kappa de 0,95, lo que indica una excelente precisión. Además, las simulaciones de LULC para 2022-2030 predicen tasas anuales de cambio de -0,27%/año (-1628,97 ha) para Formación de Bosque, -1,39%/año (-63,49 ha) para Formaciones Naturales No Boscosas, 1,92%/año (1778,26 ha) para Áreas de Agricultura y Ganadería, 0,97%/año (30,38 ha) para Áreas No Vegetadas y 0,63%/año (-146,18 ha) para Cuerpos de Agua. Los resultados sugieren que las tasas anuales de deforestación se mantendrán bajas y que las áreas protegidas tendrán menos deforestación que las áreas que no están protegidas.//This paper analyses Land Use and Land Cover (LULC) change trends in the Llanganates-Sangay Connectivity Corridor (CELS) from 2018 to 2022 and predicts trends through 2030. MapBiomas LULC maps reveals annual change rates (2018–2022) of -0.37%/year (-1147.33 ha) for Forest Formation, -1.17%/year (-30.01 ha) for Non-Forest Natural Formation, 2.21%/year (906.19 ha) for Agriculture and Livestock Areas, 8.50%/year (250.84 ha) for Non-Vegetated Areas, and 0.17%/year (30.31 ha) for Water Bodies. The higher annual change rate inside Forest Formation is -0.58%/year (-990.35 ha) occurring in areas not designated under any conservation status. Projections for 2030 were made using the MOLUSCE tool, combining an Artificial Neural Network (ANN) model with Cellular Automata simulations. The ANN model was trained on five explanatory variables and LULC maps from 2018 and 2020, achieving a training error of 8.46%. Predictive accuracy was assessed by comparing the simulated 2022 LULC map with the 2022 MapBiomas map, resulting in a Kappa coefficient of 0.95, indicating excellent predictive accuracy. Additionally, LULC simulations from 2022 to 2030 predict annual rates of change of –0.27%/year (-1628.97 ha) for Forest Formation, - 1.39%/year (-63.49 ha) for Non-Forest Natural Formation, 1.92%/year (1778.26 ha) for Agriculture and Livestock Areas, 0.97%/year (30.38 ha) for Non-Vegetated Areas, and 0.63%/year (-146.18 ha) for Water Bodies. The findings show that annual rates of deforestation will remain low and protected areas will have less deforestation than nonprotected areas.