Posts etiquetados con ‘Mapas de vegetación’

Cartografías a diferentes escalas, autosimilares y anidadas (Fractales y Mundos Pequeños)

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Representaciones cartográficas anidadas hiperbólicas según Juan José Ibáñez para taxonomías de suelos y de la nota de prensa analizada para análisis de redes.

La iniciativa de crear mapas autosimilares anidados a diferentes escalas, se nos antoja de lo más interesante, por cuanto ayudaría a generar bases de datos georreferenciadas anidadas de cada recurso natural (o combinación de algunos de ellos) en donde se contenga su información de una forma más manipulable y eficiente, siendo fácilmente actualizables y no sometidas a la perdida de los detalles/diversidad que surgen en el proceso de generalización cartográfica.

Cuando los autores del estudio que mostramos hoy hablan de; “redes complejas con características similares (…) a diferentes escalas, sencillamente nos informan de estructuras fractales”. Y más adelante al hablar de redes mentan: “(…) sistemas son redes multiescalares, es decir, su estructura, o los procesos asociados, son el resultado de mezclas de estructuras y de procesos a escalas diferentes”. Seguidamente continúan afirmando que: estos sistemas se pueden definir como redes complejas porque tienen la propiedad conocida con el nombre de ‘mundo pequeño’, es decir, muchos nodos están conectados entre sí mediante unos pocos pasos. Ya os comentamos que son los mundos pequeños en post precedentes, como también de sus características, relacionadas con lo que hemos venido a denominar “curvas de Willis”, que dan cuenta de las características elementales de sus estructuras. Y por lo tanto: Esta técnica “permite explorar un sistema a diferentes resoluciones espaciales, como una especie de microscopio inverso que nos posibilita hacer un zoom hacia fuera y aumentar la escala a la que lo observamos”.

Dos cuestiones se nos antojan de sumo interés. En primer lugar aunque los autores del estudio, en la nota de prensa, nos informan de que las técnicas de re-normalización que ellos usan fueron desarrolladas para otros fines: ¿Qué nos impide que también sean aplicadas para la representación de información cartográfica? Francamente no veo ninguna aunque hubiera que realizar algunas modificaciones en sus procedimientos matemáticos e informáticos, lo cual desconozco.

¿Se trata de una novedad?. Desde un punto de vista informático sí. Ahora bien, como describimos en post precedentes (almacenados en la categorías: ‘Redes Complejas, Ecológicas, Sociales y el Mundo de Internet’), los cartógrafos de suelos, y posiblemente de otros recursos, tienden a llevar a cabo tales menesteres mediante unos estándares que, “curiosamente”, fueron aceptados por la comunidad científica, sin percatarse de que, al hacerlo, se encontraban ya generando una manera de llevar a cabo planes nacionales de mapeo  a diferentes escalas de una forma similar a la que los investigadores pretenden automatizar ahora. Y por ello, hablamos de la “mente fractal” “de los cartógrafos” en otros posts. Pero aquí no paran las coincidencias entre lo que se venía haciendo intuitivamente y lo que ahora se nos muestra como una forma racional y eficiente y estudiar la información espacial de un sistema.

También vimos que las taxonomías de suelos, en general, atesoran unas estructuras que tienden a ser fractales, aunque por ciertos sesgos humanos (cognitivos y de otra índole) terminan siendo multifractales. También os explicamos que las clasificaciones de suelos no dejan de ser redes que por su estructura, atesoran unas propiedades muy concretas y que dan lugar a que podamos considerarlas al menos semejantes a los denominados mundos pequeños, que los investigadores del estudio que analizamos hoy explican en la nota que os reproducimos al final del post.

Como sabéis, en una taxonomía jerárquica, las categorías superiores son agrupaciones o “clusters”  de los taxones del rango inmediatamente inferior. Del mismo modo, los estándares cartográficos proponen el uso de leyendas en las cuales cada escala, desde la más detallada a la más grosera, se vinculan con las categorías taxonómicas de rango ascendente, por ejemplo, de series a familias, de estas a subgrupos, grandes grupos, subórdenes y finalmente órdenes, si seguimos la nomenclatura de la USDA ST.   

 Resulta un tanto sorprendente que este tipo de estructuras que utilizamos en edafología clásica emulen: “Es la primera vez que se ha definido un grupo de renormalización verdaderamente geométrico en redes complejas”. ¿Resulta ser la primera vez?. Pues va a ser que en líneas generales no, aunque fuera de una forma más prosaica”. Lo que parece ocurrir deviene en que los autores de la investigación han logrado racionalizar, demostrar, modelizar y operacionalizar matemáticamente, lo que de forma más intuitiva se lleva a cabo en las representaciones cartográficas y taxonómicas tradicionales. Se trata pues de un estudio muy interesante.

Llevo años investigando en este tema, aunque de forma empírica, las relaciones entre la “realidad de campo”, representaciones cartográficas y taxonomías de suelos, habiendo llegado a conclusiones similares. Resumiendo, aunque no atendemos a estos asuntos, las taxonomías y mapas de los recursos naturales tienen a adoptar estructuras eficientes, debido a que nuestros sistemas cognitivos llevan a cabo tal ordenación de la información “inconscientemente.

Finalmente, merece la pena mentar, que esos mapitas de la figura, en principio, un tanto extraños,  resultan ser lo que se denominan representaciones hiperbólicas, y que nosotros sugerimos ya en 2008, como un sistema muy eficiente de manejar/usar las taxonomías de suelos que es posible y recomendable, con las tecnologías actuales de computación, siendo bastante sencillos de elaborar.  

Atando cabos vemos que lo que parece tan especial no lo es cuando llevamos a cabo un metaanálisis de la información.

Juan José Ibáñez

Continua………

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Mapas de Suelos + Mapas de Vegetación = Mapas de Estado Ecológico

A menudo he visto discutir a varios colegas acerca de si los mapas de vegetación y los de suelos aportan información mutua para predecir propiedades de uno de los recursos en función del otro. Os mostraré pronto, en otro post, como el potencial de un mapa de vegetación con vistas a predecir los tipos de suelos deviene en una polémica espuria, por cuanto todo depende del tipo de clasificación utilizada para discernir y cartografiar las comunidades vegetales. Lo que siempre he tenido muy claro es que no se puede entender un ecosistema sin estudiar sus suelos. Se me antoja, metafóricamente, que tal sesgo se asemeja a entender el cuerpo humano analizando tan solo la anatomía y fisiología desde la cintura hasta la cabeza. Sin embargo, antes de entrar a debatir el tema que nos preocupa hoy, adelantemos que en los ecosistemas pastorales, más de la mitad de la biomasa de la vegetación tiende a encontrarse bajo el suelo.

Pues bien, en extensas zonas de EE.UU. (sus famosas praderas) muchos pastizales extensivos se matorralizan, ya sea por la aparición de plantas invasoras, ya por subpastoreo, ya por degradación del suelo, o alguna combinación de estos procesos. El producto resultante consiste en unas comunidades vegetales repletas de plantas leñosas, perdiendo gran parte de su capacidad productiva. Obviamente tal impacto ambiental preocupa a las autoridades de aquel país, siendo estudiado con suma atención. Hoy mostramos los resultados de investigaciones yanquis que muestran como elaborando cartografías que incluyen datos de suelos y vegetación con vistas a producir una leyenda basadas en categorías “as hoc” de lo que denominaránmapas del estado ecológico de los ecosistemas, puede comenzar a combatiere tal degradación con eficacia. Al parecen esta aproximación está siendo éxitosa, ayudando a la restauración de los paisajes previamente afectados. La noticia que os ofrecemos hoy, tomada en préstamo del Noticiero del ARS resulta ser lo suficientemente clara para no tener que abundar más en el tema.

Eso sí, debemos enfatizar, que tales cartografías necesitan ser “ad hoc” por definición. Las relaciones suelo-pasto son idiosincrásicas por naturaleza, es decir, dependientes de las condiciones ambientales de cada lugar. La mera invasión de un pasto por el matorral no nos conduce necesariamente a la degradación del suelo. A menudo, tal desplazamiento de unas biocenosis por otra es el simple resultado de la subexplotación del pasto y, como corolario la aparición de la siguiente fase de la sucesión ecológica. La matorralización puede ser debida a causas muy dispares. De no entenderlo así, pueden llegar a defenderse barbaridades como la que les narro brevemente a continuación.

Hace un par de años, un equipo de investigación perteneciente a una universidad madrileña publicó un artículo en el que se defendía que la matorralización de un pasto no conduce necesariamente, al menos en el SE del territorio que abarca la Comunidad de Madrid, a la degradación del suelo, sino que por el contrario aumenta la mal denominada calidad del mismo. De ahí los autores inferían que las ideas sobre este tema que pueden leerse en la literatura estadounidense no son de aplicación universal. El problema de estos ecólogos estriba en que se formaron en universidades de USA y no tienen ni la más remota idea de lo que ocurre en los ambientes mediterráneos de su propio país. Tal “aparentemente grandioso hallazgo” fue explicado hace ya más de 50 o sesenta años por naturalistas españoles (el subpastoreo de un pastizal, pobre y escasamente productivo, denominado atochar, que se desarrolla sobre materiales yesosos  y/o margas, al ser desplazado por arbustos como la coscoja mejora la fertilidad de los horizontes superficiales del suelo). Queridos amigos, sabréis mucho de lo que ocurre en el sur de EE.UU. pero tal bagaje es muy pobre con vistas a entender la estructura y dinámica de las biocenosis ibéricas. El considerar que es irrelevante lo que nos narraban los grandes naturalistas locales, y/o haberse olvidado de la lengua materna, tan solo manifiesta vuestra su ignorancia, así como que publicar por publicar en buenas revistas ¿? lo justifica todo: “el fin justifica los medios”. Eso me lo enseñaron a mi cuando era estudiante de segundo curso de carrera, a primeros de la década de los años setenta del siglo pasado ¿vale?. ¡Qué lástima!, y luego se creen muy listos.

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Luchando por restaurar las praderas americanas mediante el uso de fuegos controlados Fuente: Heartland: Inventory and monitoring Network

Juan José Ibáñez    

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Mapas de Vegetación y Mapas de Suelos: Las comunidades vegetales como indicadoras de los tipos de suelos

La lógica y los conocimientos científicos nos obligan a pensar que entre las comunidades vegetales y los suelos subyacentes deben existir profundas relaciones causa-efecto (presencia/ausencia). Nadie lo pone en duda. Sin embargo en la práctica no suele resultar inusual que, aun disponiendo de sus respectivos mapas, indagar tales relaciones sea una actividad  harto difícil. ¿Cuál es el problema? A diferencia de lo que acaece con el mapeo de los suelos, existen escuelas muy dispares en lo concerniente a la clasificación y cartografía de le vegetación. En consecuencia, muchos de estos últimos productos aportan poco o ninguna información que pueda servir al edafólogo, con vistas a mejorar sus inventarios de suelos.  Sin embargo, no ocurre lo mismo con los mapas ofrecidas por ciertas escuelas.  Pues bien, a caballo entre la geobotánica y bioclimatología, Salvador Rivas Martínez y colaboradores han sido uno de los principales propulsores de las clasificaciones botánicas llevadas a cabo en el seno de la(s) disciplina(s) de la fitosociología y sinfitosociología. Si bien las metodologías propuestas en primera instancia se centran en la relación entre vegetación y clima, a través de los denominados pisos de vegetación. caracterizados y clasificados por sus termoclimas y ombroclimas, la segmentación de muchas comunidades del paisaje obedece a conceptos tales como geoseries, microgeoseries, edafófilas, edafohigrófilas, etc. En este sentido cabe mentar como se discierne entre unidades de vegetación condicionadas, por ejemplo, con la riqueza en nutrientes de los suelos (basófilas), ya por su pobreza (silicícolas) ya por la demanda de carbonatos (calicícolas), o rehuir de los mismos (calicífugas), ya por asociarse a suelos secos (xerófilas) o edafoambientes con exceso de humedad (higrófilas), por encontrarse condicionada por los cursos fluviales (riparias), grados de salinidad (halófilas, mesohalófilas, hiperhalófila…), ya por preferir ciertos tipos de materiales parentales y sus suelos idisosincrásicos, como los yesos (gipsófilas), arenas (psamófilas), etc., etc. Pues bien la escuela sinfitosociológica ha llevado a cabo cartografías que pudieran ser de sumo interés tanto para los edafólogos como para los ecólogos interesados en las relaciones entre suelos y vegetación. En  colaboración con un alumno de la ETSI en Topografía Geodesia y Cartografía de la UPM (Adrián Salas Bericat) y Rufino Pérez,  este impresentable administrador lleva actualmente a cabo un estudio al respecto, haciendo uso de la información que atesoramos de la provincia de Almería, una de las más áridas de España. Abajo os exponemos unos resultados más que preliminares, pero ya esclarecedores. De las 45 unidades de vegetación presentes en la provincia, más del 80% se encuentran condicionadas, clasificadas y cartografiadas debido a encontrarse condicionadas por los suelos, ya sea directa o indirectamente. Es decir gran parte de las fitocenosis almerienses están estrechamente condicionadas por factores edáficos. En consecuencia Adrián Salas, con la ayuda de Rufino y la mía propia, estudió hasta qué punto un mapa de series de vegetación de la susodicha escuela puede ser indicadora de muchos tipos de suelos, Cabría pues analizar si la cartografía de comunidades vegetales puede ayudar a elaborar o mejorar los mapas de suelos.

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Mapa sinóptico de las series de vegetación de España (Rivas Martínez). Fuente: Tiempo.com

Del mismo modo adelantemos que ya en mi tesis doctoral detecté que las propiedades de los horizontes superficiales de los suelos se encontraban condicionadas por los pisos bioclimáticos y sus ombroclimas, sin más precisiones (como las arriba mentadas), que con los regímenes de precipitación y temperatura de la taxonomía norteamericana de suelos (USDA Soil Taxonomy).  Sin embargo (….)

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