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Permanent Link: http://ufdc.ufl.edu/IR00002445/00001
 Material Information
Title: Sistemas de Soporte de Decisión Espacial para Evaluaciones Ecológicas de Paisaje en el Estudio de Viabilidad del Suroeste de la Florida
Physical Description: Fact Sheet
Creator: Pearlstine, Leonard
Publisher: University of Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agriculture Sciences, EDIS
Place of Publication: Gainesville, Fla.
Publication Date: 2006
 Notes
Acquisition: Collected for University of Florida's Institutional Repository by the UFIR Self-Submittal tool. Submitted by Melanie Mercer.
Publication Status: Published
General Note: "Fecha de primera publicación: January 20, 2006. Repasado May 15, 2009."
General Note: "CIR1479S"
 Record Information
Source Institution: University of Florida Institutional Repository
Holding Location: University of Florida
Rights Management: All rights reserved by the submitter.
System ID: IR00002445:00001


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Leonard Pearlstine, Donald L. DeAngelis, Frank Mazzotti, Tomma Barnes, Michael Duever, Janet Starnes y Marianna D. Conill2 1. Este documento, CIR1479S, es uno de una serie de publicaciones del Departamento de Wildlife Ecology and Conservation, Servicio de Extensin Cooperativa de la Florida, Instituto de Alimentos y Ciencias Agrcolas, Universidad de la Florida. (UF/IUFAS). Fecha de primera publicacin: January 20, 2006. Repasado May 15, 2009. Visite nuestro sitio web EDIS en . 2. Leonard Pearlstine, Frank J. Mazzotti y Marianna Domnguez Conill, University of Florida, Ft. Lauderdale Research and Education Center, 3205 College Ave, Ft. Lauderdale, Florida, 33314, e-mails: pearlstn@ufl.edu, fjma@ufl.edu, merrydm@hotmail.com. Donald L. DeAngelis, U.S. Geological Survey, Florida Integrated Science Center, Water and Restoration Studies, University of Miami, P.O. Box 249118, Coral Gables, FL 33124, e-mail: ddeangelis@umiami.ir.miami.edu. Tomma Barnes, Michael Duever y Janet Starnes, South Florida Water Management District, Lower West Coast Regional Service Center, 2301 McGregor Boulevard, Ft Myers, FL 33901, e-mails: tbarnes@sfwmd.gov, mduever@sfwmd.gov, jstarne@sfwmd.gov. El objetivo del Estudio de Viabilidad del Suroeste de la Florida (SWFFS, por sus siglas en ingls) es desarrollar un plan regional de sondeo comprensivo y ecolgico para los recursos acuticos en la Florida del suroeste. Los lmites del estudio se muestran en la figura 1. El rea de estudio del SWFFS cubre alrededor de 4,300 millas cuadradas, y se ubica al oeste de los Everglades y de todas las actividades del Plan Comprensivo de la Restauracin de los Everglades (CERP, por sus siglas en ingls). El estudio fue recomendado por CERP y el Estudio de Revisin Comprensiva para ser incluido en el Proyecto de la Florida Central y del Sur (C&SF, por sus siglas en ingls) por: (1) asuntos ecolgicos y de suministro de agua asociados con el suministro de aguas del Lake Okeechobee hacia el Caloosahatchee River, y porque (2) las alteraciones hidrolgicas en tierra firme tienen efectos substanciales tanto existentes como potenciales sobre los recursos naturales y la biodiversidad presentes dentro del rea de estudio. Este estudio tratar la salud de los ecosistemas terrestres y acuticos y considerar una variedad de parmetros que incluyen flujo de agua, calidad de agua, suministro de agua, mantenimiento de la proteccin del flujo existente, fauna silvestre, diversidad biolgica y hbitat natural. El SWFFS es conducido por el U.S. Army Corps of Engineers y el South Florida Water Management District. El USGS, en cooperacin con University of Florida, provee asistencia tcnica para la evaluacin de los impactos hidrolgicos sobre sistemas naturales. La toma de decisiones a nivel de paisaje es un proceso que envuelve mltiples objetivos, grandes series de datos y muchas dudas e incertidumbres. Para respaldar este proceso, se necesitan herramientas de evaluacin para hacer decisiones informadas y de largo plazo acerca de los recursos regionales y para

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Sistemas de Soporte de Decisin Espacial para Evaluaciones Ecolgicas de Paisaje en el.... 2 rea del Estudio de Viabilidad del Suroeste de la Florida (mostrada en verde) mostrando los canales principales. reconocer las necesidades de investigacin. Estas herramientas pueden ayudar a las autoridades involucradas en la restauracin ecolgica identificando las variables de decisin, desarrollando heursticas de resolucin de problemas, y evaluando las consecuencias de acciones de polticas alternas. El sistema de soporte de decisin espacial (SDSS, por sus siglas en ingls) para el manejo de recursos naturales es una herramienta computarizada que integra estrechamente modelos de teora de decisin con modelos ecolgicos y con anlisis y mapeo de Sistemas de Informacin Geogrfica (GIS, por sus siglas en ingls). La informacin proveda por SDSS ofrece a los encargados de la toma de decisiones una mayor habilidad para seguir los resultados de variables que interactan, mejora la reproducibilidad de decisiones, y documenta las razones por las cuales (con alternativas conflictivas) fue tomada una decisin en particular (Rauscher 1999). El sistema para el soporte de decisiones de evaluaciones de hbitat a nivel de paisaje presenta cuatro elementos (Fig. 2). Los primeros dos elementos, principalmente dirigidos hacia el cientfico, asisten en la toma de decisiones acerca de cul criterio define mejor las medidas de rendimiento para la evaluacin ecolgica y cules valores tendrn esos criterios en un panorama en particular. El primer elemento es un anlisis de los panoramas propuestos y de sus respectivos efectos en el ambiente fsico. Estos anlisis son apoyados por los datos de entrada provenientes de modelos que simulan cada panorama tales como modelos hidrolgicos, modelos de crecimiento urbano, y modelos de calidad de agua. Las herramientas provedas en el segundo elemento evalan los efectos sobre el hbitat de fauna silvestre y sobre las comunidades ecolgicas ocasionados por cambios en el ambiente fsico. Estas herramientas evalan la idoneidad de hbitat y el riesgo de las evaluaciones basadas en los datos de entrada de los modelos de hbitat. Un planteamiento jerrquico y modular para el desarrollo de un Sistema de Soporte de Decisin Espacial. Las abreviaciones representan modelos de hbitat actuales tanto para el sur como para el suroeste de la Florida. Los elementos tercero y cuarto tienen la intencin de ser utilizados por los legisladores y por el pblico, respectivamente. Los modelos de decisin (el tercer elemento) clasifican y asisten las decisiones entre los criterios y los panoramas alternativos. Las evaluaciones de las alternativas a

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Sistemas de Soporte de Decisin Espacial para Evaluaciones Ecolgicas de Paisaje en el.... 3 este nivel pueden conllevar a panoramas nuevos o modificados, que luego seran entregados nuevamente a los cientficos para ser evaluados utilizando las herramientas de soporte en los primeros dos componentes. Una versin educativa grfica y pblica (el ltimo elemento) puede aumentar el entendimiento pblico acerca de las acciones de conservacin, crear un sentido de envolvimiento y de pertenencia en las decisiones, y alertar a los legisladores y a los gerentes de recursos acerca del juicio social respecto a los planes alternativos. Una interfase diseada para navegadores de la red de Internet es una opcin para la participacin del pblico y de los legisladores. El Internet tiene las ventajas de la remocin de restricciones geogrficas para la participacin, el fcil acceso a materiales de discusin, la introduccin de datos annimamente y la oportunidad de obtener reacciones sin confrontaciones (Kingston y otros, 2000). Las cuencas de Big Cypress y Caloosahatchee que conforman el SWFFS incluyen estuarios costeros dominados por manglary fanergamas marinas. La productividad primaria, basada en el bentos, de estos protegidos criaderos mantienen comunidades de peces y de microinvertebrados que, a su vez, sirven de alimento para muchas especies marinas de uso comercial y recreativo. Junto a estas comunidades costeras, los pantanos de agua dulce y de cortos hidroperodos en tierra firme, las sabanas hmedas y los bosques de humedales conforman el hbitat para 20 especies listadas Federalmente y 43 especies de aves no migratorias que no son de cacera y que son de especial preocupacin por su manejo (U.S. Department of the Interior, 2004). La Florida del suroeste tambin representa una de las regiones ms importantes para el soporte de especies que se movilizan en grandes reas tales como la pantera de Florida, el oso negro de Florida y la cigea (Cox y otros 1994). Como el suroeste de la Florida es una de las reas de ms rpido desarrollo en la Nacin, ha surgido la preocupacin entre el pblico y los encargados de hacer decisiones acerca del crecimiento urbano y agrcola en las proximidades de extensas tenencias de tierras pblicas y reas naturales privadas con los atributos ecolgicos antes descritos. La siguiente discusin provee ejemplos de los tipos de herramientas y procedimientos que estn siendo desarrollados para las evaluaciones en el suroeste de la Florida. El SWFFS es un proyecto progresivo, y las herramientas pueden cambiar substancialmente en el transcurso del estudio. Las evaluaciones ecolgicas examinan los efectos del cambio hidrolgico en dos regiones geogrficas. En zonas costeras, los cambios de flujo en el horario de suministro de agua a lo largo del Caloosahatchee River son evaluados por su efecto en el estuario del Caloosahatchee River. En zonas interiores, los cambios en las caractersticas hidrolgicas terrestres son evaluados por su efecto en humedales boscosos y emergentes. Se estn desarrollando criterios para evaluar los efectos ecolgicos sobre la Florida del suroeste a tres escalas principales. Los criterios tratan cambios en: (1) distribucin y calidad potencial de hbitat para especies individuales, (2) composicin de la comunidad y caractersticas hidrolgicas, y (3) conectividad del paisaje. Las herramientas de evaluacin de especies costeras incluyen modelos de idoneidad de hbitat para la trucha marina, la ostra Americana, el cangrejo azul, dos especies de fanergamas marinas (Halodule y Thalassia), y una gramnea sumergida de agua dulce (Vallisneria). Modelos de evaluacin tierrestre estn siendo creados o adaptados a partir de modelos existentes para indicadores de la salud de humedales internos, incluyendo: Vadeadores (Ibis Blanco y Cigeas) Anfibios (cambios en la composicin de las comunidades de ranas) Fauna acutica (cambios en la composici[on de las comunidades de cangrejos de ro y peces de forrajeo)

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Sistemas de Soporte de Decisin Espacial para Evaluaciones Ecolgicas de Paisaje en el.... 4 Medidas de la fragmentacin de hbitats regionales Medidas de la conectividad de hbitats regionales para animales que se desplazan por grandes reas Medidas de gradientes hidrolgicos La figura 3 muestra los resultados de un modelo de hbitat de especies para la trucha pinta en San Carlo Bay y Pine Island Sound en la boca del Caloosahatchee River. Se muestran los mapas de hbitat potencial para la trucha pinta para dos horarios de liberacin de agua alternativos a lo largo del Caloosahatchee River. La interfase espacialmente-explcita ayuda al personal y a los encargados de la toma de decisiones a entender cmo se derivan los puntajes de los hbitas y a entender la distribucin de los hbitats preferidos a lo largo del rea de estudio. Adems de mapear los puntajes de los hbitats, los puntajes de las componentes individuales, tales como salinidad y flujo, son mapeadas para que los usuarios puedan determinar rpidamente su contribucin al puntaje total. En el cuadro superior se muestra la visualizacin mensual. Cada panorama se muestra como un grupo de pantallas espaciales que mapean la distribucin de valores del ndice de Idoneidad de Paisaje (HSI, por sus siglas en ingls) para esa especie, durante ese mes, y la distribucin de valores para cada componente que conllevan a los puntajes de HSI. Los cuadros de dilogo dentro de cada pantalla muestran valores en localidades seleccionadas por el usuario haciendo clic en el mapa. La pantalla de abajo representa la misma interfase cuando se muestran los totales anuales. En este caso, cuando los usuarios seleccionan una localidad haciendo clic sobre la misma, el valor HSI y todos los valores de las componentes que conforman ese HSI en esa localidad son graficados para cada mes de ese ao. La interfase del Estudio de Viabilidad del Suroeste de la Florida mostrando la idoneidad de hbitat para la trucha pinta. Las evaluaciones de comunidad involucran el uso de modelos hidrolgicos para evaluar las caractersticas hidrolgicas dentro de las regiones indicadoras en el rea de estudio. Las regiones indicadoras son reas representativas de una nica comunidad tales como los montes hmedos de pinos o las praderas de ciprs. Las caractersticas hidrolgicas pre-desarrollo modeladas en una regin indicadora son comparadas con las mismas caractersticas en panoramas hidrolgicos alternos utilizando una medida de similitud. Las alternativas que mejor preserven la hidrologa pre-desarrollo de una comunidad son categorizadas como las mejores para el mantenimiento de las condiciones naturales en ese sitio en particular. La conectividad de paisaje es una medida de cmo los elementos del paisaje, tales como parches de hbitat, lmites y contigidad, afectan los movimientos de los organismos y el uso de los recursos del paisaje (Tischendorf y Fahrig, 2000). El Oso Negro de la Florida est siendo utilizado como una especie paraguas, ya que sus requerimientos de conectividad a lo largo del paisaje protegen los

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Sistemas de Soporte de Decisin Espacial para Evaluaciones Ecolgicas de Paisaje en el.... 5 requerimientos de hbitat para otras especies que tambin necesitan grandes reas para su desplazamiento (p. ej. Pantera de la Florida, Lince Rojo). El mantenimiento de la conectividad requiere grandes reas contiguas del hbitat preferido por el animal que estn conectadas por coberturas de tierra atravesables. Las grandes reas centrales de hbitat preferido deben estar dentro de la distancia de dispersin del Oso Negro. Otras medidas del paisaje incluyendo los tamaos de los parches de hbitat, densidad de carreteras, cantidad de borde del hbitat, la distribucin de humedales de corto a largo hidroperodo, y la distribucin de las distancias de humedales a altiplanicies, contribuyen a la caracterizacin de la calidad regional del hbitat. Estas medidas son utilizadas para medir los efectos de panoramas hidrolgicos y del uso de tierras frente a los panoramas antes del desarrollo urbano. Los modelos ecolgicos proveen datos de salida esenciales para evaluar los cambios de hbitat a nivel de paisaje, pero no los proveen de una manera que: (1) permita evaluaciones colectivas de los cambios de hbitat, o que (2) permita hacer decisiones a partir de mltiples evaluaciones. El anlisis de decisiones provee herramientas para formular y evaluar sistemticamente mltiples criterios y explicar por qu (bajo varias preferencias conflictivas entre s) una decisin en particular fue tomada (Lahdelma y otros, 2000). La figura 4 presenta una relacin procesal entre evaluaciones cientfico-tcnicas y la creacin de polticas o normativas en un cuadro de manejo adaptativo. Los modelos conceptuales son una herramienta inicial efectiva para la identificacin grupal de las fuentes de los estresores y de los nexos a los atributos en el ambiente. Los criterios, o medidas de rendimiento, son seleccionados como valores mensurables de atributos identificados, y son utilizados para evaluar el xito de los planes implementados. Por ejemplo, si un atributo del ambiente natural es la estructura y funcin de la comunidad de ostras, entonces los criterios para ese atributo pueden ser el crecimiento, enfermedad, mortalidad y reclutamiento de las ostras. Los cientficos colocan valores esperados en estos criterios bajo panoramas de cambios ambientales alternos. Esta tarea usualmente se logra mediante el modelaje ecolgico. Los encargados de la toma de decisiones luego determinan la importancia de cada uno de estos criterios y utilizan esta informacin para evaluar diferentes alternativas. Los modelos de decisin ayudan en la comparacin y evaluacin de alternativas y tambin pueden ayudar a los encargados de la toma de decisiones a identificar conflictos entre objetivos y a conceptualizar nuevas alternativas que minimicen estos conflictos (Ozernoy, 1984). Una vez que se ha seleccionado e implementado una alternativa, el cambio ambiental esperado es comparado con las condiciones reales mediante monitoreo y experimentacin dirigida, lo que puede llevar nuevamente a reevaluaciones de los criterios y de los planes implementados. El proceso de soporte de decisin. Los anlisis de decisin de criterios mltiples sirven para que las agencias definan asuntos, propongan soluciones alternas y desarrollen criterios mensurables para evaluar el rendimiento de cada alternativa. Las herramientas de decisin y los mtodos grficos ayudan a proveer una examinacin crtica y cuidadosa del proceso. En el sur y el suroeste de Florida, el personal de recursos naturales ha demostrado, mediante una encuesta preliminar acerca del soporte de decisin, la

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Sistemas de Soporte de Decisin Espacial para Evaluaciones Ecolgicas de Paisaje en el.... 6 necesidad existente de propuestas de evaluacin que ayuden a estructurar el proceso de decisin (Pearlstine y otros, 2003). Cox, J., Kautz, R., MacLaughlin, M. y Gilbert, T., 1994, Closing the gaps in Floridas wildlife habitat conservation system: Tallahassee, Florida, Office of Environmental Services, Florida Fish and Wildlife Conservation Commission. Kingston, R., Carver, S., Evans, A. y Turton, I., 2000, Web-based public participation geographical information systems> An aid to local environmental decision-making: Computers, Environment and Urban Systems v. 24, p. 109-125. Landhelma, R., Salminen, P. y Hokkanen, J., 2000, Using multicriteria methods in environmental planning and management: Environmental Management, v. 26, p. 595-605. Ozernoy, V., 1984, Gerating alternatives in multiple criteria decision making problems: A survey; en Y. Haimes y V. Chankong (eds.), Decision Making with Multiple Objectives: New York, Springer-Verlag. Pearlstine, L.G. y Mazzotti, F.J., 2003, A spatially-explicit decision support system for Everglades risk assessment and restoration: An annual report to the U.S. Geological Survey Florida Integrated Science Center: Fort Lauderdale, Florida, Fort Lauderdale Research and Education Center, University of Florida. Rauscher, H.M., 1999, Ecosystem management decision support for Federal forests in the United States: A review: Forest Ecology and Management, v. 114, p. 173-197. Tischendorf, L. y Fahrig, L., 2000, On the usage and measurement of landscape connectivity: Oikos, v. 90, p. 7-19. U.S. Department of the Interior, 2004, Science plan in support of ecosystem restoration, preservation, and protection in South Florida: Accessed on August 26, 2004 at HYPERLINK "http://sofia.usgs.gov/publications/reports/doiscience-plan/" http://sofia.usgs.gov/publications/reports/doi-scienceplan/