Lyonia:
a journal of ecology and application


Landslides as ecosystem disturbance - their implications and importance in Southern Ecuador
Importancia e Implicación de los Derrumbos Como Perturbadores de Ecosistemas al Sur de Ecuador.

Pablo Lozano1*, Rainer W. Bussmann2, Manfred Kueppers3
1
& 3 Universidad de Hohenheim, Instituto de Botanica y
Jardín Botánico, Garbenstr. 30, D-70599
Stuttgart, Alemania, e-mail: pablo_lozano@hotmail.com

2Universidad
de Hawaii, Harold L. Lyon Arboretum, 3860 Manoa Rd., Honolulu, HI
96822, e-mail: bussmann@hawaii.edu.

*
Autor de correspondencia



Abstract 
Landslides along the Andean mountain chain produce serious damage with widespread environmental and economical effects for the Andean countries. Landslides have a particularly high significance in Southern Ecuador. Only few studies address the causes and effects of landslides, and much more data is needed to understand this phenomenon. In this paper the causes as well of landslides, their shapes in different environments and the environmental effects of landsliding are discussed from the biological and economical point of view. Special attention is given to South Ecuador, where constant landslides are characterized by a distinct vegetation and specialized pioneer flora. The lack of knowledge about gap size, seed bank and other internal or environmental factors does not allow advance mitigation of landslide effects.
Resumen 
Los derrumbos en las montañas Andinas, han ocasionado serios daños con amplias repercusiones ambientales y efectos económicos para los países andinos. Los derrumbos tienen una particular alta significancia en el sur del Ecuador. Solamente pocos estudios han direccionado las causas y efectos que estos producen, siendo necesario poner más atención en este tipo de estudios. En este trabajo se enfoca las diferentes causas así como las formas que se presentan y las repercusiones en el ambiente, tanto desde el punto de vista biológico así como un análisis económico. Se realiza un enfoque dirigido al sur del Ecuador, sitio de constantes derrumbos, con una flora especializada en colonizar estos ecosistemas perturbados. La falta de atención a factores como tamaños del gap, banco de semillas entre otros intrínsicos y ambientales no nos permite actuar con precaución en la mitigación de sus efectos.

Introducción 

Por varios años, la recuperación de la vegetación ha sido estudiada como un tópico importante en la ecología de plantas (Peet & Christensen 1980). La investigación de perturbaciones en el ambiente tiene una larga tradición, enfocándose en diferentes impactos, restauración y sucesión (White & Jentsch 2001). Algunos estudios sugieren que las perturbaciones naturales juegan un importante rol en el sustento de la biodiversidad (Christensen et al. 1989). Estos procesos de regeneración y sucesión son muy importantes en cambios de merma de bosque causados por actividades humanas, donde la fragmentación de hábitat puede aumentar las tasas de perturbación. (Bergeron & Brisson 1990).


Los derrumbos naturales y antropogénicos son comunes en todos los Andes incluyendo Ecuador, y han producido serios y continuos daños (Benitez 1989). Desafortunadamente muy pocos estudios existen bajo este tema en Ecuador (Ohl & Bussmann 2004; Stern 1992; Benitez 1989). Los derrumbos están influenciados por una serie de factores internos (fenómenos piroclásticos o termoplásticos) y ambientales externos, especialmente clima, inclinación, tipo de suelos, frecuencias de temblores y construcción de carreteras. Estos factores, algunas veces combinados, son la principal fuerza que producen los quebrantamientos terrestres y derrumbes. Las montañas de los Andes siempre han sido afectadas por drásticos procesos climáticos, los cuales influencian directamente movimientos "deslizamientos" de tierra y composición de plantas, como parte de una dinámica natural. Los regimenes de perturbación, tienen ciertas implicaciones en la conservación de ecosistemas e influencia en la perdida de especies. La invasión de especies nativas o exóticas juegan un importante rol en los procesos de recuperación después de derrumbos.




En muchas montañas, continuos movimientos de material ocurren sobre colinas inclinadas. "La caída de Rocas" es a menudo usada como el termino general sin más referencia para el material involucrado (Dikau et al. 1996). Una caída ocurre cuando en una colina-inclinada natural excede el límite del balance de material que lo compone. La caída puede tener varios causas directas o indirectas sean estas naturales o antrópicas.


Es importante considerar que los Andes son caracterizados por el levantamiento debido a la convergencia activa de la placa de Nazca (Van der Hammen 1988). Intensa actividad sísmica que ocurre constantemente. El levantamiento promedio es de un metro por cada mil años, rápida erosión ha resultado en amplia distribución de inestables terrenos inclinados (Eriksen et al. 1989). La forma del derrumbo "movimiento" y su velocidad tiene interrelación con la naturaleza de la caída, tamaño y proveniencia del material. Diferentes clasificaciones basados en caída tanto en genética o descriptivos aproximaciones son usados (Whalley 1974). La clasificación común más utilizada esta basada en el origen y naturaleza del material, sin embargo varias otras descripciones y sugerencias existen. Por ejemplo Terzaghi (1962), describe los "movimientos" según el tipo de roca, enfocando en el mecanismo de ruptura y la acción del agua en la Roca.







El termino derrumbo es usado para un movimiento de material o despojo a lo largo de una superficie reconocida (Buma & Van Asch 1996). Al menos dos diferentes tipos de movimientos "desplazamientos" son reconocidos: Rotacional, el cual básicamente se describe como, después de la caída es iniciado, la caída o masa empieza a rotar; y traslacionar, el cual no es una caída circular, pero actúa como un movimiento largamente controlado por la superficie débil entre la estructura de la formación de material de caída. El movimiento de traslación puede ocurrir en tres tipos de material: Roca, material suelto con piedra y suelo. Dependiendo sobre el ángulo, caída y la velocidad, el deslizamiento puede permanecer como un bloque discreto sobre la superficie de caída o romper en material suelto con piedra. Según Varnes (1978), citado en Dikau et al. (1997), muestra la siguiente clasificación (Tabla 1):





Tabla 1. Clasificación de Derrumbos sugerido por Varnes (1978)








Diferentes tipos de disturbios, tales como fuego, derrumbos, inundaciones, pastoreo, entre otras cambian la organización biológica de los ecosistemas. Los "disturbios juegan un rol crucial en la preservación de la diversidad biótica" (Darwin 1859). Especies desarrollan un diverso espectrum de habilidades relativos a los disturbios (Vogl 1974). Después de un disturbio particular, algunas especies aumentan en numero o invaden, mientras otras merman o se retraen (Walker et al. 1999). Especies dominantes y no dominantes pueden aparecer en el mismo grupo funcional y pueden ser similares con respecto a su contribución a función de ecosistemas. Que se conectan en abundancia bajo condiciones ambientales de cambio permitiendo "estabilidad funcional".


América Latina tiene la mayor extensión de bosque tropical (Whitmore 1997), pero también la tasa más alta de deforestación, con aproximadamente 32 millones ha o 0.96%/anual. La diversidad de plantas en el Ecuadores considerada extremamente diversa, con un alto grado de endemismo (Lozano et al. 2003; Lozano & Bussmann in prep), probablemente se debe a la composición de diferentes linajes, y también influenciados por el ambiente así como factores geográficos (Richter 2003). Varias especies que habitan en las montañas andinas, son restringidas a rangos limitados y altitudes específicas (Young 1994), en algunos casos permitiendo una radiación explosiva como lo reporto Gentry (1982) y Jost (2004). El mejor ejemplo en este sentido son los cinturones de vegetación de la "Reserva San Francisco" en la ceja de montaña del occidente del Parque Podocarpus al sur del Ecuador, donde Bussmann (2002) reporto una extrema diversidad y compleja asociación vegetal. Disturbios en áreas con tales condiciones de especiación afectan el completo ecosistema y requiere "complejos" procesos para su recuperación.


Durante las últimas décadas, el bosque tropical de América esta rápidamente siendo alterado y desapareciendo, con una extracción estadística de 2.6 millones ha/año. Su extrema riqueza de biodiversidad se esta perdiendo con efectos difíciles de predecir. No existen datos exactos de tasas de deforestación en Ecuador. Algunas sugerencias en perdidas de bosque están entre 136.000 a 340.000 ha/año (FAO 2001). El sur del Ecuador no muestra una tasa muy alta de deforestación, ya que el mayor aprovechamiento forestal se concentra al nor-oeste del país, sin embargo la deforestación es global con una deforestación agresiva en el sur del Ecuador también.




La sucesión de vegetación usualmente sigue procesos naturales y antrópicos. El termino sucesión es usado para describir varios tipos de cambios en la vegetación en diferentes escalas en el tiempo y espacio (Finegan 1984). Los primeros estudios describen la secuencia de especies que sucesivamente invaden un sitio (Cooper 1913), muestran cambios en biomasa, productividad, diversidad y nichos (Odum 1969), mientras otros se enfocan en el estrés físico entre las plantas en competición de recursos como el principal mecanismo que determina el curso de la sucesión (Colinvaux 1973). Además las interacciones competitivas con herbívoros, predadores y agentes patógenos son de importancia critica en el curso de la sucesión (Connell & Slatyer 1977). La alta red primaria de productividad de sucesión de ecosistemas puede apoyar en gran escala a la población animal (Linares 1976), desde este principio de interacción, sirve como un importante núcleo de establecimiento de especies durante los procesos de suceción.


Factores del ambiente físico "abioticos" (luz, temperatura, suelo, humedad relativa) activan el funcionamiento fisiológico, por ejemplo de las semillas si las especies pioneras se encuentran en el suelo, en este caso los bancos de semillas tienen ventajas de las perturbaciones, aumentando las condiciones optimas de la sucesión temprana de las plantas. Existen pocos datos y estudios de rangos de fragmentación. (Young 1994). La distribución y tamaño de los parches, probablemente reflejan dispersión de semillas más que diferencias de sitios (Ewel 1983). Otras consideraciones en sucesión son descritas por Richter (2003), específicamente para el sur de Ecuador. Donde, condiciones climaticas, principalmente humedad y fisiografia de las cadenzas montañosas, describen micro-sitios y variedad de ambientes. Esto, combinado con regimens de frecuencia y diferentes tamaños de perturbación, especialmente "derrumbos", pueden ser considerados óptimos centros para intercambios genéticos como consecuencia de subdivisión de nichos micro-geograficos.


La Sucesión es importante por dos razones: el valor del concepto en el desarrollo de la ecología como ciencia y su enorme potencial en el desarrollo de programas de conservación y explotación de recursos biológicos (Richards, 1976 citado en Finegan, 1984).


La vegetación pionera en derrumbos en el sur de Ecuador muestra a menudo un alto número de especies. 56 familias, 127 géneros y 264 especies se encontraron en derrumbos naturales, mientras que con influencia antrópica se encontró 69 familias, 127 géneros y 313 especies (Lozano & Bussmann 2005).







Desde el punto de vista de la ingeniería civil, las montañas a menudo presentan condiciones difíciles para la construcción de carreteras y mantenimiento (Young 1994). Especialmente porque el mantenimiento es políticamente inatractivo comparado la estabilidad que proporcionan los caminos nuevos, en este sentido son esfuerzos mínimos los realizados para mantener la infraestructura existente. Los gastos socio-económicos después de derrumbos por construcción de caminos han sido estudiados en San. Vincent, Santa. Lucia y Dominica, donde el promedio del costo anual por daños de derrumbos a carreteras varia entre $115,000 a $121,000 en años normales (De Graff et al. 1989). El promedio del costo anual de investigación de derrumbos, mantenimiento y reparación en toda la isla de Trinidad y Tobago son $1,26 millones y $0,96 millones, respectivamente. En un promedio anual el costo de reparación por daños de derrumbos en las carreteras del caribe es $15 millones. Ericksen et al. (1989), indican que en los Andes centrales y sur el promedio anual de daño esta en el orden de varios decenas de millones de dólares. Los mayor derrumbos, que ocurren en intervalos entre 5 a 10 años, pueden causar daños de cientos de millones de dólares, adicionalmente seguros personales claman devolución de daños y perjuicios.


Stern (1992) describe como los temblores de tierra causaron una conmoción nacional socio-económica y desastre ambiental el 05 de marzo de 1987 al Nor-este del Ecuador. Miles de vidas humanas se perdieron después del derrumbo y caída de tierra, Chávez y Lara (1989) estimaron 400000000 m3 de material y Figueroa et al. (1987) reporto sobre los 6000000000 m3 de derrumbo de aluvión y rocas que fueron depositados y transportados bajo la corriente de los ríos Aguarico y Coca. Treinta y tres Km. de el oleoducto trans-Ecuatoriano y 45 Km., del oleoducto de gas natural, lo cual tomo ocho meses para reparar el daño. Por otro lado Benítez (1989) reporto que un derrumbo junto a Chunchi 1983 bloqueo la vía Pan-Americana, serios daños en hogares y perdida de 150 vidas fue el resultado de esta tragedia. El impacto socio-económico relacionado a ganado y agricultura sin considerar vidas humanas, excede los $4 millones en la década pasada. En el sur de Ecuador "derrumbos" dañan continuamente las vías, especialmente en la vía a Zamora y Valladolid. Esto ha dejado serios desastres y grandes perdidas económicas.


Conclusiones 



Los derrumbos en los Andes Ecuatorianos son amplios y dispersos, principalmente por influencia de la inestabilidad de las pendientes, lo cual combinado con condiciones abióticas adversas, así como la inapropiada construcción de carreteras y otros factores antropogénicos, resultan en una serie de impactos. Millones de dólares han sido gastados en las últimas décadas en mitigación de derrumbos en Ecuador. La perturbación de cuencas hidrográficas todavía continua, sin un plan nacional de mitigación o estrategia para la preservación de bosques, que no están incluidas en las políticas nacionales.


En los bosques nublados, la sucesión en "gap" espacios abiertos, empiezan con una lenta cobertura de musgos y otras criptógamas, seguido de hierbas (gramíneas especialmente), arbustos y finalmente árboles arriban en la etapa final. Varias especies están restringidas a estrechas y específicos rangos de elevaciones. La riqueza de especies en el sur del Ecuador indica un alto número de especies pioneras presentes en regeneración entre los rangos (2500 - 2800 m s.n.m.). No obstante aún no es suficientemente entendido si las perturbaciones actúan como un motor para el mantenimiento de la biodiversidad.


La fragmentación por regímenes de disturbios naturales y antropogenicos, especialmente derrumbos en los Andes del Ecuador, parece usualmente estar ligado a factores legales y económicos. Las evaluaciones políticas, deben incluir criterios tales como requerimientos sociales y herramientas de manejo ambiental, aplicadas como un plan constante de mitigación y esfuerzo para la preservación de la biodiversidad.


Agradecimientos 



Agradecemos a la "Fundacion Nacional Alemana para la Investicacion (DFG)" por apoyar a este proyecto de investigación (DFG FOR 402-1/1 TP7 and FOR 402-2/1 A2, así también a la Universidad Nacional de Loja, Departmento de Botanica y Ecología, Herbario LOJA.




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