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Análisis Espaciotemporal de Tendencias de la Cobertura Arbórea en el "Parque Natural de Los Alcornocales"

Gutiérrez-Hernández, Oliver; García, Luis V.

Abstract

En esta comunicación, analizamos las tendencias interanuales de la cobertura arbórea en el Parque Natural de Los Alcornocales basadas en datos del periodo 2000-2022 mediante un enfoque espaciotemporal, utilizando teledetección del producto MODIS MOD44B. El objetivo principal fue identificar patrones significativos de pérdida de cobertura arbórea a través de la estimación de pendientes con el método de Theil-Sen, seguido de pruebas de tendencia Contextual Mann-Kendall y el control de la tasa de descubrimiento falso (FDR, False Discovery Rate) para garantizar la validez estadística de los resultados. Los análisis revelaron una tendencia generalizada de pérdida en la cobertura arbórea, con un patrón más consistente tras aplicar el control estadístico, lo que confirma la solidez del enfoque empleado. Estos hallazgos subrayan la importancia de utilizar metodologías robustas en estudios biogeográficos y proporcionan información clave para guiar el trabajo de campo de validación.

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ANÁLISE ESPACIOTEMPORAL DAS TENDÊNCIAS DA COBERTURA ARBÓREA NO “PARQUE NATURAL DE LOS ALCORNOCALES” ANÁLISIS ESPACIOTEMPORAL DE TENDENCIAS DE LA COBERTURA ARBÓREA EN EL “PARQUE NATURAL DE LOS ALCORNOCALES” Oliver Gutiérrez Hernández, Universidad de Málaga. [email protected] Luis V. García, Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología (IRNAS-CSIC). [email protected] RESUMO Nesta comunicação, analisamos as tendências interanuais da cobertura arbórea no Parque Natural de Los Alcornocales, com base em dados do período de 2000-2022, utilizando uma abordagem espaço-temporal e dados de sensoriamento remoto do produto MODIS MOD44B. O objetivo principal foi identificar padrões significativos de perda de cobertura arbórea por meio da estimativa de inclinações com o método TheilSen, seguido de testes de tendência Contextual Mann-Kendall e controle da taxa de descobertas falsas (FDR, False Discovery Rate) para garantir a validade estatística dos resultados. As análises revelaram uma tendência generalizada de perda na cobertura arbórea, com um padrão mais consistente após a aplicação do controle estatístico, confirmando a solidez da abordagem utilizada. Esses resultados destacam a importância de utilizar metodologias robustas em estudos biogeográficos e fornecem informações essenciais para orientar o trabalho de campo de validação. Palavras-Chave: declínio florestal; cobertura arbórea; Mann-Kendall; FDR. RESUMEN En esta comunicación, analizamos las tendencias interanuales de la cobertura arbórea en el Parque Natural de Los Alcornocales basadas en datos del periodo 2000-2022 mediante un enfoque espaciotemporal, utilizando teledetección del producto MODIS MOD44B. El objetivo principal fue identificar patrones significativos de pérdida de cobertura arbórea a través de la estimación de pendientes con el método de TheilSen, seguido de pruebas de tendencia Contextual Mann-Kendall y el control de la tasa de descubrimiento falso (FDR, False Discovery Rate) para garantizar la validez estadística de los resultados. Los análisis revelaron una tendencia generalizada de pérdida en la cobertura arbórea, con un patrón más consistente tras aplicar el control estadístico, lo que confirma la solidez del enfoque empleado. Estos hallazgos subrayan la importancia de utilizar metodologías robustas en estudios biogeográficos y proporcionan información clave para guiar el trabajo de campo de validación. Palabras clave: decaimiento forestal; cobertura arbórea; Mann-Kendall; FDR INTRODUCCIÓN Desde los años noventa del siglo pasado se vienen identificando procesos de decaimiento en alcornocales de la península ibérica (Brasier, 1992). Aunque algunos autores han propuesto modelos espacialmente explícitos para abordar las causas del declive a escala de parcela (Domínguez-Begines et al., 2019; Gómez-Aparicio et al., 2022), existe un vacío de conocimiento en la investigación sobre la pérdida de cobertura arbórea utilizando un enfoque espaciotemporalmente explícito que aborde una geografía del decaimiento forestal a escala regional. En esta comunicación, proponemos un análisis de tendencia espaciotemporal basado en datos de teledetección, series temporales y técnicas estadísticas avanzadas, con el objetivo de identificar tendencias estadísticamente significativas en la dinámica de la cobertura arbórea en el Parque Natural de los Alcornocales (España). Nuestra hipótesis de trabajo es que existen patrones de tendencia claros y consistentes en el decaimiento forestal del área estudiada. METODOLOGÍA Aplicamos un análisis espaciotemporal de las tendencias interanuales de la cobertura arbórea en uno de los bosques dominados por alcornoques más grandes y mejor conservados del mundo, el Parque Natural de Los Alcornocales, sur de España (Figura 1). Para ello, utilizamos datos de teledetección obtenidos del producto MODIS MOD44B, que proporciona el porcentaje de cobertura arbórea. El análisis de tendencias interanuales abarcó el periodo de 2000 a 2022 mediante la aplicación secuencial de: 1) Estimador de la pendiente de Theil-Sen (Sen, 1968; Theil, 1950); 2) Pruebas de tendencia Contextual Mann Kendall (Neeti and Eastman, 2011); 3) Control de la tasa de descubrimiento falso (FDR) (Benjamini and Hochberg, 1995). Figura 1: Situación y área de estudio. Fuente: Elaboración propia. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Encontramos una tendencia generalizada en la pérdida de cobertura arbórea (Figura 2). Asimismo, al aplicar las pruebas de tendencia Contextual Mann Kendall junto con el control de la FDR para controlar los descubrimientos espurios, encontramos un patrón más consistente en las citadas tendencias, lo que refuerza la necesidad de implementar un mayor control estadístico en las pruebas de tendencia en investigaciones biogeográficas (García, 2003). Estos resultados están alineados con investigaciones previas a escala de parcela (Domínguez-Begines et al., 2019; Gómez-Aparicio et al., 2022), confirmando las observaciones relativas a la pérdida de cobertura arbórea en el entorno. La solidez del enfoque utilizado, basado en un control riguroso de las significaciones estadísticas, refuerza la validez de los resultados y ofrece una visión más precisa del proceso de degradación forestal a escala regional. Esto subraya la necesidad de aplicar técnicas estadísticas robustas en la investigación biogeográfica para mejorar la comprensión de las tendencias del paisaje vegetal. Figura 2: Tendencias de la cobertura arbórea en el Parque Natural de Los Alcornocales. Fuente: Elaboración propia. CONCLUSIONES Se constata un declive espacialmente generalizado, temporalmente progresivo y estadísticamente significativo en Parque Natural de Los Alcornocales durante el periodo 2000-2022. Estos hallazgos corroboran investigaciones previas a escala de parcela y amplían la caracterización del fenómeno al abordarlo desde un enfoque espaciotemporal a escala regional. REFERENCIAS Benjamini, Y., Hochberg, Y., 1995. Controlling the False Discovery Rate: A Practical and Powerful Approach to Multiple Testing. Journal of the Royal Statistical Society: Series B (Methodological) 57, 89--300. https://doi.org/10.1111/j.25176161.1995.tb02031.x Brasier, C., 1992. Oak tree mortality in Iberia. Nature 360, 539–539. https://doi.org/10.1038/360539a0 Domínguez-Begines, J., De Deyn, G.B., García, L. V., Eisenhauer, N., GómezAparicio, L., 2019. Cascading spatial and trophic impacts of oak decline on the soil food web. Journal of Ecology 107, 1199–1214. https://doi.org/10.1111/13652745.13091 García, L. V., 2003. Controlling the false discovery rate in ecological research. Trends Ecol Evol 18, 553–554. https://doi.org/10.1016/j.tree.2003.08.011 Gómez-Aparicio, L., Domínguez-Begines, J., Villa-Sanabria, E., García, L. V., MuñozPajares, A.J., 2022. Tree decline and mortality following pathogen invasion alters the diversity, composition and network structure of the soil microbiome. Soil Biol Biochem 166, 108560. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108560 Neeti, N., Eastman, J.R., 2011. A Contextual Mann-Kendall Approach for the Assessment of Trend Significance in Image Time Series. Transactions in GIS 15, 599–611. https://doi.org/10.1111/j.1467-9671.2011.01280.x Sen, P., 1968. Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau. Journal ofthe American Statistical Association 63, 1379–89. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/01621459.1968.10480934 Theil, H., 1950. A rank-invariant method of linear and polynomial regression analysis I, II and III, in: Proceedings of the Section of Sciences, Koninklijke Academie van Wetenschappen Te. Amsterdam, pp. 386–92.