Impacto de Infraestructuras Viarias en Ecosistemas Forestales: Evaluación Autovía Ourense-Celanova

Introducción: Actualmente, las infraestructuras viarias son esenciales para la sostenibilidad, ya que permiten una gestión óptima del transporte y fomentan el crecimiento económico. Sin embargo, y a pesar de los beneficios en conectividad y movilidad, estas infraestructuras podrían tener efectos negativos sobre los ecosistemas circundantes. Estos impactos pueden afectar la estructura, distribución y composición de las masas forestales adyacentes, provocando la pérdida de hábitat, especialmente en las zonas boscosas cercanas a los bordes, lo cual, a su vez, puede verse influenciado por diversos factores, como son, los años transcurridos desde la construcción o la distancia a la infraestructura. Como resultado, y teniendo en cuenta este contexto, el objetivo de este estudio es analizar estadísticamente las diferencias en la superficie forestal de las zonas adyacentes a la Autovía Ourense-Celanova (AG-31), ubicada al noroeste de la península ibérica, en la provincia de Ourense, cuya inauguración fue en 2013.

Materiales y Metodología: Para realizar este estudio, las ortofotos provenientes del PNOA de los años previos y posteriores a la construcción de la vía son utilizadas. A partir de las mismas y, en conjunto con imágenes de satélite, se entrenan y testean diversos modelos basados en técnicas de Aprendizaje Automático, más específicamente en modelos “Random Forest”, con lo cual la superficie forestal para cada uno de los años con ortofotos disponibles es cartografiada y calculada. Posteriormente, y utilizando herramientas estadísticas, tales como la Prueba-t o el análisis de varianza ANOVA, se calcula si la diferencia en la superficie forestal y el estado vegetativo es estadísticamente significativa, analizando diversas fajas alrededor de la infraestructura (distancia a la misma) y excluyendo del cálculo las zonas actualmente pertenecientes al dominio publico de la infraestructura, las cuales no se consideran en el análisis debido a su alteración directa por la construcción de la vía. De esta manera, se pretende determinar el impacto de la carretera en la superficie forestal circundante. Finalmente, un modelo de regresión logística es obtenido.

Resultados: Respecto a los resultados, todos los modelos de clasificación de la cobertura del suelo alcanzaron precisiones superiores al 80%. La prueba-t permitió demostrar que para una franja de 100m alrededor de la autovía las diferencias en la superficie forestal eran significativas, disminuyendo la misma en los años posteriores a la construcción de la infraestructura. Concerniente al modelo de regresión logística, en el cual se consideró únicamente años desde construcción y distancia, alcanzó una precisión del 59% y con un valor de F1 del 0.57.

Conclusión: Este estudio ha demostrado el impacto que determinadas vías rodadas pueden tener sobre las masas forestales circundantes. Los hallazgos permiten aumentar el conocimiento de los impactos y, por tanto, mejorar la toma de decisiones en lo referente a la mitigación de estos, apoyando los Objetivos de Desarrollo Sostenible, especialmente en la protección de ecosistemas terrestres y la acción climática.

Se propone un enfoque integral para evaluar cómo la construcción de infraestructuras viales en regiones forestales afecta la superficie forestal y el estado vegetativo de dichas masas forestales. En particular, el objetivo de este estudio es analizar estadísticamente las diferencias en la superficie forestal de las zonas adyacentes previo y posterior a la construcción de la Autovía Ourense-Celanova (AG-31), ubicada al noroeste de la península ibérica, en la provincia de Ourense, cuya inauguración fue en 2013. Para ello, se hará uso de tecnologías de teledetección y técnicas de Aprendizaje Automático.

El planteamiento general desarrollado abarca tres etapas principales. En la fase inicial, se adquieren, reescalan y procesan tanto las ortofotos como las imágenes de satélite del programa Landsat. En la segunda fase, se entrenan y evalúan modelos basados en técnicas de aprendizaje automático, específicamente en el análisis de componentes principales y en modelos de "Random Forest". Esto se realiza con el objetivo de identificar los usos del suelo específicos del área de estudio, determinando, posteriormente, la fracción de cabida cubierta o la espesura forestal en cuadrículas de 30 m alrededor de los 100 m que bordean las zonas de dominio público de la infraestructura del transporte analizada. Por último, se lleva a cabo un análisis estadístico de las diferencias en la superficie forestal o la espesura de las zonas adyacentes, tanto antes como después de la construcción de la autovía.

A través de modelos de clasificación “Random Forest”, se logró una precisión superior al 85%, y se demostró que, en una franja de 100 metros alrededor del dominio público de la autovía, las diferencias en la superficie forestal eran estadísticamente significativas, evidenciando una disminución en los años posteriores a la construcción. Además, un modelo de regresión logística, que consideró el tiempo transcurrido desde la construcción y la distancia a la infraestructura, alcanzó una precisión del 52%. Los hallazgos subrayan el impacto de la construcción de infraestructuras viales en la superficie forestal de la región de Ourense, destacando la idoneidad de combinar teledetección y análisis estadístico para realizar evaluaciones más detalladas de las interacciones entre infraestructuras y ecosistemas forestales, sus cambios y sus diversos impactos.