rcaRevista de Ciencias AmbientalesRev. Cienc. Amb1409-21582215-3896Universidad Nacional10.15359/rca.59-2.600005ArtículoRehabilitación ecológica de un ecosistema ripario: caso en una sección del cauce del río Maravilla en Jiménez de Cartago, Costa RicaEcological rehabilitation of a riparian ecosystem: case of a section of the Maravilla river in Jiménez of Cartago, Costa Rica0000-0002-5522-7785Bonilla-VillalobosVerónica10000-0003-3596-9076Chacón-ChavarríaÓscar2 Investigadora y Coordinadora, Cátedra de Producción Sustentable, Escuela de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Estatal a Distancia (UNED), San José, Costa Rica. vbonilla@uned.ac.cr; https://orcid.org/0000-0002-5522-7785Universidad Estatal a DistanciaCátedra de Producción SustentableEscuela de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad Estatal a Distancia (UNED)San JoséCosta Ricavbonilla@uned.ac.crInvestigador y extensionista, Centro de Educación Ambiental, Universidad Estatal a Distancia (UNED). San José, Costa Rica, ochacon@ uned.ac.cr; https://orcid.org/0000-0003-3596-9076Universidad Estatal a DistanciaCentro de Educación AmbientalUniversidad Estatal a Distancia (UNED)San JoséCosta Ricaochacon@ uned.ac.crJan-Jun20255922102818082024170220252502202431032025Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative CommonsResumen(Introducción):
En los últimos 20 años, los bosques tropicales latinoamericanos han disminuido un 25 %, afectando la biodiversidad, los servicios ecosistémicos y los recursos hídricos. La microcuenca del río Maravilla, ubicada en Jiménez, Cartago, Costa Rica, enfrenta deforestación por monocultivos y ganadería, aumentando el riesgo de inundaciones.
(Objetivo):
Desarrollar un proceso de rehabilitación ecológica en el área de protección del río Maravilla para re0cuperar la funcionalidad ecológica, su productividad y la biodiversidad local.
(Metodología):
Esta investigación se llevó a cabo entre 2021 y 2023, incluyó recorridos de campo, análisis de servicios ecosistémicos, evaluación multicriterio y delimitación de áreas de protección. Se consideraron criterios de accesibilidad, ausencia de cobertura vegetal forestal, uso recreacional y conformidad con la normativa de protección. Se identificaron 137 especies y 49 familias de flora con potencial para la restauración y se implementaron técnicas variadas para el establecimiento de especies.
(Resultados):
Se evidencia una significativa recuperación de la vegetación con la siembra de 1 828 árboles, 3 483 arbustos, 342 herbáceas y 7 lianas. Las técnicas de cercas vivas, siembra directa, métodos de zigzag y tresbolillos, fueron efectivas para controlar agentes perturbadores, incrementar la conectividad, atraer biodiversidad y mejorar las condiciones del suelo.
(Conclusiones):
Se destaca la importancia de utilizar especies adaptadas a las condiciones locales y de involucrar a la comunidad para asegurar la sostenibilidad de los esfuerzos de rehabilitación.
(Recomendaciones):
Continuar con el desarrollo de programas educativos para fomentar la participación comunitaria y continuar con el monitoreo y mantenimiento de las áreas rehabilitadas. Además, se sugiere fortalecer la colaboración interinstitucional y con las ONG para expandir los esfuerzos de restauración ecológica.
Abstract(Introduction):
Over the last 20 years, Latin American tropical forests have decreased by 25 %, affecting biodiversity, ecosystem services, and water resources. The Maravilla River micro-watershed, located in Jiménez, Cartago, Costa Rica, faces deforestation due to monocultures and cattle ranching, increasing the risk of flooding.
(Objective):
To develop an ecological rehabilitation process in the Maravilla River protection area to restore its ecological functionality, productivity, and local biodiversity.
(Methodology):
This research was conducted between 2021 and 2023 and included field surveys, ecosystem services analysis, multicriteria evaluation, and delineation of protection areas. Criteria such as accessibility, lack of forest vegetation cover, recreational use, and compliance with protection regulations were considered. A total of 137 species and 49 plant families with restoration potential were identified, and various techniques were implemented for species establishment.
(Results):
A significant recovery of vegetation was evidenced by the planting of 1 828 trees, 3 483 shrubs, 342 herbaceous plants, and 7 lianas. Techniques including live fencing, direct seeding, zigzag methods, and the tresbolillos method proved effective in controlling disruptive agents, increasing connectivity, attracting biodiversity, and improving soil conditions.
(Conclusions):
The study highlights the importance of using species adapted to local conditions and involving the community to ensure the sustainability of rehabilitation efforts.
(Recommendations):
Continue developing educational programs to foster community participation and maintain monitoring and maintenance of rehabilitated areas. Additionally, it is suggested to strengthen inter-institutional collaboration and cooperation with NGOs to expand ecological restoration efforts.
En los últimos 20 años, los bosques tropicales han disminuido un 25 %, especialmente en Latinoamérica, que pierde más de 1.4 millones de hectáreas anuales debido, entre otras cosas, al avance de la frontera agrícola. Esto causa degradación de tierras, problemas ambientales, sociales y económicos, como pérdida de biodiversidad y recursos hídricos (Reyes y Francois, 2019).
La microcuenca del río Maravilla ubicada en el cantón de Jiménez, provincia de Cartago, enfrenta un importante proceso de conflicto de uso del suelo (Figura 1) producto de la deforestación asociada con monocultivos, ganadería y otras actividades en sitios que presentan categorías VI y VIII en capacidad de uso de suelo, los cuales deberían estar asociados con el uso y conservación forestal, impactando negativamente sus ecosistemas (Jiménez-Gavilán, 2021). Las características geomorfológicas y condiciones hidrometeorológicas de la zona aumentan la sedimentación y el riesgo de inundaciones, evidenciado en julio de 2021, con un evento natural asociado a las condiciones climatológicas extremas. La pérdida de bosques afecta también sitios de recreación y el acceso al agua potable, motivando al Área de Conservación Central (ACC) del Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) a conseguir aliados para proponer un proceso de restauración para la vegetación riparia del río Maravilla. La Universidad Estatal a Distancia fue designada para desarrollar esta estrategia de priorización basada en servicios ecosistémicos para restaurar áreas clave.
Conflicto de uso del suelo presente en la microcuenca del río Maravilla, sector río Maravilla, Juan Viñas, Jiménez, Costa Rica.
La relevancia de este estudio se manifiesta en su contribución tanto en el nivel internacional como en el contexto latinoamericano, al ofrecer un enfoque integral y basado en evidencia para la rehabilitación ecológica en zonas de alta vulnerabilidad. La investigación desarrolla un marco metodológico robusto y experiencias prácticas replicables, que enriquecen el intercambio global de conocimientos sobre sostenibilidad y restauración ecológica (FAO, 2020). En América Latina, los desafíos ambientales son evidentes a través de indicadores que señalan una deforestación acelerada, pérdida de biodiversidad y conflictos en el uso del suelo. Estas problemáticas han impulsado a diversos países -entre ellos Brasil, Colombia, México y Costa Rica- a adoptar estrategias de restauración ecológica que combinan políticas públicas, cooperación interinstitucional y participación comunitaria (CEPAL, 2021; UICN, 2012; UICN, 2016).
El enfoque adoptado en la presente investigación contribuye, de manera significativa, al entendimiento, manejo y conservación del ambiente, integrando técnicas de rehabilitación ecológica con la participación de la comunidad. Esta combinación de métodos técnicos y sociales favorece la recuperación de funciones ecosistémicas locales y ofrece un modelo de intervención adaptable a otros escenarios internacionales con problemáticas ambientales similares (Bonilla-Villalobos, 2018; Jiménez-Gavilán, 2021).
En Costa Rica, el Ministerio de Ambiente y Energía, a través del Sistema Nacional de Áreas de Conservación, lanzó la Estrategia Nacional de Restauración de Paisaje (EN5R-CR) 20212050, con el objetivo de restaurar, integralmente, los paisajes costarricenses. Este esfuerzo también busca contribuir al Desafío de Bonn, que, en septiembre de 2011, planteó la meta global de restaurar 150 millones de hectáreas de tierras deterioradas y deforestadas para el 2020 y, 350 millones de hectáreas para el 2030 (International Union for Conservation of Nature, IUCN, 2016). Además, busca contribuir con la meta 11 del Marco Mundial de Biodiversidad y la meta Nacional 9 relacionada con intervenir 1 000 000 de hectáreas para evitar la degradación de la tierra y favorecer la biodiversidad.
Estas acciones buscan incrementar la seguridad alimentaria, regular los efectos negativos de eventos hidrometeorológicos, proteger la biodiversidad y los medios de vida de las poblaciones y aumentar, recuperar y restaurar la cobertura boscosa del país. Por ello, Costa Rica y El Salvador se suman a Estados Unidos, Ruanda y la Coalición de Restauración del Bosque Atlántico de Brasil, comprometiéndose, en la conferencia de las Naciones Unidas sobre el clima en Doha, a restaurar hasta un millón de hectáreas cada uno (IUCN, 2012; IUCN, 2016).
Es importante señalar que la restauración ecológica (RE) ha avanzado rápidamente en el nivel internacional con mayor apoyo gubernamental en países como Colombia, Argentina, México, El Salvador, Guatemala y Brasil, que han realizado esfuerzos políticos, sociales y ambientales significativos en este tema (Bonilla-Villalobos, 2018). En esta línea de acción, Costa Rica ha hecho esfuerzos relevantes a través del Sistema Nacional de Áreas Protegidas, como la creación de los Parques Nacionales Guanacaste y Palo Verde (OTS, 2012), la Estación Experimental Forestal Horizontes en 1989 (ACG, 2012), y el Programa Nacional de Corredores Biológicos (Oficina Cambio Climático y Transporte en Costa Rica, 2006). La restauración ecológica urbana también ha ido en aumento, con proyectos como el de rearborización del Parque Metropolitano La Sabana, la Micro-reserva Leonel Oviedo de la Universidad de Costa Rica (Llosa et al., 2010), y los Corredores Biológicos Interurbanos Pará Toyopán, río Bermúdez, río Pilas Naranjo, cerro Espíritu Santo, río Torres y río María Aguilar.
Adicionalmente, se han realizado esfuerzos de restauración a escalas más pequeñas, muchos de ellos a través de la participación de organizaciones no gubernamentales (ONG), como en el caso de la Reserva Natural Madre Verde en Costa Rica (Rodríguez-Arias, 2023). En Ecuador, varias investigaciones y acciones de restauración se han realizado en colaboración con las ONG, especialmente en relación con la gestión turística, como lo menciona Peñaherrera (2023). Por otro lado, en Honduras, se realizó un estudio sobre la restauración funcional del paisaje rural en la microcuenca Coyolito. Además, en diferentes partes de Costa Rica se han implementado estrategias de restauración de ecosistemas en fincas productivas, como en una finca en Sarapiquí (Espinoza-Espinoza, 2022), y procesos de restauración ecológica asistida, como islas de cultivo y plantaciones de melina en Guanacaste (Sierra et al., 2022), entre otros.
La restauración ecológica se concibe como una estrategia para recuperar las condiciones ambientales de un espacio determinado, considerando flora, fauna, clima, agua, suelo y microorganismos de un ecosistema perturbado (Bonilla-Villalobos, 2018; SER, 2004). Su fin último es, la recuperación de las funciones ecológicas del ecosistema original a través del tiempo (Celentano, 2010; Gálvez, 2002). Este término incluye restauración (RE), recuperación/reclamación (REC), rehabilitación (REH), restauración del paisaje productivo, restauración en áreas verdes urbanas y restauración de corredores biológicos urbanos e interurbanos.
La recuperación de bosques naturales no solo aporta estética y recreativamente, sino, también, proporciona servicios ecosistémicos cruciales como la regulación climática y la retención de sedimentos o también conocido como erosión evitada, ayudan a almacenar carbono y mitigar los efectos del cambio climático, producto de los gases de efecto invernadero, esencial para la sostenibilidad socioambiental. En Juan Viñas, la recuperación de bosques es vital para mitigar inundaciones causadas por lluvias intensas, siendo la principal medida de protección ante eventos hidrometeorológicos, pero, además, para mantener y mejorar servicios ecosistémicos culturales asociados con la recreación y el esparcimiento de la población local.
En esta investigación, realizada desde el III cuatrimestre del 2020 (inicio del proceso académico) hasta el I cuatrimestre del 2023, se planteó como objetivo desarrollar un proceso de rehabilitación ecológica dentro del área de protección del río Maravilla. Se buscó restablecer la productividad y la presencia de especies vegetales originales de la zona e incorporar otras especies no presentes anteriormente (Sanchún et al., 2016). La problemática identificada fue la presencia de usos de suelos distintos a bosques dentro del área de protección del río. Se trabajó en la rehabilitación para la recuperación de las funciones ecosistémicas, sin llegar a la recuperación completa de su estructura, planteando la pregunta de investigación: ¿Cuáles son las estrategias más efectivas para llevar a cabo un proceso de rehabilitación del ecosistema?
2. Metodología2.1 Área de estudio
El bosque presente en el sector de Juan Viñas, lo describen Solano et al. (s. f.) como un bosque muy húmedo subtropical (bmh-st), con un rango de la biotemperatura de 17 °C y 24 °C, es un bosque de media altura, siempreverde, de dos o tres estratos.
El río Maravilla se ubica en el distrito Juan Viñas, cantón de Jiménez. Este cantón posee un área de 287.4 km², representando un 10.8 % de la extensión total de la provincia de Cartago (3 125 km²), siendo el cuarto, en extensión, de los ocho cantones de la provincia, y el 42° en el nivel nacional, con una proyección de población de 7 106 personas, según el INEC (Municipalidad de Jiménez, 2023). En la Figura 2 se muestra el límite distrital y el sector de intervención en la investigación.
Sitio de estudio, sector río Maravilla, Juan Viñas, Jiménez, Costa Rica.
Esta investigación adoptó un enfoque cualitativo centrado en la observación y el estudio a profundidad. Taylor y Bogdan (1984) destacan este enfoque inductivo, holístico, que requiere la comprensión del investigador y de las personas involucradas, integrando diversas perspectivas y validando la investigación.
Se realizó una descripción del contexto e implementación de estrategias de rehabilitación ecológica en el área de protección del río Maravilla, a lo largo de 5 km, aproximadamente, en dirección norte desde la intersección del río con la ruta nacional número 10. Las unidades de muestreo se definieron a través de procesos y se llevó a cabo un muestreo dirigido por conveniencia, según Hernández y Mendoza (2018), como un conjunto de acciones con un propósito específico.
Para conocer el contexto de estudio a rehabilitar, se realizó un proceso conformado por cuatro etapas:
Criterios de priorización: análisis de servicios ecosistémicos
Retención de sedimentos: Uso de la herramienta InVEST para analizar la retención de sedimentos.
Buenas prácticas agrícolas: Transición del uso del café hacia prácticas agrícolas sostenibles mediante la NAMA Café.
Impacto de la transición de uso del suelo: Evaluación del impacto al pasar de pastos a áreas forestales.
Restauración de bosques riparios: Análisis de la restauración de bosques cercanos a ríos.
Análisis multicriterio de variables discretas
Información secundaria: Uso de evaluaciones multicriterio anteriores para definir sitios prioritarios para la restauración.
Evaluación complementaria: Implementación de una nueva evaluación multicriterio basada en los servicios ecosistémicos.
Delimitación de áreas de protección: Uso de la metodología INVU para delimitar áreas de protección del río Maravilla.
Análisis geoespacial: Intersección de productos obtenidos con el uso de suelo en el área de protección del río Maravilla para identificar sitios prioritarios a restaurar.
Criterios de priorización
Propiedad pública.
Accesibilidad a través de espacios públicos o privados con el debido permiso.
Identificación de variables ambientales y sociales relevantes.
Factibilidad para la implementación de acciones de restauración.
Beneficios ambientales significativos.
Pendientes adecuadas para el trabajo seguro y sostenible.
Actividad
Uso del suelo: Desarrollo del uso del suelo en la cuenca media y alta del río Maravilla, con 5 777 metros lineales de cauce principal.
Zonas de protección: Según la Ley Forestal, se establecieron zonas de protección de 15 m de ancho para pendientes menores al 40 % y de 50 m de ancho para pendientes mayores al 40 %.
Metodología INVU: Uso de la metodología para la delimitación digital de áreas de protección, implementada en QGIS 3.16-5 Hannover, con un modelo de pendiente de píxeles de 1.68 m de profundidad.
Con los datos anteriores, fue posible construir un contexto general de las posibles áreas prioritarias, a lo largo del área de protección del río, debidamente clasificadas entre alta, media y baja. En la Figura 3 se muestra el resultado espacial de la distribución de las prioridades de restauración en el río Maravilla, producto del análisis multicriterio citado anteriormente. El sitio conocido como Poza La Mica se caracteriza por ser un lugar utilizado históricamente para la recreación y el esparcimiento por parte de los vecinos que habitan en el cantón de Jiménez, haciendo de este un sitio de alta prioridad.
Priorización de sitios para la restauración del río Maravilla.
Para validar la información generada en el mapa, se realizaron recorridos a lo largo del río Maravilla. Se consideraron cuatro criterios para seleccionar las áreas destinadas a la rehabilitación ecológica del cauce del río: accesibilidad, conflicto de uso del suelo, uso recreacional y conformidad con la normativa de protección del cauce del río.
Durante los recorridos, se identificaron espacios sin cobertura boscosa, otros usos de suelo y tipos de cultivo, y se enlistaron las especies de flora en los diferentes sitios. Se observó una presencia significativa de usos del suelo distintos al bosque, especialmente en el área de protección establecida por la legislación nacional. Estos usos, que incluyen cultivos de caña de azúcar y café, así como pastizales para ganadería y otros fines agrícolas, causan un impacto negativo en los ecosistemas naturales de la microcuenca.
Con la información recabada, se implementaron diversas estrategias de rehabilitación ecológica, seleccionadas según las condiciones del lugar. Se trazó el área de protección en la ribera del río conforme a la Ley Forestal N° 7575, artículo 33, que establece una zona de protección de 15 metros en áreas rurales, ampliándose a 50 metros en sitios con pendientes abruptas. Para lo anterior, se utilizaron estacas demarcadas con colores fosforescentes y cinta reflectiva.
3. Resultados
Durante el año 2021 se llevó a cabo el diagnóstico, el cual dio paso a un listado de especies más representativas de la zona, se identificó el bosque de referencia, se seleccionaron las especies de vegetación a utilizar y se identificaron los espacios destinados al proceso de rehabilitación ecológica. Adicionalmente, al inicio del 2021 se llevó a cabo la actividad de identificación de los sitios prioritarios para implementar las acciones de restauración a lo largo del área de protección del río Maravilla, incluyendo la delimitación para los sitios con retiro de 15 y 50 metros, según lo establece la legislación nacional.
El 2021 marcó el inicio del proceso de plantación de las especies seleccionadas. Esta actividad se desarrolló hasta finales del año 2022, mientras que, durante el 2023, se puso mayor énfasis en el monitoreo, necesario para la replantación de especies en sitios donde fue imperioso realizar cambios debido a la muerte o pérdida de vegetación ocasionada por robo o vandalismo.
A lo largo del periodo del proyecto se desarrollaron acciones de sensibilización de la población local y estrategias de involucramiento comunitario, ya que el éxito de este tipo de iniciativas depende tanto del compromiso de la comunidad, como de la planificación estratégica de las acciones de restauración.
En este sentido, la efectividad del proceso de restauración no solo depende del involucramiento de la comunidad, sino, también, del conocimiento detallado de la vegetación endémica del área. En el Cuadro 1 se presenta un listado de 15 especies representativas con potencial para la restauración ecológica en el sector de Juan Viñas. Para su selección, se creó una matriz de valoración de criterios adaptada de Bolaños et al. (2011), en la cual se evaluaron diez aspectos fundamentales: densidad de follaje, floración, abundancia, propagación vegetativa, altura de la especie, requerimientos luminosos, tipo de suelo, clima, rusticidad y valor agregado. Cada criterio incluyó tres variables y se aplicó una escala de calificación de 0 a 3 para cada especie, lo que permitió determinar su idoneidad para la restauración.
La clasificación global de las especies se asignó a partir de las calificaciones obtenidas en cada criterio, agrupándolas en tres categorías de potencial de uso: bajo (10-15), medio (15-20) y alto (20-25). Esto permitió identificar las especies más apropiadas para recomendar en este proyecto, seleccionando árboles, arbustos y herbáceas con potencial para la restauración ecológica de la microcuenca del río Maravilla con 13 familias y 15 especies.
Listado de árboles (A), arbustos (AR), herbáceas (H) con potencial para la restauración ecológica, identificados durante los recorridos.
Familia
Especie
Hábito
Boraginaceae
Cordia alliodora (Ruiz & Pav.) Oken
A
Actinidaceae
Saurauia montana Seem.
A
Fabaceae
Inga spectabilis Benth. ex Seem.
A
Lauraceae
Ocotea cernua (Nees) Mez.
A
Solanaceae
Acnistus arborescens (L.) Schltdl.
A
Asteraceae
Senecio multivenius Benth.
AR
Malvaceae
Triumfetta lappula L.
AR
Melastomataceae
Monochaetum floribundum (Schltdl.) Naudin
AR
Myrtaceae
Psidium guajava L.
AR
Rubiaceae
Hamelia patens Jacq.
AR
Asteraceae
Tithonia diversifolia (Hemsl.) A.Gray
H
Phytolacacceae
Phytolacca rivinoides Kunth & C.D. Bouché
H
Polygalaceae
Monnina parasylvatica C.M. Taylor.
H
Rubiaceae
Richardia scabra L.
H
Solanaceae
Solanum trizygum Bitter
H
Fuente: Manual de Plantas de Costa Rica (Hammel et al., 2015), Flora Digital de la Estación Biológica La Selva (2015).
Como segundo paso, se identificaron dos sitios de referencia (parches de bosques que presentan condiciones representativas del bosque original) como línea base de las especies de flora presentes para el proceso de rehabilitación, en donde las familias de las Fabaceas con 12 sp, Moraceae con 5sp, Malvaceae y Meliacea, 3sp cada una. En resumen, se identificaron 32 familias y 63 especies (Cuadro 2).
Especies identificadas en recorridos desde el centro del cantón de Jiménez a lo largo del río Maravilla.
Billia rosea, (Planch. & Linden) C. Ulloa & P. Jorg.
Cucaracho
Hydrangeaceae
Hydrangea peruviana, Moric
Hortensia de monte
Hypericaceae
Vismia baccifera, (L.) Triana & Planch.
Achiotillo
Juglandaceae
Juglans olanchana, Standl. & L.O. Williams
Cedro Nogal
Juglandaceae
Alfaroa maningii, J. Léon
Juglandaceae
Alfaroa costaricensis, Standl.
Lamiaceae
Cornutia pyramidata, L.
Lamiaceae
Callicarpa acuminata, Kunth
Lauraceae
Ocotea cernua, (Nees) Mez.
Ira
Malvaceae
Pachira aquatica, Aubl.
Poponjoche, cacao de danta
Malvaceae
Heliocarpus americanus, L.
Burio
Malvaceae
Hampea appendiculata, (Donn. Sm.) Standl.
Burio
Melastomataceae
Conostegia oersteniana, O. Berg ex Triana
Lengua de vaca
Melastomataceae
Miconia dolichopoda, Naudin
Canilla de mula
Meliaceae
Cedrela tonduzii, C. DC.
Cedro dulce
Meliaceae
Guarea sp
Ocora
Meliaceae
Trichilia havanensis, Jacq.
Uruca
Moraceae
Ficus caldasiana, Dugand
Higuerón
Moraceae
Ficus hartwegii, Miq.
Higuerón
Moraceae
Castilla elastica, Sessé ex Cerv.
Hule
Moraceae
Ficus tonduzii, Standl.
Moraceae
Ficus velutina, Humb. et Bonpl. ex Willd.
Higuerón
Myrtaceae
Sizygium jambos, (L.) Alston.
Manzana rosa
Myrtaceae
Sizygium malaccense, (L.) Merr. & L. M. Perry
Manzana de agua
Phyllanthaceae
Hyeronima oblonga, (Tul.) Müll. Arg.
Primulaceae
Myrsine coriacea, (Sw.) R. Br. ex Roem. & Schult.
Ratoncillo
Rubiaceae
Arachnothryx buddleioides, (Benth.) Planch.
Algodoncillo
Siparunaceae
Siparuna thecaphora, (Poepp. & Endl.) A. DC.
Hoja de pasmo
Solanaceae
Acnistus arborescens, (L.) Schltdl.
Güitite
Styracaceae
Styrax glabrescens, Benth.
Ulmaceae
Ulmus mexicana, (Liebm.) Planch.
Tirrá
Urticaceae
Cecropia obtusifolia, Bertol
Guarumo
Urticaceae
Cecropia angustifolia, Trécul
Guarumo
Urticaceae
Coussapoa villosa, Poepp. & Endl.
Verbenaceae
Citharexylum macradenium, Greenm.
Dama
Fuente: Manual de Plantas de Costa Rica (Hammel et al., 2015), Flora Digital de la Estación Biológica La Selva (2015).
La selección de sitios clave para la implementación de la rehabilitación ecológica se definió a través de cuatro criterios: 1) accesibilidad, descartando sitios con pendientes abruptas o pantanosos; 2) áreas distintas a bosque, seleccionando lugares sin cobertura vegetal forestal; 3) espacios de uso recreacional, priorizando sitios utilizados por la comunidad; y 4) área de protección del cauce del río Maravilla, realizando la rehabilitación solo en áreas protegidas, según la normativa de Costa Rica.
Tomando como referencia los criterios de selección, se identificó un sector con una distancia longitudinal aproximada de 5 km en dirección norte, desde la intersección del río con la ruta nacional N°10. En las Figuras 4, 5 y 6 se representa el río en colores amarillo y rojo, indicando los sitios rehabilitados con especies nativas de la zona. Estas figuras muestran de forma concisa la descripción gráfica de la vegetación y agentes perturbantes presentes a lo largo del cauce en dirección norte.
Se observaron agentes perturbantes asociados con el cultivo de café (Coffea arabiga), zacate gigante (Pennisetum purpureum), heliotropo (Hedychium coronarium) y problemas de anillamiento de árboles, afectando principalmente la sección media de la microcuenca (km 0+000 a 1+800 y km 3+076 en dirección norte). La presencia de cultivos de caña de azúcar (Saccharum officinarum), pastos para ganadería y cultivos de hortalizas se sitúan primariamente en la parte alta (km 3+076 a 5+595).
Los sitios fueron rehabilitados con especies nativas de la zona. La selección de ellas se dio producto del muestreo y la ubicación de los sitios de referencia, con base en esta información se plantaron 39 especies de árboles (A), 33 especies de arbustos (AR), 24 especies de herbáceas (H) y una Liana (L), para un total de 97 especies y 37 familias. Las familias con mayor representatividad corresponden a Fabaceae, Asteraceae, Melastomastaceae y Solanaceae, como se puede observar en el Cuadro 3.
Caracterización espacial del estado de la vegetación presente en el cauce del río Maravilla, 2021-2022, para el sector conformado entre el kilómetro 0+000 a 1+800.
Caracterización espacial del estado de la vegetación presente en el cauce del río Maravilla, 2021-2022, para el sector conformado entre el kilómetro 1+800 a 3+076.
Caracterización espacial del estado de la vegetación presente en el cauce del río Maravilla, 2021-2022, para el sector conformado entre el kilómetro 3+076 a 5+595.
Especies utilizadas en el proceso de rehabilitación del río Maravilla.
Finalmente, se plantaron 1 828 árboles, 3 483 arbustos, 342 herbáceas y 7 lianas. Se utilizaron 7 técnicas de rehabilitación según las condiciones del lugar, como el establecimiento de cercas vivas para delimitar zonas de cultivos de café y caña y el área de protección de 15 metros en ambos márgenes del río; siembra directa en presencia de cultivos, colocando especies
Siembra de cercas vivas para delimitar zonas de cultivos de café y caña y el área de protección.
estratégicamente para no interferir con la zona de cultivo; siembra de especies al azar, en zigzag e intercalando especies; limpieza del Pennisetum purpureum en el área de protección del río; e instalación de percheros con madera viva o muerta para aves. Además, se utilizaron estrategias para trabajar con la comunidad, como charlas, participación en la siembra y divulgación de las actividades y estrategias que se estaban realizando en el sector. En las Figuras 7 a la 11, se pueden observar algunas de las estrategias utilizadas en campo.
Siembra directa en presencia de cultivos, colocando especies estratégicamente para no interferir con la zona de cultivo.
Limpieza del <italic>Pennisetum purpureum</italic> en el área de protección del río y siembra de especies.
Utilización de percheros para aves, en diferentes sectores del área a rehabilitar.
Participación de la comunidad en la rehabilitación del río Maravilla.
4. Discusión
La implementación de diversas estrategias de rehabilitación evidenció una transformación significativa en el sitio. Se seleccionaron especies de los tres estratos: herbáceas, arbustos y árboles, tomando como referencia tanto las especies presentes en el área como aquellas con mayor potencial para la restauración ecológica, según la matriz de valoración de criterios. Esta matriz consideró factores como la densidad del follaje, la floración, la abundancia, la propagación vegetativa, la altura de la especie, los requerimientos de luz, el tipo de suelo, el clima, la rusticidad y el valor agregado. Como mencionan Cogollo et al. (2020), para comenzar un proceso de restauración en áreas degradadas es crucial elegir especies vegetales nativas que contribuyan a la diversidad funcional del ecosistema en recuperación y faciliten el establecimiento de nuevas plantas que avancen hacia etapas sucesionales.
Para el proceso de rehabilitación la técnica de cercas vivas fue utilizada para delimitar la zona de cultivos de café y caña en el área de protección, utilizando la especie herbácea Tithonia diversifolia (árbol maravilla, falso girasol, árnica de la tierra). Pérez et al. (2009), encontraron que esta especie se adapta fácilmente a diversas condiciones ecológicas y tiene un gran valor nutricional.
Asimismo, Contreras et al. (2021) añadieron que tiene potencial para la recuperación de suelos compactados, es de crecimiento rápido, regula la entrada de luz solar, generando un microclima diferente en el suelo, aporta fósforo, y sus flores proporcionan alimento y refugio para muchas especies de insectos, iniciando el proceso de dispersión y polinización. Con estas características, Tithonia se utilizó para controlar el agente perturbante Pennisetum purpureum. También se utilizó en cercas vivas complejas para delimitar el área de protección de 15 metros en ambos márgenes del río, especialmente en sitios con presencia de cultivos de café y caña de azúcar. Además, se sembró al azar en sectores con agentes perturbantes agresivos y otras herbáceas como Phytolacca rivinoides, Monnina parasylvatica, Richardia scabra y Solanum trizygum.
En la siembra directa entre cultivos de café, se utilizó el arbusto Hamelia patens (coralillo), apetecido por insectos, mariposas y aves, y especies melíferas (Torres, 2009), esta especie se utiliza en pendientes onduladas o escarpadas, suelos pedregosos y compactados, tolerando grandes cantidades de lluvia. También se utilizaron otras especies como Senecio multivenius, Triumfetta lappula, Monochaetum floribundum y Psidium guajava.
Entre las técnicas de al azar, zigzag y tresbolillos se utilizó Acnistus arborescens, un árbol de crecimiento rápido que brinda sombra es utilizado para cercas vivas, ayuda al control de la erosión y sus frutos y flores son muy apetecidos por aves y polinizadores (Aximoff et al., 2020). Otras especies utilizadas fueron Gliricidia sepium, Erythrina berteroana, Cecropia obtusifolia, Cordia alliodora, Saurauia montana, Inga spectabilis y Ocotea cernua. Que, de acuerdo con Rondón y Vidal (2005), citado por Sanchún (2016), por sus características morfológicas y ecofisiológicas se deben considerar al seleccionar las especies para procesos de restauración.
En orillas de calles y senderos, se identificaron y trasplantaron especies de plantas nativas con potencial de restauración ecológica. A lo largo del proyecto se dio seguimiento y evaluación de las especies sembradas, implementando procesos de siembra y resiembra cuando se detectaba mortalidad de plantas. La limpieza continua de Pennisetum purpureum fue imperante para dar tiempo al crecimiento de las plantas y evitar que fueran cubiertas. El establecimiento de perchas artificiales se realizó en puntos clave, utilizando una distribución al azar, donde había poca presencia de árboles o arbustos, permitiendo que las aves y los murciélagos dejaran sus excretas en el lugar (Scholz et al., 2016).
Un aspecto crucial en la rehabilitación ecológica del cauce del río Maravilla fue la integración de la comunidad local en el proceso. La educación y sensibilización de los habitantes sobre la importancia de la biodiversidad y la restauración ecológica fomentaron una mayor participación y compromiso con el proyecto. Esto no solo contribuyó a la sostenibilidad de los esfuerzos de rehabilitación, sino que, asimismo fortaleció el sentido de pertenencia y responsabilidad ambiental entre los miembros de la comunidad, como lo afirman Calle et al. (2015).
La colaboración con las comunidades locales es fundamental para el éxito, a largo plazo, de cualquier proyecto de restauración ecológica. Tal como lo refuerzan González et al. (2015), la gestión de información entre los diferentes actores retroalimenta el proceso y garantiza la continuidad y su integración, incluso después de finalizadas las acciones de intervención sobre el ecosistema.
Además, la diversidad de técnicas utilizadas permitió abordar las variadas condiciones ambientales presentes a lo largo del cauce del río Maravilla. Las técnicas adaptativas y contextualizadas, como la siembra al azar, en zigzag y tresbolillos, entre otras, demostraron ser efectivas en diferentes contextos, lo que subraya la importancia de una planificación flexible y adaptativa. La capacidad de ajustar las estrategias, de acuerdo con las necesidades específicas del sitio y las condiciones ambientales, es crucial para maximizar los beneficios ecológicos y asegurar la resiliencia del ecosistema rehabilitado.
5. Conclusiones
Para dar respuesta a la pregunta planteada ¿Cuáles son las estrategias más efectivas para llevar a cabo un proceso de rehabilitación del ecosistema?, la investigación, evidenció que las diversas estrategias implementadas para la rehabilitación ecológica fueron efectivas en la restauración de las funciones ecosistémicas. El uso de técnicas variadas como cercas vivas, siembra directa, métodos de zigzag, tresbolillos, siembra en curvas de nivel, entre otras, resultó en una notable recuperación de la vegetación en las áreas rehabilitadas. Este éxito subraya la importancia de utilizar especies adaptadas a las condiciones locales para facilitar la restauración del hábitat natural.
La implementación de cercas vivas, demostró ser una técnica crucial para delimitar zonas de cultivo y áreas de protección, utilizando especies como Tithonia diversifolia, que no solo se adaptan fácilmente a diversas condiciones ecológicas, sino que, además ofrecen beneficios adicionales como la recuperación de suelos compactados, la creación de microclimas favorables y el embellecimiento, producto de la floración atractiva de la planta. Este enfoque multifuncional permitió controlar agentes perturbadores como Pennisetum purpureum, de manera efectiva.
El uso de perchas para aves se reveló como una estrategia complementaria valiosa, ya que facilitó la dispersión natural de semillas, contribuyendo a la regeneración espontánea de la vegetación. Esta técnica, junto con la resiembra y el seguimiento continuo de las especies plantadas, aseguró una mayor tasa de éxito en la rehabilitación de las áreas intervenidas. La diversidad de técnicas aplicadas permitió abordar las diferentes condiciones del sitio, lo que resalta la importancia de una planificación adaptativa y contextualizada para el éxito de la rehabilitación ecológica.
Finalmente, la participación activa de la comunidad local fue esencial para el éxito del proyecto. La puesta en acción de actividades de educación ambiental, fomentaron la sensibilización y la motivación de las personas habitantes fomentando un sentido de pertenencia y responsabilidad ambiental, lo cual es crucial para la sostenibilidad, a largo plazo, de los esfuerzos de rehabilitación. La colaboración comunitaria no solo asegura el mantenimiento de las áreas rehabilitadas, sino que, incluso fortalece la cohesión social y el compromiso con la conservación del ambiente.
Se recomienda la implementación de programas educativos y de sensibilización en las comunidades locales, a través del departamento de Gestión Ambiental del gobierno local, para fomentar la participación en los proyectos de rehabilitación ecológica. Estos programas deben incluir talleres y actividades que promuevan el conocimiento sobre la importancia de la biodiversidad y las técnicas de rehabilitación utilizadas, asegurando así, que los habitantes locales comprendan y valoren los esfuerzos de restauración.
Es crucial continuar con el monitoreo y mantenimiento de las áreas rehabilitadas para asegurar la supervivencia y crecimiento de las especies plantadas. Esto incluye la resiembra en caso de mortalidad de plantas, el control continuo de especies invasoras como Pennisetum purpureum y la evaluación periódica del éxito de las técnicas aplicadas. Un monitoreo constante garantiza que los objetivos de rehabilitación se cumplan de manera efectiva y sostenible a largo plazo.
Finalmente, se recomienda fortalecer la colaboración interinstitucional y con organizaciones no gubernamentales para apoyar y expandir los esfuerzos de rehabilitación ecológica. La integración de recursos y conocimientos de diferentes actores puede mejorar la eficacia de las intervenciones y permitir la implementación de proyectos más ambiciosos y a mayor escala. Esta cooperación igualmente puede facilitar la obtención de financiamiento y apoyo técnico necesario para la continuidad y expansión de los programas de restauración.
6. Agradecimientos
El proyecto “Restauración ecológica en áreas de protección en la microcuenca del Río Maravilla y nacientes del acueducto municipal de Jiménez, Cartago”, agradece a los estudiantes de la Universidad Estatal a Distancia, a los miembros de la comunidad de Juan Viñas, así como a los colegas María Auxiliadora Zúñiga, Benjamín Álvarez Garay, Marlon Salazar Chacón y muchas otras personas que colaboraron de diversas formas. Un agradecimiento especial al SINAC por su acompañamiento a lo largo del proceso. Finalmente, se agradece al equipo editorial y a las personas revisoras anónimas por las observaciones durante la revisión del manuscrito.
7. Ética y conflicto de intereses
Las personas autoras declaran que han cumplido totalmente con los requisitos éticos y legales pertinentes, tanto durante el estudio como en la producción del manuscrito; que no hay conflictos de intereses de ningún tipo; que todas las fuentes financieras se mencionan completa y claramente en la sección de agradecimientos; y que están totalmente de acuerdo con la versión final editada del artículo.
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Recibido: 18 de agosto 2024, Aceptado: 17 de febrero 2025, Corregido: 25 de febrero 2024, Publicado: 31 de marzo 2025