Ciencia del cambio de la tierra

Se ha sugerido que este artículo se fusione con el uso del suelo . ( Discutir ) Propuesto desde octubre de 2024.

La ciencia del cambio de la tierra se refiere al estudio interdisciplinario de los cambios en el clima , el uso de la tierra y la cobertura terrestre . ^[1] La ciencia del cambio de la tierra busca específicamente evaluar patrones, procesos y consecuencias de los cambios en el uso y la cobertura de la tierra a lo largo del tiempo. El propósito de la ciencia del cambio de la tierra es contribuir al conocimiento existente sobre el cambio climático y al desarrollo de la gestión sostenible de los recursos y la política de uso de la tierra. El campo se basa en una serie de disciplinas relacionadas, como la teledetección , la ecología del paisaje y la ecología política , y utiliza una amplia gama de métodos para evaluar los patrones y procesos que subyacen al cambio de la cobertura terrestre. La ciencia del cambio de la tierra aborda el uso de la tierra como un sistema humano-ambiental acoplado para comprender los impactos de los problemas ambientales y sociales interconectados, incluida la deforestación y la urbanización .

La ciencia del cambio de la tierra es un campo desarrollado recientemente, que surgió junto con el avance del cambio climático y la investigación del cambio ambiental global, y es importante para la evolución de la ciencia del cambio climático y la adaptación. Está orientada a los problemas y es interdisciplinaria. ^[2] A mediados del siglo XX, las relaciones entre los seres humanos y el medio ambiente estaban surgiendo en áreas de estudio como la antropología y la geografía . ^[3] Algunos académicos afirman que la disciplina de la ciencia del cambio de la tierra se deriva vagamente de los conceptos alemanes de paisaje como la cantidad total de cosas dentro de un territorio determinado. ^[3] En la segunda mitad del siglo XX, los científicos que estudiaban la ecología cultural y la ecología de evaluación de riesgos trabajaron para desarrollar la ciencia del cambio de la tierra como un medio para abordar la tierra como un sistema humano-ambiental que puede entenderse como una base de la ciencia ambiental global. ^[3]

Hasta ahora, los objetivos de la ciencia del cambio territorial han sido: ^[4]

1. Observar y monitorear los cambios en la tierra que se están produciendo en todo el mundo.
2. Comprender el cambio de la tierra como un sistema humano-ambiental
3. Cambio de modelo de tierra
4. Evaluar los resultados del sistema, como la vulnerabilidad, la sostenibilidad y la resiliencia.

La ciencia del cambio de la tierra es un campo interdisciplinario y, por lo tanto, está influenciada por una serie de áreas de estudio relacionadas, que incluyen la teledetección , la ecología política , la economía de los recursos , la ecología del paisaje y la biogeografía . ^[4] Su objetivo es complementar el estudio del cambio climático y, a través del examen de los cambios en la cobertura terrestre y el uso de la tierra junto con los cambios climáticos durante el mismo período de tiempo, los científicos pueden comprender mejor cómo las prácticas humanas de uso de la tierra contribuyen a un clima cambiante. ^[3] Dada su estrecha asociación con el estudio del cambio climático, la ciencia del cambio de la tierra es inherentemente una investigación de sostenibilidad y el conocimiento científico que produce se utiliza para influir en el desarrollo de una agricultura sostenible y prácticas y políticas de uso sostenible de la tierra. ^[2]

Aunque la ciencia del cambio territorial implica la cuantificación de la ubicación, la extensión y la variabilidad de la cobertura del cambio territorial y el análisis de patrones emergentes, sigue siendo fundamentalmente interdisciplinaria e incluye componentes sociales y económicos. ^[5]

La ciencia del cambio de la tierra opera principalmente dentro de los marcos de investigación científica internacional a partir de los cuales se desarrollaron sus preguntas fundamentales. ^[3] Aunque el campo tiene vínculos con los estudios sociales y culturales en su comprensión de la tierra y el cambio de la tierra como un sistema humano-ambiental, la ciencia del cambio de la tierra también se centra en la estructura, función y efectos de los ecosistemas y sistemas terrestres sobre el cambio de la tierra, independientemente de la actividad humana. La ciencia del cambio de la tierra abarca una amplia gama de dimensiones, que van desde la cuantificación de los efectos ecológicos del cambio de la cobertura terrestre hasta la comprensión de los impulsores socioambientales de las decisiones sobre el uso de la tierra a nivel institucional. ^[6] Como resultado, la ciencia del cambio de la tierra se basa en gran medida en la síntesis de una amplia gama de datos y una amplia gama de métodos de recopilación de datos, algunos de los cuales se detallan a continuación. ^[6]

Una función principal de la ciencia del cambio de la tierra es documentar y modelar patrones a largo plazo de cambio del paisaje, que pueden resultar tanto de la actividad humana como de los procesos naturales. ^[7] En el curso del monitoreo y evaluación de los cambios en la cobertura terrestre y el uso de la tierra, los científicos observan varios factores, incluyendo dónde están cambiando la cobertura terrestre y el uso de la tierra, la extensión y la escala temporal de los cambios, y cómo los cambios varían a través del tiempo. ^[5] Para este fin, los científicos utilizan una variedad de herramientas, incluyendo imágenes satelitales y otras fuentes de datos detectados remotamente (por ejemplo, imágenes de aeronaves), observaciones de campo, relatos históricos y modelos de reconstrucción. ^[7] Estas herramientas, particularmente las imágenes satelitales, permiten a los científicos del cambio de la tierra monitorear con precisión las tasas de cambio de la tierra y crear un registro consistente a largo plazo para cuantificar la variabilidad del cambio a lo largo del tiempo. ^[5] Al observar patrones en los cambios de la cobertura terrestre, los científicos pueden determinar las consecuencias de estos cambios, predecir el impacto de cambios futuros y utilizar esta información para informar la gestión estratégica de la tierra .

La modelización del riesgo y la vulnerabilidad es también una de las aplicaciones prácticas de la ciencia del cambio de la tierra. Las predicciones precisas de cómo la actividad humana influirá en el cambio de la cobertura terrestre a lo largo del tiempo, así como el impacto que dichos cambios tienen en la sostenibilidad de los sistemas ecológicos y humanos, pueden servir de base para la creación de políticas destinadas a abordar esos cambios. ^[8]

El estudio del riesgo y la vulnerabilidad en el contexto de la ciencia del cambio de la tierra implica el desarrollo de modelos cuantitativos , cualitativos y geoespaciales, métodos y herramientas de apoyo. ^[9] El propósito de estas herramientas es comunicar la vulnerabilidad tanto de las comunidades humanas como de los ecosistemas naturales a los eventos de riesgo o al cambio de la tierra a largo plazo. La modelización del riesgo y la vulnerabilidad requiere análisis de la sensibilidad de la comunidad a los peligros, una comprensión de las distribuciones geográficas de las personas y la infraestructura, y un cálculo preciso de la probabilidad de que ocurran perturbaciones específicas . ^[9]

Un método clave para estudiar el riesgo y la vulnerabilidad en el contexto de la ciencia del cambio de la tierra es el modelado del cambio de la tierra (LCM), que se puede utilizar para simular cambios en el uso y la cobertura de la tierra. ^[10] Los LCM se pueden utilizar para predecir cómo el uso y la cobertura de la tierra pueden cambiar en circunstancias alternativas, lo que es útil para la evaluación de riesgos, ya que permite la predicción de impactos potenciales y se puede utilizar para informar las decisiones políticas, aunque con cierta incertidumbre. ^[10]

Los modelos de cambio del suelo (MSC) describen, proyectan y explican los cambios en el uso y la cobertura del suelo y su dinámica . Los MSC son un medio para comprender las formas en que los seres humanos cambian la superficie de la Tierra en el pasado, el presente y el futuro.

Los modelos de cambio de la tierra son valiosos en la política de desarrollo, ayudando a guiar decisiones más apropiadas para la gestión de los recursos y el medio ambiente natural en una variedad de escalas que van desde una pequeña porción de tierra hasta toda la extensión espacial. ^{[11] [12]} Además, los avances en los datos sobre cobertura de la tierra , ambientales y socioeconómicos (así como en las infraestructuras tecnológicas) han aumentado las oportunidades para que el modelado del cambio de la tierra ayude a respaldar e influir en las decisiones que afectan a los sistemas humanos-ambientales , ^[11] a medida que la atención nacional e internacional se centra cada vez más en cuestiones de cambio climático global y sostenibilidad .

La actividad humana es la causa más importante del cambio de la cobertura terrestre, y los seres humanos también se ven directamente afectados por las consecuencias ambientales de estos cambios. ^[5] Los cambios colectivos en el uso y la cobertura de la tierra han alterado fundamentalmente el funcionamiento de los sistemas clave de la Tierra . ^[13] Por ejemplo, los cambios humanos en el uso y la cobertura de la tierra tienen un profundo impacto en el clima a nivel local y regional, lo que a su vez contribuye al cambio climático . ^[13]

Dado el importante papel que desempeñan los seres humanos en el cambio de la cobertura terrestre, y para comprender los patrones de cambio de la tierra y su efecto en el clima, los científicos que estudian el cambio de la tierra deben identificar los factores sociales y económicos que impulsan el cambio histórico de la tierra. Dos ejemplos de cambios en el uso y la cobertura de la tierra que desempeñan un papel clave en las dimensiones sociales y económicas de la ciencia del cambio de la tierra son la deforestación y la urbanización.

La deforestación , en el contexto de la ciencia del cambio de la tierra, es la conversión sistemática y permanente de tierras previamente forestadas para otros usos. ^[14] Históricamente ha sido un facilitador primario del uso de la tierra y el cambio de la cubierta terrestre, es un enfoque particular de la ciencia del cambio de la tierra. ^[8] La deforestación ocurre por muchas razones interconectadas. ^[15] Por lo tanto, es importante que los científicos del cambio de la tierra la rastreen para identificar patrones que puedan arrojar luz sobre por qué y cuándo sucede. Fenómenos como la inseguridad económica y la migración rural no son necesariamente cuantitativos, pero sin embargo proporcionan información valiosa a los modelos de la ciencia del cambio de la tierra que intentan predecir el cambio futuro de la cubierta terrestre y sus consecuencias.

En términos generales, la urbanización es el aumento del número de personas que viven en zonas urbanas. En el contexto de la ciencia del cambio de la tierra, la urbanización se refiere tanto al crecimiento de la población urbana como al crecimiento físico de las zonas urbanas. ^[16] Aunque las zonas urbanizadas cubren sólo el 3% de la superficie de la Tierra, tienen, no obstante, un impacto significativo en el uso de la tierra y el cambio de la cobertura terrestre. ^[17]

La urbanización es importante para el cambio en el uso y la cobertura del suelo y, por lo tanto, para la ciencia del cambio del suelo, por diversas razones. Por ejemplo, la urbanización afecta la cobertura del suelo a través del efecto de isla de calor urbana. Los efectos de las áreas urbanas en el clima indican que la urbanización puede convertirse en un componente significativo de la ciencia del cambio del suelo.

La ciencia del cambio de la tierra como disciplina enfrenta varios desafíos, muchos de los cuales se derivan de sus cualidades interdisciplinarias o problemas con el desarrollo de inferencias utilizando datos agregados. ^[18] Por ejemplo, la ciencia del cambio de la tierra está limitada por restricciones en los datos y la falta de comprensión de los problemas subyacentes del cambio de la tierra. ^[19] Específicamente, los modelos espaciales que se utilizan con frecuencia para estudiar el cambio de la tierra pueden verse restringidos por la falta de acceso a datos públicos sobre el cambio de la tierra, sensores defectuosos y altos niveles de incertidumbre variable. ^[19] Por lo tanto, los modelos a menudo solo pueden hacer proyecciones a corto plazo, lo que limita severamente el nivel de predicción que pueden proporcionar. ^[19] Además, es difícil sintetizar y combinar los estudios de caso de sistemas socioambientales que son esenciales para el estudio del cambio de la tierra a escala global. ^[20] Por lo tanto, estos reveses plantean desafíos fundamentales para la conexión de las comunidades y el medio ambiente que la ciencia del cambio de la tierra busca lograr. ^[18]

• Programa de Ciencia sobre el Cambio Climático  – Organización de Cambio Climático de EE. UU.
• Uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura  : sector de inventario de gases de efecto invernadero
• Desarrollo del territorio  – Alteración del paisaje
• Degradación de la tierra  – Destrucción gradual de la tierra
• Degradación del suelo  : dos procesos asociados con la pérdida del equilibrio estable del sueloPages displaying short descriptions of redirect targets