Planteamiento del Problema:

Las ciudades costeras en zonas tropicales se enfrentan a un aumento recurrente de inundaciones debido a cambios deficientes en el uso del suelo y al aumento del nivel del mar asociado al calentamiento global. Si bien se sabe que los manglares actúan como una infraestructura natural capaz de amortiguar mareas, lluvias extremas, escorrentías e inundaciones, su función protectora no está suficientemente integrada en la planificación urbana de las regiones tropicales. Esta falta de comprensión de la importancia de los manglares como barreras protectoras, junto con los múltiples beneficios ecosistémicos que brindan, lleva a una atención insuficiente a su protección, conservación y promoción de su expansión.

Las ciudades de Guayaquil, Durán, Daule y Samborondón (conocidas como el Gran Guayaquil) se ubican en la parte interior del Golfo de Guayaquil en Ecuador (Sudamérica) y actualmente enfrentan un creciente riesgo de inundaciones. Con más de 3,3 millones de habitantes y una alta densidad poblacional, el Gran Guayaquil se ha expandido a lo largo de las riberas de los ríos Daule, Babahoyo y Guayas, un territorio naturalmente vulnerable al agua. Esto se ve agravado por fenómenos climáticos cada vez más intensos: entre 2023 y 2025, se registraron precipitaciones extremas superiores a 70 mm en un solo día, a menudo coincidiendo con mareas altas en el río Guayas que alcanzan hasta 5 metros. Cuando la lluvia y las mareas ocurren simultáneamente, los sistemas de drenaje urbano no responden adecuadamente, lo que provoca frecuentes inundaciones.

En este contexto, el objetivo es utilizar datos satelitales y datos web públicos para evaluar la distribución espacial de los manglares en torno a las ciudades costeras. Esto permitirá evaluar la protección costera en zonas tropicales con poblaciones de más de un millón de habitantes, en particular en el Gran Guayaquil. Además, estos datos proporcionarán información sobre la salud de los manglares e identificarán áreas con potencial de pérdida o crecimiento de manglares en los últimos 10 años. El análisis permitirá desarrollar propuestas innovadoras para aumentar, conservar, gestionar y monitorear los manglares en diferentes áreas alrededor de las ciudades analizadas, en particular en el Gran Guayaquil.

Lema: ¿Cómo se pueden evaluar, gestionar y restaurar los ecosistemas de manglares para mejorar la resiliencia a las inundaciones y reducir las pérdidas económicas en el Gran Guayaquil bajo diversas condiciones climáticas?

Preguntas de investigación:

¿Qué porcentaje del litoral de las ciudades analizadas (Gran Guayaquil) está protegido por manglares contra posibles inundaciones? ¿Es posible aumentar este porcentaje? Explique dónde, cómo y por qué lo haría en las áreas seleccionadas.

¿Se podría crear un mapa que muestre las áreas de pérdida o aumento de manglares en los últimos 10 años, mostrando sus respectivas tasas de pérdida o aumento? ¿Se han identificado áreas con manglares en proceso de degradación? Diseñe una estrategia o herramienta para monitorear continuamente esta dinámica de la cantidad y el estado de salud de los manglares.

¿Se podrían identificar las áreas expuestas a inundaciones debido a la falta de protección de los manglares y calcular las áreas afectadas, junto con una cuantificación económica de las posibles pérdidas? Diseñar una estrategia para concientizar, prioritariamente, a las poblaciones que podrían verse afectadas por inundaciones sobre la importancia de estar preparados para este evento, considerando el uso de los manglares como una opción natural cuando las condiciones ecológicas lo permitan.

¿Cómo influyen el ancho, la densidad y la salud ecológica de los manglares en la capacidad de atenuación de inundaciones en el Gran Guayaquil?

¿Existe una relación medible entre el ancho de la franja de manglares y la reducción de la extensión de las inundaciones o la profundidad del agua?

¿Se puede medir la relación entre los manglares y sus mayores beneficios protectores con base en sus valores de NDVI?

¿Se puede determinar el ancho mínimo de manglares necesario para reducir significativamente las inundaciones en diferentes escenarios de lluvia y marea?

Nota: Esta pregunta requiere combinar teledetección, modelos de inundación y análisis espacial para cuantificar el desempeño protector de los manglares, no solo su presencia.

¿Cómo ha afectado la expansión urbana de los últimos 10 a 20 años a la cobertura de manglares y la exposición a inundaciones en el Gran Guayaquil?

¿En qué medida se asocia el cambio en los manglares (pérdida o fragmentación) con la expansión urbana? ¿Podemos rastrear esta asociación?

¿Se ha producido una expansión urbana desproporcionada en zonas históricamente protegidas o de alto riesgo?

¿Están las zonas de reciente urbanización más expuestas a inundaciones debido a la eliminación de manglares?

Nota: Esto requiere integrar el análisis del cambio de uso del suelo (series temporales Landsat), el mapeo del crecimiento urbano y el análisis de superposición del riesgo de inundación.

¿En qué medida los diferentes escenarios de restauración de manglares reducirían la extensión proyectada de las inundaciones y las pérdidas económicas en el Gran Guayaquil?

¿Cómo alteraría la restauración de los manglares a su extensión histórica la profundidad de las inundaciones modeladas y la extensión espacial en los escenarios de lluvia-marea?

¿Qué porcentaje de la población e infraestructura expuestas pasaría de las categorías de riesgo alto a moderado en los escenarios de restauración?

1. ¿Cuáles son los daños económicos evitados estimados en cada escenario de restauración?

   Nota: Se busca explorar la relación entre las diferentes estrategias de restauración y la prevención de inundaciones y pérdidas económicas. Información de referencia

   Los manglares son la base de la vida de las comunidades costeras en los trópicos (Fondo Mundial para la Naturaleza, 2025)

   Español

   Inglés

   Guía de los manglares del Ecuador: Un estudio que combina el conocimiento académico y comunitario (español), (Molina-Moreira et al., 2024)

   El estado de los manglares del mundo, (Global Mangrove Alliance, 2024)

   La protección de los manglares puede evitar miles de millones de dólares en daños por inundaciones globales cada año, (The Conversation US, 2020)

   Recursos de Track:

   A continuación, se presenta una lista de recursos y fuentes de datos aplicables que son una forma útil de comenzar.

   Cambio global en la extensión de los manglares 1996-2020: Global Mangrove Watch versión 3.0 (Bunting et al, 2022)

   Un trabajo de investigación sobre el desarrollo de Global Mangrove Watch versión 3.0; Ofrece información sobre las princesas utilizadas para crear bases de datos y mapas de manglares.

   Fuentes de datos (No restrictivas)

   Global Mangrove Watch Versión 3.0 (conjunto de datos): datos espaciales que presentan un registro exhaustivo de los cambios en los manglares a nivel mundial desde 1996 hasta 2020; este es uno de los registros más completos hasta la fecha. El conjunto de datos es versátil y puede utilizarse en actividades como el monitoreo del entorno costero global, la evaluación de los cambios en la conservación de las poblaciones de manglares, la identificación de áreas protegidas y la evaluación del riesgo de pérdida de los ecosistemas de manglares en todo el mundo. Las capas espaciales se proporcionan tanto en formato ráster GeoTIFF como en formato vectorial ESRI Shapefiles. El conjunto de datos incluye un documento de Excel con estadísticas a nivel de país sobre la extensión y los cambios en los manglares, con sus correspondientes intervalos de confianza superior e inferior.

   El conjunto de datos de la NASA "Distribución Global de Manglares, Biomasa Aérea y Altura del Dosel" (Versión 1.3) proporciona un mapa global de alta resolución (30 m) de los bosques de manglares para el año nominal 2000, estimando su extensión espacial, biomasa aérea (AGB), altura máxima del dosel y altura ponderada por área basal en regiones tropicales y subtropicales de todo el mundo. Desarrollado con datos lidar espaciales de ICESat (GLAS), datos de elevación de SRTM y extensas mediciones de campo in situ, el conjunto de datos combina la estructura del dosel detectada remotamente con modelos alométricos específicos de la región para cuantificar la estructura del bosque de manglares y las reservas de carbono. Una forma de acceder a los datos es 1) hacer clic en el sitio web del conjunto de datos, 2) elegir "descargar" en la fila de búsqueda de datos de la Tierra, 3) hacer clic en el nombre de los datos que dice 349 gránulos; se abrirán los 349 (puede desplazarse hacia abajo para verlos todos), 4) encontrar los que se refieren a Ecuador entre esos 349. Puedes buscar en el mapa, seleccionando polígonos, rectángulos, etc., en el lado derecho del mapa abierto. Una vez que encuentres los datos, haz clic en "Descargar". Ten en cuenta que te pedirá que crees una cuenta si aún no la tienes.

   El conjunto de datos del Monitoreo del Ecosistema de Manglares en la Costa de Ecuador (2018-2022), publicado en SERVIR Amazonia Dataverse (Harvard Dataverse), proporciona mapas con una resolución espacial de 10 metros de la cobertura de manglares y no manglares de la costa ecuatoriana (provincia de Guayas) para los años 2018, 2020 y 2022, junto con un mapa de detección de cambios que identifica las ganancias y pérdidas superiores a 0,5 hectáreas entre 2018 y 2022. El conjunto de datos se generó utilizando la herramienta MANGLEE, desarrollada por la Fundación EcoCiencia en el marco del programa SERVIR-Amazonia (iniciativa NASA-USAID), integrando imágenes satelitales ópticas Sentinel-1 (SAR) y Sentinel-2, procesadas en Google Earth Engine y clasificadas mediante aprendizaje automático de Bosque Aleatorio. El flujo de trabajo incluye preprocesamiento de datos, cálculo del índice de vegetación, clasificación supervisada, detección de cambios a nivel de píxel y validación mediante datos de campo e interpretación visual. El Monitoreo del Ecosistema de Manglares en la Provincia del Guayas, Ecuador, durante el Período 2018-2022 (Versión 1.1) proporciona mapas de cobertura de manglares con una resolución espacial de 10 metros para 2018, 2020 y 2022, así como mapas de cambio en manglares para los períodos 2018-2020 y 2020-2022, específicamente para la provincia del Guayas, Ecuador. Desarrollado con la herramienta MANGLEE de Google Earth Engine, el conjunto de datos integra imágenes ópticas Sentinel-1 (SAR) y Sentinel-2 y aplica la clasificación Random Forest para generar mapas binarios de manglares y no manglares, y detectar cambios mayores a 0,5 hectáreas, validados con datos de campo e interpretación visual. A diferencia del conjunto de datos más amplio de SERVIR Amazonia que cubre toda la costa ecuatoriana (versión 1.0), esta versión está limitada geográficamente a Guayas, proporciona un análisis de cambios en dos intervalos separados en lugar de un solo período 2018-2022, se distribuye principalmente como shapefiles (formato vectorial) y tiene licencia CC BY 4.0 (que requiere atribución) en lugar de CC0 de dominio público.