Análisis computacional del cambio de uso de suelo en la Sierra de Quila de Jalisco
Computational analysis of land use change in the Sierra de Quila, Jalisco
1 Instituto Tecnológico José Mario Molina Pasquel y Henríquez. Tecnológico Nacional de México.
Palabras clave: Sierra de Quila; computación aplicada; cambio de uso de suelo; incendios forestales; conservación
Keywords: Sierra de Quila; applied computing; land use change; forest fires; conservation
RESUMEN
El principal problema que enfrenta la Sierra de Quila es la pérdida acelerada de zona forestal debido a diversos factores, destacando los incendios forestales como la amenaza más crítica para su biodiversidad. Es de vital importancia abordar este tema, ya que el uso de herramientas computacionales permite un monitoreo preciso de los incendios, facilitando la toma de decisiones estratégicas para una prevención y control más adecuados. El enfoque de este trabajo consiste en el monitoreo digital de incendios en esta área protegida, integrando la divulgación de hallazgos para concientizar a la sociedad sobre la urgencia de proteger nuestros ecosistemas forestales. Los principales beneficios incluyen la generación de datos geoespaciales que han permitido sensibilizar a mil jóvenes mediante talleres, demostrando que la ingeniería es un pilar fundamental para la conservación ambiental efectiva. En el futuro, esto significa fortalecer el control de incendios en la Sierra de Quila mediante la implementación constante de herramientas computacionales innovadoras y la participación ciudadana informada.
ABSTRACT
The main problem facing the Sierra de Quila is the accelerated loss of forest land due to various factors, with forest fires standing out as the most critical threat to its biodiversity. Addressing this issue is of vital importance, as the use of computational tools allows for precise fire monitoring, facilitating strategic decision-making for more adequate prevention and control. The focus of this work consists of digital fire monitoring in this protected area, integrating the dissemination of findings to raise society's awareness about the urgency of protecting our forest ecosystems. The main benefits include the generation of geospatial data that has raised awareness among one thousand young people through workshops, demonstrating that engineering is a fundamental pillar for effective environmental conservation. In the future, this means strengthening fire control in the Sierra de Quila through the constant implementation of innovative computational tools and informed citizen participation.
¿Por qué es importante este tema?
La Sierra de Quila se consolida como una de las reservas de biodiversidad más relevantes del occidente de México. Ubicada en la intersección de diversos municipios jaliscienses (Ameca, Atengo, Cocula, San Martin de Hidalgo, Tecolotlán y Tenamaxtlán), este ecosistema funciona como un regulador del clima regional y una fuente vital de agua. Sin embargo, para asegurar su supervivencia hoy requerimos de la ingeniería y el procesamiento de datos que nos permitan monitorear de forma precisa las amenazas que enfrenta este "pulmón", garantizando así la calidad de vida de la población actual y futura [1].
¿Qué sabíamos antes?
Tradicionalmente, la Sierra de Quila ha sido reconocida por sus bosques de pino y encino, que albergan fauna emblemática. No obstante, gran parte de la investigación previa se limitaba a informes técnicos descriptivos de campo. Esta falta de datos dinámicos dificultaba la gestión preventiva del fuego y la detección temprana de deforestación ilegal. En la región predominan tres tipos principales de suelo que condicionan la salud vegetal: los suelos feozem (terrenos oscuros y ricos en materia orgánica), regosol (suelos poco desarrollados, delgados y sumamente erosionables) y vertisol (suelos arcillosos que sufren agrietamientos profundos cuando se secan). Si estos tipos de suelo pierden su cubierta vegetal, sufren una degradación acelerada e irreversible (Figura 1). Históricamente, el promedio de afectación por incendios alcanzaba las 367 hectáreas anuales (Figura 2). Gracias al análisis computacional reciente, hemos identificado que la presión sobre estos suelos no proviene solo de desastres naturales, sino del avance acelerado de la frontera agrícola, particularmente por monocultivos como el agave que alteran los polígonos forestales protegidos [2, 3].
¿Cómo funciona la nueva propuesta?
Para mitigar estas amenazas, se implementó un modelo de "Conservación activa y consciente" que utiliza la computación aplicada como herramienta central de diagnóstico y prevención. Esta estrategia combina el análisis técnico avanzado con el trabajo en comunidad mediante las siguientes vertientes:
• Ciencia ciudadana y monitoreo digital: Uso de aplicaciones móviles para documentar avistamientos y alertas comunitarias. La validación técnica en campo es un paso indispensable: mediante fotografías e inspección directa en el terreno, se cotejan los patrones detectados por la computadora con la realidad física de la Sierra (Figura 3), [4].
• Procesamiento geoespacial e inteligencia computacional: Para lograr un monitoreo preciso y accesible, se utilizó la herramienta computacional Google Earth Engine, una plataforma basada en la nube que permite procesar datos satelitales masivos sin requerir infraestructura física de alto costo. El flujo de datos consiste en capturar imágenes periódicas del satélite Sentinel-2, las cuales poseen una resolución óptica capaz de diferenciar tonalidades invisibles al ojo humano.
Mediante el uso de algoritmos de teledetección e índices de vegetación como el NDBR (Normalized Burn Ratio), la computadora compara la firma espectral del terreno antes y después de la temporada de estiaje (el periodo del año de mayor sequía y escasez de agua). De esta manera, el sistema digital automatizado distingue con exactitud milimétrica las áreas incendiadas o deforestadas de la vegetación sana, convirtiendo millones de píxeles satelitales en mapas interactivos para la toma de decisiones rápidas por parte de las autoridades y guardabosques.
• Análisis multitemporal de datos: Se integró una medición continua del cambio de uso de suelo durante el periodo 2023-2025. Los resultados obtenidos mediante el procesamiento de información geoespacial se presentan en la Tabla 1. Los datos de la Tabla 1 demuestran que la presión humana sobre la Sierra de Quila es dinámica y creciente. El procesamiento computacional permitió evidenciar que la expansión agrícola no planificada representa una amenaza con daño permanente al suelo, superando incluso el impacto temporal de los incendios.
Tabla 1. Indicadores de afectación forestal y agrícola (elaboración propia).
| Año: | Incendios forestales (hectáreas): | Avance de cultivos (hectáreas): |
|---|---|---|
| 2023 | 342 | 115 |
| 2024 | 385 | 142 |
| 2025 | 410 | 185 |
Tabla 1. Indicadores de afectación forestal y agrícola (elaboración propia).
Casos prácticos y aplicaciones
Como núcleo práctico de este proyecto, se implementaron 30 actividades estratégicas entre 2024 y 2026. Estas iniciaron con 10 visitas de exploración guiada realizadas con la autorización y apoyo de los ejidatarios locales y el cuerpo de guardabosques, garantizando un trabajo coordinado en zonas de alto riesgo.
En estas jornadas, estudiantes bajo el liderazgo del equipo de investigación del Tecnológico Superior de Jalisco realizaron la verificación en terreno (conocida formalmente como "ground truth") de los modelos de deforestación generados por la computadora (Figura 4). Además, se impartieron 10 conferencias y 10 talleres interactivos que alcanzaron a mil jóvenes jaliscienses, mostrándoles directamente en pantalla cómo los algoritmos computacionales ayudan a detectar la deforestación y a proteger el entorno [6, 7].
Comprobación del impacto y solución a la problemática: La implementación del monitoreo computacional ha demostrado ser una solución efectiva frente a la problemática inicial. Al comparar el historial tradicional con la plataforma digital activa, se lograron los siguientes beneficios cuantificables:
1. Reducción en los tiempos de detección: La alerta temprana satelital redujo de horas a minutos la identificación de conatos de incendio durante el estiaje.
2. Priorización eficiente de patrullajes: Los mapas de calor derivados del análisis multitemporal permitieron a las brigadas forestales focalizar sus recorridos de vigilancia exactamente en las zonas con mayor tasa de cambio de uso de suelo.
3. Contención del avance agrícola ilegal: Al contar con mapas computacionales precisos con valor legal y técnico, se han podido delimitar y frenar aperturas no autorizadas de huertas en las poligonales protegidas de la reserva.
¿Qué significa esto para ti?
La ejecución de este proyecto demuestra que la conservación ambiental deja de ser un deseo abstracto para convertirse en una práctica apoyada en la ingeniería de datos. La tecnología disminuye la brecha de conocimiento y empodera a las comunidades. Para cualquier ciudadano o visitante de la Sierra de Quila, esta metodología significa que el bosque que recorren está siendo protegido activamente en tiempo real mediante sensores, satélites y computadoras, donde cada reporte ciudadano alimenta el sistema de información [8, 9].
El futuro que nos espera
A corto plazo, el objetivo es consolidar un sistema permanente de monitoreo continuo en la nube acoplado a la red escolar y comunitaria de la región. La visión a largo plazo contempla la integración de algoritmos de inteligencia artificial capaces de predecir la ruta de propagación de los incendios forestales considerando la humedad del aire y la velocidad del viento en la Sierra. A través del binomio entre tecnología avanzada y educación ambiental, se aspira a preservar de manera definitiva el patrimonio natural de Jalisco [3, 9].
Contribución de autores
González Palomares, Salvador: Conceptualización, Curación de datos, Análisis formal, Investigación, Metodología, Administración del proyecto, Software, Supervisión, Validación, Visualización, Redacción — borrador original.
Referencias
© 2026 Los Autores. Publicado por TECING. Artículo de acceso abierto bajo licencia CC BY.