Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la
actividad minera en el departamento de Ancash (1991-2018)
Spatial and temporal distribution of land use change generated by mining activity in the
Ancash department (1991-2018)
DOI: http://dx.doi.org/10.21704/ac.v81i1.1588
Autor de correspondencia (*): Edison Cholan Rodriguez. Email: [email protected]
© Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.
Forma de citar el artículo: Cholan, E.; Menacho, E. 2020. RodriguezDistribución espacial y temporal del cambio
del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento de Ancash (1991-2018). Anales Cientícos
81 (1):183-203 (2020). http://dx.doi.org/10.21704/ac.v81i1.1588
Edison Cholan Rodriguez
1*
; Ever Menacho Casimiro
1
1
Departamento de Física y Meteorología, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.. Email: echolan@
lamolina.edu.pe; [email protected]
Recepción: 29/08/2017; Aceptación: 15/05/2020
Resumen
El objetivo de esta investigación es de analizar y cuanticar la variación espacio temporal
de la degradación de la cobertura vegetal y del agua, debido a la actividad minera de la
mina Antamina, ubicada en la provincia de Huari, región Ancash, entre los años 1991 y
2018. Se utilizaron las imágenes satelitales Landsat 5 TM, Landsat 8 OLI y ASTER, con las
cuales se calculó el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y el índice de
agua de diferencia normalizado (NDWI). Estos índices se utilizaron para realizar el análisis
temporal y la cuanticación de la cobertura vegetal y del agua degradada, para el periodo
de estudio 1991-2018, utilizando el método de segmentación por umbrales. Este método
consiste en agrupar pixeles para un mismo tipo de cobertura y permitiendo denir las áreas
degradadas por la actividad minera, para nalmente realizar el análisis espacial y temporal.
Los resultados muestran que la degradación de la cobertura vegetal y del agua debido a la
actividad minera comenzó entre los años 2000 y 2001. Durante el periodo 2000-2018, se
determinó una tasa de crecimiento anual del área de la mina de tajo abierto, incluyendo los
botaderos de desmonte de 67,91 ha/año y también se determinó una tasa de crecimiento
anual de la presa de relave minero de 29,142 ha/año. Los resultados obtenidos cumplen con
el objetivo de analizar y cuanticar la variación espacio temporal de la degradación de la
cobertura vegetal y del agua, debido a la actividad minera de la mina Antamina.
Palabras clave: Laguna; mina; Antamina; NDVI; NDWI; Perú; Degradación.
Anales Cientícos
ISSN 2519-7398 (Versión electrónica)
Website: http://revistas.lamolina.edu.pe/index.php/acu/index
Anales Cientícos 81(1) 183-203 (2020)
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
184
Enero - Junio 2020
Abstract
The objective of this research is to analyze and quantify the temporal space variation of the
degradation of the vegetal cover and of the water, due to the mining activity of the Antamina
mine, located in the province of Huari, Ancash region, between 1991 and 2018. Landsat
5 TM, Landsat 8 OLI and ASTER satellite images were used, with which the normalized
dierence vegetation index (NDVI) and the normalized dierence water index (NDWI) were
calculated. These indices were used to perform the temporal analysis and quantication of
the vegetation cover and degraded water, for the study period 1991-2018, using the threshold
segmentation method. This method consists of grouping pixels for the same type of coverage
and allowing dening the areas degraded by mining activity, to nally carry out the spatial
and temporal analysis. The results show that the degradation of the vegetal cover and of the
water due to the mining activity began between the years 2000 and 2001. During the period
2000-2018, an annual growth rate of the open pit mine area was determined, including the
waste dumps of 67,91 ha /year and an annual growth rate of the mining tailings dam was also
determined of 29,142 ha/year. The results obtained comply with the objective of analyzing
and quantifying the temporal space variation of the degradation of the vegetation cover and
of the water, due to the mining activity of the Antamina mine.
Keywords: Lagoon; mine; Antamina; NDVI; NDWI; Peru; Degradation.
1. Introducción
La minería es una de las industrias que más
ingresos le proveen al estado peruano, y se ha
visto favorecida por los sucesivos gobiernos
como el tipo de inversión que hará que el
Perú salga de la trampa del subdesarrollo. Sin
embargo, el crecimiento económico derivado
de las ganancias generadas por ella no se ha
materializado en muchos ámbitos que están
dentro de la inuencia directa de los grandes
proyectos mineros, sino por el contrario, las
comunidades y las regiones directamente
involucradas se han visto negativamente
afectadas, tanto en su medio ambiente como
en la salud de la gente (Ross, 2001). El
impacto que la minería ejerce sobre el medio
ambiente y sobre las comunidades en donde
opera son enormes y casi siempre terminan
dejando a las tierras afectadas, inútiles para
cualquier uso que se les intente dar. En el
mismo informe del Banco Mundial se señala
el daño ocasionado al medio ambiente y
las limitaciones en el uso y la distribución
de los ingresos producto de la minería
(Aramayo, 2009). Los recursos hídricos han
sido tradicionalmente los recursos naturales
más afectados por la contaminación de las
actividades mineras en el país (Núñez y
Castañeda, 1999). Esto debido a que el agua
es un insumo indispensable en el proceso
productivo minero, el cual es combinado
con reactivos químicos (cianuro, arsénico,
etc.) para separar el metal de la roca y así
obtener el mineral con valor comercial.
Como resultado de este proceso, se generan
desechos de roca triturada, agua y reactivos
químicos residuales (denominados
‘relaves mineros’), los cuales debido a un
inadecuado tratamiento, frecuentemente
alcanzan a las fuentes hídricas aledañas
a las operaciones mineras (ríos, lagos y/o
lagunas) generándose así la contaminación
ambiental en los recursos hídricos (Herrera
y Millones, 2011). La mina de tajo abierto
Antamina produce concentrados de cobre,
zinc y molibdeno. La laguna Antamina se
encontraba sobre el depósito de mineral y fue
drenada antes de la explotación minera. La
laguna Antamina tenía 32 ha de extensión,
con una profundidad máxima de 51 m y una
capacidad máxima de almacenamiento de 9,6
x 106m
3
(Knight Piésold Consultores S.A.,
185
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
1999). Según la Compañía Minera Antamina
S.A el tajo nal tendria aproximadamente
1700 m de diámetro y 465 m de profundidad
por debajo del piso actual del valle (Knight
Piésold Consultores, 1999). Esta mina
cuenta con una gigantesca presa de relaves
con capacidad para almacenar 550 millones
de toneladas de relaves, o 330 millones de
metros cúbicos durante 23 años de vida útil
y se encuentra ubicada en la cabecera de la
quebrada Huincush (auente del río Ayash)
(Ingemmet, 2009). Las actividades mineras
realizadas por antamina han alterado el
estado natural de la cobertura vegetal y la
cobertura del agua debido a la construcción
de caminos, presa de relaves, botaderos de
desmonte y el desarrollo de excavaciones a la
intemperie. El objetivo de esta investigación
es la de analizar la variación espacio temporal
de la degradación de la cobertura vegetal
y del agua, debido a la actividad minera,
entre los años 1991 y 2018, para los cuales
se utilizaron imágenes de satélite Landsat 5
TM, Landsat 8 OLI y ASTER, utilizando el
método de segmentación por umbrales.
2. Materiales y métodos
Ubicación geográca
La mina de tajo abierto Antamina, se
encuentra ubicado en el distrito de San
Marcos, provincia de Huari, región Ancash
(Siña, 2008) (Figura 1a). En la Figura 1b se
muestra la ubicación de la laguna Antamina,
para el año 1991, con una extensión de 32
ha, y la mina de tajo abierto para el año 2018
(Figura 1c).
Datos utilizados
Las imágenes satelitales utilizadas fueron de
los sensores TM y OLI, a bordo de los satélites
Landsat 5 y Landsat 8 respectivamente, a
una resolución espacial de 30 m x 30 m, en
formato GEOTIFF como producto de nivel
L1T, que signica que tiene una corrección
estándar de terreno. También se utilizaron
imágenes ASTER nivel 1 en formato HDF
a una resolución espacial de 15 m x 15
m. Estas imágenes fueron obtenidas del
servidor United States Survey (USGS,
2016a). En total se utilizaron 50 imágenes
para el periodo de estudio 1991-2018, 36
imágenes del satélite Landsat 5, 7 imágenes
del satélite Landsat 8 y 7 imágenes ASTER.
Estas imágenes tienen como Path/Row 8/67.
Metodología
Las imágenes obtenidas de los sensores TM
y OLI, a bordo de los satélites Landsat 5 y
Landsat 8 respectivamente, contienen la
data almacenada en formato 8-bit (0 a 255)
llamado número digital (ND). Se realizó
la corrección radiométrica al convertir los
números digitales (ND) a valores de radiancia
espectral. Para obtener información sobre la
supercie terrestres es necesario realizar una
corrección atmosférica de los datos de la
imagen. Por lo tanto se realizó la corrección
atmosférica en el espectro visible utilizando
el modelo Fast Line-of-Sight Atmospheric
Analysis of Spectral Hypercubes (FLAASH)
para obtener la reectancia de la supercie
terrestre a partir de los datos de radiancia
espectral. A partir de la reectancia de la
supercie terrestre se obtuvo el índice de
vegetación de diferencia normalizada
(NDVI) y el índice de agua de diferencia
normalizada (NDWI).
Cálculo del índice de Vegetación de
Diferencia Normalizada (NDVI)
Se utilizó el índice de vegetación de
diferencia normalizada (NDVI) y el índice
de agua de diferencia normalizada (NDWI),
para realizar el análisis espacial y temporal de
la cobertura vegetal y del agua. El índice de
vegetación diferencial normalizado (NDVI)
es utilizado ampliamente para mejorar la
discriminación de cubiertas vegetales, medir
el vigor de las plantas y la producción de la
biomasa. (Gilabert et al., 1997). El NDVI es
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
186
Enero - Junio 2020
Figura 1. Ubicación de la mina de tajo abierto Antamina (a), la laguna Antamina para el año
1991 (b), con una extensión de 32 ha, y la mina de tajo abierto para el año 2018 (c)
187
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
el índice de vegetación más utilizado para
todo tipo de aplicaciones, además de ser un
indicador de vigor fotosintético o salubridad
vegetal. La razón fundamental es su
sencillez de cálculo, y disponer de un rango
de variación jo (entre -1 y +1) (Sánchez et
al., 2000). Para las imágenes de los sensores
TM y ETM+, el NDVI se calcula a partir de
las bandas 4 y 3 (Rouse et al., 1974).
Donde p
4
y p
3
son las reectancias en las
bandas del infrarrojo cercano y del rojo
visible respectivamente. Para las imágenes
del sensor OLI, el NDVI se calcula a partir
de las bandas 5 y 4 (USGS, 2016b).
Donde p
5
y p
4
son las reectancias en las
bandas infrarrojo cercano y del rojo visible
respectivamente.
Cálculo del índice de agua de diferencia
normalizada (NDWI)
El índice del agua de diferencia normalizada
(NDWI) es calculado a partir de las
mediciones de la reectancia en el verde y de
la reectancia en el Infrarrojo de onda corta,
en la región del espectro electromagnético.
Los valores obtenidos a partir del NDWI
oscilan entre -1 y 1, cuyos valores describirán
supercies de agua y vegetación con
contenido en agua o supercies terrestres y
con ausencia de humedad, esta relación de
bandas maximiza la reectancia del agua en
el visible (verde), mientras que se maximiza
la reectancia de la vegetación y minimiza
la reectancia de masas de agua gracias al
infrarrojo de onda corta (SWIR) (Xu, 2006).
Para las imágenes de los sensores TM y
ETM+, el NDWI se calcula a partir de las
bandas 2 y 5 (Xu, 2006).
Donde p
2
y p
5
son las reectancias en
las bandas del verde y el infrarrojo de onda
corta respectivamente. Para las imágenes del
sensor OLI, el NDWI se calcula a partir de
las bandas 3 y 6 (Xu, 2006).
Donde p
3
y p
6
son las reectancias en
las bandas del verde y el infrarrojo de onda
corta respectivamente.
Segmentación de las supercies
degradadas aplicando selección de
umbrales
La estimación de las supercies degradadas
por la actividad minera, se realizó a partir de
imágenes clasicadas mediante el método
de segmentación por umbrales. Este método
consiste en la agrupación de pixeles para un
mismo tipo de cobertura y permitiendo denir
las áreas degradadas por la actividad minera
(Rojas, 2017). Posteriormente el cálculo
de estas áreas clasicadas como coberturas
degradadas de vegetación y de agua, fue
realizado con ayuda del software ENVI.
Para ello se utilizó la siguiente ecuación para
estimar las supercies degradadas por la
actividad minera (Rojas, 2017). Este método
se aplicó para las imágenes de NDVI y de
NDWI.
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
188
Enero - Junio 2020
donde, área del pixel, es la resolución
espacial (30 m x 30 m) de las imágenes de los
sensores TM y OLI (Landsat), equivalente a
9000 m
2
y (15 m x 15 m) para las imágenes
ASTER, equivalente a 225 m
2
, el número
de pixeles es la cantidad de píxeles que se
encuentran dentro de las áreas segmentadas,
clasicadas como supercies degradadas
por la actividad minería. La estimación de la
cobertura vegetal y del agua degradadas por
la actividad minería, depende básicamente
del número de píxeles obtenidos en la
clasicación de las supercies degradadas
por la actividad minera, mediante el método
de segmentación por umbrales (Rojas,
2017).
3. Resultados y discusión
3.1 Análisis temporal
Luego de haber estimado el índice de
vegetación de diferencia normalizada
(NDVI) y y el índice de agua de diferencia
normalizada (NDWI), realizando las
respectivas combinaciones de bandas a
partir de las imágenes satelitales en valores
de reetancia de supercie, se realizó el
reconocimiento de las áreas de interés donde
estaba ubicada la laguna Antamina (contorno
rojo) y ahora es una mina de tajo abierto
(contorno verde), para luego realizar el
análisis espacio temporal de la degradación
de la cobertura vegetal y del agua (Figura 2).
Las primeras cuatro áreas (Área 1, Área 2,
Área 3, Área 4) se encuentran alrededor de
la laguna con alta cobertura vegetal y para
su análisis se utilizó el índice de vegetación
de diferencia normalizada (NDVI) (Figura
2a), mientras que las cuatro siguientes áreas
de interés (Área 5, Área 6, Área 7, Área 8)
se ubican dentro de los límites de la laguna
Antamina y para su análisis se utilizó y el
índice de agua de diferencia normalizada
(NDWI) (Figura 2b)
En la Figura 2a se visualiza una imagen
de NDVI para el año 1997, donde se
determinó que el umbral superior es de 1,0
y el umbral inferior de -0,9, la Figura 2a
muestra los cuerpos de agua como la laguna
Antamina (supercie de color azul), con
valores entre -0,9 y 0,0, los suelos desnudos
entre 0,0 y 0,2, los suelos sin vegetación
entre 0,2 y 0,4, la vegetación en regular
estado entre 0,4 y 0,6, la vegetación en buen
estado entre 0,6 y 0,8 y la vegetación en muy
buen estado entre 0,8 y 1,0.
En la Figura 2b se visualiza la reectancia
de la supercie terrestre de una imagen
satelital Landsat 8 para el año 2018, donde
se observa la mina de tajo abierto Antamina
(contorno verde), las supercies degradadas
por la actividad minería y sus botaderos de
desmonte. En esta Figura 2b también se
observa que el aumento de las supercies
degradadas por la actividad minera y sus
botaderos de desmonte, ha sido en dirección
hacia el sur.
Esta imagen satelital Landsat 8 en
valores de reectancia de supercie
terrestre, se obtuvo luego de haber realizado
la corrección atmosférica en el espectro
visible, utilizando el modelo Fast Line-of-
Sight Atmospheric Analysis of Spectral
Hypercubes (FLAASH), a partir de la
imagen satelital Landsat 8 en valores de
radiancia espectral.
Variación temporal del índice de
vegetación de diferencia normalizada
(NDVI)
En la Figura 3a se muestra la distribución
temporal del índice de vegetación de
diferencia normalizada (NDVI), para un
pixel de 30 m x 30 m de resolución espacial,
denominadas Área 1, Área 2, Área 3 y Área
4, donde se puede visualizar una disminución
de la cobertura vegetal de 0,3 a 0,01, esta
disminución de cobertura vegetal se debe a
la actividad minería. Se observa en la gráca
Tiempo vs. NDVI una disminución de los
valores del NDVI a partir del año 1997. Esta
disminución de la cobertura vegetal debido
a la acción minera, se hace presente en el
estudio de impacto ambiental realizado por
189
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Figura 2. Áreas de interés para analizar el (a) índice de vegetación de diferencia
normalizada (NDVI) y el (b) índice de agua de diferencia normalizada (NDWI)
Knight Piésold Consultores S.A. (Knight
Piésold Consultores S.A., 1999).
Variación temporal del índice de agua de
diferencia normalizada (NDWI)
En la Figura 3b se muestra la distribución
temporal del índice de agua de diferencia
normalizada (NDWI), para un pixel de 30 m
x 30 m de resolución espacial, denominadas
Área 5, Área 6, Área 7 y Área 8, donde
se puede visualizar una disminución de
la cobertura del agua (laguna Antamina),
representada por el aumento de los valores
del NDWI de -0,9 a 0,4. Esta disminución de
la cobertura del agua (laguna Antamina), se
debe a que la laguna fue drenada antes de la
explotación minera, esto debido a que esta
laguna se encontraba sobre el depósito de
mineral, tal como se informa en el estudio
de impacto ambiental realizado por Knight
Piésold Consultores S.A. (Knight Piésold
Consultores S.A., 1999). En la gráca
Tiempo vs. NDWI, se observa un aumento
de valores del NDWI a partir del año 2003.
Variación temporal del índice de agua
de diferencia normalizada (NDWI) del
relave minero
También se realizó el reconocimiento de las
áreas de interés llamadas ‘ZONAS’ donde
está ubicado la presa de relave (Figura
4a y 4b), para realizar el análisis espacio
temporal de la degradación de la cobertura
vegetal y del agua, y poder vericar que la
variación temporal de los relaves es distinto
en diferentes zonas de la presa, debido a la
playa de relave formado.
En la Figura 5a se muestra la distribución
temporal del índice de agua de diferencia
normalizada (NDWI), para un pixel de 30 m
x 30 m de resolución espacial, denominadas
Zona 1, Zona 2, Zona 3 y Zona 4, donde
se puede visualizar una disminución de la
cobertura vegetal de 0,6 a -1,0, debido
al relave minero, para luego aumentar a
valores de 0,4, debido a la playa de relave
formado. Se observa en la gráca Tiempo
vs. NDWI una alta disminución de los
valores de NDWI entre los años 2001 y
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
190
Enero - Junio 2020
Figura 3. (a) Variación temporal del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI)
y (b) del índice de agua de diferencia normalizado (NDWI)
Figura 4. Presa de relave minero (a) y las zonas de interés (b)
2015, debido al relave minero. En la Figura
5b se muestra la distribución temporal del
índice de agua de diferencia normalizada
(NDWI),, para un pixel de 30 m x 30 m de
resolución espacial, denominadas Zona 5,
Zona 6, Zona 7 y Zona 8, donde se puede
visualizar una disminución de la cobertura
vegetal de 0,6 a -1,0, debido al relave minero.
Se observa en la gráca Tiempo vs. NDWI
una disminución de los valores de NDWI a
partir del año 2016, la formación de la playa
de relave afecta la variación temporal del
NDWI, esta formación de playa de relave es
contrastada por Gilbert en su trabajo acerca
de la importancia de la playa de relaves-
Antamina (Gilbert, 2014).
Análisis espacial
Cuanticación de áreas degradadas
En la Figura 6a se realizó la representación
gráca de la variación espacial de la cobertura
vegetal y del agua degradada, debido a la
actividad minera y abarcando el área donde
se ubica la mina de tajo abierto incluyendo
los botaderos de desmonte, determinándose
una tasa de crecimiento anual de 67,91 ha/
191
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Figura 5. Variación temporal del índice del agua de diferencia normalizada (NDWI) del (a)
relave minero (zona 1, zona 2, zona 3 y zona 4) y de (b) la playa de relave formado (zona 5,
zona 6, zona 7 y zona 8)
año durante el periodo 2000-2018. Para el
año 2018, el área y la longitud del tajo son
aproximadamente de 226,9 ha y 5608,2
m respectivamente y con un diámetro de
aproximadamente 1699,6 m, muy próximo
a los 1700 m de diámetro proyectado para
el año 2025, según el estudio realizado por
Knight Piésold Consultores S.A. (Knight
Piésold Consultores S.A., 1999). En la
Figura 6b se realizó la representación
gráca de la variación espacial de la presa de
relave minero, determinándose una tasa de
crecimiento anual de 29,142 ha/año durante
el periodo 2000-2018.
Figura 6. Cuanticación de las áreas degradadas debido a la actividad minera correspondientes
a la mina de tajo abierto incluyendo los botaderos de desmonte (a) y la presa de relave minero
(b).
En la Figura 7 se visualizan algunas
imágenes de la reectancia de supercie
terrestre, para el periodo 2000-2018
obtenidos a partir de las imágenes Landsat
5 TM y Landsat 8 OLI, de la mina de tajo
abierto y sus botaderos de desmonte, con
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
192
Enero - Junio 2020
valores máximos de 0,98 y mínimos de 0,0.
Se determinó que entre los años 2000 y 2001
se inició la disminución de la cobertura del
agua (laguna Antamina), la laguna Antamina
tenía inicialmente un área de 32 ha, la laguna
Antamina se encontraba sobre el depósito de
mineral y fue drenada antes de la explotación
minera, estos resultados contrastan con el
estudio de impacto ambiental realizado
por Knight Piésold Consultores S.A.
(Knight Piésold Consultores S.A., 1999).
Se observó un aumento del tamaño del
tajo y de sus botaderos de desmonte hacia
el sur, alcanzando un área máxima de 1516
ha. Estas imágenes tienen una resolución
espacial de 30 m x 30 m.
En la Figura 8 se visualizan algunas
imágenes del índice de agua de diferencia
normalizada (NDWI) para el periodo 2000-
2018, donde se determinó que el umbral
superior es de 1,0 y el umbral inferior
de -1,0, la Figura 8 muestra el relave
almacenado con valores entre -1,0 y -0,1 y la
playa de relave formado entre -0,1 y 1,0. Se
determinó que entre los años 2000 y 2001, se
inició el almacenamiento del relave minero
y la formación de la playa de relave (áreas
de color azul y verde), esta formación de la
playa de relave es contrastada por Gilbert
en su trabajo acerca de la importancia de la
playa de relaves-Antamina (Gilbert, 2014),
con un aumento de la supercie afectada
hacia el sur, alcanzando una área máxima
de 544 ha. Para este análisis espacial se
utilizaron imágenes Landsat 5 TM y Landsat
8 OLI con una resolución espacial de 30
m x 30 m y las imágenes ASTER con una
resolución espacial de 15 m x 15 m.
En las Figuras 9.1 y 9.2 se realizó el
trazado de vectores lineales en las imágenes
del índice de vegetación de diferencia
normalizada (NDVI) y del índice del agua
de diferencia normalizada (NDWI) (Figura
9.3 y 9.4), para obtener sus respectivos
perles.
En la Figura 10 (a), Figura 10 (b) y Figura
10 (c), se obtienen los perles del NDVI,
donde se observa que la cobertura vegetal
ha disminuido debido a la actividad minera,
en el año 1997 se tenía valores máximo y
mínimos de 0,40 y 0,20 respectivamente
mientras que para el año 2018 sus valores
máximos y mínimos son de 0,071 y -0,088
respectivamente, esta disminución se observa
para cada uno de los perles obtenidos de
NDVI, esta disminución de la cobertura
vegetal por la acción minera, contrasta con
el estudio de impacto ambiental realizado
por Knight Piésold Consultores S.A. (Knight
Piésold Consultores S.A., 1999).
En la Figura 10 (d), Figura 10 (e)
y Figura 10 (f), se obtienen los perles
del NDWI, donde se observa que la
cobertura del agua, representada por la
laguna Antamina, ha disminuido debido
a la actividad minera, en el año 1997 se
tenía valores máximo y mínimos de 0,70 y
-0,90 respectivamente mientras que para el
año 2018 sus valores máximos y mínimos
son de 0,33 y -0,08 respectivamente, los
valores negativos representan la supercie
de la laguna, esta disminución se observa
para cada uno de los perles obtenidos del
NDWI. En la Figura 10 (g), Figura 10 (h)
y Figura 10 (i), se obtienen los perles del
NDWI, donde se observa que la cobertura
vegetal degradada por el relave minero y
la playa de relave minero, ha disminuido
debido a la actividad minera, en el año 1997
se tenía valores máximo y mínimos de 0,7
y 0,4 respectivamente mientras que para el
año 2018 sus valores máximos y mínimos
son de 0,27 y -0,99 respectivamente, los
valores negativos representan la supercie
del relave, esta disminución se observa para
cada uno de los perles obtenidos del NDWI.
En estas Figuras, la formación de la playa
de relave afecta la variación temporal del
NDWI, esta formación de playa de relave es
contrastada por Gilbert en su trabajo acerca
de la importancia de la playa de relaves-
Antamina (Gilbert, 2014).
193
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Figura 7. Reectancia de la supercie terrestre de las imágenes Landsat 5 TM y Landsat
8 OLI, a partir de los datos de radiancia espectral corregidos atmosféricamente utilizando
el método FLAASH, correspondiente a la cobertura vegetal y del agua degradadas, por la
actividad minera
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
194
Enero - Junio 2020
Continuación de Figura 7
195
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Continuación de Figura 7
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
196
Enero - Junio 2020
Figura 8. Variación espacial de la presa de relave minero, para el periodo de dieciocho años
(2000-2018)
197
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Continuación de Figura 8
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
198
Enero - Junio 2020
Continuación de Figura 8
199
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Continuación de Figura 8
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
200
Enero - Junio 2020
Figura 9. Trazado de vectores lineales para obtener el perl del índice de vegetación de
diferencia normalizada (NDVI) (Figuras 9.1 y 9.2) y del índice de agua de diferencia
normalizada(NDWI) (Figuras 9.3 y 9.4)
201
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
(a) (d)
(b) (e)
(c) (f)
Figura 10. Obtención de los perles etiquetados como (a), (b) y (c) del NDVI, (d), (e) y (f)
del NDWI para la laguna. Y también los perles obtenidos y etiquetados como (g), (h) y (i)
del NDWI para el relave minero, respectivamente
Distribución espacial y temporal del cambio del uso del suelo generado por la actividad minera en el departamento
de Ancash (1991-2018)
202
Enero - Junio 2020
(g) (h)
(i)
4. Conclusiones
Continuación de Figura 10
Los resultados obtenidos cumplen con
los objetivos de analizar y cuanticar la
variación espacio temporal de la degradación
de la cobertura vegetal y del agua, debido a
la actividad minera de la mina Antamina
utilizando el método de segmentación por
umbrales. También se observa una fuerte
disminución de la cobertura vegetal y del
agua utilizando los perles longitudinales
La degradación de la cobertura vegetal y
del agua debido a la mina de tajo abierto y
al relave minero comenzó entre los años
2000 y 2001, alcanzando un área máxima
de 1516 ha y 544 ha respectivamente.
Se determinó una tasa de crecimiento
anual del área de la mina de tajo abierto,
incluyendo los botaderos de desmonte de
67,91 ha/año, asimismo se determinó una
tasa de crecimiento anual de la presa de
relave minero de 29,142 ha/año durante el
periodo 2000-2018.
5. Literatura citada
Aramayo, B. 2009. Análisis del conicto
socio-ambiental en Cerro de Pasco
mediante la ecología política y los
ciclos adaptativos. Tesis de Magister
203
Cholan & Menacho / Anales Cientícos 81(1): 183-203 (2020)
Enero - Junio 2020
Scientiae, Universidad Nacional
Agraria La Molina, Lima. Perú. 4 p.
Gilabert, M.; Younis, M.; Garcia-haro, J. y
Melia, J. 1997. Sobre la utilización
de derivadas en el análisis de datos
de alta resolución espectral, en
Casanova, J. L. y Sanz Justo, J. (eds.),
Teledetección: usos y aplicaciones.
pp. 407-414.
Gilbert, D.2014. 31 Convención Minera. La
Importancia de la Playa de Relaves
-Antamina.
Herrera, P.; Millones. O. 2011. ¿Cuál es el
costo de la contaminación ambiental
minera sobre los recursos hídricos en
el Perú? CIES-PUCP. Lima. Perú. 7
p.
Ingemmet [Instituto Geológico, Minero
y Metalúrgico]. 2009. Riesgos
geológicos en la región ancash.
Boletín, Serie C: Geodinámica e
Ingeniería Geológica; n° 38.pp:17-
18.
Knight Piésold Consultores. 1999.
Addendum 3 del Estudio de impacto
ambiental de la compañía minera
Antamina S.A.
Nuñez, B.; Castañeda. H. 1999.
“Environmental Management in a
Heterogeneous Mining Industry: The
Case of Peru”.
Rojas, F. 2017. Estimación de la
variabilidad espacial y temporal de
la deforestación por minería aurífera
aluvial en la Quebrada Guacamayo,
utilizando el método de segmentación
por umbrales a partir de imágenes de
satélite. Tesis de Licenciatura. Lima,
Perú: Universidad Nacional Mayor
de San Marcos, Facultad de Ciencias
Físicas, EAP. de Física.
Ross, M. 2001. Extractive sectors and the
poor. OXFAM
Rouse, J.; Hass, R.; Shell, J. y Deering,
D. 1974. Monitoring vegetation
systems in the Great Plains with
ERTS. In: Fraden S. C., Marcanti
E. P. & Becker M. A. (eds), Third
ERTS-1 Symposium, 10-14 Dec.
1973, NASA SP-351, Washington
D.C. NASA, pp. 309-317.
Sánchez, E.; Torres, C.; Palacios, C.;
Aguilar, A.; Pino, S. y Granado, R.
2000. Comparación del NDVI con
el PVI y el SAVI como indicadores
para la asignación de modelos de
combustible para la estimación
de incendios en Andalucía.
Tecnologías Geográcas para el
Desarrollo Sostenible. Grupo de
Métodos Cuantitativos, Sistemas
de Información Geográca y
Teledetección de la Asociación
de Geógrafos Españoles. Num.9.
Madrid. Servicio de Publicaciones
del Departamento de Geografía
Física. Universidad de Alcalá de
Henares, pp.164-174.
Siña, H. 2008. Automatización del proceso
observación de seguridad como
mejora de una herramienta
preventiva de accidentes. Tesis de
Licenciatura, Universidad Ricardo
Palma, Lima.Peru.12p
USGS. 2016a. Landsat Missions. Consultado
el 15 de set. de 2019. Disponible de:
https://landsat.usgs.gov/.
USGS. 2016b. Landsat 8 (L8): Data Users
Handbook. Department of the
Interior U.S. Geological Survey.
Version 2.0, LSDS-1574.
Xu, H. 2006. Modication of normalised
dierence water index (NDWI)
to enhance open water features
in remotely sensed imagery.
International Journal of Remote
Sensing, 27(14): 3025–3033.
doi:10.1080/01431160600589179