Una de las herramientas utilizadas en la investigación de
los recursos hídricos en el marco del proyecto REMABAR es la teledetección
desde satélite. Hoy traemos al blog una entrada en la que repasaremos algunos
de los resultados obtenidos mediante la aplicación de estas novedosas técnicas.
Para esta labor, hemos contado con la colaboración de un experto en SIG y
tratamiento digital de imágenes, Alex Fernández Poulussen de Good Stuff
International España (GSI-España). Antes de entrar en materia, debemos saber
contestar a la siguiente pregunta: ¿qué es la teledetección? La teledetección es una técnica de obtención de
información sobre objetos mediante la adquisición y análisis de datos a
distancia, generalmente utilizando la radiación electromagnética emitida o
reflejada, sin que los instrumentos empleados para ello estén en contacto
directo con los objetos a analizar. Esta técnica viene siendo utilizada desde
hace más de un siglo y medio, primero desde globos aerostáticos, luego desde aviones;
y a partir de los años cincuenta, con el inicio de la carrera espacial, desde
satélites artificiales enviados en distintas misiones, tanto en el ámbito
militar, como civil. En este último campo, la aportación de la teledetección
constituye un pilar fundamental en el conocimiento de nuestro planeta, en
aspectos tan variados como la meteorología y climatología, la observación de
fenómenos oceánicos globales, el cambio climático, la vegetación, los recursos
hídricos, los yacimientos y recursos minerales, el estudio de emisiones naturales
y antrópicas y otras muchas finalidades.
En particular, este trabajo se ha nutrido de las imágenes de
satélite obtenidas por el programa COPERNICUS, de la Agencia Espacial Europea
(ESA) y más concretamente por los satélites Sentinel-2A y 2B, que permiten
monitorizar con una buena resolución espacial y espectral los cambio en el
terreno cada 3 o 5 días en latitudes medias, tanto en los océanos o como en los
continentes, haciendo posible el desarrollo de análisis muy detallados que
permiten optimizar la identificación de usos del suelo, el manejo del agua y su
distribución espacio-temporal y el monitoreo de la biodiversidad.
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Figura 1. La familia de satélites Sentinel.
Fuente:
https://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus/Overview4
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En el trabajo realizado se diferencian dos objetivos: el
primero relacionado con la identificación de áreas inundadas en toda la cuenca
del Barbate, por su relación con los hábitats acuáticos; y el segundo
relacionado con el uso de agua para regadío sobre el acuífero de Benalup, que
es el sistema hidrogeológico en el que se centra el proyecto.
Para el reconocimiento de la existencia de láminas de agua
se han empleado técnicas de tratamiento digital de imágenes multiespectrales,
en particular, se ha realizado una combinación de bandas con objeto de extraer
un índice indicativo de la presencia/ausencia de agua libre. El estudio
multitemporal, realizado a nivel mensual durante casi dos años hidrológicos, junto
con la obtención de datos climáticos diarios para conocer la pluviometría, ha permitido
identificar la ubicación y evolución en el tiempo de las parcelas sometidas a
riego “por inundación”, que en la zona de la Janda corresponden a las dedicadas
al cultivo del arroz, que comienzan a inundarse aproximadamente en junio hasta
septiembre/octubre.
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| Figura 2. Superficies cubiertas por lámina de agua en la zona regable de la cuenca del Barbate. Periodo desde el 4 de octubre de 2016 al 12 de enero de 2017 |
Por otra parte, gracias a la combinación de las imágenes
satelitales y los modelos digitales de elevación (MDE), se ha podido identificar
las zonas más propensas a sufrir inundaciones tras periodos de lluvias intensas
y concentradas en el tiempo, en la llanura de inundación del río Barbate y
depresión de la antigua laguna.
Además, ha sido posible conocer con alto grado de detalle la
evolución de la lámina de agua en los embalses de la cuenca, altamente
dependientes de la pluviometría y de las demandas de agua de regadío, y de la
influencia de las mareas sobre el espacio de las marismas del Barbate, en la
desembocadura del río.
Como ejemplo, disponemos de la siguiente animación que
representa la evolución de las áreas inundadas en el Embalse del Celemín entre
los años 2016 y 2018. Gracias a estas imágenes podemos observar la variación
del nivel del embalse a lo largo del tiempo.
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Figura 3. Áreas inundadas en el Embalse del Celemín (cuenca de
Barbate), serie temporal desde 2016 hasta 2018
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Para alcanzar el segundo objetivo, identificar las parcelas
sometidas a regadío sobre el acuífero de Benalup, y de esta forma poder
realizar estimaciones de los recursos hídricos subterráneos extraídos del
sistema hidrogeológico, también se ha acudido a una combinación de bandas a
partir de las imágenes satelitales multiespectrales, lo cual ha permitido
identificar con claridad la distribución espacio-temporal del regadío. Se ha
puesto de relieve una gran estacionalidad en los cultivos existentes. En la
siguiente animación podemos apreciar la variación que se produce en las
parcelas de regadío dentro de los límites del acuífero de Benalup.
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Figura 4. Áreas con un grado elevado de humedad en el suelo atribuible al
regadío en la zona donde se ubica el acuífero de Benalup (la cuenca de Barbate)
2018.
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Para concluir este post, queremos remarcar que este estudio
presenta una sólida base sobre la cual desarrollar estudios futuros más
detallados sobre las distintas utilidades que las recientes herramientas
disponibles de imágenes satelitales ofrecen para objetivos relacionados con
temas como la biodiversidad, el monitoreo de la salud de ecosistemas, la
agricultura o las demandas y disponibilidad del agua. Todo ello, favorece el
objetivo final del proyecto REMABAR de explorar estrategias para un uso más
eficiente y sostenible del agua bajo un contexto de cambio climático en la
cuenca del río Barbate.