En el contexto actual del clima de emergencia y la escasez de agua en crecimiento, la gestión eficiente de este recurso es un desafío de emergencia.
El Parque Nacional Donana, la joya ecológica del sur de Europa, es un ejemplo paradigmático de este problema. Al reducir la capa freática, el retorno de lagunas temporales y el aumento de las temperaturas son signos visibles de ecosistemas de riesgo.
Dado este escenario, los sentimientos remotos y las tecnologías terrestres, juegan un papel esencial para comprender y predecir los efectos del cambio climático en los recursos hídricos.
Gracias al tratamiento digital de las imágenes satelitales y al usar un algoritmo de aprendizaje automático, es posible identificar variaciones en la cobertura de agua y vegetación.
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¿Por qué el agua en Donana está en peligro?
El Parque Nacional Donana, ubicado entre las provincias de Huelva, Sevilla y Cadiz, es un enclave natural único que depende del equilibrio hídrico para mantener su biodiversidad. Sin embargo, en los últimos años, la disminución en el nivel de acuífero, la reducción de la lluvia y las temperaturas aumentadas modifican seriamente este equilibrio. Se agrega a la presión que realiza una actividad agrícola intensiva en el medio ambiente, que incluye extracciones masivas de agua subterránea para riego, muchos de ellos ilegales.
Como resultado, las lagunas estacionales se reunieron anteriormente cada año ahora permanecen secas y comienzan a desaparecer o mover las especies de animales y vegetales.
Evolución de la precipitación y temperatura en Donana entre 2006 y 2100. Elaboración propia del informe de expertos en clima VI (2021)
Este deterioro progresivo afecta el ecosistema y el respeto por los Objetivos de Desarrollo Sostenible (SDG) 2030, como SDG 6 (agua pura y saneamiento) y SDG 13 (acción climática). Comprender la causa de los problemas y pronosticar sus consecuencias es crucial para una inserción efectiva.
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Apariencia del espacio: ¿Qué nos dicen los satélites?
Desde el espacio, los satélites ofrecen una perspectiva privilegiada para observar la evolución del medio ambiente. Gracias a la radiación del sol y los sensores satelitales, es posible descubrir diferencias en la humedad del suelo, una disminución en la masa del agua o los cambios en la cobertura de la vegetación.
En espacios protegidos como Donan, esta información es crucial para comprender cómo influir en el cambio climático y las actividades humanas en su equilibrio ecológico. Las misiones satelitales como Landsat, Sentinel o MODIS proporcionan datos de acceso periódico y libre que permiten un monitoreo preciso de territorio sin la necesidad de intervención directa.
Nuestro proyecto "Aplicación de imágenes de tratamiento digital para monitorear los recursos hídricos con recursos diarios 2030". Utiliza estas imágenes satelitales como base para el desarrollo de algoritmos avanzados que interpretan, clasifican y analizan información. A través de las técnicas de las máquinas de aprendizaje, la presencia o ausencia de agua se puede identificar automáticamente, evaluar el grado de estrés hídrico y predecir las tendencias en el mediano plazo.
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Algoritmos aprendiendo a proteger el agua
El tratamiento digital de las imágenes satelitales no solo es observado por un paisaje desde el espacio, sino también para extraer información valiosa utilizando algoritmos matemáticos. Para hacer esto, nuestro equipo ha desarrollado y probado un índice espectral que puede detectar con precisión la presencia de agua superficial en el Parque Nacional Donan. Este tipo de herramienta le permite automatizar grandes cantidades de datos, así como generar carpetas actualizadas en la condición de agua del territorio.
El algoritmo aplicado se basa en una fórmula que combina bandas satelitales específicas, o alcance infrarrojo cercano (NIR) y rango rojo (rojo). El término matemático utilizado es:
Presidencia de agua superficial = 0.037 * 2.71 ((NIR + Network)) (R = 0.85, R2 = 0.79)
Este índice, desarrollado a partir de técnicas de aprendizaje automático (aprendizaje automático), utiliza un contraste entre las vacaciones más altas en la vegetación saludable y su baja respuesta a los cuerpos de agua, lo que permite una clara distinción entre ambos elementos. Cuanto mayor sea el valor del índice, más probable es que la superficie esté cubierta con agua o con alto contenido de humedad.
Gracias a este tipo de análisis, es posible generar modelos predictivos que adviertan a los Navils, identifiquen áreas húmedas en atrasos y planifiquen estrategias de conservación más eficientes. Además, este enfoque automatizado se puede aplicar a otros entornos naturales con problemas similares.
Tecnología en la agenda 2030
El uso de imágenes satelitales y algoritmos inteligentes aplicables al análisis del agua es una alianza estratégica entre la tecnología y la sostenibilidad. Gracias a estas innovaciones, es posible predecir el impacto, actuar rápidamente y evaluar la efectividad de las medidas adoptadas, lo cual es crucial en el contexto del cambio climático y la creciente presión sobre los recursos naturales.
Este artículo fue escrito con cooperación de Paul Romero Beltrán y Clara Isabel González López, Investigación de becas sobre sensación remota RS3 SL
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