¿Alguna vez te has preguntado cómo sabemos exactamente cuánto se está deforestando el Amazonas o cómo los científicos detectan un incendio forestal en una zona donde no vive nadie? La respuesta está a cientos de kilómetros sobre nuestras cabezas.
La teledetección satelital se ha convertido en una poderosa herramienta de apoyo para la conservación ambiental. En este artículo, te explicamos cómo funciona esta tecnología y por qué es vital para el futuro de nuestro planeta.
¿Qué es la teledetección?
En términos sencillos, la teledetección es la técnica de obtener información sobre un objeto o área sin entrar en contacto físico con él. Para el estudio de ecosistemas, los satélites contienen sensores remotos que “escanean” la Tierra constantemente, capturando datos que el ojo humano es incapaz de percibir, tanto por escala como por espectro.
¿Cómo funciona esta tecnología?: La Firma Espectral
Todo en la naturaleza interactúa con la luz del sol de manera distinta. Así como nosotros tenemos huellas dactilares, cada elemento de un ecosistema tiene una firma espectral (¡los humanos también!). Esta puede ser detectada y evaluada, pero puede presentar variaciones según la condición particular del entorno, lo que obliga a complementar los análisis con información de campo.
¿Cómo es la firma espectral de algunos elementos de la naturaleza?
- La vegetación sana: Absorbe la luz roja para realizar la fotosíntesis, pero refleja con gran intensidad el infrarrojo cercano (NIR).
- El agua clara: Absorbe casi toda la energía, lo que la hace ver oscura o negra en las imágenes infrarrojas.
- El suelo desnudo: Refleja una mezcla equilibrada de colores, lo que permite diferenciarlo fácilmente de un bosque denso.
Tipos de satélites: ¿Cómo “ven” los ecosistemas?
No todos los satélites funcionan igual. Dependiendo de lo que se quiera estudiar, se utilizan diferentes tecnologías:
Sensores pasivos (ópticos)
Estos satélites (como los famosos Landsat o Sentinel-2) funcionan como cámaras fotográficas gigantes, y permiten obtener información a diferentes escalas temporales y espaciales. Captan la luz solar que rebota en la superficie terrestre, permitiendo detectar diferentes bandas del espectro. Son ideales para medir el “verdor” de los campos o la claridad del agua, aunque tienen una limitación: no pueden ver a través de las nubes.
En Bionostra hemos trabajado con imágenes satelitales Landsat para estimar la deforestación bruta y neta y la degradación de la formación forestal y de la devegetación y degradación de la formación arbustiva en el Norte Grande de Chile, desde 1998 a 2018. Además, haciendo una proyección hasta 2118.
Los hallazgos de la investigación Monitoring loss and degradation of forests and shrubs in the North of Chile using Landsat time series data sets from 1998 to 2018 evidenciaron la realidad de la degradación de formaciones vegetales en una zona de Chile en la que esto no se estudia con la misma intensidad que en regiones no áridas.
También, nos ha permitido monitorear el comportamiento espacio-temporal de ecosistemas como humedales, identificando diferentes patrones de respuesta a variables ambientales como la precipitación, la evapotranspiración y el nivel freático. Esto permitió identificar que, los humedales no responden homogéneamente a estas variables, sino que alteran sus respuestas en función del tipo de vegetación predominante y sus estrategias ecológicas.
Por otro lado, con productos satelitales como ERA-5 se pueden espacializar variables meteorológicas como precipitación y temperaturas, que luego de ser corregidas mediante estaciones en tierra, permiten monitorear espacial y temporalmente el comportamiento del clima.
Recientemente, un estudio realizado por Bionostra en el Salar de Atacama, permite espacializar el comportamiento de la sequía en la cuenca, demostrando tendencias hacia el incremento, tanto en la magnitud, como en la temporalidad de eventos de sequía, en un entorno de por sí hiper-árido.
Los índices espectrales
A partir de los datos satelitales y utilizando diferentes combinaciones de bandas, se pueden construir índices. Estos, han sido probados en diferentes lugares del mundo y permiten estimar el comportamiento de una variable, como la vegetación (NDVI, SAVI, entre otros), la humedad del suelo (NDMI) o la presencia de agua (NDWI).
Por ejemplo, el NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada) compara la luz roja con la infrarroja para darnos un valor:
- Cerca de 1: Vegetación exuberante y saludable.
- Cerca de 0: Suelo rocoso, arena o zonas urbanas.
- Valores negativos: Agua o nieve.
Si el NDVI de un bosque baja repentinamente, es una señal de alerta de que los árboles están bajo estrés, sufriendo una plaga o siendo talados.
Sin embargo, los resultados deben ser analizados con cuidado, puesto que cada sistema natural tiene características particulares y puede responder a condiciones ambientales específicas. Valores de NDVI bajos, podría también interpretarse en zonas áridas como vegetación dispersa (no necesariamente bajo estrés o enferma), así como fases fenológicas específicas. Por ello, la comparación de valores debe realizarse de acuerdo al contexto ecológico y el tipo de especie.
Sensores Activos (Radar y LiDAR)
Estos satélites no dependen del sol: emiten su propia energía.
Este tipo de sensores son útiles para determinar la altura, formas de relieve o la presencia de elementos en entornos complejos.
- Radar (SAR): Envía microondas que atraviesan nubes y humo. Es el mejor aliado para vigilar la deforestación en zonas tropicales siempre nubladas.
- LiDAR: Dispara pulsos láser para medir la estructura del bosque en 3D. Gracias al LiDAR, podemos saber la altura exacta de los árboles y cuánta biomasa (carbono) almacenan.
Sobre el LiDAR, cabe destacar que ha permitido descubrir grandes ciudades prehispánicas perdidas en zonas selváticas de Mesoamérica, a partir de las formas del relieve.
Aplicaciones de la teledetección que están cambiando el mundo
Esta tecnología tiene aplicaciones prácticas que salvan vidas y hábitats:
- Prevención de incendios: Los sensores térmicos detectan focos de calor antes de que el humo sea visible desde tierra.
- Protección de océanos: Monitorea la temperatura del mar y la presencia de clorofila para predecir el blanqueamiento de corales.
- Corredores biológicos: Ayuda a identificar rutas seguras para que animales como el jaguar o el elefante se desplacen entre fragmentos de bosque.
La tecnología satelital nos ha dado una perspectiva global de la crisis climática, pero también las herramientas para combatirla. Gracias a estos “ojos en el cielo”, hoy podemos tomar decisiones basadas en datos para proteger nuestro planeta.
Referencias
- Cortez, D., et. al. (2024) Monitoring loss and degradation of forests and shrubs in the North of Chile using Landsat time series data sets from 1998 to 2018. Remote Sensing Applications: Society and Environment. 35. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2024.101244
- U.S. Geological Survey (USGS). (2023). Landsat missions. Recuperado en: https://www.usgs.gov/landsat-missions
- Cavender-Bares, J., Gamon, J. A., & Townsend, P. A. (2022). Remote sensing of plant biodiversity. Annual Review of Plant Biology, 73, 853-883. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-070721-010340
- Pettorelli, N., Vik, J. O., Mysterud, A., Gaillard, J. M., Tucker, C. J., & Stenseth, N. C. (2005). Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change. Trends in Ecology & Evolution, 20(9), 503-510. https://doi.org/10.1016/j.tree.2005.05.011
