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Examinando Facultad de Ciencia y Tecnología por Autor "Aceñolaza, Pablo Gilberto"

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    Geomática aplicada a forestaciones del Delta del río Paraná (2008-2018): un enfoque desde la gestión de riesgos ambientales
    (2019) Piani, Virginia Alejandra; Zamboni, Pamela Lisandra; Aceñolaza, Pablo Gilberto
    Las forestaciones constituyen una de las principales actividades productivas del Delta del Río Paraná, un macroecosistema en el cual los procesos hidrológicos son parte fundamental de la conformación y dinámica del paisaje; el 18% de los humedales del área estudiada están forestados y un 19% de esta región presenta sistemas de endicamientos; de la superficie total forestada, el 16% corresponde a sauce (Salix sp.), el 3% a álamo (Populus sp.), y menos del 1% a pino (Pinus sp.); estas prácticas están frecuentemente asociadas a modificaciones del relieve y al manejo hídrico, generando como consecuencia impactos ambientales que contribuyen al riesgo ambiental, entre estos impactos cabe mencionar la pérdida de servicios ecosistémicos como el amortiguamiento de excedentes hídricos, la conservación de reservorios de agua dulce, la retención y acumulación de contaminantes, entre otros; una gestión ambiental efectiva debe tomar en consideración estos impactos, y evaluar los riesgos ambientales derivados de la transformación del paisaje; los efectos ecológicos de las forestaciones son atribuibles, por un lado, a la acción intrínseca de las especies cultivadas, y por el otro, a decisiones humanas reflejadas en la forma de manejo, como la densidad inicial de plantas y la existencia o no de raleo; la geomática es una herramienta de gran utilidad en la gestión del riesgo ambiental, al contribuir en la identificación, seguimiento y evaluación de los ecosistemas forestales a partir de los atributos estructurales y funcionales de la cobertura vegetal; el análisis de las respuestas de las coberturas en las distintas porciones del espectro electromagnético permite derivar variables sintéticas asociadas a procesos biofísicos como los Índices de Verdor o las Firmas Espectrales; de este modo, identificar patrones en las respuestas espectrales de la vegetación a lo largo del tiempo mejora la comprensión de la fenofase y de las variaciones inter e intranuales debidas a cambios internos o a eventos climáticos; por otro lado, la geomática permite el análisis de grandes volúmenes de datos empleando plataformas computacionales en La Nube como Google Earth Engine (GEE); en este contexto, se analizaron los patrones de Respuesta Espectral mediante las Firmas Espectrales y el Índice de Vegetación Diferencial Normalizado (NDVI) en forestaciones del Delta del Río Paraná a partir de las colecciones de GEE de imágenes satelitales de los sensores Landsat (LT5_L1T_TOA_FMASK, LE7_L1T_TOA_FMASK y LC8_L1T_TOA_FMASK) para el período de enero de 2008 a diciembre 2018, para así generar información que contribuya a la gestión del riesgo ambiental; se trabajó con la plataforma computacional de GEE, el software QGIS y SQLite; se corrigieron las topologías, se re-escalaron los datos y se estandarizaron las bases de datos filtrándose los registros válidos; como resultado se obtuvieron registros de NDVI y de Respuestas Espectrales (en 6 bandas: Azul, Verde, Rojo, Infrarrojo Cercano, Infrarrojo Medio 1, Infrarrojo Medio 2) para parcelas forestadas con Pinus sp., Populus sp. y Salix sp., generadas en inventarios forestales en los años 2008, 2013 y 2015 por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación; los resultados se presentan por fecha disponible (288 escenas aproximadamente) a lo largo de la ventana temporal para todas las parcelas estudiadas (NDVI: 23, 1.257 y 6.614 parcelas; y Firma Espectral: 23, 30 y 30 parcelas para Pinus sp., Populus sp. y Salix sp. respectivamente); estos registros de NDVI y Respuestas Espectrales se utilizaron para construir Series Temporales que se presentan en forma conjunta y por especie para analizar las variaciones estacionales, anuales, mensuales; en cuanto a los resultados obtenidos para la Series Temporales de NDVI para el período estudiado, las tres especies presentaron valores medios cercanos a 0,6, en coincidencia con lo registrado para plantaciones de Pinus taeda en Brasil, y menores a los de Eucalyptus sp. para la región (0,8) y mostraron una respuesta marcadamente estacional, con valores inferiores en invierno (Salicáceas: 0,4; Pinus sp.: 0,55) y superiores en primavera/verano (0,65 para las 3 especies estudiadas), reflejando la condición de caducifolia/perenne respectivamente; considerando el patrón anual, Pinus sp. mostró valores medios anuales de NDVI superiores (aproximadamente 0,60 a 0,64) a las Salicáceas (0,55 a 0,65), mientras que estas últimas presentaron respuestas similares a lo largo de las Series Temporales; mensualmente, las tres especies presentaron los valores mínimos en los meses de invierno, si bien en Pinus sp. la disminución no fue marcada; las Salicáceas superaron los valores máximos alcanzados por Pinus sp. (0,65) en los meses de primavera-verano; finalmente, el análisis de la Serie Temporal de NDVI por fecha reflejó un patrón, si bien con variaciones en cada uno de los ciclos anuales, que presenta una tendencia similar de respuesta de la cobertura vegetal para las tres especies estudiadas, posiblemente asociada a las condiciones ecohidrológicas regionales; el análisis de las Series Temporales de las Respuestas Espectrales indicó que las tres especies presentaron valores medios de reflectancia similares entre sí (Azul: 0,03-0,04; Verde: 0,05-0,06; Rojo 0,05; IRC: 0,27-0,28; IRM1: 0,14-0,16 y IRM2: 0,07-0,08) y que las Firmas Espectrales obtenidas son comparables a la curva teórica característica para plantaciones forestales, con un pico de la reflectancia (0,05-0,06) en la porción correspondiente a la banda Verde y uno mayor en la región del IRC (0,27-0,28); el Coeficiente de Variación fue mayor en las Salicáceas que en Pinus sp., reflejando las diferencias entre las especies caducifolias y perennes; en términos de la gestión de riesgos ambientales, se describió la relación entre la densidad poblacional, el tipo de forestación y sus efectos ambientales; estos resultados aportaron un valioso conocimiento en relación a las medidas propuestas para la región para la reducción de impacto de las plantaciones sobre los servicios ambientales, y por ende la mitigación del riesgo; se identificaron plantaciones con tendencia a la disminución, aumento y estabilidad en sus respuestas espectrales, con la posibilidad de interpretar sus patrones en términos de prácticas de manejo a escala de parcela; se analizaron a modo de ejemplo algunos casos específicos, relacionando la información generada en este trabajo con datos demográficos y ambientales; en Campana, Zárate y Villa Paranacito (municipios con una alta densidad poblacional dentro de la región) se registró en conjunto más del 50% de las plantaciones de Populus sp., más de un 32% de su superficie endicada y alteración del régimen hídrico local, bajo manejo de grandes productores; esta conjunción de factores aumentan el riesgo ambiental en estas zonas donde el tamaño de la población y la cantidad de Populus sp. plantado son más elevadas; el trabajo demostró la utilidad de estas herramientas de apoyo para la toma de decisiones por productores forestales y gestores para entender y monitorear los cambios en la vegetación y evaluar las consecuencias en el uso del suelo en un contexto de cambio climático.