lunes, 22 de diciembre de 2014

Última Landsat antes de navidad

El día 18 de diciembre hubo un nuevo pasó del satélite Landsat 8, dada la nubosidad que había tanto en Huelva como en Sevilla era difícil pensar que fuera a ser una buena imagen. De hecho pensábamos que no se iba a ver nada, lo cual hubiera arruinado el trabajo de campo que hicimos con motivo de dicha imagen. Por fortuna aunque hay muchas nubes en la zona oriental de la marisma, la imagen es lo suficientemente buena como para incluirla en el post y puede ser usada localmente en gran parte de la marisma.

La suerte ha sido que justo la zona a la que fuimos a hacer trabajo de campo (marisma de Hinojos) ha salido despejada, de modo que los puntos que se tomaron para ver el estado real de la inundación van a poder ser usados, aunque habrá que hacer mucho más trabajo de campo a la hora de validar el modelo para la extracción de la máscara de inundación cuando llegue el momento.



En el post anterior se hablaba de la problemática de obtener una máscara de inundación correcta en zonas donde la densidad de la vegetación seca, especialmente castañuela y bayunco, es tan alta que la señal dominante que recibe el sensor en cada pixel se corresponde más con un tono "terroso" que con uno de agua. Se hizo para ese post una pequeña aplicación en ArcGIS Online (podéis verla aquí) en el que se comparaban las 2 últimas máscaras de inundación, en una de ellas se había tratado de corregir este efecto de la vegetación seca y en la otra no.

Seguramente una forma muy clara de ver esto sea mediante algunas fotografías tomadas sobre el terreno:
En esta imagen (Vetalarena al fondo), vemos un "mar" de castañuela, y parece difícil saber si hay puede haber agua. Sin embargo, si cambiamos la perspectiva vemos perfectamente que es lo que hay en realidad (20 cm de agua concretamente). En la composición de abajo se nos muestran 3 imágenes distintas referidas a la foto de arriba: A la izquierda vemos la misma imagen que arriba, de hecho la de arriba es un recorte de ésta. En el centro tenemos una fotografía cenital del mismo punto y a la derecha (foto de Carlos Gutiérrez) vemos la posición desde la que se tomaron el punto y las fotos.


El problema es saber que es lo que hay realmente, porque puede darse el caso de que haya una gran densidad de vegetación seca pero que no esté inundada. Es por ello que, de cara a validar los datos y comenzar a afinar el próximo protocolo para Landsat 8, se ha probado a realizar la máscara de inundación con métodos distintos y compararlos con los resultados obtenidos en campo.
Se ha realizado la máscara de inundación a partir de un umbral que hemos considerado como el límite que marcaría la presencia de agua, mediante el NDVI (índice de vegetación que es muy útil también para discriminar el agua) y por último se ha utilizado el Modelo Digital del Terreno generado mediante LIDAR de la marisma, de cara a realizar una estimación de la superficie inundada en función de varios puntos con cota y calado conocidos.

Las máscaras de inundación resultantes han sido las siguientes:



Como puede verse en la composición anterior, hay algunas discrepancias entre usar un umbral  (donde parece que puede estar ocurriendo el problema ya mencionado de la densidad de la vegetación), y entre usar el NDVI y el DTM. La superficie inundada entre DTM y NDVI es prácticamente la misma (79% del total de la máscara de la zona de estudio), mientras que la del umbral se queda en un 63%
Esto no quiere decir que el método del umbral sea erróneo, cada método tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Por ejemplo una cosa muy buena del método del DTM es que da la posibilidad de generar mapas con la profundidad de la inundación. Por contra tiene los problemas de que ante fuertes vientos la lectura de las escalas puede no ser correcta, de que no sirve para detectar las zonas con suelo húmedo (que sí son fácilmente detectables mediante teledetección), y sobre todo el hecho de que el DTM se generó en 2002, con lo cual seguramente haya zonas de la marisma en las que la topografía ha podido variar sustancialmente  (o quizás no, sería magnífico el poder tener un LIDAR nuevo para comprobarlo).



De todos modos, aunque pueda parecer que las diferencias son muy importantes, si se cruzan los resultados de las máscaras de inundación con respecto a los datos de campo obtenidos, lo que se observa es una gran precisión en cuanto a los puntos inundados.


Se tomaron 135 puntos durante el recorrido, de los cuales 86 fueron puntos de inundación. Solo en 3 de ellos no se detectaron como inundados en la máscara realizada con umbral, y tan solo 1 en las máscaras de NDVI y DTM. Tan solo se tomó 1 punto de seco en el interior de la marisma, que también está bien detectado en las 3 máscaras de inundación. Igual pasa con los puntos de suelo húmedo, siendo en los puntos encharcados y empapados donde hay algo más de error.

Se ha realizado la siguiente aplicación para ver la salida de campo de modo interactivo. A continuación se muestra embebida dentro del blog, el link para verla directamente en una pestaña (se ve mucho mejor) es el siguiente: http://bit.ly/1HmLFRa



Finalmente, y para terminar este post antes de 2015, comentar los datos de precipitación, ya que justo antes de la salida de campo cayeron 49.12 mm (entre el sábado 12 y el domingo 13) de media. Repartidos de la siguiente manera:

Aznalcazar: 49,6 mm
El Cebollar (Moguer): 50,4 mm
La Palma del Condado: 58,8 mm
Almonte: 42,2 mm
Sanlúcar de Barrameda: 44,6 mm

Con lo cual el gráfico de precipitación que venimos haciendo en los últimos posts queda como sigue:



Como vemos han sido 5 episodios de precipitación. En total ha llovido durante 27 días de los 110 que llevamos de ciclo hidrológico (24,5%) y la media en las estaciones analizadas es de momento de 315,42 mm, frente a los 266 mm de media para la serie histórica (1970/71-2010/2011).


FELICES FIESTAS A TODOS!!!



lunes, 15 de diciembre de 2014

Nueva imagen Landsat 7

El pasado día 10 hubo un paso del satélite Landsat 7, que tomó esta bonita imagen de Doñana:


En este caso vemos a simple vista pocas diferencias con la imagen que dio lugar al post anterior (Landsat 8 del 02/12/2014). Entre ambas imágenes han pasado apenas 8 días, aunque son 8 días en los que no llovió nada (lo cual ha cambiado bastante este fin de semana, pero eso lo veremos dentro de unos días en el próximo post. Por ahora decir simplemente como anticipo, que en la estación de Aznalcazar cayeron 45 mm solo el sábado). Por tanto, tras esos 8 días sin lluvia y con fuertes vientos que favorecen la evaporación, era lógico pensar que la superficie inundada en la marisma hubiera bajado ligeramente en esta imagen con respecto a la anterior. Sin embargo los arroyos siguen corriendo y metiendo agua en la marisma, así que no era razonable esperar una gran diferencia entre la superficie inundada en ambas escenas. Pero al hacer la nueva máscara de inundación el resultado es el siguiente:



Aunque la inundación sigue siendo importante hay ahora algo menos de 11.000 ha frente a las 20.000 ha de hace 8 días... ¿Tanta agua se ha evaporado? La respuesta obviamente es que no, es cierto que hay algunas zonas en las que la inundación era muy somera que se han secado, pero esas zonas no explican las 9000 ha que hay de diferencia entre las 2 fechas.

La explicación está en que hay algunas zonas en la marisma en las que la cubierta vegetal es tan densa, que es muy difícil saber si hay agua por debajo de la señal de vegetación que recibe el sensor. Esto pasa por ejemplo, en zonas donde la castañuela seca lo cubre todo de tal manera que es difícil detectar el agua por debajo de cierto calado (por citar algunas zonas concretas podemos nombrar Guaperal, Hondones del Burro, Cardales, Caño Dulce...).


En cualquier caso y aprovechando una próxima salida de campo para prestar apoyo a un proyecto de investigación, se va a realizar trabajo sobre el terreno para comprobar cual es el estado real de la inundación en las zonas más problemáticas. Estos datos de campo se usarán también para tratar de perfeccionar el protocolo para tratamiento de imágenes Landsat 8, que actualmente está en fase de elaboración.

Por último, en el siguiente enlace se puede ver una comparativa detallada de las 2 máscaras de inundación.









miércoles, 3 de diciembre de 2014

La resurrección del Travieso

Hace apenas 4 o 5 días, viendo que era muy probable que el 2 de diciembre el cielo estuviera despejado y que por tanto el satélite Landsat 8 tomara una buena imagen de la marisma, pensamos que seguramente el título de este post sería "Agua, mucha agua", ya que dada la magnitud de las precipitaciones acaecidas la semana pasada, era previsible que el nivel de inundación fuera alto... Y efectivamente, agua, mucha agua es la que hay ahora en la marisma, que cuenta con un nivel de inundación muy bueno para ser primeros de diciembre. Pero eso ha pasado a segundo plano y al ver la imagen el título del post se ha elegido el solo: La resurrección del Travieso... O la resurrección del Guadiamar.
Han pasado más de 50 años desde que a mediados del s. XX se construyeron los muros, diques y encauzamientos que privaron a la marisma de las aguas del Guadiamar (posteriormente, en 1968 se produjo la polderización y puesta en cultivo de la finca de Caracoles, que literalmente borró el cauce del Travieso). Años más tarde, debido al tristemente célebre vertido de lodos tóxicos de 1998, la marisma se permeabilizó completamente del río Guadiamar, Brazo de la Torre y del propio estuario del Guadalquivir.

Este año hidrológico 2014-2015 el Guadiamar vuelve por fin a entrar en la marisma.



Es cierto que a mediados de los años 80 del siglo pasado se produjeron una serie de actuaciones encaminadas a regenerar la hidrodinámica de la marisma, y entre ellas la "Solución Centro-Norte" y la "Solución Sur", que pretendían también recuperar los aportes del Guadiamar a la marisma. En la primera, a través de la propia red de drenaje del Plan Almonte-Marismas, se quería verter agua al Caño Guadiamar, y en la segunda, que supuso la creación del Nuevo Travieso, se intentó que las avenidas del Guadiamar en Entremuros entraran en la marisma justo al sur de la finca de Caracoles. Pero realmente esas medidas apenas funcionaron y no se puede decir que de hecho, supusieran la recuperación del agua del Guadiamar para la inundación de la marisma.

Esta recuperación del Travieso, junto con la permeabilización de la Montaña del Río, suponen la culminación del Proyecto Doñana 2005 (actuaciones 6 y 8 respectivamente). Han pasado más de 10 años desde que dentro del marco de dicho proyecto, se expropió la finca de Caracoles y se regeneró el antiguo cauce del Travieso.

A día de hoy aún faltaría por realizarse la actuación 5, que consistía en la recuperación del caño Guadiamar, que recogía las aguas del arroyo de la Cigüeña y de los desbordamientos del Guadiamar en su tramo medio. Estas aguas hace bastante más que no entran en la marisma, concretamente desde que en 1955 se encauzaron hacia Entremuros, para poder poner en cultivo unas 15.000 ha de lo que habían sido marismas hasta entonces.

Para hacernos una idea de la importancia de la recuperación del Guadiamar, basta con mirar la siguiente figura en la que se muestran las cuencas vertientes a la marisma. Las cuencas principales serían la de La Rocina (39.000 ha), El Partido (28.000 ha) y (ahora nuevamente) El Guadiamar (122.804 ha).



En el informe Caudales ecológicos en la marisma del Parque Nacional de Doñana y su área de influencia (WWF) se muestra la siguiente tabla elaborada a partir de datos de la CHG. En ella podemos en ver en datos concretos, la importancia que tiene la recuperación de este aporte hídrico a la marisma.



Otro manera quizás más literaria de ver la importancia de la recuperación del agua del Guadiamar, puede ser el mero hecho de recordar que para los árabes el Guadalquivir era el Río Grande o el Rey de los Ríos, siendo el Guadiamar el Príncipe de los Ríos.

Es  de prever pues, que este ciclo hidrológico marque el comienzo de unos cambios importantes en el ecosistema de la marisma, y que muchos parámetros ligados al nivel y a la composición del agua, así como a su hidroperiodo, empiecen una deriva hacia lo que eran antes de las transformaciones ya mencionadas.

Respecto a las precipitaciones podemos comentarlas viendo la actualización de la gráfica del pasado post de inundación.


Como vemos en la última semana de noviembre, concretamente del 23 al 28, cayerón  más de 100 mm de media en las estaciones del entorno del Espacio Natural de Doñana (END). Destacan los días 27 y 28 en los que la mayor parte de las estaciones recibieron más de 70 mm.
En general se superaron los 100 mm en las 5 estaciones analizadas, salvo en la de Aznalcazar (75 mm).



El día de mayores precipitaciones registradas fue el 28 en todas las estaciones salvo en la de El Cebollar (Moguer), en la que la máxima se dio el día 27 con 42.8 mm. La máxima absoluta registrada en estos días de lluvia, se produjo en Sanlúcar de Barrameda el día 28 con 45.4 mm.
Respecto a los valores acumulados ya estamos en los 265.22 mm, oscilando entre los 280 de La Palma del Condado y los 246.5 mm de Almonte. Hasta el momento llevamos 25 días de lluvia de los 92 de ciclo hidrológico (27%).
Como curiosidad decir que el día 28, cuya media de precipitación superó los 30 mm en todas las estaciones del entorno del END, apenas se recogieron 12 mm en la estación del Palacio de Doñana (...Otra vez la caprichosa distribución de las lluvias en Doñana).

Finalmente comentar algunas curiosidades que nos llaman la atención de esta imagen:


Lo más llamativo de esta vista es la escasez de agua en la Marisma Gallega, seguramente también ligado a diferencias zonales en la precipitación. Otra cuestión que se aprecia en esta vista, es la gran cantidad de agua en la zona que comentamos en el post anterior, formada por el agua que desvía el azud del Partido hacia Cañada Mayor.

Un aspecto agradable a destacar y que se aprecia muy bien en esta imagen, es aquello que llaman "la memoria del agua". El agua tiende a recuperar sus cauces, y esas zonas de marisma desecadas de las que hablamos antes siguen escondiendo una marisma, con sus caños y sus lucios, que por momentos, después de lluvias fuertes, parecen (como el Travieso) querer volver a revivir.


Otra cuestión llamativa, y que hace que aún valoremos más el nuevo aporte de agua, es el inmenso número de balsas de riego asociadas a los cultivos bajo plásticos que se extienden por toda la escena, especialmente por la zona de Moguer/Palos de la Frontera.



Por último, la máscara de inundación en la marisma sería la siguiente:


En total hay unas 20.000 ha inundadas de las aproximadamente  31.000 ha de marisma natural que quedan hoy día, incluyendo en ella como se ve en el mapa, a la recuperada Marisma Gallega.