AZOLLA: La gran mancha

Como ya os contamos en el post anterior este año esta siendo muy singular tanto en lo que refiere a precipitaciones como en el crecimiento de la vegetación de la marisma.

Tras los más de 130 l/m2 en la primera quincena del mes de mayo y una romería del Rocío que aglutino en la aldea hasta el día 16 de mayo a un número indeterminado de personas y animales.

El 21 de mayo en la imagen de Landsat 7 observamos una gran macha de color verde intenso, en la zona de la Marisma de Hinojos frente al Lucio de Martinazo, zona que habitualmente esta cubierta de castañuela pero debido al mal año en precipitaciones, muy dificilmente podría ser solo castañuela.

Landsat 7 del 21/05/2016

Landsat 7 del 21/05/2016 (zum al área de interés)

La imagen de Landsat anterior a esta es del 27 de abril una Landsat 8 ya que las dos imagenes de la primera quincena de mayo estan totalmente cubiertas de nubes, en donde no se aprecia nada especial y nos indica Alfredo Chico haber detectado, durante sus seguimiento de aves, algunas zonas con algas filamentosas flotantes y con algo de azolla alrededor.

Algas y Azolla con Castañuela seca. Foto:Alfredo Chico

Landsat 8 del 27/04/2016 (zum al área de interés)

Aun asi creemos interesante ir a inspeccionar la zona para para asegurarnos de que es lo que produce ese color  y el 31 de mayo nos vamos con Alfredo a recorrer la zona a caballo, pudiendo visualizar el recorrido con una linea blanca y los puntos con Azolla densa con un punto rojo sobre la imagen de Landsat 8 del 29 de mayo.

Azolla roja. Foto: Alfredo Chico

Landsat 8 del 29/05/2016 (zum al área de interés)

Castañuela densa. Foto: Alfredo Chico.

El dia 6 de junio se capturan las imanges de landsat 7 y Sentinel 2 en donde sigue manteniendose la superficie de Azolla, mejorando la resolución espacial al pasar de 30 metros de pixel en Landsat a 10 metros de pixel en Sentinel 2, obteniedose una superficie ocupada por azolla solo en esta mancha de 114 ha.

Sentinel 2A del 6/06/2016 (zum al área de interés)

Landsat 7 del 6/06/2016 (zum al área de interés)

En busca de la Azolla perdida

Ayer realicé finalmente un transecto por la marisma de Doñana en busca del helecho invasor Azolla filiculoides. El transecto es un transecto a caballo que realizamos una o dos veces al año, en primavera, desde el año 2007. En esta ocasión, como en otras muchas, me acompañó Alfredo Chico del equipo de Seguimiento de Procesos Naturales de la Estación Biológica de Doñana. Es una suerte hacer un transecto a caballo con Alfredo, magnífico jinete, que conoce las marismas como la palma de su mano y que sabe en todo momento donde te encuentras y hacia donde hay que ir. La marisma es un paisaje bello pero plano y sin apenas puntos de referencia; siempre cambiante con las estaciones y la luz. Si no fuera por él, un recorrido que habitualmente nos lleva 7 horas a caballo, me llevaría la misma vida a mi solo.

A pesar de que siempre hacemos el mismo recorrido en la misma época del año; parece que cada vez fuera distinto. El amanecer es siempre increible y espectacular.

La marisma es cambiante. No siempre ha llovido y igual, ni hay la misma agua, como consecuencia, la vegetación no crece igual y los animales y plantas cambian. Esta vez el bayunco apenas ha crecido y quedan restos de las masas secas de las plantas de la primavera pasada. Bajo las masas de castañuela seca asoman brotes raquíticos de castañuela verde.  Hay pocas zonas con macrófitos. Vi algunas zonas con matas pequeñas de Ranunculus peltatus en flor. El almajar parecía saludable y con signos de expansión. Mucho almajo chiquitito en zonas de dominio de la castañuela. Mucha cagalona (Suaeda splendens) una planta típica de la marisma otoñal, de la marisma seca.

Comparada con otros años la marisma parecía un poco muerta. Pocas aves, pocos insectos. Muchos jabalies, muchas liebres.  Tiene que ser así. Posiblemente para que la marisma estalle de vida en algunas primaveras tiene que tener otras de descanso, como ésta. Pero bueno, a lo que íbamos, ¿y de Azolla qué?. Pues de Azolla, na. Era de esperar, con tan poca agua no cabía esperar que este helecho flotante, una especie invasora que se detectó por primera vez en Doñana hace 13 años,  hubiera crecido mucho. Sí hemos detectado este año algunas manchas en el lucio del Caballero, lucio del Bolín y zonas de la vera del Palacio de Doñana; pero en nuestro recorrido habitual del Palacio de Doñana a Las Nuevas no detectamos ninguna mancha apreciable.

Aquí tenéis el recorrido de este año sobre una imagen Landsat de primavera de 2011 (momento en que la marisma tenía mucha más agua que este año). Entonces ¿ha dejado de ser Azolla un problema? Quizá no; pero hay que seguir vigilando. Lo que parece claro es que la variabilidad de las marismas de un año a otro al menos impide que Azolla se haga fuerte.

Campaña AHS Doñana 2013 (15): Recapitulando

 He estado callado unas cuantas semanas; pero quería recapitular un poco sobre la campaña de este año. Siempre los coletazos finales se prolongan en el tiempo, y es difícil saber cuando se ha acabado.

Bueno, primero de todo agradecer a al tripulación del avión ya al personal del INTA su buen hacer. La verdad es que hemos tenido mucha suerte. Las condiciones atmosféricas no eran las óptimas; pero finalmente se abrieron huecos en las nubes en las horas centrales de los días 7 y 9 de mayo y se pudieron ejecutar el 100% de las pasadas previstas.

El trabajo de campo también ha ido bastante bien. El día 10 de mayo tomamos puntos de verdad-terreno en la marisma. Verdad- terreno quiere decir, en román paladino,  ver que es lo que realmente hay en cada sitio para comparar con los datos de las imágenes. En total se muestrearon 303 puntos georeferenciados con GPS por toda la marisma donde se registró si estaban inundados o no, la profundidad, la turbidez y conductividad del agua, etc... Como siempre hay la curiosidad de quién logró muestrear en más puntos diré que los resultados fueron los siguientes: El grupo de Isabel Afán y Rocío Ferández-Zamudio completó 87 puntos, seguido por mi grupo (J. Bustamante y Rafa Silva) 82 puntos.  Si consideramos puntos inundados (no tiene el mismo mérito muestrear en seco) aquí empatamos, 52 puntos cada uno de los grupos anteriores. También como curiosidades. El punto inundado más profundo lo muestreó David Aragonés junto con Paco Carro (99 cm en la FAO). El más turbio, Ricardo Díaz-Delgado y Cristina Pérez (476 NTU en el Lucio del Caballero) y el agua más transparente, David (0,57 NTU en Caracoles). El agua más salina la encontré yo (20.200 micro S/ cm, en la Montaña del río) y la más dulce  Rocío e Isabel (744 micro S/cm)

También repetimos el transecto, ya clásico, a caballo, El Palacio - Las Nuevas. Para ver la presencia de Azolla a gran escala. Es un transecto que venimos realizando una o dos veces en primavera desde 2007. El recorrido es precioso, aunque un poco largo para alguien como yo que no es un jinete experto. Afortunadamente conté con Alfredo Chico que conoce la marisma como la palma de su mano y me guió y acompañó sin problemas.

Afortunadamente la RBD cuenta con caballos "nadadores" como podéis apreciar en la foto. Son caballos de las Retuertas que son capaces de llevarte por la marisma sin rechistar y pasar 9 horas con las patas en el agua. Encontramos algunas manchas grandes de Azolla filiculoides más que los últimos años pero no tanto como en 2007.

El transecto lo repetirá Ricardo, seguramente mañana 12 de junio, para ver que cambios se han producido en la distribución de Azolla.

También se han tomado muestras de agua para análisis de nutrientes, que ya han empezado a analizar en el LEA. En fin, una gran campaña, de la que podemos estar contentos como colofón al proyecto HYDRA. Se han hecho más cosas, sí ; pero eso tendrá que ser en otro post...

El satélite CHRIS-Proba vuelve a proporcionar imágenes

Después de más de una década en órbita el satélite CHRIS-Proba tuvo que dejar de adquirir imágenes el invierno pasado. Sin embargo, una solución de software para su "startracker" (trazador de estrellas) ha permitido el regreso del más veterano microsatélite de observación de la Tierra a pleno funcionamiento tras superar cinco veces su vida programada.
 
CHRIS-Proba adquiridas sobre Doñana y el Tinto-Odiel por el LAST

El LAST solictó en 2006 un proyecto de investigación a la ESA para evaluar el potencial de las imágenes multi-angulares y multi-espectrales de CHRIS-Proba en la cartografía de inundación y vegetación en las marismas de Doñana y del Tinto y Odiel. Desde entonces han sido adquiridas 52 escenas de 14x14 km, con 18 bandas localizadas entre el visible y el Infrarrojo cercano (400-1050 nm) en la configuración de Estudios de Agua a una resolución espacial de 18 m y con 5 ángulos de adquisición.

Falso color de CHRIS-Proba (17-15-9) del 15 de diciembre de 2006 mostrando la inundación en el norte de la marisma de Doñana

Las imágenes de CHRIS han permitido cartografiar la turbidez, la inundación e incluso la presencia del helecho acuático invasor Azolla filiculoides en la marisma de Doñana. Su reactivación permitirá seguir monitorizando el proceso de inundación en Doñana y las características de las masas de agua ahora que la misión Landsat ha dejado de proporcionar continuidad de adquisiciones.

Falso color de CHRIS-Proba (17-15-9) del 12 de mayo de 2007 mostrando en amarillo la invasión de Azolla filiculoides

La 'Operación Eye' trae al satélite CHRIS-Proba de vuelta a la vida

El nuevo software de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) le permite a Proba-1 distinguir entre las constelaciones de estrellas reales para medir la dirección en la que apunta con respecto a los grupos de "puntos calientes" inducidos por la radiación. "El resultado es que startracker Proba-1 está prácticamente rejuvenecido", dijo Frederic Teston, jefe del programa Proba de la ESA. "La misión está de vuelta al trabajo". El Proba (Proyecto de Autonomía a Bordo) fue diseñado para operaciones autónomas cuando entró en la órbita terrestre el 22 de octubre de 2001.
 

El satélite Proba-1 permite adquirir escenas del mismo área desde diferentes ángulos convirtiéndole en el primer sensor con resolución multi-angular.

Los controladores de tierra en el centro de la ESA Redu en Bélgica sólo necesitan proporcionar las coordenadas geográficas de un objetivo terrestre y el microsatélite - más pequeño que un metro cúbico - se dirige a la posición adecuada, permitiendo adquirir imágenes multi-angulares (mismo lugar observado desde diferentes ángulos). Su agilidad se debe a su Cámara Avanzada Stellar (ASC), un instrumento autónomo que utiliza las constelaciones estelares para evaluar la actitud del satélite y la rotación. El problema que llevo a Proba a la hibernación en enero de 2012 fue debido a los años de bombardeo continuo de partículas cargadas del espacio que acumulaban puntos brillantes en el CCD lo que camuflaba la ubicación real de las estrellas. "Los falsos puntos se corresponden con píxeles individuales, mientras que las estrellas debido a los efectos de lente suelen ser mayores que 1 pixel", explicó Troelz Denver, profesor asociado de la DTU. "Así que, para empezar, era bastante sencillo distinguir las dos clases". Los efectos de la radiación aparecen con más fuerza en el CCD a medida que aumentan las temperaturas. Así Proba-1 fue puesto en hibernación en enero pasado, cuando la órbita elíptica de la Tierra está más cerca del Sol de forma que la intensidad de la luz solar se reduce un 10%.

Proba-1 fue desarrollado como un satélite exprimental con una vida útil de dos años y actualmente se ha convertido en una misión de observación de la Tierra en funcionamiento. Cientos de equipos de científicos a nivel mundial vieron canceladas las adquisiciones en sus áreas de trabajo. "Hemos mantenido un estrecho contacto con el equipo de la ESA Redu y la misión espacial del contratista principal, QinetiQ," añadió el Dr. Denver. "La solución fue posible gracias a que la cámara ASC es totalmente reprogramable en vuelo". "Se programaron entonces maniobras para disminuir la temperatura del startracker, al tiempo que se adquirían imágenes del instrumento para evaluar los problemas". "Los nuevos algoritmos desarrollados hacen uso del hecho de que la cámara ASC a bordo del Proba-1 tiene dos visores lo que impide que el Sol o la Tierra bloqueen la vista de las estrellas de referencia". "Ahora cuando uno de los visores tiene dificultades por el bloqueo de las estrellas por los cúmulos de puntos calientes el otro le permite identificar las estrellas de referencia". El algoritmo mejorado también está disponible para su uso en versiones posteriores del ASC implementadas en la misión de la ESA Luna Smart-1, la misión Sun-Monitoring de Proba-2, el satélite de cartografía de la gravedad terrestre GOCE y funcionará en la constelación de satélites Swarm que serán lanzados en breve para cartografiar el campo magnético de la Tierra. La DTU desarrolló originalmente la cámara ASC para el satélite danés Ørsted en la década de 1990. Su característica única es la capacidad de fijar autónomamente su orientación, incluso cuando están fuera de control. El Dr Denver prevé futuras misiones espaciales que vuelen con varias cámaras startracker: "Con más visores a bordo se podrán efectuar las maniobras más complejas".

Noticia completa en http://www.esa.int/esaTE/SEMDBPNW91H_index_1.html#subhead1

Campaña AHS Doñana 2011 (10)

Finalmente el sábado 21 de mayo se pudo ejecutar, en el último intento, la campaña de vuelos de HYDRA para la primavera 2011. Ante la falta de tiempo material para ejecutar todas las pasadas previstas hubo que establecer prioridades. Decidimos dar prioridad al vuelo completo del P.Nacional con las pasadas altas, y luego completar las pasadas intermedias que fuera posible, empezando por las P24 y P25 que cubrían las zonas de Caracoles y Las Nuevas. Como la P23 de la Laguna de Medina está en la aproximación del aeropuerto de Jerez pudo cubrirse nada más despegar. También se ejecutó la pasada baja (P10) que pasa sobre Santa Olaya , Lucio del Caballero y Veta Lengua. He hecho algunos recortes de los quicklooks de zonas conocidas. La combinación de canales del AHS es RGB:15,8,4 (equivalente a un falso color infrarrojo, donde la vegetación aparece roja y el agua oscura). He intentado que el Norte quede hacia arriba o hacia a la derecha (pero tened en cuenta que algunas pasadas son oblicuas y que son imágenes sin georeferenciar)

Desembocadura del Brazo de la Torre en el Guadalquivir. Como me advierte Toño, se observa sun-glint en las últimas pasadas por estar el sol ya muy alto.

Lucios de la parte Norte de Caracoles. Se observa la sombre de una nube el el cuadrante inferior izquierda

Palacio de Las Nuevas en la pasada alta (Norte a la Derecha). Las zonas de color rojo más intenso suponemos que están invadidas por Azolla filiculoides

Palacio de Las Nuevas en la Pasada intermedia (Norte arriba). Las zonas rojo suponemos están invadidas por Azolla filiculoides.

Lucio del Caballero y laguna del Sopetón en la pasada baja (P10). Norte a la Derecha.

Lucio del Caballero y Laguna del Sopetón en la pasada alta.

Laguna de Medina

Campaña AHS Doñana 2011 (3)

La previsión meteorológica el viernes por la tarde era lo suficientemente buena como para intentar el vuelo en la semana del 16 al 20 de Mayo. Por lo tanto hemos dado el OK para iniciar la campaña. El lunes a primera hora revisaremos la previsión meteorológica para reconfirmar los planes.

Como hay una imagen del Landsat 7 del domingo 8 de Mayo, y en ella se aprecian manchas que parecen indicar extensas zonas con Azolla filiculoides en  "Las Nuevas" y en las orillas del lucio de los Ánsares hemos propuesto modificar las pasadas del polígono 2' para garantizar que se cubra la zona con pasadas intermedias.El nuevo plan de vuelo actualizado se puede descargar aquí.

Imagen en falso color del sensor ETM+ de Landsat 7 del 8 de Mayo de 2011 RGB:543.

Imagen del ETM+ Landsat 7 del 8 de Mayo de 2011 sobre la que hemos superpuesto resaltado en amarillo las zonas que una clasificación supervisada atribuye a Azolla filiculoides. Aunque hay que precisar que el clasificador atribuye erróneamente a Azolla algunos pastizales de orilla y algunos cultivos fuera de la marisma.

Las pasadas 24 y 25 son las que se han incluido para cubrir la zona de "Las Nuevas" cancelándose las pasadas 6 y 7

Campaña AHS Doñana 2011

Está planificada un nueva campaña aeroportada con el sensor AHS del INTA sobre el Espacio Natural de Doñana. La campaña forma parte del proyecto HYDRA "Reconstrucción histórica mediante teledetección de la dinámica hídrica y de las comunidades de vegetación acuática de las marismas de Doñana " financiado por el Plan Nacional de I+D+i de Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN), ref: CGL2009-09801.  Está previsto que la campaña se desarrolle durante la semana del 16 al 20 de mayo de 2011, aunque en función de las condiciones meteorológicas podría prolongarse o retrasarse a la semana siguiente. En el calendario del LAST-EBD, que se encuentra en la columna derecha de este blog, iremos actualizando las fechas relativas de la campaña.
El plan de vuelo provisional, a día de hoy es el mismo que el de la campaña de 2010 que puede consultarse aquí. Hay que tener en cuenta que este plan puede tener modificaciones antes de la ejecución de los vuelos si las prospecciones de campo o la meteorología nos obligan a realizar cambios.
Entre los objetivos de esta campaña aeroportada se encuentra hacer un análisis multiescala con datos de teledetección como herramienta para la monitorización de un espacio protegido. Por ello se intenta planificar la adquisición del AHS próxima a una pasada de Landsat y de CHRIS-Proba. Landsat 7 adquirió una imagen libre de nubes el día 8 de mayo. También habrá un sobrevuelo de Landsat 5 el 16 de mayo. CHRIS-proba tendrá órbitas favorables para una adquisición  en las siguientes fechas: 7-9, 16-18 y 24 y 27 Mayo. Hemos solicitado adquisiciones, aunque últimamente CHRIS-Proba ha estado fallando. También, realizaremos pasadas con el AHS a distintas alturas, de manera que algunas zonas del Espacio Natural quedarán cubiertas a tres resoluciones espaciales (2.5 m, 4.6 m, 6.9 m de tamaño de pixel en el nadir). Este año también intentaremos probar también el CASI 1500; pero en este caso, al tener un menor IFOV, solo se adquirá un "buffer" de aproximadamente 1000 m a ambos lados de las trayectorias altas.

Pasadas medias y bajas planificadas. Son inicialmente las mismas que en el 2010

Pasadas altas planificadas. Son inicialemente las mismas que en el 2010.

Tambien se prevee ejecutar una pasada sobre la laguna de Medina a 3000 pies de altitud.

Campaña AHS 2010 (7) _ Distribución Azolla filiculoides

Como en otros años, uno de los objetivos de la campaña aeroportada con el AHS era valorar la capacidad de este sensor para cartografiar la distribución de especies de plantas cuya distribución puede resultar treméndamente dinámica en la marisma. El caso que más nos preocupa, por tratarse de una especie exótica invasora, es el de Azolla filiculoides. Aún no tenemos las imágenes corregidas del AHS; pero si disponemos de las localidades muestreadas en el campo y de la presencia o no de Azolla.

En esta imágen  (es una imagen de Mayo de 2007 que uso de referencia pues se aprecia muy bien las zonas donde apareció Azolla en aquel año) se superponen los distintos muestreos realizados a pie, a caballo o en embarcación en la marisma, durante abril y mayo de 2010 (cruces blancas) y las localidades donde se ha detectado presencia de Azolla (circulos rojos, amarillos y salmón).

Esta es una imagen de detalle de la zona de La Vera, desde el Lucio del Caballero hasta el Palacio de Doñana. Esta zona ha sido prospectada con más detalle entre el 7 y el 13 de mayo, usando GPS diferencial para cartografiar las manchas de Azolla.

En general la impresión es que, aunque hay Azolla dispersa por muchos lugares de la marisma, la extensión y el tamaño de las manchas es muy inferior a las del año 2007

Doñana desde un satélite

A continuación podeis ver el reportaje realizado por Felipe Pedregosa sobre el LAST para los informativos de Canal Sur Huelva.

DOÑANA DESDE UN SATÉLITE from Felipe Pedregosa on Vimeo.

Transectos Azolla 2009

Como en años anteriores hemos realizado, dentro del proyecto HYDRA, transectos a caballo por la marisma para ver en grado de invasión de Azolla filiculoides a gran escala y tener datos de verdad-terreno que nos permitan validar las clasificaciones de imágenes de teledetección. Este año hemos hecho dos transectos, Ricardo hizo un transecto el 24 de abril y yo hice otro el 20 de mayo. Nuestra intención hubiera sido validar la campaña con el AHS; pero al menos puede que sirvan para las imágenes Landsat-7 y CHRIS-proba que se estaban programadas entre el 16 y 18 de mayo. En ambos casos fuimos acompañados por Alfredo Chico del grupo de "Seguimiento de Procesos Naturales" que es quien conoce bien la zona. Se pretendía repetir el transecto hecho en 2007 y en 2008 por esa zona. En 2007, con este procedimiento se detectaron gran cantidad de puntos invadidos por azolla.

Este el el transecto realizado por Ricardo el 24 de abril. Sólo se detectó azolla dispersa en dos puntos cerca de Las Nuevas (puntos amarillos en la imagen superior). El transecto realizado el 20 de mayo fue similar. Se buscó, sobre todo, puntos que estuvieran inundados. Pero no se localizó ninguna mancha de azolla. Ni siquiera en los lugares donde la encontró Ricardo en Abril.

En todos los casos las cruces representan puntos de muestreo en los que se anotó el grado de inundación observable y la comunidad vegetal dominante. Como referencia a continuación indico los transectos de 2007 y los lugares en los que se encontró azolla. En 2007 se muestreó también a pie la zona de Leo Biaggi en el mes de junio donde se encontró mucha azolla seca. En todos los casos la imagen que se ha colocado como fondo del transecto es la imagen de Landsat-5 de 5 de mayo de 2007 donde pudimos comprobar que las zonas anaranjadas correspondían con grandes extensiones de azolla.


Esto no quiere decir que no haya azolla este año, de hecho el transecto a caballo puede subestimar la presencia de azolla especialmente si se trata de manchas dispersas, y la vegetación que la cubre (castañuela o bayunco) es densa. De todas formas el transecto de 2007 se realizó en condiciones similares y se localizó azolla en muchos puntos. Este año hemos encontrado algunas manchas de azolla en La Vera, especialmente cerca del Palacio de Doñana, pero el grado de invasión es llamativamente menor.