Mostrando entradas con la etiqueta inundación. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta inundación. Mostrar todas las entradas

martes, 16 de abril de 2024

Volvió a llover; pero ¿Cuánto se ha inundado Doñana?

 ...
Ya sé que otros poetas
se visten de poeta,
van a las oficinas del silencio,
administran los bancos del fulgor,
calculan con esencias
los saldos de sus fondos interiores,
son antorcha de reyes y de dioses
o son lengua de infierno.
Será que tienen alma.

Yo me conformo con tenerte a ti
y con tener conciencia.

                                                                                         Luis García Montero


Este post está dedicado a mi compañero y, a pesar de los pesares, amigo David. Había algunos títulos alternativos como "Volvieron las lluvias, ¿volvió el agua?", "La gran mentira de la teledetección" o "El poema y el kinki del barrio".  Al final se ha optado por el título más formal, ya que la intención principal de este post no es que me echen, sino ver como se encuentra la inundación de la marisma (y de las lagunas), y ver cuánto ha llovido y cómo y dónde lo ha hecho en relación a Doñana para lo que llevamos de ciclo hidrológico.  

Respecto a la precipitación la idea es comparar los valores interpolados de las estaciones de la Red de Información Agroclimática de Andalucía (RIA-IFAPA) con los pluviómetros con los que cuenta la ICTS (muchas gracias a Marta, Eduardo y Javier por proporcionarme los datos) repartidos por todo el Espacio Natural de Doñana. 

Sobre la inundación, además de ver el estado actual, y aprovechando un reciente curso en la Universidad de Huelva en el que hemos estado trabajando con una imagen Landsat del 10 de abril de 2001 y una imagen Sentinel 2 del 10 de abril de 2024, vamos a hacer también una comparativa de la situación actual con la que había hace exactamente 20 primaveras. 


    Las lluvias

Para este estudio hemos trabajado con los datos de las siguientes estaciones de la red de estaciones agro-meteorológicas del IFAPA (Almonte, Aznalcazar, Centro Las Torres-Tomejil Finca El Cebollar, IFAPA Centro de Chipiona, IFAPA Centro de los Palacios, Isla Mayor, La Palma del Condado, La Puebla del Río I, LA Puebla del Río II, Lebrija I, Niebla y Sanlúcar de Barrameda). 

En este mapa se muestran la ubicación de las estaciones y la precipitación recogida en ellas desde el 1 de septiembre de 2023 hasta el 1 de abril de 2024.



El próximo paso consiste en interpolar esos valores para generar un raster que cubra la comarca completa y cruzar los valores de ese raster con las ubicaciones de los pluviómetros de la ICTS. En el siguiente mapa se muestra el raster de precipitación interpolada mediante el método Inverse Distance Weighted (IDW) y la localización de las estaciones de la ICTS. 


A fecha de 1 de abril, la precipitación media de los valores puntuales de las estaciones del IFAPA era de 491 mm, y la precipitación media del raster interpolado para toda la comarca nos da un total de 488 mm (ni tan mal!).  Sobre lo que más nos interesa, que es la comparativa con los valores de los sensores de la ICTS el resultado queda así:


Lo primero que vemos es que hay muy pocas estaciones, de momento no tengo los datos de más estaciones desde el día 1 de septiembre. Las utilizadas aquí corresponden a los sensores vaisalas de las estaciones hidro-meteorológicas de la marisma. Faltarían Lucio del Rey que no está registrando datos y Manecorro. También puede observarse que las medias son prácticamente iguales, pero repartidas de forma muy diferente y con diferencias de casi 100 mm en alguna de las estaciones.

A continuación vamos a comparar los valores de todas las estaciones con las precipitaciones del mes de marzo en el que tanto llovió.  Se ha seguido el mismo esquema para interpolar las precipitaciones del mes de marzo y cruzarlo con los datos de los sensores de la ICTS, en este caso sí tenemos bastantes mas datos para comparar. La lluvia media de las estaciones del IFAPA para marzo fue de 162 mm (datos puntuales de estaciones) y 166 mm (datos interpolados para toda la comarca Doñana). 

En el caso de la comparativa con todos los sensores es algo más complicada, ya que contamos con 2 tipos de pluviómetros distintos vaisalas y youngs. En total, de las teóricas 16 estaciones tenemos 13 con datos, de las cuales tenemos 12 datos válidos para sensores vaisalas y 6 para sensores youngs. 


Una vez más, si nos quedamos con el promedio los datos no difieren gran cosa (aunque ya se ve que funcionan mejor los vaisalas, tanto por el número de sensores en funcionamiento como por la similitud de los datos con el IFAPA), pero si nos fijamos en su desviación vemos que los valores interpolados del IFAPA apenas varían entre los 158.6 mm de Veta la Palma y los 174.8 mm de Resolimán. Mientras que los sensores de la ICTS varían entre los 65.9 mm de la Torre Eddy del Corte y los 234.5 mm de Vetalengua (vaisalas) y entre los 46.6 mm de Encinillas Bajas y los 266.9 mm de Fuente Duque (youngs). 
Junto con estas estaciones tenemos el dato de la estación manual del Palacio de Doñana que nos da un valor de 153.5 mm muy cercanos a los 166 mm que se obtienen del raster interpolado. Lo cual contrasta bastante con los 103.3 mm y 127 mm del Cercado de Lodos (vaisala y young) que se encuentra prácticamente al lado.

El siguiente gráfico nos muestra las diferencias habidas agrupadas por tipo de sensor. Los vaisala son los que presentan mayor dispersión (sin tener en cuenta los outliers), pero también tienen el doble de datos que los youngs. La mediana se acerca bastante más a la de las estaciones del IFAPA en el caso de los vaisalass que en el de los youngs. Por tanto, parecen funcionar mejor los primeros, aunque con bastantes diferencias con respecto a lo que cabría esperar. Sería cuestión también de repetir este análisis incluyendo más estaciones, tanto del IFAPA como de la AEMET. 


Para terminar con la precipitación, comentar que las lluvias de marzo se repartieron fundamentalmente en 2 períodos, el primero del 7 al 10 y el segundo del 24 al 31. El día que más llovió fue el 31 de marzo en el que varias de las estaciones de la ICTS registraron valores por encima de los 50 mm, dándose el máximo en Vetalengua (vaisala) con 75.29 mm. Ese día ninguna de las estaciones del IFAPA alcanzó los 50 mm, siendo el valor más alto 38.8 mm alcanzados en Sanlúcar de Barrameda. 

Por empezar a dar opiniones personales: 

Creo que sería útil el automatizar este proceso de cruce, y en las estaciones en las que se aprecie una diferencia mayor de XX mm revisar que los sensores estén funcionando bien.  Las condiciones de campo de Doñana, especialmente las de la marisma, son bastante extremas y es fácil que algún fenómeno meteorológico o animal altere los sensores.  
La RIA-IFAPA tiene una API muy buena y sencilla de utilizar (y por empezar también a hacer publicidad, os diré que probablemente la veremos en el próximo curso de Análisis Espacial con Python del Gabinete de Formación). 
No costaría mucho tiempo automatizar el proceso de extracción de datos->interpolación->cruce de puntos ICTS/raster interpolado y activar alguna alarma cuando las desviaciones entre ambas lleguen a un valor determinado. 


    La Inundación

El día 1 de abril hubo imagen Landsat 8 muy chula de la marisma, en la que más o menos se apreciaba la mitad de ella entre distintos bancos de nubes. Me gustaría utilizar esa imagen para explicar como podemos "ver" bajo las nubes utilizando la topografía. Pero creo que eso quedará para otro post, en éste quizás sea más práctico ir directamente a esta imagen Sentinel 2 del día 10, en la que podemos apreciar la marisma en todo su esplendor sin apenas nubosidad (alguna hay para quien se fije bien).  Hubo también una imagen Landsat 9 del 9 de abril, pero con Sentinel 2 tenemos píxeles de 10 (100 m2) o 20 metros (400 m2) frente a los 30 metros de pixel (900 m2) que tenemos con Landsat. Así que para tener una clasificación lo más precisa posible hemos utilizado Sentinel 2. 


Ahora mismo en el LAST estamos en proceso de renovación del Protocolo de Tratamiento de Imágenes Landsat y una vez acabado, empezaremos con el Protocolo de Imágenes Sentinel 2. De momento, tenemos una primera aproximación basada en una metodología similar a la usada con Landsat y "pre-validada" con los mismos datos de campo (¡no estaría de más contar con nuevos!), que nos da la siguiente máscara de inundación (recortada a la marisma del Parque Nacional).


La superficie inundada obtenida en esta imagen nos da un total de 21468 ha inundadas de las 29986 ha que tiene la marisma del Parque Nacional (un 71.6% del total).  Una cifra nada desdeñable, especialmente si la comparamos con el apenas 15% (4593 ha) que había inundado a mediados de marzo, tal y como podemos ver en esta imagen Sentinel 2 del 16 de marzo.



Sobre la inundación en sí hay varias cosas que llaman la atención. Primero se ve la gran cantidad de agua que ha metido el Guadiamar por el Travieso, dejando una inundación en la marisma oriental, especialmente en la margen izquierda del caño Travieso, en toda la zona entre los lucios del Cangrejo y Ánsares, que al menos a mí me parece muy grande en relación a lo que se ve en otras zonas de la marisma. Se ve hay una especie de carril que corta el caño del Nuevo Travieso, pero no creo que ese sea el motivo. 


Otra cosa que llama la atención es la gran cantidad de agua que se ve en Caracoles, se trata de la zona más elevada de la marisma del Parque Nacional y difícilmente se inundaba tanto, ya que el agua llegaba de "abajo a arriba", subiendo por la  marisma de forma contraria a como podría esperarse, siendo de las últimas zonas en llenarse. Se ve que la obra de recuperación del caño funciona muy bien, aunque a mí no deja de parecerme paradójico que el principal aporte de la marisma (el río Guadiamar) no meta nada de agua cuando hay poco caudal y por tanto poca inundación, y sin embargo cuando llueve mucho y hay avenida por Entremuros mete muchísima agua de golpe, pero en una situación en la que ya podría llenarse la marisma de la misma forma que lo hacía antes de la recuperación del Travieso. ¿No sería posible desviar algo de caudal de los canales de aguas mínimas de Entremuros para que en situaciones de poca agua algo fuera a la marisma?
Relacionado con el Guadiamar, y aunque no está dentro de nuestra máscara recortada con la marisma del Parque Nacional, es muy llamativa la escasez de agua dentro del caño Guadiamar, no sé si habrán excavado el cauce y tendrá más volumen de agua en su zona central, pero la extensión superficial es mínima. Especialmente cuando la veamos comparada con la imagen de 2001. 
Otras cosas llamativas son el color cyan que se aprecia al norte de Resolimán(*) (pensamos que puede ser debido a la floración del ranúnculo, pero habría que ir a comprobarlo), y la poca agua que se ve en toda la zona de Marismillas. Realmente no es poca, pero con lo que ha llovido yo hubiese esperado ver más agua en el Lucio del Membrillo y en Vetalengua. De todos modos, las pasadas que comunican los distintos recintos de la marisma ya deben de estar funcionando y es de suponer que se irá llenando con el agua que le llegue de La Rocina y  El Partido por la marisma occidental y por el agua del Guadiamar por la marisma oriental. 

(*) Actualizo para decir que hemos comprobado esa mancha cyan con las fenocams de la ICTS (https://streaming-camaras.ebd.csic.es/  y en la cámara de Resolimán parece que efectivamente es ranúnculo en flor. Por cierto, enhorabuena al equipo ISTIC (Ignacio, Marta, Abel y Joaquín) y a Ricardo (que fue quien las adquirió y peleó porque tuviéramos fenocams en Doñana) por la facilidad de acceso a estas imágenes. Son muy útiles para un montón de aspectos distintos. 



Sobre las lagunas, creo que lo mejor es recurrir a aquello de que una imagen vale más que 1000 palabras. A continuación se muestran algunas imágenes comparando como estaban las lagunas del manto eólico en abril de 2001 y como están las lagunas a fecha de hoy.  De esta comparativa viene el otro título alternativo de "Volvieron las lluvias ¿y el agua?". Porque como se verá a continuación la inundación aún siendo importante, es muy escasa comparada a la que había en 2001. ¿Como puede ser escasa con un 70% de la superficie inundada? Eso lo explica la relación superficie inundada/volumen de agua en la marisma. La topografía (micro-topografía) de la marisma hace que en un primer momento la superficie inundada vaya creciendo muy rápidamente sin apenas variar el volumen de agua, hasta que llegada cierta cota (alrededor de 1.8 m s.n.m. si no recuerdo mal) en la que el agua alcanza el borde de los paciles y ya va aumentando la profundidad de la inundación sin apenas variación en la superficie inundada (como llenar una bañera).  Al final de las imágenes y aprovechando que el servidor EO Browser permite ser embebido en el blog, hay un iframe desde el que podemos comparar la imagen del 2011 con la imagen actual, para que juzguen ustedes mismos. 
Decir que es cierto que en 2001 la precipitación acumulada era muy similar a la actual, aunque se venía de un periodo muy húmedo. Actualmente venimos (y seguimos estando) en un periodo de sequía muy intensa. Eso es parte de la explicación a la diferencia. La otra la pueden ver en la comparativa. Si se fijan un poco van a ver los cambios en el paisaje y como el plástico se lo va comiendo todo. Ese plástico va acompañado de balsas de riego mucho más profundas que las lagunas naturales (sin contar con van renovando el agua varias veces al año). 
Yo la excusa de que ahora llueve menos la usaría al revés, es decir, si ahora llueve menos, ¿cómo es que se permite que cada vez haya más cultivos en regadío? Y no están sólo en el contorno del parque, hay incluso dentro de zonas catalogadas de Parque Natural, tanto cultivos bajo plástico como olivares super intensivos en regadío. 

Al ver la comparativa de las 2 imágenes a mí lo que me da por pensar es que el agua no se ha ido, y que a pesar de la sequía el agua sigue ahí. Lo único es que antes en los años húmedos, se difuminaba en el paisaje a través de miles de lagunas, micro-lagunas y cuerpos de agua efímeros. Y ahora se concentra, da igual la pluviometría del ciclo, en unos cuantos centenares de balsas de riego que alimentan a los berries mientras van desecando el acuífero provocando la inanición de la vegetación natural ("para que haya un rico tiene que haber muchos pobres, cuanto más ricos sean los ricos más pobres serán los pobres". Resulta que con el agua también se cumple, que cosas...). 

General (2024 arriba, 2001 debajo en todas las imágenes)



Santa Olalla y Lucio del Caballero



Abalario



Coto del Rey y Caño Guadiamar



Habría un montón de cosas que comentar de esas imágenes. Pero para variar tenía razón Javier, y tenía que haber partido el post en precipitación e inundación. Yo he querido juntarlo todo y esto empieza a ser demasiado extenso ya. Dejo aquí el iframe con EO Browser con las 2 imágenes y espero que funcione bien. 

En el caso de que no funcionara creo que se podría entrar directamente con este link: https://sentinelshare.page.link/2FoU. Verán que hay 2 escenas y una barra para hacer slide (como opacidad o cortina) para ir cambiando entre una imagen y otra. Les invito a comparar las lagunas naturales y los cuerpos de agua artificiales en las 2 imágenes. También las zonas de cultivo bajo plástico en ambas fechas. 



Ya terminamos, quedan por explicar los títulos "La gran mentira de la teledetección" y "El poema y el kinki del barrio". Que quizás me cuesten el despido o el que me manden a contar garrapatas a una zona de monteblanco esta primavera...

La gran mentira de la teledetección (ligada con el poema):  Es muy difícil hacer una máscara de inundación para la marisma. Se trata de una superficie enormemente cambiante ("mar somero que se seca, llanura salada que se inunda"), que pasa de tener una cobertura de vegetación seca del ciclo anterior (gris o marrón para el satélite) a principios de la inundación en invierno, a tener toda una gama de verdes que "tapan" el agua en primavera. Se mezclan zonas como los lucios sin apenas vegetación a zonas con una vegetación muy densa. Imágenes en las que encontramos el agua limpia y placida a imágenes con mucha turbidez por las avenidas que entran en la marisma cargadas de sedimentos. 
Dicho esto, no es que sea difícil, es que es imposible hacer una máscara perfecta para la marisma. Ni siquiera seríamos capaces de hacer una máscara perfecta si pudiéramos bordearla con un GPS, porque hay multitud de zonas en las que estando parado sobre el terreno no somos capaces de decidir si eso que estamos pisando es suelo húmedo, suelo empapado, suelo encharcado o suelo seco. 
Entonces, y teniendo en cuenta que trabajamos con imágenes que tienen una valor de reflectividad por cada 900 m2  ¿¡cómo es posible dar una máscara de agua con una exactitud de 4 decimales !?
Esta era la discusión que tenía con el amigo David en el coche. Por supuesto que puedes poner unos puntos aleatorios (pseudo aleatorios) sobre la máscara que has hecho y luego clasificarlos y sacar la estadística con 4 o con 40 decimales, pero ¿qué sentido tiene? Tú haces la clasificación y tú evalúas los puntos. Ante varias personas que hagan distintas clasificaciones ¿cómo se evalúa el criterio experto al que se alude y se requiere?
En fin, es un tema que me parece muy interesante y que creo que nos llevará a algún que otro debate en el LAST en los próximos meses. La cosa es que esto viene de un artículo de buenas prácticas a la hora de hacer clasificaciones en teledetección (Olafson et al, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.02.015) y que David parece haberse tomado como el libro de las revelaciones y ya no se puede hacer una clasificación sin seguir los mandatos de Olafson. Total, que mientras volvíamos de Huelva en coche hablando sobre esto, mi cabecita de jilguero que cada vez funciona peor, no podía evitar ir saltando de la imagen de David vestido con una túnica blanca, artículo de Olafson en mano izquierda y agitando una campanita en la derecha avisándonos en el hall de la EBD de la llegada del mesías, a los versos de Luis García Montero con los que empezó el post, trastocados para la ocasión:

Ya sé que otros teledetectores
se visten de teledetector,
van a las oficinas del silencio
a administrar los rois y la exactitud global,
calculan con citas indexadas
los intervalos de confianza y las desviaciones estándar,
Será que tienen random points.

Yo me conformo con ver la marisma
y con saber lo que estoy viendo.


Bueno, perdón por la chorrada y/o vergüenza ajena, me gusta poner estas cosillas para recordar que esto son opiniones personales en un "ambiente distendido" y no un informe técnico (y nunca está de más leer unos versos de Luis García Montero. En estos tiempos de esvásticas retorcidas hasta formar estrellas de seis puntas me gustaría recomendar el poema Oración).  
En cualquier caso, las máscaras de agua y los análisis están hechos con toda la rigurosidad de que soy capaz. Y por seguir con las opiniones personales de ambiente distendido (y ya por fin se acaba el post), me gustaría recordar al entrañable Kinki del barrio del que hablamos en el post anterior. No sé si recordarán, que era alguien que llevaba robando en el banco de su barrio toda la vida. Que él lo quería y cuidaba más que nadie, pero que como ahora no le dejaran seguir robando le metía fuego. 
Pues oye, que funcionó. Resulta que han concedido una ayuda cuantiosa para su barrio. La cosa es que él vive en la casa más grande de ese barrio, y además son muchos en su familia. Así que ahora lo que dice es que o le dan más dinero a él o allí no recibe dinero nadie. Y organiza manifestaciones cargando con pancartas que dicen que él y su familia son el corazón del barrio y que llevan 50 años cuidándolo. Estuvo dudando entre 50 años cuidándolo y 50 años amenazando con quemarlo, también pensó si sería más correcto poner el corazón o la bilis del barrio. Pero al final optó por los primeros eslóganes que suenan mejor, los segundos prefiere dejarlos para las declaraciones en los que no duda en dejar claro que o hacen lo que dice o a ver que pasa...

En fin, mi única duda con todo esto es saber cuantos carriles tendría la autopista Huelva-Cádiz que atravesaría las dunas del Parque Nacional si la gestión dependiera de los que montan estos espectáculos por un puñado de euros. 

El corazón de Doñana es la marisma. Y no le pertenece ni a la Junta, ni al CSIC , ni a los habitantes del entorno. Pertenece a todos, o mejor dicho, no le pertenece a nadie. 


** Otra actualización. Este es un post raro, porque se escribió mínimo una semana antes de que se le diera difusión, alguna gente lo ha visto y algunos comentarios/críticas han llegado. Creo que no me va a costar dar explicaciones ante "enemigos", pero sí me agota tener que dar explicaciones ante amigos (sin comillas, eso agota más). Sobre la precipitación y mi sugerencia de cruzar los datos con la IFAPA y/o AEMET, es sólo eso, una sugerencia. Sólo he querido ver la precipitación y he hecho lo que me ha resultado más fácil. Una vez tuve los datos del IFAPA me dio curiosidad contrastarlos con los de las estaciones de la ICTS en la marisma, básicamente porque los 2 años que estuve en el END hacía algo parecido y siempre salía que en las estaciones de la marisma llovía bastante menos. Quería comprobar si seguía pasando con los nuevos sensores, sin más. 
Habrá formas mejores de hacer la comparativa, mejores formas de interpolar la precipitación que el IDW y muchas formas distintas de hacer cosas parecidas. La mía ha sido ésta y me ha parecido interesante comentarlo aquí. Sugerencias e ideas para mejorar bienvenidas sean. 
Gracias otra vez al equipo ISTIC por el mantenimiento y el trabajo de las estaciones de campo. 

Y ya que he editado el post a posteriori casi contra mi voluntad, y ya que estoy dando las gracias, quiero aprovechar para darle las gracias también a Cristina. No sé si se nota más o menos, pero detrás del post hay unas cuantas horas de trabajo, que además se hicieron en fin de semana. Yo le pude dedicar esas horas al post porque Cristina estuvo dedicada a otras tareas más hogareñas y menos científicas/divulgativas... y supongo que así más o menos los últimos 3 años. Gracias por todo, Cris. Y perdón por no haber estado a la altura. 

Bueno, si alguien más quiere decir algo por favor que use los comentarios. Me equivoco muchísimo, así que por favor no dudéis en corregidme y/o en dejadme como el "bocachancla" que soy.  Intentaré aprender y responder si creo que debo.

Eso en cuanto a metodología, datos y mundo "doñanil" en general. Sobre mis opiniones referentes a  temas de "política" (para mí la palabra más fea del castellano y "político" el peor insulto (y la de gente que tenemos alrededor, en todos los ámbitos de la vida, con el gen político-trepa muy desarrollado, verdad?)), para responder me remitiré a las palabras del gran Juan Carlos Aragón cantadas por los Yesterdays ("Ya solo decirte corazón, que si alguno aquí se molesto, po...") "po" eso 😉
















lunes, 1 de mayo de 2023

¿Y la marisma qué?

Buenas, mucho tiempo sin escribir sobre la inundación de la marisma. En parte porque hay poca agua como todos sabéis, en parte porque entre lo que tengo que hacer, lo que quiero hacer y lo que tengo que estudiar, apenas tengo tiempo para nada. Y por desgracia, de esas 3 cosas lo relacionado con la marisma solo entraría en una categoría que ahora mismo es la menos importante 😥 ("Lo urgente nunca deja tiempo para lo importante", que decía Quino a través de Mafalda).  Otro motivo es porque aparte de ser idiota también soy un bocazas, y seguramente vaya a decir muchas cosas que no deba, pero bueno, allá vamos.

La idea de este post viene de un curso de Google Earth Engine que dimos a finales de marzo. Uno de los ejercicios consistía en comparar la inundación máxima de la marisma obtenida con imágenes Landsat (con menos de un 15% de nubes) para 3 periodos:

Primer Periodo (1984-2000): 173 imágenes 
Segundo Periodo (2001-2011): 177 imágenes
Tercer periodo (2012-2022): 219 imágenes

Se trata de una app muy sencilla que podéis ver pinchando sobre la imagen (es posible que tarde un poco en refrescar, y a veces hay que darle a refrescar, ya que se va calculando todo sobre la marcha. De hecho, en realidad es una maravilla lo rápido que lo hace teniendo en cuenta el volumen de información que maneja. La magia de Google Earth Engine!). La intensidad del color indica básicamente la "claridad" con la que un pixel ha sido agua. Si os fijáis podréis ver que está muy relacionado con la profundidad/topografía de la marisma y también con la presencia de una cobertura vegetal más o menos densa.



Hay cosas bonitas de ver, como el estrechamiento de la entrada de La Madre por El Rocío causado por el cono de deyección del arroyo de El Partido, o la recuperación de la entrada del agua del Guadiamar por el caño Travieso. Que por cierto, menos mal que se ha recuperado una entrada de agua más, y aún así la marisma está como está. También es verdad que solo entra cuando vienen crecidas por Entremuros y apenas ha habido en estos últimos 10 años. 

Los resultados no por obvios son menos llamativos, la inundación máxima en la marisma en el Primer Periodo fue del 89.9% de su superficie total, en el Segundo Periodo del 81.2% y en el Tercer Periodo de tan sólo un 57.8%. En realidad estos datos están relativamente lejos de ser reales. 

Aquí están los datos completos por recinto:

% Inundado P1 % Inundado P2 % Inundado P3 Area (ha)
Nombre
El Rincon del Pescador 97.2 81.2 25.9 3499.2
Marismillas 96.2 96.4 62.8 3860.9
Caracoles 22.5 39.7 22.8 2718.9
FAO 82.4 71.6 57.8 64.7
Marisma Occidental 90.0 91.7 69.6 11668.3
Marisma Oriental 93.5 98.2 62.1 9574.6
Entremuros 53.5 67.7 31.1 2617.3

Los sensores a bordo de los satélites Landsat trabajan en la zona óptica del espectro electromagnético y por tanto, se ven afectados por la presencia de nubes. Las puñeteras nubes tienen la costumbre de aparecer más cuanto más lluvioso es el año, eso lleva a que los años más lluviosos sean los que cuentan con menos imágenes válidas, y a que los momentos con mayor inundación suelan quedar en el olvido de los NoData. 
Digo esto porque me consta que al menos en el año 2010, la inundación de la marisma fue del 100%. Y lo sé porque estaba por allí dando vueltas en zodiac y en piragüa con nuestro compañero Abel (alguno hasta dio una vuelta con la piragüa en sentido equivocado 😅) y paseándome por la zona más alta de la marisma (finca de Caracoles) con más de medio metro agua cubriéndolo todo. 
Esto del ciclo hidrológico 2009/2010, que entra en el segundo periodo, explica porque en algunos recintos de la marisma la inundación fue mayor que en el primer periodo. Tiene que ver con que llovió mucho, por supuesto, pero tiene más que ver con la sobre-inundación provocada por el dique de la Montaña del Río (aquí tenéis mucho información de ese año, por si a alguien le interesa). Será interesante ver como funciona la semi-permeabilización del dique que se ha hecho recientemente cuando vuelvan las crecidas.

¿Quiere esto decir que este tipo de análisis no sirve? No, ni mucho menos. La teledetección es como el algodón, que no engaña. La metodología empleada se basa en el cálculo de un índice muy utilizado para el estudio de masas de agua (NDWI)  para cada imagen. Y una vez obtenido, en calcular el valor máximo de cada pixel para el periodo (dado que en el NDWI los valores más altos se corresponden con masas de agua) que nos da la inundación máxima teórica obtenida en cada periodo.
Lo realmente importante es tener en cuenta que la metodología es exactamente la misma para los 3 periodos, de modo que son perfectamente comparables entre sí.


Bueno, la cosa fue que al terminar el curso me pareció interesante y me propuse hacer una aplicación un poco más elaborada, que por supuesto, dejé al poco de empezar por hacer cosas urgentes. Y al poco salió el artículo tan bueno sobre la desecación de las lagunas de nuestros compañeros de la EBD. Total, que por un lado me quedé pensando ¿Y la marisma qué?, pero por otro pensé que no merecía la pena y que estaba bastante claro lo que estaba pasando también en la marisma fruto de la sequía y del expolio del agua del acuífero. 

En fin, es evidente que la marisma se está inundando menos, tanto espacial como temporalmente. Volverán años lluviosos, seguro. Y la marisma y  las lagunas que llevan años sin agua volverán a llenarse, pero sin duda lo harán por menos tiempo. Y por cierto, con agua de peor calidad. Se habla mucho de la cantidad de agua y poco de la calidad. Todos esos cultivos intensivos no solo necesitan mucha agua, si no muchos aportes de nutrientes y productos fitosanitarios, gran parte de los cuales acaba en la marisma.

Los compañeros de la EBD pusieron el foco en las lagunas. Este pequeño ejemplo que hicimos en el curso se centra en la marisma. Estaría bien (si lo urgente dejara) poner el foco en las balsas de riego  que "inundan" (telita la ironía) la comarca de Doñana. ¿Que habrá pasado con ellas en estos periodos en los que la marisma y las lagunas se han ido secando? Aquí la teledetección, que como hemos dicho no engaña, puede ser muy útil para ver en cuanto se ha multiplicado la superficie de las balsas de agua. ¿A cuanto equivaldrán de la superficie de la marisma? ¿Y en volumen? La marisma es muy somera, a lo mejor sabiendo la profundidad media de las balsas de agua nos llevamos una sorpresa y resulta que tenemos varias marismas de Doñana almacenadas en las balsas de riego del entorno... 


Arriba hay una gif que muestra en falso color (vegetación en rojo y agua en azul oscuro) la cabecera del arroyo de La Rocina en 1984 y en 2023. Se pueden ver perfectamente los invernaderos y las balsas de agua asociadas a ellos que han ido invadiendo el espacio.

Abajo está la versión que empecé a hacer de la app con la comparativa por periodos, a la que algún día volveré a ver si soy capaz de añadir lo de las balsas de riego. Me da mucha curiosidad ver las fechas en las que se han ido creando y su relación con los distintos planes de ordenación. También tengo mucha intriga por ver que está pasando en estos días al amparo de la propuesta de amnistía. ¿Habrá aquí "efecto llamada"? Sería irónico que los que usan ese termino de forma execrable en el contexto de la inmigración estén creando uno con la agricultura ilegal. Tan irónico como que los que no faltan un domingo por la mañana a misa para purgar los pecados del sábado noche, sean los que nos acusen de fanáticos del Calentamiento Global o de feligreses del Cambio Climático. A mí me resulta enternecedor, en el fondo es que se dan cuenta ellos solitos. 

En esta versión de la app se muestran las 3 máscaras de agua sobre el mismo mapa, y además de ir más rápido permite seleccionar un recinto de la marisma y ver la evolución de la superficie inundada en los 3 periodos en un gráfico. Estos recintos se basan en la topografía de la marisma y en las entradas de agua en ella. De modo que se trata de recintos en los que la inundación es homogénea. En función de las condiciones de inundación puede haber una serie de sub-recintos y a partir de cierta cota (1.8 m s.n.m. si no recuerdo mal) toda la marisma se conecta y funciona como un recinto único con la misma cota de inundación. Aprovecho para decir que ya que tenemos la suerte de contar en la EBD con la persona que probablemente mejor conoce la hidro-dinámica de la marisma de Doñana, estaría muy bien contar con su apoyo (y sus shapefiles) para este tipo de estudios.  



Seguro que las cosas son complicadas, o igual no, igual son tan simples que da miedo verlo. Pero yo como idiota que soy no puedo evitar imaginarme a alguien que lleva años robando en el banco de su barrio, y no solo es que la policía no le detenga, si no que le sacan una ley para que pueda seguir robando tranquilamente. Que para eso lleva décadas robando allí y ese es su barrio de toda la vida y si la gente saca dinero de allí por qué él no va a poder también, aunque sea a punta de pistola. Y que como no pueda seguir robando le mete fuego al barrio "joío dios, cago en la virgen" terminaría seguramente diciendo para reforzar sus argumentos. 

Pero el problema no es ese, el problema son los voceros. Vivimos en el país de TeleCirco y el furgol, el país que ha hecho lema de aquello de que arrogante es la ignorancia, con esa memorable frase de "Soy español, ¿a que quieres que te gane?". El país en el que mientras se descubrían casos de corrupción generalizada por parte del Gobierno y la Casa Real, se discutía en los telediarios y tertulias sobre si Pablo Iglesias usaba Fairy en lugar de un lavavajillas de marca blanca (y esto, por desgracia, no es una exageración). Así que no es de extrañar que si uno enciende la televisión o escucha la radio, le estén bombardeando constantemente con la imagen de unos pobres señores agricultores y sus familias que no quieren más que "subsistir" (usan mucho esa palabra) en el lugar que les vio nacer y del que llevan años cuidando. 

Me cuesta no decir lo que me gustaría porque no es el lugar, bastante llevo ya, pero al menos decir que los que subsisten son los que están metidos en los invernaderos cobrando la hora a menos de lo que vale una tarrinita de 100 grs de arándanos, que son los mismos que van a las manifestaciones pro-riego obligados en furgonetas. Los que llegan en coches 4x4 de 60.000 euros hacen otra cosa, que puede ser muy honorable, pero que no es subsistir precisamente.

Bueno, me despido pidiendo perdón a mis compañeros del LAST, sobre todo a Javier que es el dueño del blog, por dejar unos cuantos comentarios muy personales. Me he guardado muchos más con todo el dolor de mi corazón, pero después de verlos escritos he pensado que era mejor caer en la auto-censura. En el mejor de los casos no vendrá nada de aquí, en el peor a saber... Pero no me parecía bien no poner mi mini granito de arena en la injusticia que se está cometiendo estos días en Doñana. Y dejando de lado mis opiniones que gustarán más o menos, ahí están los datos de la evolución en la inundación de la marisma. 

Saludos y gracias por leer esto!

sábado, 1 de enero de 2022

Cuatro años de sequía

Queridos amigos de los SIG, la Teledetección y Doñana. Lo primero de todo Felices Fiestas Y Feliz Año Nuevo. Lo segundo pedir perdón por tanto tiempo sin informar de como va la inundación de nuestra querida marisma. 

Ha llovido mucho estos días y me imagino que todos estamos deseando ver la marisma inundada. Bueno, aquí va la primera imagen Sentinel 2 del día 22 de diciembre, justo antes de las lluvias:

Y aquí la siguiente imagen Sentinel 2 del día 27, justo después de las lluvias:

Un poco decepcionante, verdad? La alta resolución temporal de Sentinel 2 (5 días con Sentinel 2A y 2B) nos permite tener un seguimiento muy fino de cualquier fenómeno y, como en este caso, tener imágenes de justo antes y después de un evento como las fuertes lluvias que hemos tenido.  

Ya, pero... ahí no se ve nada, solo nubes... Pues sí, solo se ven nubes. Es una de las maldiciones de trabajar con sensores que trabajan en el rango óptico del espectro y temas relacionados con la inundación. Para que haya inundación hacen falta lluvias y para que llueva hacen falta nubes. Así que como regla general, cuanto más lluvioso sea un año menos imágenes válidas tendremos. Como muestra, el ciclo 1995/96 en el que se alcanzó la máxima inundación de la marisma, apenas hay imágenes (Landsat 5 y 7 por aquel entonces) con la marisma inundada,  porque todos las imágenes de invierno estaban completamente cubiertas de nubes. 

Entonces no hay nada que hacer más que esperar la próxima imagen sin nubes? En realidad no habría más que esperar al próximo día 1 de enero para ver si hay suerte y tenemos una nueva Sentinel 2 sin nubes. 

Pero por suerte, Sentinel 2 tiene un hermano mayor (mayor porque se lanzó un año antes, en 2014) llamado Sentinel 1, que trabaja con Radar. Al contrario que los sensores ópticos que usan al sol como fuente de energía, los sensores radar generan su propia energía, lanzando pulsos electromagnéticos y viendo el tiempo y la intensidad con la que vuelven, se pueden generar imágenes precisas de la superficie terrestre. Esto presenta varias ventajas frente a los sensores ópticos, como por ejemplo, que también puede tomar imágenes de noche. Así que se aprovechan las pasadas ascendentes y las descendentes.



Además, las longitudes de onda a las que trabaja el radar (en el rango de las microondas, entre 0.1 cm y 1 m de longitud de onda) hacen que esos pulsos sean permeables a las nubes, con lo cual, ahora sí podemos que hay debajo de las nubes han cubierto Doñana durante la pasada semana:

Primero vamos a ver como estaba la marisma al comienzo de las lluvias, en esta imagen Sentinel 1 del día 20 de diciembre: 


Como vemos, apenas había agua en La Madre y en la FAO (seguramente la FAO se haya llenado, por temas de gestión/uso público, con agua de bombeo ante la sequía que hay en la marisma). El resto de la marisma permanecía seca, si bien se intuye que puede haber de humedad en el suelo de ciertas partes. También podría que en zonas bajas cubiertas de castañuela y bayunco, hubiera algo de agua que no se detecta ya que predominaría la señal intensa de la vegetación frente al poco de agua bajo ella, pero sería difícil que pasase eso, porque vemos que hay otras zonas con cotas más bajas y sin vegetación en las que se ve claramente que no hay nada de agua. 

Bueno, y ahora vamos a ver el efecto de las intensas lluvias de la semana pasada en la siguiente imagen Sentinel 1 del día 26 de dicembre de 2021 (al igual que ocurre con el resto de "Sentinels", Sentinel 1 está por duplicado con un S1-A y S1-B. La resolución temporal en este caso es de 6 días):

Pues casi que lo mismo, un poco decepcionante, al final apenas han caído unos 100 mm de agua en la mayoría de estaciones cercanas a la marisma, y claramente no han sido suficientes para generar un llenado importante. De hecho, la inmensa mayoría de la marisma sigue seca. Lo bueno, que las próximas lluvias caerán sobre mojado y seguramente se noten bastante más en la inundación marismeña. 

Antes hemos hablado de algunas de las ventajas de las imágenes radar, una de sus contras parece bastante obvia, y es que las imágenes son bastante menos intuitivas que las tomadas con sensores ópticos. Básicamente lo que vemos son niveles de grises que reflejan la intensidad con la que se ha recibido el eco. De modo muy simplista, podríamos decir que cuanto mayor verticalidad en la superficie, mayor será el valor del eco recibido (fijaos en como resaltan los barcos frente al Puerto de Huelva). Y cuanto más "plana y quieta" sea la superficie, menor será el valor de intensidad (el mar en calma se vería mucho más negro que el mar agitado por ejemplo).

A pesar de todo, y aunque ya lo hemos comentado, decir que a poco que se conozca la zona se intuyen bastante bien las áreas inundadas. Vemos que no llegó a producirse la esperada avenida por el Guadiamar entrando por el caño Travieso, pero que sí ha empezado a entrar con fuerza La Rocina, llenando "La madre" frente a El Rocío y corriendo aguas abajo para ir llenando la parte occidental de la marisma. Al sur se observa algo de agua en los lucios de El Membrillo, Molinillo, Sanlúcar, etc... Curiosamente no parece haber nada de agua en el Lucio de los Ánsares, el Lobo o Marilópez. 

Por último, una de las aplicaciones más útiles de las imágenes radar para el estudio de la inundación es la comparación de dos imágenes para ver como ha cambiado la cobertura de la superficie entre ambas. Así, si comparamos las 2 imágenes del 20 y el 26 de diciembre, podremos obtener la superficie inundada que ha aumentado entre ambas fechas:

Ahí (😥) veis un recorte (perdón porque es bastante "grosero") de la imagen del día 26 y sobre ella en azul las nuevas zonas inundadas con respecto a la imagen del día 20. Si os fijáis, también se ve muy bien como se van llenando los arrozales. 

Bueno, pues aquí acaba este post. Estaba esperando a que saliera la Sentinel 2 de hoy para ponerla, pero salgo ya de vacaciones :)

Queda pendiente la Sentinel-2 para el próximo post sobre inundación. Buena entrada de año a todos!


Pd. El título de 4 años de sequía viene de una conversación de WhatsApp. Me gustó mucho porque es como decir que 100 litros de lluvia no bastan para llenar la marisma tras 4 años de sequía. La verdad es que no he mirado cuanto tiempo llevamos de sequía oficialmente, pero de seguro que son ya varios años con pocas precipitaciones y escasa inundación en la marisma. A ver si este ciclo hay más suerte...

























 

domingo, 19 de marzo de 2017

Doñana bajo las nubes

El día 13 de marzo pasado había una oportunidad especial para el LAST-EBD. Coincidían tomando imágenes sobre Doñana dos satélite con características similares: Landsat-8 con sus sensores OLI-TIRS y Sentinel-2 con su sensor MSI. El sensor OLI-TIRS es un heredero mejorado y con más bandas de los TM de Landsat 4 y 5 y el ETM+ aún operativo en Landsat 7. El sensor MSI (MultiSpectral Instrument) tiene características similares a OLI en algunos aspectos pero difiere en otros. La resolución espacial es mejor en algunas bandas, tiene bandas con 10, 20 y 60 m de resolución espacial frente a los 15, 30 y 100 m de OLI-TIRS. Aquí podéis ver la ubicación en el espectro electromagnético y la resolución espacial de las 12 bandas de Sentinel-2 y en esta otra página las 11 de Landsat 8. 

Los dos satélites sobrevolaron Doñana tomando imágenes con diferencia de minutos, así que era un gran oportunidad para comparar los dos sensores. En el caso de Sentinel 2, y dentro del proyecto ECOPOTENTIAL, además se están probando distintos algoritmos de corrección atmosférica y por lo tanto era un gran ocasión para tomar datos de "verdad terreno" (o lo que es lo mismo medir sobre el terreno la energía reflejada con un radiómetro, bueno, bueno,.. y ver si las correcciones de la imágenes funcionan bien). Pues nos la veíamos muy felices, después de una semana de anticiclón y clima casi veraniego. Venían también a realizar medidas en el campo Xavier Pons del CREAF y José Antonio Sobrino de la Universidad de Valencia. Pero horas antes entró una masa de aire frío y Doñana se cubrió de nubes. Esto es lo que pasa con los satélites ópticos. Si hay nubes no ven y las imágenes valen para poco o no valen para nada.

Además se levantó un viento fuerte que nos impedía volar con el dron, que también queríamos tomar datos de manera simultánea y calibrar la cámara que incopora.

Luego por la tarde ya estaba disponible la imagen de Landsat 8 y unos días después la de Sentinel 2. Aunque los datos no valen para nada, en esta ocasión, por las nubes. Las imágenes son curiosas y bonitas, y por eso me pareció interesante hacer este post.

Landsat-8 imagen falso color de Doñana bajo las nubes (13 de marzo de 2017)
Mimutos después la imagen de Sentinel-2 (falso color) también co nubes (13 de marzo de 2017)


Las imágenes están sacadas a través de un nuevo visor que ha publicado la ESA y que me enseñó Diego hace pocos días (Sentinel Hub). Es muy interesante ya que carga muy rápido las imágenes, además permite visualizar distintas combinaciones de bandas de las imágenes. Permite visualizar Landsat 5, 7 y 8, Sentinel 2 y Sentinel 3 (el equivalente a MODIS de la ESA). Y además permite comparar visualmente imágenes de distintas fechas o de distintos sensores. Aquí abajo tenéis una prueba comparando las dos imágenes anteriores de Landsat 8 a la izquierda y Sentinel 2 a la derecha.


Bueno, siguiendo este enlace podéis acceder al visor:
http://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/#lat=37.6968609874419&lng=-8.6572265625&zoom=7

A bueno, ... habrá otras oportunidades de comparar los dos sensores. Tenemos apuntadas las fechas en las que los sobre vuelos coinciden y en alguno de ellos; pues tendremos suerte y no habrá nubes.

sábado, 11 de febrero de 2017

Creando un "Espacio de Operación Seguro" para Doñana


"Entre todos la mataron y ella sola se  murió". Este refrán español viene que ni pintado para introducir el concepto de "Espacio de Operación Seguro" o en la terminología anglosajona "Safe Operating Space" aplicado a la conservación de los humedales mediterráneos, como Doñana. Y viene a cuento, por la reciente publicación del artículo de  Andy Green y colaboradores: Creating a safe operating space for wetlands in a changing climate. Frontiers in Ecology and the Environment".

El concepto nos recuerda la campaña del WWF bajo el lema "Doñana se seca" que ha traído a la palestra los problemas de conservación de Doñana, y que siempre puede verse como la botella "medio llena" (se ha ido incrementando la superficie protegida en el Parque Nacional, se han desarrollado programas de restauración como Doñana 2005) o "medio vacía" (se incrementan los regadíos en el entorno, se quiere dragar el Guadalquivir). El artículo de  Andy y colaboradores, en el que el LAST-EBD ha participado aportando datos de teledetección, plantea que los impactos en los humedales son acumulativos ,y dado que podemos hacer poco frente a impactos globales como el Cambio Climático, que afectará a los humedales mediterráneos, reduciendo los aportes de agua y aumentando la temperatura, deberíamos tener una gestión local más activa. Está claro que a Doñana hay muchas cosas que la pueden estar matando. Si queremos que no muera tenemos que tomar acciones de conservación más activas, que den más capacidad de respuesta al ecosistema ante los cambios que se avecinan.

El artículo original:

Green, A.J., Alcorlo, P., Peeters, E.T.H.M., Morris, E.P., Espinar, J.L., Bravo, M.A., Bustamante, J., Díaz-Delgado, R., Koelmans, A.A., Mateo, R., Mooij, W.M., Rodríguez-Rodríguez, M., van Nes, E.H., Scheffer, M. 2017. Creating a safe operating space for wetlands in a changing climate. Frontiers in Ecology and the Environment"

 Doñana corre riesgo de colapso sin una gestión local más activa


Sin una mejor gestión local, los humedales más emblemáticos del mundo corren el riesgo de colapsar debido al cambio climático. Proteger del cambio climático a humedales de importancia internacional, como Doñana, requiere que se reduzcan las otras amenazas que padecen, como los excesivos aportes de nutrientes de los abonos agricolas o de aguas residuales, y la explotación intensiva de las aguas subterráneas y superficiales.

El Parque Nacional de Doñana es uno de los pocos humedales del mundo que está inscrito en la lista de Patrimonio Mundial de la UNESCO. Los autores del artículo avisan de que los problemas locales, como el deterioro de la calidad de agua por los aportes excesivos de nutrientes o la explotación intensiva de los acuíferos, pueden exacerbar los efectos de eventos climáticos extremos, tales como sequias y olas de calor, reduciendo la capacidad de los ecosistemas acuáticos para soportar los impactos del cambio climático.

"Demostramos que la gestión de amenazas locales puede expandir el ‘espacio de operación segura’ para estos ecosistemas. Una gestión local inadecuada hace que un ecosistema acuático sea menos tolerante al cambio climático y se reduzca su capacidad de respuesta"

dice el profesor Marten Scheffer, ganador del Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ecología y Biología de la Conservación, y director del Departamento de Ecología Acuática y Gestión de Calidad de Agua en la Universidad de Wageningen, en los Países Bajos.

Los autores examinaron otros cinco humedales de la región Mediterránea inscritos en la lista del Convenio Ramsar de Humedales de Importancia Internacional que ya están muy afectados por la sobreexplotación de los recursos hídricos. Estos humedales, que incluyen las Tablas de Daimiel, sirven como ejemplos de lo que puede pasar a Doñana sin un cambio en la gestión de agua en su entorno. Doñana está sometida a una presión cada vez mayor, tanto debido al cambio climático como a las amenazas locales.

Las marismas de Doñana en el sur de España son el lugar de invernada más importante en Europa de anátidas y otras aves acuáticas, con más de medio millón de ejemplares. Además, Doñana tiene varias especies endémicas de invertebrados y plantas acuáticas, incluyendo planarias y diatomeas. La entrada de nutrientes por el uso de abonos agrícolas y aguas residuales, combinada con la pérdida de aportes de agua por la extracción de agua subterránea, están reduciendo el caudal y la calidad del agua en los arroyos que abastecen sus marismas. El caudal de la Rocina, el arroyo que desemboca en la marisma en El Rocío, se ha reducido a la mitad en dos décadas, mientras la concentración de fósforo en las aguas se ha quintuplicado en los últimos 15 años. Los síntomas de que Doñana ya está afectado por estos cambios incluyen los brotes de algas tóxicas y la expansión de una especie exótica de helecho flotante Azolla filiculoides, lo que pone la biodiversidad natural en peligro. Según los científicos, un aumento de temperatura favorece la expansión del helecho e incrementa la frecuencia de brotes de anoxia y de algas toxicas, causando la muerte de especies autóctonas
.

"Al disminuir la entrada de nutrientes y las extracciones de agua, los gestores podrían reducir este riesgo y por tanto aumentar la resistencia de Doñana al cambio climático", 

dice el primer autor del artículo, Andy Green, profesor de investigación en la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC). Green añade que las medidas contra la eutrofización podrían incluir la reducción en el uso de abonos, la mejoría de los EDARs y el cierre de los pozos sin permiso que reducen los aportes de agua a los arroyos que entran en la marisma.

Además, en sus dunas Doñana alberga el sistema de lagunas temporales más importante de Europa, con la formación de más de 3.000 lagunas durante los años húmedos. Pero la extracción de agua subterránea para la agricultura y para el turismo de playa (en Matalascañas) está detrayendo recursos hídricos del sistema y las lagunas tienden a secarse antes que hace 20 años.

"Si estos ecosistemas acuáticos colapsan, podría significar la extinción irreversible de muchas especies",

Según los autores, urge que las administraciones y la sociedad reduzcan las amenazas locales que afectan a los humedales icónicos como Doñana. "La UNESCO está preocupada por Doñana y considera que tiene un grado de amenaza Muy Alta por el deterioro en la cantidad y calidad de agua disponible" dice Andy Green.

El artículo pretende, sobre todo, concienciar acerca de las oportunidades para mejorar acciones de conservación efectivas a escala local. 

 "Las opciones para la gestión local son claras y relativamente baratas. Se debe aprovechar esta oportunidad, sobre todo cuando se trata de ecosistemas de importancia vital para mantener la biodiversidad global," 

sábado, 28 de enero de 2017

El hidroperiodo en las marismas de Doñana


En este nuevo artículo presentamos un método semi-automático para discriminar áreas inundadas estacionalmente en las marismas del Parque Nacional de Doñana. Usando para ello una larga serie temporal de imágenes Landsat, de los sensores MSS, TM y ETM+, desde 1974 al 2014. En los últimos años, desde el año 2003  en concreto, hemos realizado campañas de campo tomando datos de verdad terreno de manera simultánea con el paso del satélite. Unas veces los datos no eran buenos, otras no había agua, otras el satélite no tomaba la imagen, y otras había nubes; pero “la paciencia es la madre de la ciencia” y al final conseguimos reunir la información suficiente para nuestros análisis.

Trabajo de campo en Doñana. Azolla filiculoides pretende devorar al investigador, que se resiste.


El trabajo ha sido publicado en la revista Remote Sensing y se titula: Long-Term Monitoring of the Flooding Regime and Hydroperiod of Doñana Marshes with Landsat Time Series (1974–2014)

En el trabajo comprobamos que la reflectancia en la banda 5 de los sensores TM y ETM+ (1,55-1,75 micrómetros) es el mejor criterio para distinguir la inundación, ya que el agua es muy poco reflectiva en esta longitud de onda, y permite distinguirla aunque sea una capa muy somera y estando bastante cubierta por vegetación. En MSS usamos la banda 4 (el infrarrojo cercano). No es tan buena, porque cuando hay vegetación la alta reflectividad de ésta en esta banda camufla la baja reflectividad del agua. Pero por desgracia MSS no tenía una banda en el infrarrojo de onda corta.
A la izquierda las zonas inundadas (máscaras de inundaxión) superpuestas para cada fecha en un ciclo anual de ejemplo y a la derecha la estima del hidroperiodo en días de inundación
Con estos procedimientos hemos generado máscaras de inundación para todas las imágenes landsat de Doñana que hemos podido procesar, 391 máscaras de inundación, y hemos reconstruido la dinámica espacial y temporal del agua en las marismas de Doñana en los últimos 40 años. A partir de estos datos calculamos la variable que denominamos hidroperiodo. Es decir cuantos días al año un punto permanece bajo el agua y cuál ha sido su dinámica a lo largo del tiempo. En este artículo nos centramos en el desarrollo de la metodología; pero el análisis de los hidroperiodos a lo largo de estos últimos 40 años presenta resultados muy interesantes. Por una parte ya hemos presentado un análisis del hidroperiodo de las lagunas y el efecto de los niveles de protección. En el artículo actual se analizan de forma somera los patrones espaciales en la marisma.
Precipitación y tendencia del hidroperiodo medio de la marisma de Doñana
Lo que observamos es que, aunque el hidroperiodo medio no ha variado. En el caso de la marisma de Doñana, no podemos hablar de que “Doñana se seque”. Si se observan patrones espaciales claros. La parte noroeste de la marisma tiende a incrementar su hidroperiodo mientras que la parte sureste muestra un desecamiento progresivo.
A la izquierda el hidroperiodo medio de las marimas de Doñana (azul más oscuro más largo) y a la derecha la anomalía del hiroperiodo (diferencia respecto a la media en un ciclo concreto). En rojo hidroperiodos más cortos que la media y en azul más largos
Creemos que la herramienta que hemos desarrollado puede ser útil para monitorizar de manera objetiva el funcionamiento de las marisma de Doñana y evaluar los proyectos de restauración como Doñana 2005 o las acciones de manejo. ¿Qué pensáis?
Os recordamos que todas estas coberturas de inundación están disponibles en nuestro servidor de imágenes de satélite.

Díaz-Delgado, R.; Aragonés, D.; Afán, I.; Bustamante, J. Long-Term Monitoring of the Flooding Regime and Hydroperiod of Doñana Marshes with Landsat Time Series (1974–2014). Remote Sens. 2016, 8, 775.

Esta publicación es un resultado del proyecto ECOPOTENTIAL una  Research and Innovation Action Nº 641762 dentro de la convocatoria Horizon 2020 de la Comisión Europea 

sábado, 7 de enero de 2017

¿Se seca Doñana?

La reciente campaña de WWF sobre los problemas de conservación de Doñana tiende a centrar el asunto alrededor del lema de "Doñana se seca". Efectivamente Doñana tiene importantes problemas de conservación, y cualquier campaña mediática simplifica el problema para lanzar un mensaje claro que enganche al público. Pero; ¿es cierto que Doñana se esté secando?.

En el verano de 2012, Santa Olalla, la mayor de las lagunas de Doñana, en primer plano, sólo mantuvo inundada una cuarta parte de su superficie habitual (foto: Héctor Garrido / EBD-CSIC). Fuente Quercus
La respuesta corta sería, sí. Al menos, si por secarse entendemos tener problemas de conservación asociados con la gestión del agua. La respuesta larga es mucho más compleja. En este post intento apuntar algunas de las consecuencias de la gestión del agua sobre Doñana, y los efectos que se observan a gran escala en el paisaje, haciendo referencia a algunas publicaciones científicas con estudios sobre el tema, y los trabajos al respecto que hemos realizado desde el Laboratorio de SIG y Teledetección d ela Estación Biológica de Doñana.
En Doñana hay dos grandes ecosistemas modelados por el agua. Por una parte, la marisma, que es es una llanura de inundación de carácter estacional. Se inunda con las lluvias de invierno y se seca en verano. Por otra, las lagunas de las arenas. Son lagunas temporales que dependen de las fluctuaciones del nivel de las aguas subterráneas, ubicadas sobre las arenas que constituyen el denominado "manto eólico litoral". Básicamente una gran barra arenosa que hace unos miles de años cerró el estuario del Guadalquivir.
Distribución del sistema de lagunas temporales de Doñana sobre el manto eólico litoral

La marisma depende fundamente del agua de lluvia, y por tanto de lo lluvioso o seco que venga el año, y bastante poco del agua subterránea. En este blog hemos hablado a menudo de la inundación de la marisma y como se puede estudiar a través de imágenes de satélite.
En esta ocasión nos centramos en las lagunas, su respuesta al uso del agua subterránea y cual es su dinámica temporal y espacial observada desde imágenes satélite. Las lagunas dependen también de la lluvia; pero sobretodo del agua subterránea. En el fondo podemos imaginar el manto de arenas como una gran esponja. El agua entra (percola sería el termino técnico) en el acuífero y se observa en la superficie del terreno por las lagunas. Es fácil de imaginar que si se extrae agua del subsuelo en exceso las lagunas se resientan y se sequen.
Las imágenes de satélite permiten observar la dinámica de inundación-desecación de las lagunas de Doñana y estudiarla durante los últimos 30 años. Las lagunas son las que más se resienten de la extracción de agua subterránea y esta se extrae en la zona para el consumo en las zonas turísticas (v.g. Matalascañas) y sobretodo para la agricultura. Intuitivamente uno piensa que a más presión de extracción (más agricultura y más población) la desecación de las lagunas será mayor y que  a mayor nivel de conservación (la zona lleva protegida más tiempo y con un nivel de protección mayor) la desecación será menor. Bajo estas dos hipótesis y usando imágenes de satélite hemos estudiado la dinámica de las aguas superficiales de las arenas de Doñana durante los últimos  30 años (entre 1985 y 2015). El artículo original se titula "Effect of Protection Level in the Hydroperiod of Water Bodies on Doñana's Aeolian Sands" y ha sido publicado en un número especial de Remote Sensing sobre la conservación de humedales usando técnicas de teledetección. Los resultados muestran algunas cosas lógicas, por ejemplo que las zonas del manto eólico con mayor densidad de lagunas y con una dinámica hídrica "más natural" (es decir que se secan cuando llueve menos y se inundan más cuando llueve más) son las que tienen un mayor nivel de protección (Parque Nacional), mientras que las que están más próximas a cultivos a núcleos urbanos tienen una dinámica "más artificial" (oscilan menos, tienen niveles de agua más independientes de la precipitación). Curiosamente no son las lagunas que se secan más, o que tienen "hidroperiodos" más cortos. De hecho las zonas con bajo nivel de protección tienden a aumentar la extensión de agua superficial y tienden a aumentar el hidroperiodo (el tiempo que la laguna está inundada). Esto se explica en parte por la creación de balsas de riego (que son superficies de agua artificial); pero no solo por eso. Muchas lagunas naturales se han "artificializado" se usan como depósitos del agua para riego y/o reciben el excedente del agua en los cultivos. Con lo cual el hidroperiodo aumenta.

Tendencia en el hidroperiodo de las lagunas de Doñana en función de su nivel de protección. La preponderancia del rojo en la figura indica que, efectivamente "Doñana se seca" pero curiosamente las zonas peor conservadas no son las que se secan más, sino al contrario. La gestión del agua tiende artificializar el hidroperiodo y aumentarlo en algunas zonas con el excedente del agua de riego. En este caso más no es sinónimo de mejor.

La conclusión más interesante del trabajo es que si uno mira las lagunas desde un satélite el mejor criterio para valorar sus grado de conservación en un sistema mediterráneo puede que no sea cuánto dura su inundación (o su hidroperiodo), sino cómo de natural es éste (como se correlaciona con la precipitación) y como es de variable. Curiosamente cuanto más variable e irregular mejor conservado estará.

Bustamante, J.; Aragonés, D.; Afán, I. Effect of Protection Level in the Hydroperiod of Water Bodies on Doñana’s Aeolian Sands. Remote Sens. 2016, 8, 867. 
 
Esta publicación es un resultado del proyecto ECOPOTENTIAL una  Research and Innovation Action Nº 641762 dentro de la convocatoria Horizon 2020 de la Comisión Europea