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Estudio comparativo por teledetección de la biomasa de cianobacterias potencialmente tóxicas en embalses tropicales y de la zona templada en un escenario de cambio climático



Author(s): Sòria-Perpinyà X; Moschini-Carlos V; Pérez R; Urrego P; Machado LS; Rodrigues EHC; Soria JM; Pompêo M; Delegido J; Vicente E; Moreno J;
Presenter: Xavier Sòria Perpinyà

Las floraciones de cianobacterias tóxicas reducen la calidad del agua e inhabilitan su utilización como agua potable, pesca y usos recreativos como indica el protocolo de la OMS. La presión sobre los sistemas de agua dulce es cada vez mayor debido al crecimiento de la población y los efectos del cambio climático. Esto provoca un aumento en los tiempos de retención del agua embalsada y un aumento de su temperatura, lo que puede provocar un cambio en la estructura del fitoplancton derivando hacia especies de cianobacterias potencialmente tóxicas que en determinadas condiciones producen crecimientos masivos difíciles de eliminar. Esta problemática, muy presente en embalses de zonas tropicales, podría ser una realidad en embalses de la zona templada en un futuro próximo. Es por ello que urge un seguimiento y vigilancia de las cianobacterias, siendo la teledetección una herramienta óptima para su seguimiento continuo. El estudio de las cianobacterias mediante teledetección puede hacerse de dos formas, indirectamente a través de la determinación de la concentración de ficocianina, ya que es su pigmento mayoritario, o directamente determinando su abundancia o biovolumen. Los actuales satélites del programa Copernicus son una magnífica herramienta para realizar un seguimiento de las masas de agua continentales utilizando datos de sensores remotos de libre acceso. Nuestro objetivo es obtener un modelo general para cuantificar de forma directa el biovolumen de las cianobacterias potencialmente tóxicas mediante teledetección. Esta herramienta facilitará el seguimiento continuo de los lagos y embalses, especialmente aquellos de difícil acceso o cuando se precise una frecuente actualización de su estado. Para la realización de este estudio se tomaron más de 90 muestras correspondientes a 35 lagos y embalses de España y 9 embalses en Saõ Paulo (SP, Br), georreferenciadas y sincronizadas con las imágenes de los sensores (MSI) a bordo de los satélites de la misión Snetinel-2, con una resolución espacial de 10 m y temporal de 5 días en el ecuador. Las muestras de fitoplancton se fijaron con lugol para su clasificación y recuento según la técnica de Utermöhl (1958). El procesado de las imágenes se realizó con el programa SNAP (Sentinel Application Platform), en primer lugar las imágenes corregidas atmosféricamente para posteriormente obtener los valores de reflectancia del agua detectados por el sensor remoto. El proceso de calibración y validación del modelo se llevó a cabo dividiendo las muestras en dos grupos equitativos conteniendo valores del mismo rango. Finalmente, se recalculó el mejor ajuste obtenido utilizando todos los datos para que el modelo sea más robusto y preciso. El mejor ajuste para un rango de biomasa de cianobacterias se decidió en base al coeficiente de determinación a partir de la correlación entre valores observados y estimados, y a los valores de los errores RMSE y RRMSE. El uso de datos de dos regiones climáticas diferentes confiere mayor importancia al modelo obtenido, pudiéndose utilizar como sistema de alerta tanto en la zona templada como tropical. La comparación de dos sistemas climáticos aporta un valor añadido al modelo frente a las consecuencias del cambio climático. Este tipo de estudios profundizan en el uso de la teledetección como herramienta de análisis limnológico en escenarios cambiantes.

Keywords: teledetección; cianobacterias; calidad del agua

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