Resumen Introducción Métodos Resultados Discusión Conclusiones

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1 Resumen Introducción Métodos Resultados Discusión Conclusiones
ANÁLISIS ESPECTRAL DEL LAGO POMACOCHAS MEDIANTE IMAGEN DE SATÉLITE Y DATOS IN SITU Miguel E. Mendoza Chichipe1, Jesús Rascon2, Elgar Barboza2, Rolando Salas2 1 Asistente de investigación del Instituto de Investigaciones para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva (INDES-CES) 2 Investigador del Instituto de Investigaciones para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva (INDES-CES) El estudio consistió en un análisis espectral del Lago de Pomacochas utilizando imágenes Sentinel-2 y datos colectados in situ. Las mediciones fueron realizadas el 2 febrero de 2017 y la imagen satélite se consiguió con fecha 13 de febrero del mismo año, las cuales son cuasi simultáneos. Las variables medidas incluyen, clorofila-a, temperatura, pH, transparencia Secchi y datos satelitales. El lago presenta condiciones de eutrofia, con concentraciones altas de clorofila-a (24,77- 37,3 μg l-1), valores bajos de transparencia (0,85 – 1,04 m) y sus aguas son alcalinas. Entre los datos de clorofila-a y la información espectral de la imagen, la banda 8 mostró una mejor correlación generando un modelo matemático, el cual muestra que la teledetección es una herramienta esencial para detallar los lagos. Los resultados indican un alto grado de eutrofización, debido a las actividades que se desarrollan en los alrededores, el cual abastece de nutrientes y de materia orgánica al lago causando el afloramiento fitoplancton. Resumen La calidad del agua de los lagos del mundo se degradan por una variedad de causas antropogénicas (Sriwongsitanon, Surakit, & Thianpopirug, 2011). Donde el crecimiento de la población lleva a cambios en el uso de la tierra y la cubierta terrestre, el cual, influye en el cambio de la calidad del medio ambiente acuático, de modo que afecta los procesos hidrológicos, los ciclos biogeo-químicos, las cargas de nutrientes y la calidad del agua (Dai, Zhou, Ma, & Zhou, 2017). La Clorofila-a, sedimento en suspensión y el material orgánico disuelto son los tres componentes principales del agua turbia e indicadores clave de la calidad del agua (Cheng, Wei, Xu, & Yuan, 2013), estos en índices altos, muestran el deterioro de la calidad agua calificándolos en condiciones hipertróficas (Espósito et al., 2016). Mediante la integración de la teledetección, las mediciones in situ y el modelo informático de la calidad del agua, ayuda a detallar el estado trófico de estos sistemas acuáticos. Los indicadores como la concentración de fitoplancton y clorofila son ampliamente usadas para medir el grado de eutrofización de los lagos, donde las imágenes satelitales pueden ser utilizadas para detectar dichos afloramientos (Moreno, 2016). Por lo que utilizará imágenes satelitales para realizar una evaluación ecológica del lago Pomacochas mediante un análisis espectral y datos in situ. Introducción Se realizó las mediciones de las variables en in situ (Lago Pomacochas) en 15 puntos, después se consiguió la imagen satelital Sentinel, el cual fue cuasi simultáneo a la fecha de recolección de datos en campo. Se utilizó el índice de Carson para la determinación del estado trófico (EIT) del lago. Posteriormente, se midió la correlación de cada banda con las concentraciones de clorofila-a. El análisis estadístico se realizó con SPSS y las técnicas de procesamiento de imágenes se realizaron utilizando el software ENVI 5.3. Métodos El potencial de hidrógeno adquirió un promedio de 7,92; la temperatura fue de 21,38 °C. La transparencia de Secchi tuvo una media de 0,96 m; coeficiente de atenuación medio k igual a 1,78 m-1; las concentraciones de clorofila-a en el lago presento datos variados, donde el punto de muestreo 6 obtuvo el valor más alto de clorofila con 37,30 mg.m-3 y el de menor valor con mg m-3 perteneciente al punto 14. La clorofila mostró una media de 31,87 mg.m-3. Luego de realizada la regresión entre las concentraciones de clorofila-a y los niveles digitales de cada banda de la imagen satelital Sentinel, se obtuvo que la mejor correlación fue con la banda 8 infrarrojo cercano NIR con r2=0,59, del cual se generó el modelo matemático. El IET (Clor-a) fue 64,48 ± (1,05) mg m-3 y el IET (DS) resultó con una media de 60,61 m. Estos indican que el cuerpo de agua está en condiciones de eutrofización. Resultados De acuerdo a los resultados, el promedio del potencial de hidrógeno indica que el lago de Pomacochas está ligeramente alcalino y la temperatura hace referencia que es un lago monomíctico debido a la estratificación de sus aguas por estaciones climáticas, estas condiciones son similares como las que reporto Gómez (2015a). La media de la transparencia Secchi y la constante de atenuación indican que son aguas turbias (Koenings & Edmundson, 1991), esto por la presencia de la materia total en suspensión (Zheng et al., 2016), las concentración de clorofila-a expresadas como biomasa en todos los puntos de muestreo hace notar la posible presencia de algas y macrófitos (Carlson y Simpson, 1996). Con respecto a la regresión exponencial inversamente proporcional entre la B8 y la clorofila-a, se observa, que a medida los niveles de digitales aumentan la concentración de clorofila-a tienden a disminuir, explicando el 59,5% de la variación que ocurre en los niveles digitales, este comportamiento espectral se debe a la presencia abundante de biopelículas de fitoplancton o pigmentos de macrofitas como también a la gran cantidad de agua por la época de lluvias, como indicó (Aguirre, 2015a). El EIT para la clorofila-a al igual que el EIT para el disco Secchi, para el mes de febrero, califica al lago de Pomacochas en condiciones de eutrofia. El sistema lentico de Pomacochas muestra dos zonas con más concentraciones de clorofila-a, al Sureste y Suroeste del lago. En la primera se debe a la desembocadura de dos quebradas, Congona y Fichac respectivamente las cuales discurren por la zona urbana y abastecen de nutrientes al lago que favorece a la desarrollo del fitoplancton; y por otro lado se debe a la deforestación (Moreno, Quintero, & López, 2010) agricultura, (Aguirre, 2014b) y ganadería, actividades que generan sedimentos (Lanza & Gómez, 2005) y nutrientes como el fósforo y nitrógeno al suelo y que por procesos de lixiviación llega al lago (Alfaro y Salazar, 2005), favoreciendo al aumento de la biomasa acuática. Esto hace notar de la dinámica del estado ecológico del lago, el cual amerita el monitoreo de este, donde la información espacio-temporales de la teledetección favorece a los modelos ecológicos de los lagos mediante el complemento de los datos in situ y productos de teledetección, el cual maximiza los puntos fuertes y minimiza las debilidades existentes en la vigilancia de los sistemas acuáticos lenticos (Dörnhöfer & Oppelt, 2016b). Discusión El EIT del lago Pomacochas indica su estado eutrófico, debido a que la concentración de clorofila-a superaron los 7,3 mg.m-3. Asimismo, sus aguas se encontraron turbias por la abundante presencia de biomasa y sedimentos en suspensión comprobándose en la baja penetración de la luz en la columna agua del lago. La ocurrencia de las actividades antrópicas que se desarrollan en los alrededores como la ganadería, agricultura y deforestación son las causas principales del cambio de la calidad ecológica del lago. Se estableció un modelo matemático en base a los datos satelitales para evaluar y monitorear el estado trófico de lago, y así maximizar los detalles de la calidad de la misma. La evaluación se desarrolló con datos extraídos en época de lluvia, por lo que sería necesario conocer el estado trófico del lago en épocas secas. Conclusiones