Análisis de las variaciones espaciotemporales de la cobertura del suelo y su relación con la ocurrencia de incendios a partir del procesamiento de productos satelitales. Revisión e implementación de metodologías basadas en herramientas computacionales

Abstract

La teledetección o percepción remota se ha convertido en una de las herramientas de mayor aplicación en el análisis de las variaciones espaciales y temporales de grandes extensiones de la cobertura del suelo. De esta manera, en países como Colombia, donde sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) provienen principalmente de actividades como la agricultura, la silvicultura y otros usos del suelo, se entiende que, ante los compromisos adquiridos (corto, mediano y largo plazo) para alcanzar la carbono neutralidad, la resiliencia climática y el desarrollo bajo en carbono, el país deba realizar un control muy eficiente de la deforestación y de los incendios asociados a esta.

Por lo tanto, en el presente trabajo se propone e implementa una metodología que promueve un cambio en el norte tradicional de investigación que analiza el fuego como un proxy de los cambios en la cobertura del suelo. Esto, con el objetivo de resaltar la importancia implementar un enfoque en el que se analice, por separado, el impacto que tienen los procesos de cambio en el uso y la cobertura del suelo (LUCC) en los regímenes de incendios observados en la actualidad. Especialmente, si se tiene en cuenta que la superficie terrestre y por ende todos los procesos a los que la misma está sometida, juegan un papel clave en el balance energético global, el ciclo hidrológico y el balance de carbono. Específicamente, resaltando la importancia del uso los productos satelitales de libre acceso Landsat y MODIS como herramientas clave para avanzar en el entendimiento de los impactos que tienen los procesos de quema de biomasa y la expansión descontrolada de las fronteras agrícolas y en el entendimiento de los potenciales cobeneficios que puede tener el control de estos para la calidad del aire.

De esta manera, se realizó el procesamiento de los productos satelitales Landsat 8 en dos sitios de la región del Departamento de Caquetá con un número elevado de incendios forestales sostenido a lo largo de los años, con el fin de implementar un modelo de clasificación supervisada (Random Forest) para clasificar la cobertura del suelo. Posteriormente, se cruzó dicha clasificación con los datos de anomalías térmicas provenientes de la plataforma FIRMS y de los productos MODIS MOD13Q1 y MCD64A1, evidenciando que los de incendios registrados ocurrieron principalmente en zonas con cobertura boscosa.

El modelo Random Forest permitió realizar la clasificación de la cobertura del suelo durante el periodo 2013-2020 de acuerdo con las categorías de interés: Bosque Fragmentado, Agricultura, Pastizales y Suelo Desnudo. Sin embargo, se observó una sobreestimación de las coberturas de Bosque Fragmentado, lo cual puso en evidencia las limitaciones del modelo y por ende la necesidad de recomendar la implementación de otros modelos de clasificación supervisada y/o de datos LIDAR y/o RADAR como un medio adicional que permita reducir la incertidumbre de la clasificación realizada al considerar la altura del dosel.

En síntesis, se requiere de investigación adicional para determinar los beneficios del enfoque y la metodología aplicada, no sólo para las áreas geográficas iniciales de análisis, sino para áreas cercanas donde el número de anomalías térmicas sea alto. No obstante, el presente trabajo representa un primer punto de partida para la implementación de herramientas basadas en el uso de la teledetección escalables y de libre aplicación.