Agua – Andes participó en Entrenamiento Internacional organizado por UNESCO, NASA, IWSN e ITAIPÚ BINACIONAL

                                                                                                 Por: Martín Leyva

En la actualidad la teledetección se ha convertido en una herramienta muy utilizada en estudios ambientales, en especial se viene empleando en estudios hidrológicos, a la fecha la comunidad científica ha desarrollado aplicaciones con sensores remotos para cada aspecto del ciclo hidrológico, de precipitación, monitoreo de inundaciones, evapotranspiración, agua subterránea y humedad en los suelos. Sin embargo, el potencial de los sensores remotos para el monitoreo de eventos hidrológicos extremos, como inundaciones y sequía, y para apoyar la gestión de recursos hídricos no ha sido completamente explorado y existe la necesidad de fortalecer capacidades para mejorar el uso de estos productos para la gestión de los recursos hídricos.  

En este contexto, con el objetivo de desarrollar la formación conceptual y práctica en el empleo de sensores remotos para la gestión de recursos hídricos se desarrolló del 13 al 20 de julio del presente año el Entrenamiento Internacional “Aplicación de la teledetección por satélite para apoyar la gestión de los recursos hídricos en América Latina y el Caribe”, como parte de las actividades proyecto “Manejo de los Recursos Hídricos en Regiones Áridas y semiáridas de América Latina y el Caribe” (MWAR-LAC), proyecto que es dirigido por el Programa Hidrológico Internacional de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (PHI-UNESCO) en colaboración con el Centro del Agua para Zonas Áridas y Semi-Áridas de América Latina y el Caribe (CAZALAC) y es auspiciado por el Fondo Fiduciario para la Ciencia de Flandes-UNESCO (FUST).

La comisión organizadora estuvo conformada por Koen Verbist (PHI-UNESCO-IHP), Ana Prados del programa Applied Remote Sensing Training de la NASA (NASA-ARSET), Rafael González del Centro Internacional de Hidroinformática (CIH), Cláudio Osako del Parque Tecnológico de Itaipu (PTI) y Herlon Goelzer de Almeida de Itaipu Binacional. El Entrenamiento Internacional se desarrolló en el Centro Internacional de Hidroinformática (CIH), el cual forma parte de Itaipu Binacional y es un Centro Categoría II de la UNESCO. El CIH programó las actividades del entrenamiento en el Parque Tecnológico Itaipu (PTI), un parque ubicado en las antiguas habitaciones de los trabajadores que construyeron la represa de Itaipú, el PTI se encuentra ubicado en Foz de Iguazú, ciudad brasileña que se encuentra en una región estratégica, en la frontera entre Brasil, Argentina y Paraguay, en la confluencia de los ríos Iguazú y Paraná. El entrenamiento contó con la participación  de profesionales, gestores del agua y técnicos de instituciones gubernamentales y agencias de Brasil, Argentina, Paraguay, Uruguay, Bolivia, Venezuela, Chile, Costa Rica, Colombia, Nicaragua, Cuba, México, Belice, Guatemala, Perú, así como también profesionales de Estados Unidos, Bélgica e Inglaterra. La participación de Agua – Andes estuvo a cargo de Martín Leyva y Wilmer Moncada, quienes vienes desarrollando investigaciones en cuencas hidrográficas de Perú (Figura 1).

El objetivo fundamental del evento fue formar profesionales, administradores de recursos hídricos y el personal de las agencias e instituciones gubernamentales sobre los avances en el uso de los sensores remotos para la gestión de los recursos hídricos, a través de una formación práctica usando ejemplos transferibles de todo el mundo, así mismo fortalecer las capacitaciones para enfrentar los riesgos relacionados con el agua usando productos de sensores remotos (Figura 2).

El entrenamiento fue desarrollado principalmente por NASA – ARSET, pero además contó con el aporte de investigadores de la Universidad de Princeton, VITO y el Laboratorio de Análisis y Procesamiento de Imágenes de Satélite (LAPIS) de la Universidad Federal de Alagoas.

La primera sesión estuvo a cargo del equipo de NASA–ARSET que estaba conformado por la Dra. Ana Prados,  la Dra. Amita Mehta y la Dra. Erika Podest.  La presentación inicial la desarrolló la Dra. Prados, donde dio a conocer el enfoque del entrenamiento, el cual fue brindar las herramientas de satélites de teledetección para la gestión de los recursos hídricos, centrándose concretamente en los extremos hidrológicos con independencia de las dimensiones del país, ya que la información es esencial para todos y además los países de América Latina tienen una discapacidad en algún sector de la gestión de recursos hídricos.

Así mismo, la Dra. Prados presentó una visión general de los fundamentos de la teledetección y el proceso de identificación de los diferentes componentes del ciclo del agua, con un enfoque en las cantidades de agua dulce y la gestión del riesgo de desastres relacionados con el agua. De igual modo, se presentaron a los sensores más útiles en la gestión de los recursos hídricos y algunos de los portales de acceso a los datos. Los datos recogidos y generados a través de todas estas iniciativas de la NASA son de libre acceso, cualquier persona en el mundo puede acceder a ellas y utilizarlas, de esta manera es posible acceder a datos que nos permitan analizar diversos fenómenos ambientales (Figura 3).

Por la tarde, el Dr. Humberto Barbosa (LAPIS – UFAL) realizó la presentación sobre los mecanismos de difusión de la European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT) para la entrega en tiempo casi real de los datos y productos satelitales (Figura 4). Además, el Dr. Barbosa mostró las aplicaciones de la teleobservación para la gestión de las tierras secas en Brasil, donde empleó el Servicio EUMETCast Américas, el cual es una contribución de la EUMETSAT, cuyo objetivo es permitir una mejor propagación y aplicación de datos meteorológicos y ambientales aplicados a operaciones de soporte a la gestión y reducción de desastres naturales. La tecnología EUMETCast logró destacar en situaciones de desastres naturales debido a la difusión de datos observados de la atmósfera, de la superficie, metadatos y productos para diversos tipos de usuarios, en tiempo real en Europa. Mayor información se puede encontrar en la página web del LAPIS (http://www.lapismet.com).

La segunda sesión tuvo como temática a la estimación de la precipitación. Esta sesión fue desarrollada por la Dra. Amita Mehta (NASA – ARSET), quien explicó los fundamentos teóricos de sensoramiento teórico en la estimación de la precipitación, donde dio a conocer que a través del empleo de la teledetección activa de microondas, es decir, que el satélite tiene una fuente de energía y esta emite activamente la radiación electromagnética en la banda de microondas, permite obtener perfiles atmosféricos y las medidas reales de la cantidad de agua en la atmósfera. La cobertura mundial se logra por medio de la cooperación de agencias espaciales alrededor del mundo; de esta manera con el gran número de datos de los diferentes satélites es posible generar datos globales, los cuáles son calibrados con datos de pluviómetros de todo el mundo. Las primeras iniciativas se centraron en la recopilación de datos para los trópicos, a través de Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), esta misión lamentablemente no fue de cobertura global, sino se centró en las regiones tropicales. Actualmente, por medio de la misión Global Precipitation Measurement (GPM) se ha desarrollado un nuevo producto llamado Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM (IMERG), el cual está empezando a proporcionar una cobertura global con una gran resolución espacial y temporal (Figura 5).

La tercera sesión tuvo como temática la supervisión y predicción de inundaciones y estuvo a cargo de NASA – ARSET y la Universidad de Princeton. En primer lugar NASA – ARSET presentó una serie de herramientas que combinan datos de diversas fuentes, las cuales permiten que el usuario observe y analice acontecimientos históricos de precipitaciones e inundaciones. A continuación el Dr. Eric Wood de la Universidad de Princeton presentó sus novedosas plataformas para el análisis de inundaciones y la sequías denominadas African  Flood and Drought Monitor y Latin American Flood and Drought Monitor para  África y para América Latina y el Caribe respectivamente. Estos Monitores, que tienen una interfaz muy intuitiva, proporcionan datos derivados del sensoramiento remoto así como también datos obtenidos por medio de modelos. El Monitor también genera escenarios de pronóstico, por lo que tiene un potencial para la planificación, así como también permite realizar un análisis histórico y de esta manera comprender acontecimientos pasados. Los datos del Monitor son de libre acceso y se encuentran disponibles tanto para un análisis puntual como espacial (Figura 6).

Existe gran cantidad de datos de libre acceso, desde el los portales de la NASA o desde los distintos productos que generan las universidades del mundo como es el caso de la Universidad de Princeton, de esta manera la responsabilidad recae en el usuario de evaluar y analizar cuál de ellas son más adecuadas o son complementarias para sus áreas de estudio.

Una de las sesiones más esperadas fue la de teledetección por radar, donde se brindó una introducción básica en el uso de imágenes de radar de apertura sintética (SAR) hacia aplicaciones terrestres y se resaltó que los datos de radar pueden ser obtenidas el día y la noche, e independientemente de las condiciones meteorológicas o de la cubierta de nubes, que es la principal ventaja de radar sobre la teledetección óptica. Además, se dio una visión general de la tecnología SAR, su procesamiento y el tipo de aplicaciones e información que se pueden obtener de estas imágenes tales como la topografía, los humedales, la humedad del suelo, derrames de petróleo y la cobertura vegetal (Figura 7).

La estimación de la evapotranspiración mediante teledetección fue el tema de la cuarta sesión, a través de esta se dio a conocer lo complejo que resulta medir este proceso, incluso a escalas de campo. De forma remota los datos detectados pueden ser de gran utilidad en la obtención de indicadores espaciales de este importante proceso hidrológico. El dictado de esta sesión fue dirigido hacia el uso de los datos derivados del sensoramiento remoto como elementos de entrada en métodos establecidos de la estimación de la evapotranspiración. La parte práctica se desarrolló en torno a la generación de información necesaria para la gestión agrícola, para ello se usaron datos satelitales de precipitación. La segunda parte de la sesión continuó con la presentación de los portales que cuentan con información topográfica, tal es el caso de la misión Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), que en su versión 2014 posee una resolución de 30 metros.

El sexto día del entrenamiento inició con la visita a la represa de Itaipú Binacional, que es una iniciativa transnacional entre Brasil y Paraguay en su frontera sobre el río Paraná y es considerada la mayor hidroeléctrica del mundo en producción de energía. El tour por las instalaciones de Itaipú Binacional fue una experiencia fascinante. El diseño de las instalaciones de control y la distribución del sistema captó la atención de los participantes ya que estas han sido construidas de tal manera que la frontera pasa exactamente por la mitad de las habitaciones principales y donde se encuentran laborando personal de Paraguay y Brasil respectivamente (Figura 8).

El entrenamiento continuó con la sesión dirigida a la teledetección de nieve y hielo, donde en primer lugar NASA-ARSET presentó un panorama de los productos de nieve de la NASA y además mostró cual es el proceso a seguir para poder acceder a los datos del manto de nieve y del equivalente en agua de la nieve (snow water equivalence o SWE) de la NASA útiles para el monitoreo climático y la gestión de recursos hídricos. La parte práctica la dictó vía Skype el Dr. Eric Sproles, quien es investigador del Centro de Estudios Avanzados en Zonas Áridas (CEAZA) en Chile. La presentación del Dr. Sproles empleó la herramienta Solver de Microsoft Excel para solucionar un modelo hídrico.

El inicio de la séptima sesión contó con la presencia del Director General brasileño de Itaipú, Dr. Jorge Samek, quien comentó los avances científicos locales que son impulsados ​​por los centros instalados en el PTI y además expresó su interés y voluntad de continuar con este tipo de eventos. Así mismo, el Dr. Samek expresó su agradecimiento a los expertos que vienen desarrollando las actividades del entrenamiento, por su disposición para difundir sus conocimientos (Figura 9).

El desarrollo de esta sesión fue dirigida a la vigilancia de la sequía y estuvo a cargo del Dr. Herman Eerens del Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO) de Bélgica. El Dr. Eerens presentó una herramienta llamada SPIRITS y dio a conocer los procesos que se pueden realizar empleando esta, entre ellos: análisis de series temporales largas de sensoramiento remoto o derivados de él, además mostró que SPIRITS es capaz de calcular de manera muy eficiente tendencias a largo plazo de las series de tiempo, y medir las anomalías de la tendencia utilizando diferentes enfoques estadísticos (Figura 10).  

Las actividades del día terminaron con un tour por las instalaciones del PTI, donde se realizan actividades que propician el desarrollo institucional, científico, tecnológico y la innovación; la difusión del conocimiento, la capacitación profesional, y la generación de empresas, para  lo cual interactúan con entidades públicas y privadas, académicas y de investigación (Figura 11).

La última sesión se centró en la temática de la humedad del suelo, esta fue desarrollada por la Dra. Podest (NASA-ARSET), quien es una experta del Jet Propulsion Laboratory (JPL) en California (EEUU), uno de los 12 centros de la Nasa en EEUU. La sesión se centró en dar a conocer la misión Soil Moisture Active Passive (SMAP), la cual se encarga de monitorear la humedad de los suelos del planeta desde el enero del 2015. La Dra. Podest, quien es uno de los 50 científicos que participaron de las actividades de diseño, desarrollo y lanzamiento de la misión SMAP, explicó que el monitoreo que realiza SMAP es valioso ya que permite entender mejor el ciclo del agua y predecir con mayor precisión la producción agropecuaria y la identificación de áreas propensas a sequías, inundaciones y derrumbes. De igual manera, estas informaciones contribuirán a establecer áreas en riesgo a enfermedades transmitidas por mosquitos, como la malaria y la fiebre amarilla (Figura 12).

Por la tarde, la Dra. Podest presentó el Programa Global Learning and Observations to Benefit the Environment (GLOBE), que es un programa en colaboración con SMAP para implementar un protocolo para medir la humedad volumétrica del suelo, el objetivo de esta colaboración es creer interés en escuelas alrededor del mundo sobre la importancia de la humedad del suelo y potenciar SMAP con la validación de los datos obtenidos por satélite. Además se realizó una pequeña demostración de campo, explicando de manera general cual es el protocolo a seguir en la recolección de muestras para estudios de humedad de suelo (Figura 13).  

El entrenamiento internacional fue excelente y de muy alto nivel, desde los organizadores y cada uno de los expertos que desarrollaron las sesiones. Así mismo, ha generado un espacio para la interacción entre profesionales de distintas áreas de la ciencia pero todos interesados por los recursos hídricos. El entrenamiento ha brindado mucha información sobre la teledetección pero principalmente se ha enfocado en la parte técnica e interpretativa de los datos, que es uno de los principales limitantes de los usuarios. Así mismo presentó un gran abanico de herramientas de libre acceso. Definitivamente esta experiencia tendrá impacto en cada una las instituciones de los países participantes.

Agua-Andes agradece a la International Water Security Network (IWSN) y a UNESCO por auspiciar la participación de sus integrantes en el entrenamiento (Figura 14), a ITAIPU BINACIONAL por permitir que sus instalaciones sean un escenario de intercambio de conocimientos para representantes de América Latina y el Caribe.

La importancia del entrenamiento internacional se refleja en su cobertura por importantes instituciones a través de notas de prensa, las cuales puede consultar para mayores detalles:

  • CAZALAC:

http://www.cazalac.org/mwar_lac/index.php?id=111&L=1

  • UNESCO:

http://www.unesco.org/new/es/media-services/single-view/news/sensores_remotos_para_el_manejo_de_recursos_hidricos_en_am/#.V7rJQ_nhDIU

  • ITAIPÚ BINACIONAL:

http://jie.itaipu.gov.br/conte%C3%BAdo/capacita%C3%A7%C3%A3o-da-nasa-transforma-cih-em-polo-regional-de-conhecimento

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