Translated by: Isabel Zetina 

El 2 de febrero de 2020 celebramos el Día Mundial de los Humedales para concienciar al mundo sobre el papel vital de los humedales para las personas y nuestro planeta. La edición de este año destaca la conexión entre el agua, los humedales y la vida.

Los humedales son zonas de transición, inundadas de forma permanente o estacional, que conectan la tierra y el agua y albergan especies acuáticas y terrestres. Los humedales continentales incluyen lagos y ríos, acuíferos subterráneos, pantanos y marismas, praderas húmedas, turberas, llanuras aluviales y oasis, incluidos otros humedales artificiales como arrozales, salinas y estanques agrícolas. Los humedales costeros incluyen estuarios, deltas y marismas, manglares y zonas marinas costeras, así como arrecifes de coral (Fig. 1).

Los humedales son ecosistemas únicos que albergan abundante biodiversidad, garantizan la disponibilidad de agua dulce, desempeñan un papel esencial en la producción de alimentos, prestan servicios ecosistémicos esenciales y ayudan a regular el clima mundial. A pesar de su relevancia, la superficie cubierta por humedales naturales disminuyó aproximadamente un 35% entre 1970 y 2015, una tasa tres veces superior a la tasa de pérdida de bosques (Gardner y Finlayson, 2018). El cambio medioambiental global y las actividades antropogénicas, como la expansión de las tierras agrícolas, el drenaje, los asentamientos ilegales y la sobrepesca, son los principales impulsores de la degradación de los humedales y, por tanto, representan una amenaza para el equilibrio del planeta.

Los datos de observación de la Tierra (OT) se han utilizado como herramienta estratégica para proporcionar información clave para el inventario, la evaluación y el seguimiento de los humedales. Con los datos OT  podemos superar algunas de las dificultades en la adquisición de datos, lo que representa una oportunidad para avanzar más rápidamente hacia la restauración y conservación de los humedales. Por ejemplo, iniciativas como el proyecto GlobWetland Africa, MedWet, la comunidad Geowetlands, el servicio de observación de humedales por satélite (SWOS Service), el proyecto Diars, el proyecto HiWET y el proyecto RhoMéO están a la vanguardia en el desarrollo y suministro de herramientas, flujos de trabajo y conjuntos de datos para el seguimiento, el análisis y la modelización a escala mundial, regional y local.

La observación por satélite apoya la gestión sostenible de los humedales mediante datos que, en combinación con programas informáticos de análisis, pueden utilizarse para realizar la delimitación de los humedales, la gestión de la extensión de agua, la clasificación de los cambios en el uso y la cubierta del suelo y los parámetros de calidad del agua. En los siguientes subcapítulos se describirán brevemente estas prácticas.

Delimitación de humedales

Establecer los límites de un humedal y observar los cambios estacionales es esencial para monitorear este ecosistema. Se han utilizado muchos enfoques para determinar la extensión de los humedales con la ayuda de datos sobre biodiversidad, ríos y cuencas hidrográficas, acuíferos y masas de agua subterránea (Malak y Espinosa, 2016), y dinámica de la humedad del suelo (Globwetland Africa, "Wetland Inventory") (Fig. 2).

El mapeo de los humedales se ve dificultado por una serie de circunstancias. La más importante es la falta de una característica única que permita distinguir los humedales de otras superficies terrestres. Además, los humedales muestran una gran dinámica en cuanto a las condiciones de humedad y vegetación, tanto en términos de extensión temporal como espacial (Gallant, 2015). Los enfoques de teledetección para delimitar los humedales se utilizan para apoyar los inventarios. Para realizar inventarios más precisos, es necesario tener en cuenta la validación sobre el terreno y los conocimientos locales, especialmente en el caso de entornos complejos con diferentes tipos de humedales.

Extensión de las aguas de la superficie

Las variaciones anuales de la extensión de las aguas superficiales de los humedales ayudan a identificar las regiones permanentes y estacionalmente inundadas, así como a monitorear la dinámica de la retención de agua (Wolf, 2011) (Fig. 3). Un análisis de la extensión de las aguas de la superficie permite evaluar cómo afectan los cambios en los regímenes hídricos al ecosistema general del humedal, así como su capacidad para almacenar temporalmente las aguas  durante los episodios de escorrentía elevada. Este servicio ecosistémico que prestan los humedales es especialmente importante en zonas muy urbanizadas que tienen más probabilidades de sufrir inundaciones que pueden dañar las infraestructuras y el hábitat en las aguas. Dado que el cambio en la extensión de los ecosistemas relacionados con el agua a lo largo del tiempo es un indicador del ODS 6 (6.6.1), es de suma importancia supervisar e informar sobre la extensión de los humedales.

Para un análisis exhaustivo de la evolución de la extensión de agua a lo largo del tiempo, suele ser necesario construir un modelo hidrológico de la cuenca o cuencas que incluyen el humedal (Kittel et al., 2018). La modelización de los procesos hidrológicos en las cuencas hidrográficas es compleja y requiere datos procedentes de distintas fuentes: bases de datos públicas y privadas (como la temperatura, el uso y la demanda de agua), observación por satélite (como la cubierta terrestre, el modelo digital de elevación [MDE], el índice de vegetación, el agua nieve, etc.) y datos locales en caso necesario (como los datos de descarga).

Clasificación del uso y la cubierta del suelo

La información sobre los cambios en el uso y la cubierta del suelo a lo largo del tiempo ayuda a supervisar cómo afectan las actividades antropogénicas y los fenómenos naturales a la dinámica y la integridad de los humedales. Estos productos sobre el uso y la cubierta del suelo ayudan a identificar la expansión de la agricultura y los asentamientos humanos sobre estas zonas, así como los efectos de las sequías graves que pueden causar una fragmentación del humedal. Otras influencias de las actividades humanas en la biodiversidad, la calidad del agua y la extensión de los humedales señaladas por Meng y Dong (2019) incluyen el desarrollo de la acuicultura, el turismo y la sustitución por humedales construidos (Fig. 4).

Calidad del agua

La información sobre los parámetros de calidad del agua, como las concentraciones de clorofila-a, el total de sedimentos en suspensión o las materias orgánicas disueltas, permite hacer un seguimiento de la contaminación del ecosistema del humedal, en particular de la eutrofización de la masa de agua debida al exceso de nutrientes (Fig. 5). Las fuentes de contaminación más comunes son los vertidos de aguas residuales urbanas e industriales, los productos agroquímicos, los pesticidas y las actividades mineras. También pueden estimarse y controlarse los cambios en los sedimentos en suspensión debidos a la deforestación y la erosión del suelo.

Numerosos esfuerzos en curso por parte de proveedores de servicios de tecnología espacial, portales de datos y programas informáticos para analizar los datos contribuyen a crear un conjunto de herramientas disponibles para mapear y supervisar los humedales. La tabla siguiente ofrece una visión general de las fuentes de datos, indicadores / parámetros y proyectos de referencia pertinentes que proporcionan dichos servicios.

Vegetación

La teledetección ayuda a determinar importantes parámetros biofísicos de la vegetación, como el índice de área foliar (siglas LAI en inglés) y la biomasa aérea. El LAI se define como el área total unilateral de hojas que cubren una unidad de superficie del suelo y está fuertemente correlacionado con la biomasa vegetal (Belgian Earth Observation, "HIWET: Using satellite images for wetland vegetation monitoring"). Por lo tanto, el LAI puede utilizarse como indicador para supervisar el estado de la vegetación de los humedales. Se pueden elaborar mapas del IAF a partir de imágenes PROBA-V (proyecto HiWE). Estos mapas presentan una distribución espacial y temporal elevada de los parámetros de vegetación (como el NDVI) y proporcionan información útil sobre el estado del funcionamiento y la dinámica del ecosistema.

Especies vegetales invasoras

Las especies exóticas invasoras son aquellas introducidas, accidental o intencionadamente, fuera de su área geográfica natural y que pueden poner en peligro el ecosistema local. A menudo se introducen como resultado del movimiento de personas y mercancías, por ejemplo a través del transporte marítimo, los envíos de productos de madera portadores de insectos o el transporte de plantas ornamentales a nuevas zonas (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, "Especies exóticas invasoras").

Las especies exóticas invasoras pueden representar una amenaza para la biodiversidad de los humedales. Kumar (2018) desarrolló un estudio exploratorio sobre plantas exóticas en los humedales de Kuttadan Kole, en la India. El estudio reveló que el 46% de las especies vegetales son alóctonas. Estas especies amenazan la biodiversidad del ecosistema al eliminar las especies nativas, ocupar su espacio y consumir los nutrientes disponibles.

La tecnología de teledetección ofrece una vía prometedora para aumentar el nivel de observación de las invasiones biológicas (proyecto Diars). Junto con los datos de campo, las tecnologías espaciales (imágenes hiperespectrales, imágenes LiDAR) ayudan a demostrar y caracterizar mejor la distribución y el impacto de las especies invasoras en los ecosistemas. Además, pueden impulsar las medidas de gestión para la mitigación apoyando el seguimiento, la predicción de la propagación y la evaluación del riesgo de las especies vegetales invasoras.

Numerosos esfuerzos en curso por parte de proveedores de servicios de tecnología espacial, portales de datos y programas informáticos para analizar los datos contribuyen a crear un conjunto de herramientas disponibles para mapear y supervisar los humedales. La siguiente tabla ofrece una visión general de las fuentes de datos, indicadores / parámetros y proyectos de referencia relevantes que proporcionan dichos servicios.

La teledetección ha demostrado ser una herramienta valiosa para mapear y supervisar los humedales. Contribuye significativamente a la protección de estos complejos ecosistemas. El uso de la teledetección permite mapear grandes áreas reduciendo los costos. Además, permite compensar la falta de datos locales, que puede ser un problema importante, especialmente en los países en vías de desarrollo. Aprovechar la ventaja de los datos abiertos y utilizar programas informáticos, tutoriales y herramientas de libre acceso puede ayudar a diversos grupos de interesados a afrontar sus retos cotidianos y preservar los humedales, un ecosistema precioso tanto para las personas como para el planeta Tierra.