La caracterización de la heterogeneidad espacial de los ecosistemas: el uso de atributos funcionales derivados de datos espectrales | Using functional classifications from remote sensing data for assessing ecosystem spatial heterogeneity

El uso de la teledetección para la clasificación de ecosistemas sigue fundamentándose mayoritariamente en atributos puramente estructurales, obviando a menudo propiedades funcionales clave relacionadas con los flujos de materia y energía. Aquí mostramos la utilidad de clasificaciones basadas en variables funcionales para la caracterización de ecosistemas mediante el análisis del Índice diferencial de Vegetación Normalizado, el albedo y la temperatura superficial estimados a partir de datos de teledetección. Como ejemplo mostramos clasificaciones funcionales en Cabo de Gata y Doñana, dos regiones mediterráneas de gran interés para la conservación sometidas a condiciones ambientales bien distintas. Ambas regiones mostraron una distribución espacial de clases funcionales compleja y sólo en parte asociada a propiedades morfogenéticas y fisonómicas del paisaje. Diferenciamos 10 clases funcionales en Cabo de Gata de las cuales sólo dos mostraron una alta correspondencia con unidades específicas de vegetación, mientras que las distintas unidades de litorrelieve analizadas incluyeron varias clases funcionales. En Doñana, de ocho clases funcionales dos estuvieron fuertemente asociadas a unidades morfogenéticas del Parque Nacional, mientras que la interacción entre geomorfología e intensidad de uso explicó la distribución de otras cuatro clases funcionales. Sugerimos que las clasificaciones funcionales mediante teledetección son un elemento clave para el análisis y gestión de los ecosistemas y un complemento único al reconocimiento de unidades estructurales.

Most remote sensing approaches to ecosystem classification continue to rely on structural attributes like vegetation physiognomy and landform, failing to incorporate key functional properties of energy and matter exchange. Here we show an application of functional classifications for ecosystem characterization using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), albedo and surface temperature as estimated from remote sensing data. We illustrate the development of ecosystem functional classifications in Cabo de Gata and Doñana, two Mediterranean regions of high conservation concern under different environmental conditions. Both regions displayed a complex spatial pattern in functional class distributions only partly related to vegetation structure and landform. We identified 10 ecosystem functional classes in Cabo de Gata, with only two closely associated to specific vegetation units. In addition, seven different landform units present in the region included a variety of ecosystem classes. Out of eight different functional classes recognized in Doñana, only two were closely associated to particular landform units within the highest protected area, whereas a combination of landform and land use intensity explained the distribution of other four functional classes. We propose that ecosystem functional classifications based on remote sensing data are of key importance for ecosystem characterization and management, therefore complementing more traditional approaches solely based on structural attributes.

Programa Doñana 2005 (Ministerio de Medio Ambiente y Agencia del Agua de la Junta de Andalucía), Proyecto “Desarrollo rural y sostenibilidad ambiental: diseño y ejecución de programas de seguimiento” (Junta de Andalucía) y Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía #01288.