Uso de imágenes satelitales en el estudio integral del ecosistema páramo en los Andes ecuatorianos

Ministery of the Environment of Ecuador for issuing the research permit (N.017-2019-IC-FLO-FAU-DNB/ MAE)

El páramo andino tiene un gran potencial de captura de carbono orgánico del suelo (SOC) permitiendo almacenar CO2 atmosférico. Además, dispone de una elevada capacidad de retención y acumulación del agua con un gran número de lagos, proporcionando servicios ecosistémicos de regulación hídrica esenciales. Esta tesis se centró en el estudio integral del páramo andino (suelo y agua) en la zona centro del Ecuador. En el suelo, se estudiaron los indicadores del secuestro de SOC (derivados de imágenes Sentinel-2 (S2), Landsat 8 (L8), modelos digitales de elevación, geológicos, y climáticos) que permitan explicar su dinámica, así como caracterizar el ecosistema. Posteriormente, los indicadores permitieron calibrar un modelo de predicción de SOC del ecosistema de estudio con mínima incertidumbre, mediante Machine Learning Regresión Algorithms (MLRA). Con respecto al estudio del agua, se realizó un análisis de los cambios espacio temporales en tres lagunas con diferentes estados de eutrofización. Se evaluó el proceso de corrección atmosférica Case 2 Regional CoastColour (C2RCC) en sus tres versiones C2RCC, C2X y C2X-COMPLEX con datos in situ. Los productos automáticos derivados de los procesos (Total Suspended Matter Concentration (TSM), Chlorophyll-a (CHL), la profundidad a la que se absorbe el 90% de la luz que incide en la superficie del agua (Kd_Z90max)) permitieron monitorear el estado de eutrofización de los lagos, así como los cambios producidos entre los años 2017 y 2022. Los resultados del estudio de SOC y agua fueron respaldados mediante la validación con datos de monitoreos de campo. Como resultados del estudio de la dinámica de SOC en el páramo Altoandino se logró calibrar un primer modelo mediante 500 puntos de monitoreo in situ en unidades de SOC % y SOC en Mg/ha, en el perfil 0-30 cm bajo suelo (Artículo 1). Se obtuvo un R2 de 0.82 y RMSE de 1.72% para el SOC expresado en peso % y un R2 de 0.77 con un RMSE de 25.8 Mg/ha para el modelo en unidades de Mg/ha. Mediante el uso imágenes de S2, además del perfil 0-30 cm, se estudió al perfil 30-60 cm bajo suelo (Artículo 2). En el perfil de suelo de 0 a 30 cm, el modelo logrado obtuvo un R2 de 0.85 (SOC%) y un R2 de 0.79 (SOC Mg/ha). En el perfil de suelo de 30 a 60 cm, un R2 de 0.86 (SOC%) y un R2 de 0.79 (SOC Mg/ha). En cuanto al estudio del agua (Artículo 3), C2X-COMPLEX fue identificado como una opción adecuada para estudiar masas de agua con una composición compleja mientras que C2RCC fue adecuado para lagunas con alta transparencia. La laguna Yambo, mostró valores de concentración de CHL de 79.6 ± 5 mg/m3, y su dinámica ha cambiado entre estado eutrófico a hipereutrófico. Colta, reveló cambios de eutrofización del estado oligotrófico a mesotrófico. Finalmente, las lagunas de Atillo, con valores de 0.16 ± 0,1 mg/m3, fueron oligotróficas e incluso ultraoligotróficas y se mantuvieron estables en los últimos años.

Applying new methodologies based on remote sensing and environmental modeling to assessment the eutrophication state of lakes and lakes in the Inter-Andean region of Ecuador (IDIPI-336) Project, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador

European Research Council (ERC) under the ERC-2022-COG FLEXINEL project (grant agreement 101086622)

European Research Council (ERC) under the ERC-2021-STG PHOTOFLUX project (grant agreement 101041768)

European Research Council (ERC) under the ERC-2017-STG SENTIFLEX project (Grant Agreement 755617)

Los Sistemas Lacustres del centro del Ecuador como fuente o sumideros de dióxido de carbono como determinante para su conservación (IDIPI-234) Project, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador

Soil Organic Carbon Evaluation and Sequestration in Ecuadorian Páramo Ecosystems" (SOCEPE) project, National University of Chimborazo, Ecuador.

Secretariat of Higher Education, Science, Technology and Innovation (SENESCYT), Ecuador

13 - Acció per al Clima

14 - Vida Submarina

15 - Vida d'Ecosistemes Terrestres