Estudio de la estructura y funcionamiento de los ecosistemasmediante sensores remotos : desde una perspectiva global a un enfoque regional en Sudamérica

Los cambios en la cobertura y el uso del suelo transformaron una gran proporción de la superficie del planeta principalmente a través de la deforestación de bosques y el reemplazo de pastizales naturales. Este tipo de alteraciones llevaron a ecosistemas enteros al colapso, generaron pérdida de hábitat, extinción local de especies y en última instancia contribuyen al cambio global que afecta todos los aspectos de la biodiversidad en todos los niveles de organización. Reducir y revertir la tasa de pérdida de biodiversidad asociada a transformaciones estructurales y funcionales de los ecosistemas es un objetivo aceptado globalmente. Sin embargo aún no contamos con observaciones unificadas ni con un sistema de intercambio y entrega de datos de forma regular, con resolución temporal operativa y comparable que aporte información sobre los cambios en la biodiversidad a nivel global o regional. En esta tesis abordo la conexión entre los aspectos estructurales y funcionales de los ecosistemas y su vinculación con los cambios en el uso y cobertura del suelo. Analizo desde los patrones globales del funcionamiento ecosistémico en múltiples dimensiones hasta su vínculo con la estructura de la vegetación en dos eco-regiones contrastantes de Sudamérica que están experimentando cambios extraordinarios en el uso/cobertura del suelo: los Pastizales del Río de la Plata y los bosques secos del Chaco semiárido. Estudiando los atributos funcionales del ecosistema pudimos documentar y ampliar el entendimiento del estrecho vínculo de los cambios en el uso del suelo con el funcionamiento ecosistémico. A los cambios ya reportados en la magnitud y estacionalidad en las ganancias de carbono agregamos cambios en la mayoría de los atributos funcionales del ecosistema. Así encontramos diferencias en el máximo, la fenología y las tasas de brotado (Media-NDVI: -27.9% - 8.07%; DE-NDVI: 87.9 %; fMax-NDVI: -49.8% - 8.06 %; TBr-NDVI: 156.8%). Estos cambios funcionales generan diferencias entre la dinámica de los procesos naturales y los gobernados por las transformaciones del ecosistema pudiendo desencadenar desacoples entre la disponibilidad y demanda de materia y energía en el ecosistema. Además los cambios en el uso del suelo generan una homogenización en el funcionamiento que podría atentar contra la diversidad y resiliencia de los ecosistemas naturales. Si bien ha habido innumerables avances, el monitoreo de los ecosistemas de forma consistente, extensiva y frecuente sigue siendo una cuenta pendiente en la región. Los numerosos trabajos y esfuerzos realizados de forma aislada y en situaciones reducidas espacial o temporalmente son susceptibles de ser integrados en programas de monitoreo basados en sensores remotos. La creciente disponibilidad y acceso a datos provistos por plataformas satelitales y a plataformas de geoprocesamiento alimenta la expectativa de generar sistemas de monitoreo operativos extensivos en el espacio y de actualización constante. En este sentido la caracterización del uso/cobertura del suelo integrada con las variables y atributos funcionales del ecosistema permite modelar la provisión de servicios de forma espacialmente explicita y continua en el tiempo. Esta información permite entender la distribución de perjuicios y beneficios entre los diferentes actores de los sistemas socio-ecológicos y así planificar el uso del territorio de forma más justa. Conocer los impactos pasados y los escenarios futuros basándose en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas genera datos clave para la toma de decisiones informadas y la evaluación de los compromisos que se generan al intervenir o no sobre los ecosistemas naturales.

Doctorado en Ciencias Agropecuarias

171 p. : tbls., grafs., mapas