Restauración y Monitoreo Remoto de un Humedal
en Parque
Patagonia, Santa Cruz, Argentina
Luciano La Sala, Emanuel Galetto, Román Mosqueira
Contexto
Los humedales de la estepa patagónica constituyen ambientes clave para la biodiversidad y el funcionamiento ecológico del paisaje, al concentrar agua superficial, sostener una elevada productividad vegetal y proveer hábitat para numerosas especies de fauna nativa. Históricamente, muchos de estos ambientes fueron modificados para favorecer actividades ganaderas mediante canalizaciones, profundización de cauces y bloqueo de canales, produciendo alteraciones en la dinámica natural del agua.
La restauración de humedales en Parque Patagonia se lleva a cabo mediante dos tipos principales de intervenciones. En algunos casos, se busca restablecer el flujo natural del agua mediante la canalización de vertientes y la remoción de vegetación que obstruye su paso. Estas acciones permiten que el agua recorra nuevamente los cañadones, favoreciendo la formación y expansión de mallines, lagunas y crecimiento de vegetación asociada. En otros casos, las vertientes fueron históricamente profundizadas para concentrar el flujo de agua en cauces más definidos, reduciendo la inundación de las áreas circundantes. Como consecuencia, amplios sectores del humedal perdieron humedad superficial y experimentaron procesos de degradación de la vegetación. En estos sitios, las acciones de restauración buscan recuperar la dinámica hidrológica original y restablecer las condiciones necesarias para la recuperación del ecosistema.
En Parque Patagonia se están implementando acciones de restauración orientadas a recuperar el funcionamiento hidrológico de vertientes y humedales degradados. Estas intervenciones buscan restablecer la disponibilidad y permanencia del agua superficial, favorecer la recuperación de la vegetación asociada y promover condiciones adecuadas para la fauna característica de estos ambientes.
La teledetección mediante sensores satelitales constituye una herramienta particularmente útil para evaluar la efectividad de estas acciones, ya que permite monitorear cambios en la cobertura vegetal y en la dinámica hídrica a lo largo del tiempo, de manera objetiva, repetible y a escala de paisaje. En este informe se presentan los resultados del monitoreo remoto realizado en un humedal de Cañadón Caracoles para evaluar su respuesta temprana a las intervenciones de restauración.
Enfoque Metodológico
La teledetección remota constituye una de las herramientas más utilizadas a nivel mundial para el monitoreo ambiental, permitiendo evaluar cambios en la vegetación, el agua superficial y otros componentes de los ecosistemas mediante imágenes satelitales obtenidas de forma sistemática y estandarizada. Su aplicación es particularmente valiosa en áreas extensas o de difícil acceso, donde los relevamientos de campo continuos resultan complejos o costosos. Si bien las observaciones de campo siguen siendo fundamentales para interpretar los procesos ecológicos subyacentes, el monitoreo satelital permite complementar dicha información mediante mediciones objetivas, repetibles y comparables en el tiempo, facilitando la evaluación de los resultados de restauración a escala de paisaje.
El área analizada total fue de 47 ha. Se utilizaron datos de la misión Sentinel-2 provistos por la Agencia Espacial Europea (ESA), con una resolución espacial de 10 metros. Mediante el procesamiento de imágenes satelitales se compararon condiciones previas (2016–2022) y posteriores (2023–2026) a la ejecución de medidas de restauración del humedal. La extensión temporal analizada fue de siete años para el período pre-intervención y de tres años y medio para el período post-intervención, analizándose un total de 163 imágenes para el primer período y 132 para el segundo.
Se analizaron dos variables ecológicas clave: (a) cobertura y vigor de la vegetación y (b) presencia y permanencia de agua superficial. Debido a las condiciones climáticas frecuentes del área de estudio y su efecto negativo sobre los sensores satelitales, se aplicaron dos filtros secuenciales de calidad sobre la serie temporal de imágenes para asegurar la consistencia de los análisis. En un primer paso se excluyeron mosaicos con más del 80% de cobertura nubosa y, posteriormente, se identificaron y enmascararon píxeles afectados por nubes, sombras y nieve, mejorando así la calidad general de la información utilizada.
Como indicadores de restauración temprana se utilizaron el Índice de Vegetación Mejorado (EVI) y el Índice Diferencial de Agua Normalizado Modificado (MNDWI). El EVI puede utilizarse para cuantificar el vigor (densidad y actividad fotosintética) de la vegetación y presenta ventajas frente al índice más clásico, NDVI, en ambientes con alta influencia del suelo y variabilidad hídrica, al reducir efectos atmosféricos y problemas de saturación.
El EVI fue estimado a partir de:
\[ \small EVI = 2.5 \times \frac{B8 - B4} {B8 + 6 \times B4 - 7.5 \times B2 + 1} \]
donde B2, B4 y B8 corresponden a las bandas del azul, rojo, e infrarrojo cercano, respectivamente.
El MNDWI es fundamental para estudios de inundaciones y monitoreo de recursos hídricos, detectando tanto agua estancada como en movimiento. Los valores positivos altos indican agua, mientras que los valores negativos representan suelo, vegetación o zonas construidas.
El MNDWI fue estimado a partir de:
\[ \small MNDWI = \frac{B3-B11} {B3+B11} \]
donde B3 y B11 corresponden a las bandas del verde e infrarrojo de onda corta (SWIR), respectivamente.
Se realizaron múltiples análisis destinados a caracterizar los cambios en la vegetación y la dinámica hídrica del humedal, antes y después de las intervenciones de restauración.
Para la vegetación, se estimaron indicadores de cobertura, vigor y cambio espacial, incluyendo mapas continuos, clasificaciones de áreas vegetadas, estimaciones de superficie, magnitud de los cambios observados y distribuciones de frecuencia. Para el componente hídrico se generaron mapas de frecuencia de detección de agua, estimaciones de superficie con agua persistente, así como métricas de ganancia, pérdida y cambio neto de áreas inundadas entre períodos.
En total se generaron más de 20 productos analíticos. En el presente informe se presentan únicamente los resultados considerados más relevantes para evaluar la respuesta temprana a las acciones de restauración, quedando el resto de los productos disponibles para consulta.
Resultados Principales
El humedal analizado tiene una superficie total de 47 ha. Los
análisis espaciales se enfocaron en dos componentes clave del
ecosistema: disponibilidad de agua superficial y cobertura vegetal. Los
resultados pueden asimismo visualizarse ingresando a la siguiente
app:
https://eco-epidemiology.projects.earthengine.app/view/humedal-caracoles
Agua superficial
La superficie con agua persistente aumentó de 9,0 ha antes de la intervención a 12,1 ha luego de la misma, lo que representa una ganancia neta de 3,1 ha (+6,5%). Sólo 0,24 ha perdieron esta condición.
Vegetación
La superficie clasificada como vegetada disminuyó de 40,4 ha a 38,2 ha entre períodos (−2,3 ha; −5,6%). No obstante, este resultado no implica una disminución uniforme de la vegetación en todo el humedal. El análisis del cambio en EVI reveló sectores con respuestas contrastantes, incluyendo 10,2 ha con aumentos relevantes de vegetación (ΔEVI > 0,03), 19,5 ha con disminuciones relevantes (ΔEVI < −0,03) y 17,3 ha con cambios de baja magnitud (Tabla 1).
Tabla 1. Resultados Principales
| Indicador | Pre-intervención | Post-intervención | Cambio |
|---|---|---|---|
| Superficie analizada (ha) | 47,0 ha | 47,0 ha | — |
| Área vegetada (ha) | 40,4 ha | 38,2 ha | -2,3 ha (-5,6%) |
| Agua persistente (ha) | 9,1 ha | 12,1 ha | +3,0 ha (+33%) |
| Área con incremento relevante de EVI (ha) | — | 10,2 ha | ΔEVI > 0,03 |
| Área con disminución relevante de EVI (ha) | — | 19,5 ha | ΔEVI < -0,03 |
| Área con cambio de baja magnitud (ha) | — | 17,3 ha | -0,03 ≤ ΔEVI ≤ 0,03 |
Interpretación
Los análisis presentan evidencia consistente con una respuesta hidrológica positiva y señales tempranas de recuperación ecológica del humedal. Los patrones observados son compatibles con una trayectoria temprana de recuperación ecológica.
Inicialmente, las intervenciones hidrológicas pueden generar una reorganización espacial del régimen de inundación, con aumento de área con agua somera o con alto contenido de sedimentos. Estas condiciones no siempre son detectadas como “agua abierta” por sensores remotos, pero es de esperar que el monitoreo continuo del sistema permita detectar cambios más notables en análisis futuros.
Durante el primer periodo de restauración, la densidad de vegetación puede disminuir temporalmente debido a cambios en los patrones de inundación, para expandirse en etapas posteriores. Por lo tanto, en humedales en restauración, los incrementos de área inundada o saturación hídrica pueden reducir temporalmente la señal espectral asociada a vegetación terrestre previamente existente, aun cuando estos cambios representen una recuperación funcional del sistema.
En el humedal analizado, parte de la disminución observada en el EVI podría estar asociada a cambios hidrológicos que incrementaron la presencia de agua superficial o de ambientes temporalmente inundados, reduciendo la señal espectral de vegetación terrestre o hidrófila previamente existente. El presente análisis reveló más área con disminución que con aumento del EVI, pero gran parte del área permaneció relativamente estable, lo cual podría explicarse por el fenómeno antes mencionado.
Además de la superficie afectada, la magnitud de los cambios observados fue variable. En las áreas con incremento relevante de vegetación, el aumento medio del EVI fue de 0,065 unidades (mediana: 0,057), con valores entre 0,030 y 0,180. Por otro lado, las áreas con disminución relevante registraron una caída media de 0,092 unidades (mediana: 0,079), con valores entre -0.335 y -0.030.
Aunque la teledetección muestra cambios mixtos en esta etapa inicial, los resultados son compatibles con una fase temprana de recuperación. Asimismo, las observaciones de campo sugieren un aumento en la acumulación de agua y en la cobertura vegetal de algunos sectores, lo que refuerza la hipótesis de que el sistema está respondiendo a las acciones de restauración implementadas. En este contexto, para los próximos años de monitoreo se espera:
🌿 La consolidación de señales positivas más claras, incluyendo nuevas áreas con vegetación hidrófila.
💧 Un aumento en el área ocupada por agua superficial, así como mayor tiempo de permanencia a lo largo del año.
Conclusión
A tres años de iniciadas las intervenciones, los análisis basados en teledetección remota evidencian una respuesta hidrológica positiva, reflejada en el aumento de la superficie con agua persistente, así como cambios espaciales en la vegetación compatibles con una fase temprana de recuperación del humedal. Los resultados respaldan la continuidad del monitoreo para evaluar la consolidación de estos procesos durante los próximos años.
Apéndice
Figura 1. Mapa mostrando la distribución espacial del cambio en el Índice de Vegetación Mejorado (ΔEVI) entre los períodos pre- y post-intervención. Los tonos verdes indican incrementos en la cobertura o vigor de la vegetación, mientras que los tonos rojos representan disminuciones relativas del índice.
Figura 2. Áreas con aumento relevante de vegetación entre los períodos pre- y post-intervención. Los sectores resaltados corresponden a píxeles que registraron un incremento del Índice de Vegetación Mejorado (EVI) superior a 0,03 unidades, indicando una respuesta positiva de la vegetación compatible con procesos tempranos de recuperación ecológica.
Figura 3. Distribución espacial del agua persistente durante los períodos pre-intervención (superior) y post-intervención (inferior) en el humedal de Cañadón Caracoles. Se consideró agua persistente a aquella detectada en al menos el 60% de las imágenes satelitales válidas de cada período. La comparación entre ambos mapas permite visualizar los cambios en la extensión y permanencia del agua superficial tras las intervenciones de restauración.
Figura 4. Áreas que adquirieron condición de agua persistente entre los períodos pre- y post-intervención. Los sectores resaltados corresponden a áreas donde el agua fue detectada en al menos el 60% de las imágenes satelitales válidas durante el período post-intervención, pero no durante el período pre-intervención. Estas áreas representan la expansión neta de ambientes inundados asociada a las acciones de restauración implementadas.