Detección de deslizamientos de ladera mediante imágenes Landsat TM: el impacto de estos disturbios sobre los bosques subtropicales del noroeste de Argentina

L. Paolini

Description

Resumen
La teledetección aplicada a estudios medioambientales ha demostrado ser de gran utilidad para identificar, cartografiar y analizar la dinámica espacial y temporal de los ecosistemas. En el caso particular de los disturbios naturales como incendios y deslizamientos de ladera, la teledetección ayudará a evaluar su impacto a escala temporal y espacial amplias. Utilizando imágenes Landsat TM de los años 1986 y 2001 detectamos deslizamientos de ladera ocurridos en los bosques subtropicales del noroeste de Argentina, y evaluamos su impacto sobre las comunidades naturales. Mediante clasificaciones supervisadas se diferenciaron los deslizamientos de ladera del resto de las unidades del terreno, con una precisión general de 91% en la imagen de 1986 y 89% en la imagen de 2001. En base a estas clasificaciones determinamos el cambio en el tiempo del área de bosque afectada por los deslizamientos de ladera en el año 1986 y en el año 2001. Los estudios sobre deslizamientos de ladera basados en teledetección pueden aportar nuevos conocimientos en cuanto a la dinámica de este tipo de disturbio, su impacto en los bosques del noroeste argentino y su relación con los cambios climáticos (principalmente aumento de precipitaciones) registrados para la zona.
Abstract
Remote sensing technics applied to environmental studies has been used succesfully to identified, mapping and analizyng the spatial and temporal ecosystem dinamics. In studies of natural disturbances, such fires and landslides, the remote sensing approach can be used to asses the impact of these disturbances at broad spatial and temporal scale. Using 1986 and 2001 Landsat TM images we detected landslides accured on norwest Argentina subtropical forests, and we evaluated their impact on natural communities. Using supervised classifications, we diferenciated landslides from others land cover units with an overall accuracy of 91% in the 1986 image and 89% in the 2001 image. Landslides studies based on remote sensing technics can help to a better understanding of this kind of disturbance, in terms of their impact on the subtropical forests and their relationship with the climate change (specially precipitation) registered in the zone.

Sujets

• Clasificación
• Deslizamiento
• Noroeste argentino
• Yungas
• Landslide

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• Publié le: 01 janvier 2002
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Extrait

Revista de Teledetección. 2002. 18: 21-27.
Detección de deslizamientos de ladera mediante
imágenes Landsat TM: el impacto de estos disturbios
sobre los bosques subtropicales del noroeste de
Argentina
1 2 2L. Paolini , J. A. Sobrino y J. C. Jiménez-Muñoz
1Laboratorio de Investigaciones Ecológicas de las Yungas, Universidad Nacional de Tucumán,
2CC34 (4107), Yerba Buena, Argentina. Unidad de Cambio Global, Departamento de Termodinámica,
Universidad de Valencia, Burjassot, 46100, España.
RESUMEN ABSTRACT
La teledetección aplicada a estudios medioambien- Remote sensing technics applied to environmental
tales ha demostrado ser de gran utilidad para identifi- studies has been used succesfully to identified, map-
car, cartografiar y analizar la dinámica espacial y tem- ping and analizyng the spatial and temporal ecosys-
poral de los ecosistemas. En el caso particular de los tem dinamics. In studies of natural disturbances, such
disturbios naturales como incendios y deslizamientos fires and landslides, the remote sensing approach can
de ladera, la teledetección ayudará a evaluar su impac- be used to asses the impact of these disturbances at
to a escala temporal y espacial amplias. Utilizando broad spatial and temporal scale. Using 1986 and
imágenes Landsat TM de los años 1986 y 2001 detec- 2001 Landsat TM images we detected landslides
tamos deslizamientos de ladera ocurridos en los bos- accured on norwest Argentina subtropical forests, and
ques subtropicales del noroeste de Argentina, y eva- we evaluated their impact on natural communities.
luamos su impacto sobre las comunidades naturales. Using supervised classifications, we diferenciated
Mediante clasificaciones supervisadas se diferencia- landslides from others land cover units with an ove-
ron los deslizamientos de ladera del resto de las uni- rall accuracy of 91% in the 1986 image and 89% in
dades del terreno, con una precisión general de 91% the 2001 image. Landslides studies based on remote
en la imagen de 1986 y 89% en la imagen de 2001. En sensing technics can help to a better understanding of
base a estas clasificaciones determinamos el cambio this kind of disturbance, in terms of their impact on
en el tiempo del área de bosque afectada por los des- the subtropical forests and their relationship with the
lizamientos de ladera en el año 1986 y en el año 2001. climate change (specially precipitation) registered in
Los estudios sobre deslizamientos de ladera basados the zone.
en teledetección pueden aportar nuevos conocimien-
tos en cuanto a la dinámica de este tipo de disturbio,
su impacto en los bosques del noroeste argentino y su
relación con los cambios climáticos (principalmente
aumento de precipitaciones) registrados para la zona.
PALABRAS CLAVE: clasificación, deslizamientos, KEY WORDS: landslides, Landsat TM, classifica-
Landsat TM, noroeste argentino, Yungas. tions.
ra temporal (desde 1982 hasta 2001), permiten iden-INTRODUCCIÓN
tificar alteraciones ambientales relativamente pe-
La teledetección se ha convertido es una herra- queñas, evaluar sus efectos a escala regional y de-
mienta de gran utilidad para realizar estudios terminar tasas de cambio durante las últimas dos
ambientales a escala espacial y/o temporal amplia. décadas. En este sentido, varios trabajos han aplica-
En el caso particular de Landsat TM, la buena reso- do exitosamente el análisis de imágenes Landsat
lución espectral (7 bandas) y espacial (30 m × 30 m) TM para identificar disturbios naturales y antrópicos
de las imágenes, sumadas a la cobertura espacial tales como deforestación, incendios o tornados
(180 Km × 180 Km) de cada escena y a su cobertu- (Grau, 2001; Mukai y Hasegawa, 2002; Almeida-
Filho y Shimabukuro, 2002), determinar cambios en
N.º 18 - Diciembre 2002 21L. Paolini, J. A. Sobrino y J. C. Jiménez-Muñoz
el uso de la tierra ( Helmer et al., 2000; Song et al., y Ashton, 1978; Garwood et al, 1979; Guariguata,
2001; Watson y Wilcok, 2001; Rogam et al., 2002) 1990). Grau y Brown, 1995), encontraron que en la
y cartografiar la cobertura vegetal (Towsend, 2000; franja superior de los bosques subtropicales de mon-
Pax-Lenney et al., 2001) en diversos ecosistemas. taña o “Yungas” del noroeste de Argentina, donde
En el caso particular de los deslizamientos de lade- las pendientes son más pronunciadas y existe una
ra, Blodgett (1998) pudo identificar y cuantificar el abundante precipitación, los deslizamientos de lade-
impacto de este tipo de disturbio sobre la hidrolo- ra son uno de los disturbios de mayor impacto ya
gía de las cuencas en los bosques subtropicales de que favorecen el ingreso de especies pioneras dentro
montaña o “Yungas” del sureste de Bolivia, utili- de la estructura del bosque maduro, incrementando
zando clasificaciones supervisadas de imágenes la riqueza de especies y retrasando la sucesión (Gua-
Landsat TM. riguata, 1990). En términos generales, se espera que
Las Yungas bolivianas son una continuación de los cambios climáticos asociados al futuro calenta-
los bosques subtropicales de montaña o “Yungas” miento global modifiquen el régimen de disturbios,
del Noroeste de Argentina (NOA). Este tipo de bos- generando alteraciones en la estructura de los bos-
ques presentan algunas ventajas con respecto a ques al aumentar la proporción relativa de parches
otros ambientes como bosques tropicales y desier- con estadios sucesionales tempranos (Overpeck et
tos, en cuanto a la identificación de deslizamientos al., 1990).
de ladera por medio de sensores remotos. Por un Los deslizamientos de ladera no solo afectan a la
lado, están formados por una masa boscosa conti- dinámica de las comunidades vegetales, sino tam-
nua que hace mas fácil identificar deslizamientos bién a las actividades humanas. Teniendo en cuenta
frescos, no colonizados aún por la vegetación, y que una gran parte de los centros urbanos del noro-
cicatrices de deslizamientos recientes, colonizados este Argentino están en estrecha relación con las
recientemente por la vegetación, dentro de la matriz zonas montañosas, esta clase de estudios serán muy
de bosque continuo. Por otra parte, la estacionali- relevantes para evaluar el impacto futuro de los des-
dad marcada de esta área hace posible trabajar con lizamientos sobre la vida de las personas de la
imágenes satelitales de la época seca, cuando no región. Conociendo de que manera responden los
hay casi nubes que dificulten la visualización. deslizamientos a los cambios de las precipitaciones
Los estudios de cambios ambientales a escala se podrá estimar las alteraciones futuras en la cali-
regional son de gran importancia para entender el dad de las aguas para riego y consumo, la tasa de
funcionamiento de los ecosistemas debido a que la aportes de sedimentos a las cuencas de ríos de la
estrecha relación que existe entre el clima, los dis- llanura (p.e. Río Paraná), la tasa de sedimentación
turbios y la vegetación determina en gran medida la de embalses y los niveles de riesgos de inundacio-
estructura de las comunidades naturales y su diná- nes y aludes a los cuales se encontrarán sometidas
mica. El clima actúa sobre la vegetación, de mane- las poblaciones del piedemonte.
ra directa, condicionando el establecimiento y cre- Estudios climáticos basados en registros instru-
cimiento de las especies y, de manera indirecta, mentales (Minetti y Vargas, 1997) y de anillos de
modificando la frecuencia, magnitud, tipo y exten- árboles (Villalba et al., 1998) han evidenciado un
sión de los disturbios (Prentice, 1992; Beniston y sustancial aumento en las precipitaciones durante
Fox, 1996). Los disturbios, por su parte, producen las últimas décadas (comparado con los últimos 200
la liberación de recursos que favorecen el estableci- años) en el noroeste de Argentina. En tal sentido, es
miento y/o desarrollo de las especies mejor adapta- de esperar un aumento en el número, tamaño y fre-
das a estos sitios. En regiones montañosas, las cuencia de deslizamientos de ladera en las últimas
variaciones regionales del clima, en especial las décadas. El objetivo general del presente trabajo
variaciones de precipitación, pueden modificar la consiste en identificar deslizamientos de ladera en
dinámica de los deslizamientos de ladera, sobre los bosques del noroeste argentino, mediante el
todo si se tiene en cuenta que existe una estrecha análisis de imágenes Landsat TM. Además, evalua-
relación entre la ocurrencia de deslizamientos y la mos el área ocupada por los deslizamientos en el
recarga de agua en el suelo (Keefer y Johnson 1983; año 1986 y en el año 2001 y determinamos de esta
Iverson y Majr 1987; Bovis y Jones 1992). El efec- manera el cambio que se ha producido durante este
to que los deslizamientos tienen sobre la ecología de período.
los bosques lluviosos se debe a que alteran la estruc- El objetivo principal de este trabajo fue identifi-
tura y funcionamiento de éstos ecosistemas (Veblen car deslizamientos de ladera utilizando im