CARACTERIZACIÓN ECOHIDROLÓGICA DE HUMEDALES ALTO ANDINOS USANDO IMÁGENES DE SATÉLITE MULTITEMPORALES EN LA CABECERA DE CUENCA DEL RÍO SANTA, ANCASH, PERÚ 

 ECOHYDROLOGICAL CHARACTERIZATION OF HIGH ANDEAN WETLANDS BASED ON MULTI-TEMPORAL REMOTE SENSING IMAGES IN THE CASE OF UPPER SANTA RIVER, ANCASH, PERU

Erick Garcia[1] y Marco Otto[2]

Resumen

Los Humedales Alto Andinos (HAA-también conocidos localmente como bofedales) pertenecen a un tipo de ecosistema que se caracteriza por tener una vegetación perenne dentro del paisaje semiárido de los altos Andes. El agua subterránea originada de las lluvias y el deshielo de los glaciares y la fusión de nieve es la principal fuente de agua de estos HAA. Los HAA también juegan un rol importante en la provisión y regulación de agua de la cuenca. En este estudio  se realizó un análisis multitemporal basado en imágenes de satélite para determinar patrones espaciotemporales vinculados a las características ecohidrológicas de los HAA. La delimitación de los HAA dentro de la zona de estudio se basó en el Índice de la Diferencia Normalizada de la Vegetación (NDVI). Como resultado, se determinó que la cubierta de HAA representa el 25% de la superficie. El análisis espaciotemporal de la cubierta de nieve derivada de las imágenes del Espectroradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) indicó que el 71% (r²=0.71) de la varianza en la extensión espacial de los HAA perennes puede ser explicada por la varianza de la cubierta de nieve entre los años 2000 y 2009. El análisis basado en la información anual de las imágenes de la Misión de Medición de Lluvias Tropicales (TRMM) indicó que el 68% (r²=0.68) de la varianza en la extensión espacial de los HAA temporales puede ser explicada por la varianza de la lluvia caída en la época húmeda. Nuestros resultados indican que la extensión espacial de los HAA es altamente dependiente de la precipitación. Los diferentes tipos y subtipos de HAA dependen en gran medida de la cantidad, la dinámica temporal y los tipos de precipitación. Nuestros resultados confirman  los obtenidos en otra parte de la región semiárida alto andina y probablemente se pueden considerar como generales. El método aplicado para delimitar los HAA indica que los inventarios actuales probablemente subestiman la extensión actual de esta cubierta. La información y las hipótesis hechas en este estudio son de alta importancia para la conservación de estos frágiles ecosistemas tanto a nivel local y regional, en un contexto de cambio climático y protección de fuentes de agua en cabecera de cuencas andinas.

Palabras clave: Teledetección, bofedales, NDVI, NDII, cambio climático.

 

Abstract

High Andean Wetlands (HAW - also locally known as bofedales) belong to a type of ecosystem that is characterized by perennial vegetation within semi-arid environments of the high Andes. Ground waters originated from rainfall, glaciers and snowmelt are to be thought as the primary water sources for HAW. HAW may also play an important role in basin water provision and regulation. In this study we conducted a multi-temporal analysis based on remote sensing data to determine spatiotemporal patterns bound to ecohydrological characteristics of HAW. Delineation of HAW within the study region was based on Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). As a result, HAW cover represents 25% of the headwaters region. Spatiotemporal analyses of snow cover derived from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) indicated that 71% (r² = 0.71) of variance in spatial extent of perennial HAW can be explained by the spatial variance in snow cover from 2000 to 2009. Analyses based on annual data of Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) indicated that 68% (r² = 0.68) of the variance in spatial extent of temporal HAW is explained by variance in wet-season rainfall. Our results indicate that HAW spatial extent is highly dependent on precipitation. Different HAW types and sub-types strongly depend on the amount, temporal dynamics and type of precipitation. Our assumptions confirm the findings made elsewhere and are likely to be stated as general for other regions in the semi-arid part of the high Andes. The applied method of mapping HAW indicates that current wetland inventories probably underestimate the actual extend of HAW cover. This information and the assumptions made are of paramount importance for local and regional resource management e.g. in the context of climate change and water resource protection in Andean headwater basins.