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Espacio

  • Cuidando la Tierra desde el espacio

    Los datos de satélite permiten a los científicos observar la evolución de los incendios. Joshua Stevens / NASA Earth Observatory

    El último censo elaborado por la Oficina de Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior contabiliza 2.321 satélites artificiales operativos que orbitan alrededor de la Tierra en la actualidad. De ellos, 1.918 se encuentran entre los 200 y 1.200 km de altitud (en órbita baja terrestre o LEO) y el resto, a 35.000 km de altitud (en órbita geoestacionaria).

    Existen satélites artificiales para realizar comunicaciones de teléfonos, televisión y transferencia de datos. Satélites que asisten a la navegación y posicionamiento. Satélites para el estudio del espacio y el universo, y satélites de observación de la Tierra, diseñados para monitorear y comprender los componentes clave del sistema Tierra y sus interacciones, a través de observaciones globales a largo plazo.

    Nuestro planeta, desde el cosmos

    Las técnicas de teledetección realizan el tratamiento y análisis de las imágenes, y los datos tomados desde estos satélites. Esta tecnología permite así estudiar los procesos que ocurren en la superficie terrestre, las masas de aguas continentales, los océanos, la cobertura vegetal, los glaciares, la atmósfera, y hasta el interior de la Tierra, fundamental para comprender los cambios que se observan en el medio y proponer medidas realistas y eficaces contra la degradación y contaminación ambiental.

    Toda esa información recabada sirve como base para tomar decisiones en la gestión eficiente de los recursos y la planificación en diversos ámbitos: geología y minería, riesgos naturales, agricultura, bosques y espacios naturales, meteorología y climatología u ordenación del territorio, entre otros.

    En los últimos años, las tecnologías de observación de la Tierra han experimentado un desarrollo espectacular debido al lanzamiento de nuevas misiones y a la extensa oferta de imágenes captadas por multitud de sistemas (en muchos de libre adquisición y distribución) a diferentes escalas y resoluciones. Además, estos datos cada vez se integran mejor con los sistemas de geolocalización y cartografía digital denominados Sistemas de Información Geográfica.

    Imagen térmica del satélite Landsat-8 (NASA- USGS), correspondiente al 1 de marzo de 2017, donde se observa la pluma de descarga de las aguas continentales hacia el mar Mediterráneo en el Delta del Ebro. Francisco Carreño, Author provided

    Las misiones y satélites más destacados

    Existen varios programas internacionales de observación y monitorización de la Tierra, tanto de administraciones públicas como de corporaciones privadas. Estos comprenden una serie de misiones de satélites artificiales y de instrumentales científicos en la órbita terrestre, diseñados para realizar observaciones periódicas de su superficie.

    Los dos programas de observación de la Tierra más importantes, por la cobertura global de sus imágenes y la posibilidad de acceder y descargar gratuitamente por cualquier usuario, son:

    • El Sistema de Observación de la Tierra (su acrónimo en inglés es EOS) de la NASA. Concebido en la década de 1980, comenzó a tomar forma a principios de los años 90, y ahora cuenta con la red de satélites más importante diseñados para la observación continua y precisa de la superficie terrestre, biósfera, atmósfera, y océanos de la Tierra.
    • El programa Copérnico. Liderado por la Comisión Europea (CE) en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA), cuenta con más de 30 satélites. Proporcionan información precisa, actualizada y de fácil acceso para mejorar la gestión del medio ambiente, comprender y mitigar los efectos del cambio climático y garantizar la seguridad ciudadana.

    La principal ventaja de estos sistemas es la capacidad de los satélites para obtener imágenes en diferentes regiones del espectro electromagnético (visible, infrarrojo, infrarrojo térmico, microondas).

    Además del espectro visible, que solo ocupa una pequeña franja de todo el conjunto espectral, en estas imágenes se puede analizar la respuesta de los componentes de la naturaleza (vegetación, agua, suelo, etc.) en otras regiones del espectro para caracterizar y cuantificar sus propiedades.

    Vigilando la Tierra desde los años 70

    Los satélites de observación de la Tierra monitorizan de modo sistemático y exhaustivo toda la cobertura de la superficie terrestre llegando a zonas remotas y de difícil acceso como el Ártico o los grandes desiertos.

    Desde los años 70, estos satélites proporcionan los datos e imágenes con los que se han podido observar diferentes procesos ambientales como los siguientes:

    • La extensión y características del hielo en los polos y los glaciares.
    • La sobreexplotación de los acuíferos.
    • La evolución de las masas forestales y la deforestación del Amazonas.
    • El rendimiento y enfermedades de los cultivos.
    • La contaminación en los mares, ríos, embalses y humedales.
    • El nivel del mar y la erosión costera.
    • La evolución de la concentración de CO₂ en la atmósfera y la contaminación del aire.

    Imagen del satélite Landsat-8 (NASA-USGS) de una zona de Utah (EE. UU.) procesada en falso color para identificar diferentes materiales geológicos. Francisco Carreño, Author provided

    La iniciativa española PAZ

    España cuenta con la misión PAZ que es un proyecto del Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite (PNOTS), cuyo segmento terreno es propiedad del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA).

    PAZ cuenta con la tecnología más avanzada en sistemas de teledetección con radar SAR. La ventaja de los sistemas radar SAR es que emiten su propia fuente de iluminación de microondas, por lo que no se ven afectados por las condiciones de luz (día o noche). Además, pueden obtener imágenes en condiciones de cobertura nubosa, complementando la información que se obtienen con los satélites con sensores ópticos o hiperespectrales.

    Las características de estos sistemas hacen que tengan aplicaciones en el ámbito de la hidrología, la agricultura, el estudio de zonas inundadas o la ordenación del territorio.

    Imagen del satélite radar SAR Sentinel-1 del programa europeo Copérnico del 13 de abril de 2018, correspondiente a la zona de Novillas–Pradilla, donde se pueden observar las tierras inundadas en el valle del río Ebro. Carreño y Mata, 2019, Author provided

    La constelación de satélites de observación de la Tierra es la tecnología que permitirá seguir avanzando en el desarrollo de nuevas estrategias eficaces contra la degradación ambiental y realizar una correcta gestión de los recursos naturales para continuar disfrutando de nuestro maravilloso (y misterioso) planeta.

     

    Fuente: Por Francisco Carreño Conde

     

     

  • Una PAC más justa y sostenible basada en el conocimiento científico

     Olivares y cultivos cerealistas en la Campiña de Córdoba. Esta mezcla de cultivos, antes de su intensificación, representaban un hábitat adecuado para las aves esteparias en Andalucía. C. PalacínAuthor provided

    La Política Agraria Común (PAC) es la principal política pública de la UE. Sus orígenes se remontan a 1962 en el contexto de escasez de alimentos tras la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, la PAC ha ido cambiando sus objetivos y sufriendo distintas reformas. Las ayudas a los productores han ganado peso frente a la producción de alimentos. En las últimas décadas, estas reformas han empezado a reconocer también los beneficios ambientales asociados a la agricultura extensiva.

    En la actualidad, la PAC trata de corregir los problemas tanto ambientales (contaminación, pérdida de biodiversidad, cambio climático), como socioeconómicos (despoblación rural, inequidad regional, especulación alimentaria) que genera la producción intensiva de alimentos y otros productos agropecuarios.

    Intensificación agrícola en la ZEPA y Parque Regional del Sureste de Madrid. Las figuras de protección territorial en áreas agrícolas no están cumpliendo los objetivos de conservación para las que fueron creadas. C. Palacín, Author provided

    Desde el año 2018, se está elaborando una nueva reforma para el periodo 2023-2030. Esta nueva reforma trata de introducir un cambio profundo en su estructura, orientándola a la consecución de resultados concretos, fundamentalmente ambientales y sociales. Para ello se están diseñando diferentes acciones, algunas voluntarias y otras de obligado cumplimiento para los agricultores.

    Como novedad, esta reforma incluye la elaboración del Plan Estratégico de la PAC en cada país. Cada plan estratégico establecerá las intervenciones adaptadas a las necesidades concretas del sector agrario y al medio rural de cada territorio.

    En el caso de España, el desarrollo de este plan está siendo un proceso abierto y participativo. En él, están interviniendo el Ministerio de Agricultura, las Comunidades Autónomas, distintas organizaciones agrarias y medioambientales del ámbito nacional, así como otros interlocutores.

    Los científicos especializados en biodiversidad y servicios ecosistémicos asociados a los espacios agrarios han formado grupos de trabajo en 13 países para colaborar en el desarrollo de esos planes.

    Entre las conclusiones de estos grupos destaca la urgencia de incrementar la superficie protegida de zonas no cultivadas como barbechos, linderos y pastizales extensivos en el conjunto de Europa. En materia de gestión, subrayan que es imprescindible aumentar los fondos destinados a mitigar los efectos negativos de la agricultura en la biodiversidad y el clima. Además, se reitera la necesidad de un seguimiento y evaluación continuos en los resultados obtenidos.

    El grupo que se ha formado en España (ES-PAC) ha hecho una síntesis de las principales evidencias científicas que pueden apoyar el diseño del plan español.

    Paisaje agrícola de cereal extensivo en mosaico, que alberga altos niveles de diversidad y sus servicios ecosistémicos asociados en la Mancha conquense. M.Díaz

    La conservación de la biodiversidad en España

    España es el país europeo con los mayores niveles de biodiversidad en zonas agrarias. Un 38 % de las especies y un 23 % de los hábitats considerados como de conservación prioritaria en nuestro país dependen de los paisajes agrarios. La conservación de estas especies y hábitats está determinada por el tipo de usos que se realizan en dichos espacios. En consecuencia, la PAC tiene un papel muy relevante a la hora de garantizar su conservación.

    Recientemente en España se han aprobado diversas estrategias nacionales alineadas con los compromisos internacionales para la conservación de la biodiversidad. Estas son: la Estrategia Nacional para la Conservación de Polinizadores, la de Infraestructuras Verdes y Conectividad y Restauración Ecológica y la Estrategia para la Conservación y Utilización de Parientes Silvestres de los Cultivos y Plantas Silvestres de Uso Alimentario.

    Estas estrategias consideran la PAC como fuente de financiación. Por tanto, el Plan Estratégico de la PAC será un instrumento clave para la conservación de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos asociados en los paisajes agrarios en nuestro país.

    Mosaico de cultivos mediterráneos de secano (rastrojos, barbechos, viñas, olivares, almendros) en La Alcarria (Guadalajara) que conforman un hábitat apropiado para las aves esteparias. La concentración parcelaria y la intensificación agrícola está provocando su desaparición. C. Palacín

    El paisaje en la conservación de la biodiversidad

    Diversos estudios científicos demuestran que para que las medidas de conservación sean efectivas es necesario que tengan objetivos explícitos y cuantificables. Además, es necesario que se consideren diversas escalas: las parcelas agrarias, los paisajes donde se insertan y las regiones en las que se localizan.

    Dentro de estas escalas, el paisaje tiene una especial relevancia para el mantenimiento de la diversidad. La estructura y complejidad del paisaje determinan los procesos y servicios ecosistémicos, afectando a las dinámicas de las especies, comunidades y hábitats. Por tanto, la escala paisaje debe ser considerada y estar integrada en las medidas que se diseñen para garantizar su efectividad.

    España destaca en el contexto europeo por tener una gran variedad de paisajes agrarios. Se reconocen ocho grandes tipos: cultivos herbáceos mediterráneos, las dehesas y otros sistemas agrosilvopastorales, los olivares, los viñedos, los sistemas mixtos eurosiberianos, los sistemas ganaderos extensivos y mixtos, los frutales, y los arrozales. En consecuencia, el plan estratégico de la PAC debería contemplar medidas específicas para cada uno de estos paisajes agrícolas y ganaderos.

    Las pumaradas (plantaciones de manzano) de sidra de Asturias, son un ejemplo paradigmático de cultivo en un paisaje biodiversos. Contribuyen a los servicios ecosistémicos con elementos como los bosquetes autóctonos, las sebes (linderos de seto vivo) y las cubiertas herbáceas naturales permanentes. D.García

    Evidencia científica para diseñar la PAC

    En un trabajo que saldrá publicado próximamente (Ardeola: International Journal of Ornithology (2021), 68: 445-460), hemos identificado las evidencias científicas para facilitar que el plan estratégico español de la PAC cumpla con los objetivos de conservación de la biodiversidad.

    En primer lugar, el plan debe estar basado en objetivos claros y específicos para cada sistema agrícola. Además, estos objetivos deben ser acordes con los objetivos de las estrategias ambientales nacionales y europeas.

    Del mismo modo, es importante que el diseño de las medidas concretas y el seguimiento de los resultados ambientales se base en la evidencia científica existente. Por ello, es importante fomentar la investigación, especialmente en aquellos sistemas agrarios menos conocidos, como los arrozales o varios cultivos leñosos.

    En segundo lugar, dado que las medidas no siempre serán de obligado cumplimiento, es importante que su diseño potencie la aceptación por parte de los agricultores de aquellas medidas que sean voluntarias. Hay diversos aspectos que pueden contribuir a ello: por un lado, disminuir la complejidad burocrática, por otro lado, facilitar la formación y transferencia de conocimientos a los agricultores. Al mismo tiempo, es importante difundir las evidencias de los beneficios obtenidos por la aplicación de las distintas medidas.

    Otro aspecto importantes sería apoyar y fomentar figuras como los sistemas agrarios de alto valor natural. Estos previenen el abandono o cambio de usos del suelo en aquellas zonas de especial importancia para la conservación. Igualmente, no hay que olvidar la conservación de la diversidad doméstica –las razas y variedades locales–. Esta abre la posibilidad de medidas de conservación sinérgicas para la diversidad silvestre y doméstica.

    No obstante, se debe garantizar que estas medidas no compitan con las fuentes de financiación centradas en la diversidad silvestre. Por último, hay que revisar la reglamentación de la agricultura ecológica para incluir entre sus normas el mantenimiento de la biodiversidad.

    Composición de cultivos mediterráneos tradicionales de secano (cereal, olivar, almendros) en La Sagra (norte de Toledo). Este paisaje constituye un sistema de alto valor natural por albergar una elevada biodiversidad. C. Palacín

    En definitiva, el conocimiento científico disponible permite desarrollar medidas potencialmente eficaces para la nueva PAC 2023-2030. Basar las herramientas de la nueva PAC en evidencias científicas mejorará la protección de la biodiversidad en los paisajes agrarios. Al mismo tiempo, favorecerá una financiación más adecuada que ayudará a los agricultores a desarrollar sistemas agrarios más justos y sostenibles.

    Este artículo es resultado de la reunión del grupo de trabajo ES-PAC en Noviembre 2020, organizado por M. Díaz, E.D. Concepción y M.B. Morales bajo la coordinación a nivel europeo de Guy Pe’er. Francisco M. Azcárate, Gerard Bota, Lluis Brotons, Santiago Mañosa, Pedro J. Rey, Daniel García, Alberto Navarro, Rocío Tarjuelo, Fabián Casas, Ignasi Bartomeus, Pedro Olea, José Vicente López-Bao, Carlos Palacín, Juan Carlos Alonso, Luis Miguel Bautista, José A. Sánchez-Zapata, Federico Fernández, Irene Guerrero, Begoña Peco, Marcos Miñarro, Javier Seoane, Susana Suárez-Seoane, Juan Traba, Francisco Valera, Elena Velando-Alonso y Gerardo Moreno atendieron a la reunión y aportaron información relevante 

    Fuente:   Elena Velado AlonsoInvestigadora postdoctoral proyecto Showcase, Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC)