Seminario Geoforest: Combinando modelado e información remota en el estudio hidrológico de nieve y vegetación en montaña mediterránea
El viernes 12 de marzo el profesor del Departamento de Agronomía Rafael Pimentel impartió este seminario dentro del Ciclo de seminarios organizados por el Máster Geoforest de la Universidad de Córdoba para el curso 2020/2021
Las zonas de alta montaña son especialmente sensibles a las variaciones del clima, por lo que alrededor del mundo se han seleccionados enclaves de alta montaña como Observatorios del Cambio Global con el objetivo de estudiar las variaciones climáticas y anticiparse a sus efectos a otros niveles. En el caso de España, este observatorio es Sierra Nevada.
En este sentido, el grupo de Dinámica Fluvial e Hidrología de la Unidad de Excelencia María de Maeztu – Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba (DAUCO) lleva décadas estudiando el comportamiento hidrológico de la nieve y la vegetación en Sierra Nevada.
Con la experiencia de estos trabajos llevados a cabo en Sierra Nevada, el profesor del grupo de Dinámica Fluvial e Hidrología Rafael Pimentel impartió, el 12 de marzo de 2021 el seminario «Combinando modelado e información remota en el estudio hidrológico de nieve y vegetación en montaña mediterránea” encuadrado dentro del “Ciclo de Seminarios Data Analytics For Forest” organizado por el Máster GEOFOREST de la Universidad de Córdoba.
Este ciclo de seminarios del Máster en Geomática, Teledetección y Modelos Espaciales aplicados a la Gestión Forestal abarca temas de máxima actualidad en el área de la gestión forestal y nuevas tecnologías. Desde febrero y hasta mayo se formará al alumnado en sistemas GIS, open data, modelización o uso de Google Earth Engine, entre otras temáticas.
El seminario quedó grabado y está disponible en el canal de Youtube del Máster GEOFOREST.
Pigmentos y área de índice foliar para rodalizar masas de pino en declive
Muchas plantaciones de Pinus están gravemente afectados por procesos de defoliación y mortalidad causados por plagas y sequías. La cartografía de las variables de las copas de los árboles forestales (por ejemplo, el índice de área foliar y los pigmentos) es especialmente útil en la delimitación de rodales para la gestión de los bosques en declive. Este trabajo explora el potencial de la integración de datos multiespectrales de WorldView-2 (WV-2) y del escáner láser aerotransportado (ALS) para la delineación de rodales basada en variables de copa de plantaciones de Pinus sylvestris en el sur de España. Se cuantificaron los pigmentos de las agujas (clorofila y carotenos) y el índice de área foliar (LAI).
Se elaboraron ocho índices de vegetación y métricas derivadas del LAI, y se seleccionaron siete predictores para estimar y cartografiar las variables de copa de los árboles mediante un método de Random Forest y el índice de Gini. Las clorofilas a y b (Chla y Chlb) fueron significativamente mayores en los árboles no defoliados y moderadamente defoliados que en los severamente defoliados (F = 14,02, p < 0,001 para Chla; F = 13,09, p < 0,001 para Chlb). Se observó una respuesta similar para los carotenoides (Car) (F = 14,13, p < 0,001). El LAI también mostró diferencias significativas entre los niveles de defoliación (F = 26,5, p < 0,001). El modelo para el pigmento de clorofila a utilizó dos índices de vegetación, el Índice de Reflectancia de Senescencia Vegetal (PSRI) y el Índice de Reflectancia de Carotenoides (CRI); tres métricas de banda WV-2, y tres métricas de ALS. El modelo construido para describir el contenido de Chlb en los árboles utilizó variables similares. El modelo de clasificación de la defoliación se estableció con un único índice de vegetación, el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada Verde (GNDVI); dos métricas de la banda azul, y dos métricas ALS. Los modelos de contenido de pigmentos proporcionaron valores R2 de 0,87 (Chla, RMSE = 12,98%), 0,74 (Chlb, RMSE = 10,39%) y 0,88 (Car, RMSE = 10,05%). La matriz de confusión validada de forma cruzada alcanzó una alta precisión de clasificación global (84,05%) y un índice Kappa (0,76). La defoliación y la Chla mostraron los valores de validación para las segmentaciones y, por tanto, en la generación de la delineación del rodal. Se delinearon un total de 104 rodales, que oscilaban entre 6,96 y 54,62 ha (superficie media del rodal = 16,26 ha). El mapa de distribución de los valores de severidad previstos en las plantaciones de P. sylvestris mostró un mosaico de patrones de severidad a escala de rodal y de árbol individual. En general, los resultados de este trabajo subrayan el potencial de la integración de los datos de WV-2 y ALS para la evaluación de la delimitación de rodales basada en el estado de salud de los árboles. La cartografía derivada es una herramienta relevante para el desarrollo de prácticas silvícolas adaptativas para reducir la mortalidad de Pinus sylvestris en bosques plantados en riesgo debido al cambio climático.
Inscripción VIII Jornada Técnica «Fomento y Mejora del Cultivo del Algarrobo en España» mayo de 2021
La Universidad de Córdoba junto con la Consejería de Agricultura, Ganadería, Pesca y Desarrollo Sostenible de la Junta de Andalucía y Empresas Innovadoras de la Garrofa (EiG) ha organizado para el próximo 6 de mayo de 2021 las VIII Jornadas nacionales de Fomento y Mejora del Cultivo del algarrobo. Referente institucional, económico e investigador en relación con el cultivo del algarrobo y la transformación industrial de sus derivados. Esta Jornada, que se celebrará en modalidad virtual, pretende cubrir una demanda creciente de información en el campo andaluz. En particular en lo relativo a la divulgación de las técnicas de cultivo más eficientes, la evaluación del comportamiento agronómico de numerosas variedades de algarrobo, la comercialización y las aplicaciones potenciales de su fruto en la industria alimentaria. cosmética y farmacéutica. La celebración de este evento contribuirá a crear un espacio para la reunión de los profesionales del sector, en el que se fomente el debate, la reflexión, el intercambio de ideas y experiencias, y se actualicen los conocimientos en el cultivo del algarrobo como una alternativa a considerar en la diversificación de cultivos de alto potencial productivo en Andalucía.
Enlace a registro y obtención de Entrada para acceso al evento aquí
Programa de la Jornada (descargable)
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Especies invasoras: No sabemos dónde está nuestro límite, pero sí que el de la Tierra estamos a punto de rebasarlo.
Agrodiario.
La mayoría de las plantas exóticas invasoras existentes en nuestro territorio provienen de un uso ornamental para jardines públicos y privados (Pennissetum o Lantana cámara). El carisma (vistosidad y colorido) de estas especies ha sido fundamental para su selección en viveros y multiplicación, pero también determina su éxito reproductor y facilidad de invasión, tales como la facilidad de multiplicación. La gran mayoría de plantas usadas en jardinería son exóticas. Afortunadamente tan sólo un pequeño porcentaje se convierte en invasor siendo capaces de multiplicarse y causar un impacto en el medio natural. Para aquellas especies que consiguen “escapar”, el clima Mediterráneo en la costa es especialmente benigno y facilita el establecimiento de especies exóticas de origen subtropical o de otras regiones mediterráneas (Sudáfrica o sur de Australia).
A nivel de costa mediterránea se podrían mencionar tres de las especies invasoras relevantes en la actualidad o que tienen potencial de serlo en los próximos años. Por un lado, la vinagreta (Oxalis pes-caprae) de origen sudafricano ampliamente distribuida por el arco mediterráneo presenta un alto poder invasor principalmente en zonas de cultivo de leñosas. En zonas naturales sensibles tales como dunas o roquedos cerca de la costa, una de las mayores amenazas es la uña de gato (Carpobrotus edulis). Finalmente, las especies del género Pennissetum de origen ornamental, son una amenaza emergente que ya está ocasionando graves problemas en las Islas Canarias. Más recientemente, se están expandiendo a gran velocidad por el litoral mediterráneo aprovechando las infraestructuras viarias.
En la gestión de especies exóticas invasoras, uno de los aspectos fundamentales es la prevención, ya que especies que llevan tiempo establecidas y expandiéndose serán muy difíciles de erradicar debido al nivel de recursos necesario. Tal es el caso de Oxalis pes-caprae. Para estas especies la prioridad debe ser su control en zonas especialmente sensibles o de interés, tales como espacios naturales protegidos. Nuestro éxito y prioridad se debe centrar en el caso de especies emergentes que sabemos que pueden llegar a tener graves consecuencias. Sobre estas especies todavía con rangos de distribución reducidos se pueden aplicar estrategias de erradicación con un alto grado de éxito. Sin embargo, el problema recae en la dificultad de encontrar recursos para estas actuaciones y nuestra limitada capacidad para ver cambios esenciales en la dinámica de estas especies. En nuestro contexto es bastante común que las especies exóticas pueden estar un periodo de latencia sin ocasionar problemas, pero paulatinamente llegar a producir impactos relevantes sin que nos demos cuenta. El seguimiento de las poblaciones de exóticas en zonas naturales y semi-naturales es fundamental para llegar a tiempo en la lucha contra las especies invasoras.
Nuestro grupo trabaja a distintos niveles en el ámbito de las especies invasoras y cambio global. Por un lado, un aspecto fundamental es la modelización de la distribución de estas especies y la proyección del cambio a medio y largo plazo según distintos escenarios de cambio global. Por otro lado, también trabajamos con el seguimiento de procesos de invasión y cambios en los sistemas forestales a través de herramientas de teledetección, sensores e inteligencia artificial. A nivel nacional e internacional colaboramos con diversos grupos de investigadores para sentar las bases sobre ecología y riesgo de las invasiones biológicas. Por ejemplo, junto con la ONG internacional CABI, estamos en la parte final de un proyecto sobre la planta invasora Parthenium hysterophorus en Pakistan, en la que combinamos teledetección y modelización como nuevas herramientas para el seguimiento de su expansión e impacto a escala nacional.
¿Qué peligros para el cultivo del sureste español conlleva su existencia? ¿Y al medio ambiente? ¿Y al ser humano?
Cada especie exótica invasora genera un grado y espectro de impactos diferentes. Para agricultura, el mayor peligro lo ocasionan las plantas exóticas con alto poder de multiplicación y adaptadas a ambientes ruderales. Por ejemplo, una especie que todavía no tenemos en nuestra región pero que por su afinidad a nuestro clima e impacto en otros países puede ser un problema emergente es Parthenium hysterophorus. Es una planta originaria de América considerada por la UICN como una de las 100 peores especies invasoras a nivel mundial. Fuera de su rango nativo es capaz de ocasionar pérdidas de cosecha en cereales de hasta un 30-40% (sorgo en India). Actualmente no se encuentra en Europa, pero sería fundamental hacer un seguimiento continuo para identificar a tiempo eventos de establecimiento y actuar antes de que sea demasiado tarde. Esta misma especie puede originar reacciones alérgicas en humanos tras una exposición continuada. En otros casos las plantas invasoras pueden genera un impacto considerable sobre el medioambiente. Este es el caso de especies tapizantes que son capaces de ocupar el espacio impidiendo el desarrollo de otras especies y por tanto reducen la biodiversidad de forma drástica. Entre los ejemplos del sureste español encontramos a las especies de Carpobrotus, Cylindropuntia y Opuntia. Si bien este último grupo ha reducido su relevancia gracias a la actuación de un control biológico natural, accidentalmente introducido en la península.
¿Es necesario informar a la sociedad sobre la cría y tenencia de especies invasoras y sus posibles consecuencias?
Es fundamental que la sociedad sea consciente de que el problema de las especies invasoras empieza por ser responsable de nuestros actos a la hora de comprar o transportar especies fuera de su rango nativo. En el caso de plantas exóticas ornamentales, el primer paso para que una especie haga su camino hacia invasora es ser plantada en nuestros jardines. Hay que ser conscientes en el momento de su adquisición de la responsabilidad que tenemos en el caso que se nos escape y pueda generar un daño en los ecosistemas o en la economía. Por otro lado, tenemos que ser conscientes de que existe un grupo muy relevante de plantas exóticas invasoras ampliamente arraigadas en nuestro contexto (e.g. chumbera, agave, Arundo donax). A pesar de su carisma, es fundamental que la sociedad entienda su historia natural y origen exótico ya que pueden generar un elevado impacto a nivel local. Por tanto, es necesario evitar su proliferación e incluso promover su erradicación en áreas sensibles. No podemos esperar a que la administración actúe, porque en la mayoría de los casos será demasiado tarde.
¿existen escenarios posibles para especies invasoras que todavía no están presentes o que se encuentran en un estado emergente? ¿y para las que existen aún oportunidades para frenar su expansión?
Tenemos las herramientas y metodologías necesarias para actuar en la prevención de introducción y establecimiento de especies invasoras. Los protocolos de bioseguridad, entre los que se incluyen los certificados fitosanitarios de productos agrícolas y los análisis de riesgo, son fundamentales para prevenir la introducción de nuevas especies que puedan ocasionar un impacto en la producción agrícola y el medioambiente. A pesar de todas estas medidas y debido a la intensidad actual de comercio exterior y movilidad internacional, es difícil controlar todas las vías de introducción. Por tanto, es necesario que todos cumplamos las normativas fitosanitarias y de especies invasoras para evitar introducciones no deseadas nuestra región.
Las especies invasoras no consiguen poner de acuerdo a ecologistas y científicos. ¿Qué les diría a todos ellos como investigador?
Tenemos que ir todos a una con el problema de las especies invasoras ya que los impactos pueden ser devastadores y no sólo en un ámbito concreto. Investigadores, organizaciones no gubernamentales, profesionales y administraciones deben estar conectadas para dar soluciones reales y consensuadas a un problema dinámico que a su vez puede generar conflictos sociales. A su vez es necesario que estas medidas sean coherentes a la dimensión del problema. En algunos casos habrá que hacer compromisos debido a falta de recursos y en otros casos será necesario buscar soluciones innovadoras tales como control biológico, sensorización o ciencia ciudadana.
¿es necesario un cambio urgente en la relación entre los seres humano y la Tierra?
El problema de las especies invasoras es uno de los varios elementos fundamentales que conforman el cambio global que está ocasionando el ser humano en la Tierra. Tenemos constancia que nuestro planeta está mostrando síntomas evidentes de una transformación sin igual, no tanto por su magnitud sino por la rapidez del cambio en comparación con los últimos milenios. No sabemos dónde está nuestro límite, pero sí que el de la Tierra estamos a punto de rebasarlo.
Entrevista original a Pablo Gonzáles Moreno Agrodiario