El proyecto Sentinel-1 for Science: Amazonas, dirigido por la ESA, apoya el seguimiento y la mitigación de los efectos del cambio climático en los bosques mediante el procesamiento de imágenes de radar para detectar la pérdida de bosques. El proyecto utiliza un enfoque transparente para estimar las pérdidas utilizando un diseño de cubo de datos de espacio-tiempo que extrae información estadística de cada punto de la serie temporal del radar. Esta poderosa herramienta rastrea los cambios y permite los esfuerzos de ahorro. La información precisa y actualizada respalda la toma de decisiones para combatir el cambio climático y proteger los ecosistemas.
Los bosques contienen una gran cantidad de carbono sobre el suelo de la Tierra y juegan un papel importante en la compensación de las emisiones de combustibles fósiles de las actividades humanas. Desde 2015, los bosques tropicales del mundo se monitorean regularmente cada 6 a 12 días, gracias a la misión Copernicus Sentinel-1.
Desarrollo de indicadores confiables para monitorear la deforestación
Se recopilan millones de gigabytes de datos de radar de apertura sintética (SAR) tanto de día como de noche, independientemente de la cobertura de nubes, neblina, humo o aerosoles. Esto permite monitorear la deforestación y la degradación al menos cada dos semanas. Sin embargo, el desafío es encontrar métodos adecuados para extraer indicadores significativos de deforestación de los enormes datos de radar entrantes, de modo que las anomalías de las series temporales puedan detectarse de manera regular y consistente en los bosques tropicales. Dichos métodos de monitoreo forestal deben ser transparentes y fáciles de entender para el público en general, lo que permite confiar en su uso en diferentes sectores públicos y privados.
Un mapa de la selva amazónica que muestra la pérdida forestal detectada en rojo. (Imagen: ESA, datos: Sentinel-1 para Science: Amazonas)
Cubos de datos de espacio-tiempo
El Proyecto “Centinela-1 para la Ciencia: Amazonas” utiliza imágenes de radar satelital Sentinel-1 en un enfoque transparente y directo para estimar la deforestación utilizando un diseño de cubo de datos espacio-temporal, extrayendo información estadística relevante. Este método innovador permite medidas eficaces de gestión y protección y proporciona información valiosa para monitorear los cambios en la cubierta forestal a lo largo del tiempo. La tecnología de punta del proyecto apoya acciones urgentes contra el cambio climático y la preservación de ecosistemas valiosos.
Con este enfoque, el proyecto demuestra el uso de los datos de Sentinel-1 para generar un análisis dinámico de la deforestación en la cuenca del Amazonas. Entre 2017 y 2021, el equipo pudo detectar más de 5,2 millones de hectáreas de pérdida de bosques, un área aproximadamente del tamaño de Costa Rica.
La especialista en teledetección de Gisat, Neha Hunka, comentó: “Desde el espacio vemos más de un millón de hectáreas de bosques tropicales cada año en la cuenca del Amazonas, siendo el peor año 2021 en Brasil. Podemos monitorear estas pérdidas e informarlas de manera transparente y consistente cada 12 días a partir de ahora.
Miles de millones de píxeles de los satélites Sentinel-1 desde principios de 2015 hasta diciembre de 2021, cada uno de los cuales representa un parche de bosque de 20 x 20 metros, se han armonizado en el diseño de StatCubes, y la primera versión de los resultados presenta un método de umbral simple para detectar la deforestación. .
Este gráfico muestra datos de deforestación para una región específica de la selva amazónica conocida como “Tile 20LMQ”. La naturaleza estacional de la deforestación en el área seleccionada probablemente se deba al aumento de la tala durante la estación seca, lo que lleva al pico de deforestación que se muestra en el gráfico. (Imagen: ESA, datos: Sentinel-1 para Science: Amazonas)
Una gran cantidad de manejo y procesamiento de datos.
El mayor desafío del proyecto fue la gran cantidad de manejo y procesamiento de datos. El equipo usó varias herramientas de software fáciles de usar para acceder de manera eficiente a los datos, procesando más de 450 TB de datos para crear mapas de deforestación. Anca Anghelea, ingeniera de la plataforma de ciencia abierta de la ESA, agregó: “Al proporcionar datos y código de acceso abierto a través del catálogo de datos de ciencia abierta de la ESA y la plataforma openEO, nuestro objetivo es permitir la colaboración entre investigadores de todo el mundo y avanzar en el conocimiento sobre nuestros bosques globales y el carbono. Así, en la fase final del proyecto, un foco clave está en la Ciencia Abierta, en la reproducibilidad, el mantenimiento a largo plazo y la evolución de los resultados alcanzados en el proyecto Sentinel-1 for Science: Amazonas.
Como continuación del proyecto, el próximo objetivo es lograr el producto de la pérdida de carbono causada por los cambios en la cobertura del suelo en cooperación con el grupo de Iniciativa de Cambio Climático de la ESA. Este objetivo contribuye al Clúster de Ciencias del Carbono de la ESA.
Los resultados actuales del proyecto ya están disponibles. haciendo clic aquí. El proyecto Sentinel-1 for Science: Amazonas es implementado por un consorcio de cuatro socios: Gisat, Agresta, la Academia Noruega de Ciencias Naturales y el Instituto de Investigación Geoespacial. El equipo combina de manera única antecedentes complementarios y sólidos en evaluación forestal y de dióxido de carbono, análisis SAR multitemporal y fusión de datos, y capacidad de procesamiento de big data.
Compuesta por dos satélites, la constelación Sentinel-1 proporciona una gran cantidad de información e imágenes valiosas. (Foto: ESA)
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