Seguimiento de la calidad de las aguas litorales y marinas

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Mapa de Andalucía con valores de seguimiento de calidad de las aguas litorales

Una de las principales aplicaciones de la teledetección se centra en el seguimiento del estado de las aguas litorales y marinas, dada su gran superficie y dificultad para el muestreo. La Consejería de Sostenibilidad, Medio Ambiente y Economía Azul recurre para ello a indicadores de calidad y parámetros biofísicos calculados a partir de imágenes de diversos satélites, con un uso ampliamente extendido. En concreto, se calculan los valores de Concentración de Clorofila-a, el Coeficiente de atenuación difusa K-490 (que mide la transparencia del agua) y la Temperatura Superficial del Mar para cada periodo mensual, estacional y anual.

En los siguientes gráficos se muestra la evolución de los valores mensuales registrados en el pasado año para los tres parámetros.

 Secuencia de la Temperatura Superficial del Mar, promedio mensual

 Secuencia de la concentración de Clorofila-a, promedio mensual

 Secuencia de la Transparencia del agua (K490), promedio mensual

Biblioteca de imágenes disponibles para el seguimiento de la calidad de las aguas litorales y marinas

La clorofila puede ser detectada fácilmente mediante Teledetección gracias a su comportamiento frente a la luz (absorbe en las regiones azul y roja del espectro solar), su determinación es uno de los índices claves de monitoreo de la población de fitoplancton y de la salud de nuestro sistema natural, pudiendo ser utilizada como instrumento de vigilancia de los procesos de eutrofización. El sensor más utilizado para el cálculo de clorofila es el SeaWIFS, aunque a partir del año 2005, inclusive, se utilizará el sensor MODIS. A partir de 2021 para el cálculo de este parámetro utilizaremos también las imágenes procedentes del satélite Sentinel 3, misión satelital europea de observación de la Tierra desarrollada para apoyar las aplicaciones oceánicas, para ello lleva una serie de instrumentos entre ellos el instrumento OLCI, que es un instrumento especifico de color del océano que proporciona imágenes a 300 metros de resolución. Los datos de todos estos sensores son comparativos entre sí puesto que utilizan el mismo algoritmo.

Los resultados de estos estudios se publican  en el Informe anual de Medio Ambiente.

Gráfico de datos
Media mensual de Clorofila-a frente a valores medios de la serie histórica
Gráfico de datos
Anomalías de Clorofila-a de la serie histórica

El coeficiente de atenuación difusa K(490), es un parámetro que estima la claridad o turbidez del agua midiendo la capacidad de penetración de la radiación solar incidente en ella, es decir;  el valor de K490 representa el rango dentro del cual la luz a la longitud de onda de 490 nm es atenuada con la profundidad. Tiene muchas aplicaciones en la óptica del océano, como su relación con la concentración de fitoplancton y sedimentos orgánicos e inorgánicos disueltos en el agua marina. El sensor más utilizado para el cálculo de este parámetro es el SeaWIFS, aunque a partir del año 2005, inclusive, se utilizará el sensor MODIS. A partir de 2021 se utilizarán además las imágenes procedentes del satélite Sentinel 3 misión satelital europea de observación de la tierra de Copernicus, cuyo objetivo es medir entre otros parámetros el color del océano a través de unos de los instrumentos que dicha nave espacial lleva acoplado, como es el instrumento OLCI, utilizado para la medición del color del océano donde se obtienen parámetros como clorofila-a, K490 o total de materia en suspención entre otros. Los datos de todos estos sensores son comparativos entre sí puesto que utilizan el mismo algoritmo.

Los resultados de estos estudios se publican  en el Informe anual de Medio Ambiente.

Gráfico de datos
Media mensual de K490 frente a los valores medios
mensuales en la serie histórica
Gráfico de datos
Anomalías de K490 en la serie histórica
Gráfico de datos
Coeficiente de atenuación difusa (k490) frente a niveles de
Clorofila-a en la serie histórica

La Temperatura Superficial del Mar determinada mediante sensores remotos ha demostrado ser uno de los parámetros geofísicos más importantes dentro de las aplicaciones oceanográficas de la Teledetección, la cual permite la detección de varios fenómenos oceanográficos, como son corrientes,  remolinos y frentes térmicos. La columna de agua superficial (0-200m) funciona como una interfase en el intercambio de calor entre la atmósfera y el océano, es decir, es una característica física importante que influye en la transferencia del vapor de agua y de los gases entre el océano y la atmósfera, lo que a su vez es condicionante del clima.

La fuente de información fundamental la constituyen las imágenes que proporciona el sensor AVHRR de la serie de satélites NOAA, aunque a partir de 2020, inclusive, se utilizarán las imágenes procedentes de Sentinel-3, plataforma de multiples instrumentos que se centra en la topografia de la superficie del oceano, asi como en la temperatura de la superficie marina entre otros analisis, esta plataforma lleva el radiometro de temperatura de la superficie del mar (SLSTR), además de otros instrumentos.

Todas estas imágenes, tanto NOAA como Sentinel, son transformadas en imágenes de Temperatura Superficial del Mar (SST), la cual está directamente relacionada con parámetros tales como el cálculo de Clorofila-a, Turbidez, concentración de oxigeno disuelto, producción primaria, etc.

Los resultados de estos estudios se publican  en el Informe anual de Medio Ambiente.

Gráfico de datos
Media mensual de SST frente a los valores medios mensuales en la serie histórica
Gráfico de datos
Anomalías de SST en la serie histórica
Gráfico de datos
Temperatura superficial del mar máxima, media y mínima  de SST en la serie histórica
Gráfico de datos
Temperatura superficial del mar anual de SST en la serie histórica