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Crean un sistema satelital de alerta y respuesta temprana contra incendios forestales

La herramienta se llama SARTiv. Sirve para prevenir y monitorear incendios de vegetación a través del uso de imágenes satelitales. Anticipa el riesgo por zonas, identifica eventos ígneos durante su desarrollo y, posteriormente, cuantifica las áreas quemadas. Fue creada por investigadores del Instituto de Altos Estudios Espaciales Mario Gulich, dependiente de la UNC y la Conae. Entre 2001 y 2016, en Córdoba se registraron más de 10.000 incendios en zonas naturales. [17.08.2017]

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Crean un sistema satelital de alerta y respuesta temprana contra incendios forestales

Nicolás Marí, el autor del SARTiv, en el predio del Centro Espacial Teófilo Tabanera de la Conae, en Falda del Carmen.

Pablo Carrizo
Por Pablo Carrizo
Redacción UNCiencia
Prosecretaría de Comunicación Institucional
pablo.carrizo@unc.edu.ar

En Argentina se queman, en promedio, 400.000 hectáreas por año como consecuencia de incendios forestales, según datos del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación. Una superficie equivalente a siete ciudades de Córdoba.

De agosto a octubre, las condiciones meteorológicas favorecen la acumulación de biomasa seca. Por esa razón, el riesgo de incendios es “muy alto” durante esos meses.

Frente a esta problemática y a requerimiento del Sistema de Parques Nacionales, investigadores del Instituto de Altos Estudios Espaciales "Mario Gulich" (Conae-UNC), desarrollaron distintas herramientas informáticas para prevenir y colaborar en el control de incendios, mediante el uso de imágenes satelitales.

Una de ellas es el "Sistema de Alerta y Respuesta Temprana a incendios de vegetación" (SARTiv). Su finalidad es generar información de las condiciones que determinan el ciclo de ocurrencia de incendios en el país, tanto para anticiparlos como para detectarlos cuando suceden.

El diseño fue creado por Nicolás Marí, en el marco de su tesis para la Maestría en Aplicaciones Espaciales de Alerta y Respuesta Temprana a Emergencias (Aearte) del Instituto Gulich.

“A partir del diseño modular de esta arquitectura, fue posible generar nuevos espacios de trabajo, como el diseño de un índice de peligrosidad de incendios que está funcionando operativamente en el Centro Espacial Teófilo Tabanera (Conae) de Falda del Carmen (Córdoba)", explica el joven.

Ese módulo predictivo permite anticipar las condiciones que en los próximos días se estarían registrando en relación al nivel de peligro de incendios en una determinada zona.

Focos de calor, por año, en la provincia de Córdoba
Entre 2001 y 2016, se detectaron 35.366 focos de calor. El 30% correspondió a incendios en zonas naturales y, el 70% restante, a quemas relacionadas con actividades agrícolas.
Por definición, los incendios son los fuegos que se escapan de control y producen daños en la vegetación natural, como los que suelen ocurrir en las sierras de Córdoba. Las quemas, en cambio, se realizan para eliminar residuos agrícolas o para quemar pasturas y favorecer el rebrote verde para el ganado. Imágen: Nicolás Marí.


El SARTiv es un módulo informático pensado para generar mapas y subirlos a la web, de modo que estén disponibles para distintos usuarios. Se basa en la observación y seguimiento de las condiciones que determinan lo que en términos técnicos se denomina "ciclo de ocurrencia de incendios" y que consta de tres fases: prefuego, durante y posfuego.

En la primera etapa de análisis (prefuego), se trabaja con imágenes provistas por los satélites MODIS Aqua y Terra, ambos pertenecientes a la Nasa. “Se calculan índices de vegetación y se compilan series históricas. A través de ellas se procesan las anomalías y se establece la situación relativa de la vegetación en un momento dado. De esa manera, es posible inferir el peligro de incendios. Generalmente, este tipo de aproximación se realiza cada 16 días”, especifica Marí.

La detección de incendios corresponde a la etapa durante, y sirve para caracterizar la distribución espacio-temporal de los eventos. Para ello, se utilizan imágenes MODIS y también, actualmente, imágenes VIIRS.

“Los sensores térmicos permiten identificar los frentes de incendios o quemas a partir de la fuerte emisión de temperatura de las llamas. Una vez detectado, se calcula su posición y se la identifica con un punto, el cual lo representamos espacialmente con un par de coordenadas que formarán parte de una amplia base de datos espacio temporal”, detalla Marí.

Comparación entre la energía que liberaron los incendios y las quemas agrícolas por año
Fuente: Nicolás Marí


Además de la ubicación y el momento del frente ígneo, también se captura la energía irradiada por sus llamas. Esta medida aporta información de la magnitud con la que el incendio consume la vegetación y emite gases de combustión a la atmósfera.

La fase posfuego corresponde a las actividades de cuantificación de superficies quemadas y el análisis para su recuperación. Para eso se utilizan imágenes de los satélites Landsat 8, de la Nasa, y SPOT, perteneciente a la empresa fabricante Astrium. Es importante saber qué zonas se quemaron y si anteriormente habían sufrido episodios similares, para planificar estrategias de remediación eficaces.

Primer sistema nacional para estimar la calidad del aire

Otra de las investigaciones relevantes impulsadas en el marco de la maestría Aearte del Instituto Gulich, es el trabajo de María Fernanda García Ferreyra, quien aplicó un sistema para modelar la calidad del aire en Argentina.

Se trata de un abordaje inédito a nivel nacional, que básicamente sirve para estimar qué sucederá en la atmósfera con los contaminantes que se trasladan en el aire.

Fernanda García Ferreyra se desempeña actualmente en la  Unidad de Emergencias Ambientales de Conae


“A partir de bases de datos de emisiones de contaminantes, por distintas fuentes y localizadas en distintos lugares, estimamos cómo se transportarán esos contaminantes según las condiciones meteorológicas y cómo reaccionarán por la presencia o ausencia del sol, o por cómo se encuentran con otros contaminantes”, describe García Ferreyra.

El sistema sirve para advertir a la comunidad sobre los niveles tóxicos del aire, luego de eventos desastrosos como incendios.

“A veces tenemos la idea de que los contaminantes que se emiten en un lugar solo afectan a las poblaciones de ese lugar, pero en realidad, al ser transportados, esos contaminantes sufren procesos químicos que pueden volverlos más peligrosos”, puntualiza la joven.

“Este sistema de modelado funciona operativamente y desde un sitio web al que se puede entrar y ver el pronóstico de la calidad del aire hasta tres días, y anticipar cómo se mueven esos contaminantes en la atmósfera. De ese modo, podemos aportar información para prevenir situaciones de riesgo”, completa.

Sobre las tesis
Diseño de un Sistema de Alerta y Respuesta Temprana a Incendios de Vegetación – SARTiv, de Nicolás Marí (Lic. en Gestión Ambiental y Magíster en aplicaciones espaciales de alerta y respuesta temprana a emergencias). El lugar de trabajo del autor es la Agencia de Extensión Rural - INTA - Cruz del Eje.
Obtención de mapas de calidad de aire, a través de la implementación y primera aplicación del modelo de transporte químico CHIMERE sobre Argentina, de María Fernanda García Ferreyra (Lic. en Ciencias Químicas y Magíster en aplicaciones espaciales de alerta y respuesta temprana a emergencias). Su lugar de trabajo es la Unidad de Emergencias Ambientales de Conae, en el Centro Espacial Teófilo Tabanera, de Falda del Carmen.
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