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Evaluaci�n del nivel de humedad del P�ramo de Cebadas mediante la aplicaci�n del �ndice espectral NDWI a trav�s de im�genes satelitales mensuales, periodo 2022

 

Evaluation of the humidity level of the P�ramo de Cebadas through the application of the NDWI spectral index through monthly satellite images, period 2022

 

Evaluation of the humidity level of the P�ramo de Cebadas through the application of the NDWI spectral index through monthly satellite images, period 2022

Martha Marisol Vasco-Lucio I
martha.vasco@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1377-7305

,Maritza Lucia Vaca-C�rdenas II
maritza.vaca@espoch.edu.ec   https://orcid.org/0000-0003-4474-4354
Mar�a Ver�nica Gonz�lez-Cabrera III
mariav.gonzalez@espoch.edu.ec  https://orcid.org/0000-0002-5358-798X 

,Diego Francisco Cushquicullma-Colcha IV
diegofc10@correo.ugr.es 
https://orcid.org/0000-0001-6265-8164
 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: martha.vasco@espoch.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 15 de abril de 2024 *Aceptado: 09 de mayo de 2024 * Publicado: �27 de junio de 2024

 

        I.            Facultad de Recursos Naturales - Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Panamericana Sur, Km 1 �, Riobamba EC-060155, Ecuador.

      II.            Facultad de Ciencias Pecuarias, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Panamericana Sur, Km 1 �, Riobamba EC-060155, Ecuador.

   III.            Facultad de Ciencias - Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Panamericana Sur, Km 1 �, Riobamba EC-060155, Ecuador.

   IV.            Universidad de Granada, Granada, Espa�a.


Resumen

Los p�ramos andinos son ecosistemas diversos debido a las condiciones clim�ticas que posee, adem�s de proporcionar varios servicios ecosist�micos basados en el recurso h�drico que hacen de este tipo de ecosistema un reservorio natural de agua, es as� que en el presente estudio se utiliz� sensores remotos que suministran informaci�n sobre las condiciones pasadas, actuales y futuras de los cuerpos de agua, lo que ayuda a entender el comportamiento del calentamiento global en los mismos, en la investigaci�n se obtuvo para el periodo correspondiente al a�o 2022 un �ndice NDWI (Normalized Difference Water Index) con valores m�ximos de entre 0,40 a 0,64 lo que establece un nivel muy alto de humedad en todo el territorio, obteniendo as� un promedio anual del 94,3 % de humedad relativa, sin embargo de acuerdo a la reclasificaci�n realizada para establecer niveles de humedad el mes de marzo sobresale al presentar 30759, 90 hect�reas dentro del nivel muy h�medo con un valor medio del �ndice de 0,32 superior al resto de meses en estudio, adem�s se determin� un incremento en relaci�n a las precipitaciones y los valores del �ndice NDWI lo cual indic� un 76 % de variabilidad en los datos. Finalmente se establece que la conservaci�n del ecosistema de p�ramo es de vital importancia h�drica, esto debido a la cantidad de precipitaciones durante todo el a�o y el tipo de vegetaci�n existente, los datos obtenidos en la presente investigaci�n servir�n como base para la creaci�n de estrategias de protecci�n del p�ramo, representando as� una herramienta importante para ajustar metodolog�as que permitan realizar seguimientos a largo plazo de las variaciones para hacer comparaciones de los cuerpos de agua y el nivel de humedad de zonas espec�ficas de estudio.

Palabras clave: P�ramo; �ndice NDWI; Humedad; Recurso h�drico; Ecosistema.

 

Abstract

The Andean moors are diverse ecosystems due to the climatic conditions they have, in addition to providing several ecosystem services based on water resources that make this type of ecosystem a natural reservoir of water, so in the present study remote sensors were used that They provide information on the past, current and future conditions of bodies of water, which helps to understand the behavior of global warming in them. In the research, an NDWI index (Normalized Difference Water Index) was obtained for the period corresponding to the year 2022. ) with maximum values ​​between 0.40 and 0.64, which establishes a very high level of humidity throughout the territory, thus obtaining an annual average of 94.3% relative humidity, however according to the reclassification carried out for establish humidity levels, the month of March stands out by presenting 30759, 90 hectares within the very humid level with an average value of the index of 0.32 higher than the rest of the months under study, in addition an increase was determined in relation to rainfall and NDWI index values ​​which indicated 76% variability in the data. Finally, it is established that the conservation of the paramo ecosystem is of vital water importance, this due to the amount of precipitation throughout the year and the type of existing vegetation. The data obtained in this research will serve as a basis for the creation of conservation strategies. protection of the moor, thus representing an important tool to adjust methodologies that allow long-term monitoring of variations to make comparisons of water bodies and the humidity level of specific study areas.

Keywords: P�ramo; NDWI index; Humidity; Hidric resource; Ecosystem.

 

Resumo

As charnecas andinas s�o ecossistemas diversos pelas condi��es clim�ticas que possuem, al�m de fornecerem diversos servi�os ecossist�micos baseados em recursos h�dricos que fazem deste tipo de ecossistema um reservat�rio natural de �gua, portanto no presente estudo foram utilizados sensores remotos que fornecem informa��es sobre as condi��es passadas, atuais e futuras dos corpos d��gua, o que ajuda a entender o comportamento do aquecimento global neles. Na pesquisa, foi obtido um �ndice NDWI (�ndice de �gua por Diferen�a Normalizada) para o per�odo correspondente ao ano de 2022.) com valores m�ximos entre 0,40 e 0,64, o que estabelece um n�vel de humidade muito elevado em todo o territ�rio, obtendo-se assim uma m�dia anual de 94,3% de humidade relativa, no entanto de acordo com a reclassifica��o efectuada para estabelecer n�veis de humidade, o m�s de Mar�o destaca-se apresentando 30.759,90 hectares dentro do n�vel muito �mido com valor m�dio do �ndice 0,32 superior ao restante dos meses em estudo, al�m disso foi determinado um aumento em rela��o aos valores de precipita��o e �ndice NDWI que indicaram 76 % de variabilidade nos dados. Por fim, fica estabelecido que a conserva��o do ecossistema do paramo � de vital import�ncia h�drica, isto devido � quantidade de precipita��o ao longo do ano e ao tipo de vegeta��o existente. Os dados obtidos nesta pesquisa servir�o de base para a cria��o de. estrat�gias de conserva��o da charneca, representando assim uma importante ferramenta para ajustar metodologias que permitam a monitoriza��o a longo prazo das varia��es para fazer compara��es de massas de �gua e do n�vel de humidade de �reas espec�ficas de estudo.

Palavras-chave: P�ramo; �ndice NDWI; Umidade; Recurso h�drico; Ecossistema.

 

Introducci�n

Los p�ramos por las caracter�sticas de sus suelos, el desarrollo de la vegetaci�n morfol�gicamente especial y la acumulaci�n de materia org�nica, poseen alta capacidad de producci�n sostenida, almacenamiento y regulaci�n de agua, son buenos reservorios del recurso h�drico en calidad y cantidad de esta forma abastecen a las principales cuencas hidrogr�ficas, en donde existen asentamientos humanos que no solo utilizan el agua para consumo, sino tambi�n para riego de cultivos, abrevadero de animales y en la industria, procurando as� su desarrollo econ�mico, social y cultural (Chuncho & Chuncho, 2019). La sobreexplotaci�n de los cuerpos de agua junto con las sequ�as y el impacto del cambio clim�tico ha disminuido la disponibilidad de agua para diferentes actividades, lo cual genera graves problemas sociales y econ�micos, por lo cual es indispensable el monitoreo del estado de los cuerpos de agua superficiales, y una alternativa r�pida, precisa y econ�mica es hacerlo mediante t�cnicas de teledetecci�n usando sensores remotos satelitales. Estas t�cnicas ayudan a obtener informaci�n a distancia de un determinado objeto situado sobre la superficie terrestre. El �ndice de agua modificado de diferencia normalizada (MNDWI, por sus siglas en ingl�s) y el �ndice de extracci�n de agua automatizado (AWEI, por sus siglas en ingl�s) son los m�s adecuados debido a que son f�ciles de construir e interpretar, adem�s de que tienen alta precisi�n (Hern�ndez Lozano & Pav�n, 2024). Los efectos del cambio clim�tico y la mala gesti�n de los recursos h�dricos son las principales causas de la escasez del agua en el mundo (Roque Quispe, 2017).� El monitoreo de las inundaciones mediante sensores remotos ha facilitado de gran manera, la adquisici�n de informaci�n espacial de regiones afectadas (Edrosa, 2011).

Los humedales alto andinos son h�bitats primordiales para las diferentes formas de vida adaptadas a este tipo de ecosistemas extremos de alta monta�a y los seres vivos que residen en las partes bajas, los cuales son espacios que albergan gran diversidad de flora y fauna propias de estas zonas que est�n asociados al componente h�drico. De all� radica la importancia de realizar monitoreos f�ciles de aplicar que sean poco costosos. Los m�todos de monitoreo en periodos cortos, econ�micamente rentables y proporcionan informaci�n fiable, corresponden a las evaluaciones mediante im�genes satelitales (Aponte-Saravia & Ospina-Nore�a, 2019).

Generalmente los ambientes semi�ridos son espacios sensibles y vulnerables ante las variaciones provocadas por actividades humanas, la escasez de agua fusionada con la degradaci�n natural y antr�pica limitan su aprovechamiento principalmente, para consumo humano, por lo que, las t�cnicas de teledetecci�n se presentan como instrumentos v�lidos para evaluar de forma �gil y con mayor precisi�n ciertos par�metros de la calidad de agua. A su vez, el tratamiento de im�genes de sat�lite ayudan a mejorar la comprensi�n de los ambientes acu�ticos, as� como a la� prolongaci�n de la vida �til de las estructuras de� reservas h�dricas (Amado-�lvarez et al., 2018). Las diferentes t�cnicas de teledetecci�n han sido decisivas para identificar zonas degradadas y desarrollar propuestas de restauraci�n medioambiental (Brenner & Guasselli, 2015).

Las im�genes Landsat resultan un gran recurso importante para el monitoreo de manglares, ya que permiten su identificaci�n mediante la respuesta espectral y la posibilidad de realizar an�lisis espaciotemporales abarcando un largo periodo de tiempo (Perea et al., 2021). Los datos de teledetecci�n representan alternativas para generar informaci�n que contribuyen a la comprensi�n de los procesos naturales que ocurren en diferentes ecosistemas. El �ndice de Agua de Diferencia Normalizada Water Index (NDWI) es un m�todo conocido por parte de la comunidad cient�fica que utiliza geotecnolog�as, sin embargo, la aplicaci�n de estos causa� dudas y confusi�n, porque existen distintos m�todos para su c�lculo, el NDWI funciona mejor para ilustrar superficies h�medas e inundadas del Pantanal (Pereira et al., 2018).

El �ndice NDWI (Normalized Difference Water Index) act�a de forma sensible ante los cambios en el contenido de agua en el dosel de la vegetaci�n esto se debe a la reflectancia de 857 nm y 1241 nm; adem�s posee propiedades de absorci�n de agua. Este �ndice es aplicado en estudios para evaluar el estr�s del dosel de los bosques,� �ndice de �rea foliar en vegetaci�n densa, modelaci�n de la productividad de las plantas y en investigaciones sobre susceptibilidad de fuego (Villatoro, 2019).� Por su parte �zelkan, (2020) se�ala que es utilizado con mucho �xito en la detecci�n y delimitaci�n cartogr�fica de masas de agua superficiales. De igual Acosta et al., (2023) menciona que el �ndice de agua de diferencia normalizada sirve para analizar variaciones en la extensi�n de humedales lagunares.

El presente estudio se desarroll� en el marco del proyecto de investigaci�n titulado �Determinar el uso eficiente de especies vegetales altoandinas biopurificadoras para la conservaci�n del recurso h�drico en la microcuenca del r�o Cebadas, provincia de Chimborazo�, mediante teledetecci�n a trav�s del uso de im�genes satelitales, de esta forma se pudo determinar el nivel de humedad del p�ramo de Cebadas a trav�s de la utilizaci�n del �ndice NDWI caracter�stico en la discriminaci�n de zonas con presencia de agua.

 

Metodolog�a

�rea de estudio

El dise�o del sistema de monitoreo para vegetaci�n, suelo y agua por teledetecci�n se desarrollar� en el p�ramo de la parroquia Cebadas ubicado en las parroquias Cebadas y Pungal� de los cantones Guamote y Riobamba respectivamente, en el Cant�n Guamote de la provincia de Chimborazo, que es parte de la Subcuenca del r�o Chambo, la misma que limita al Norte con la parroquia La Matriz Guamote, al Sur Achupallas, al Este con Zu�a y al Oeste Guamote La matriz, Palmira y Tix�n; el p�ramo cubre alrededor de 31033,36 hect�reas.

 

Figura 1: Ubicaci�n geogr�fica de la parroquia Cebadas - Microcuenca del r�o Cebadas.

M�todos

Para monitorear el nivel de humedad en primera instancia se descargaron im�genes satelitales Landsat 8 mensuales del periodo correspondiente al a�o 2022, desde la plataforma Google Earth Engine Explorer mediante el link https://explorer.earthengine.google.com/#workspace. Luego se ingresaron las im�genes descargadas al software ArcGis, para proceder con el corte de las im�genes satelitales por el �rea de estudio mediante la herramienta Extract by mask.

Posteriormente se procedi� a proyectar los r�ster resultantes a trav�s de la herramienta �Project raster� que ayuda en la proyecci�n de los r�ster, de esta forma se proyect� a coordenadas geogr�ficas a WGS_1984_UTM_Zone_17S, despu�s se export� el mapa y se estableci� el tama�o de la celda de todas las capas cortadas con una resoluci�n de 20x20, esto se hizo para que el observar de mejor forma los detalles del �rea.

Mediante la herramienta �reclassify�, se procedi� a clasificar en 4 clases los valores de cada �ndice en cada uno de los mapas seg�n el mes de estudio, es asi que se estableci� los siguientes rangos de clasificaci�n del �ndice NDWI, desarrollada por McFeeters (1996) para realzar las caracter�sticas relacionadas con el agua de los paisajes en donde el agua clara posee mayor reflectancia en la parte azul del espectro visible. Por lo tanto, el agua aparece azul mientras que el agua turbia tiene mayor reflectancia en el visible� (Bahadur, 2018). Finalmente, las capas r�ster se las transform� en pol�gonos mediante la herramienta �raster to polygon� y se calcul� la superficie de acuerdo a cada criterio de clasificaci�n.

 

Tabla 1: Clasificaci�n nivel humedad �ndice NDWI

N

Clasificaci�n

Rango

1

Muy h�medo

�0,2 a 1

2

H�medo

�0,0 a 0,2

3

Relativamente h�medo

-0,3 a 0,0

4

Sequ�a, superficies sin agua

-1 a -0,3

 

Se establecieron valores positivos del �ndice de 0 a 1 como superficies con un nivel h�medo y muy h�medo, mientras que los valores negativos del �ndice representan superficies, sin presencia de humedad.

 

 

Resultados

Con el c�lculo del �ndice espectral NDWI en los 12 meses del periodo 2022 se obtuvo rangos entre -0,11 a 0,64, registr�ndose en el mes de abril el rango m�s bajo al obtener� un valor entre 0,05 a 0,40� mientras que, el mes de septiembre obtuvo un valor m�ximo de 0,64 lo cual representa superficies muy h�medas, en general se observa valores m�ximos que van desde 0,40 al 0,64,�� muestra zonas� con alto contenido de humedad, lo cual es ratificado por De Sanctis, (2023) al manifestar que los altos valores del �ndice NDWI se debe a un elevado contenido de agua en la vegetaci�n que se encuentra en pleno crecimiento y desarrollo, por el contrario si existe reducci�n de contenido de agua esto se deber�a a que las especies vegetales est�n al final de su etapa de maduraci�n es as� que toman valores inferiores a 0,4, en el caso de cultivos debido a problemas de deshidratado por lo que adquieren valores por debajo de 0,3.

 

Tabla 2: P�ramo Cebadas m�ximos, m�nimos, media y desviaci�n est�ndar del �ndice NDWI periodo mensual a�o 2022.

A�o 2022

M�ximo

M�nimo

Media

Desviaci�n est�ndar

Enero

0,472

0,034

0,225

0,056002

Febrero

0,593

-0,191

0,164

0,079848

Marzo

0,505

0,085

0,322

0,053938

Abril

0,407

0,054

0,187

0,043151

Mayo

0,479

0,04

0,204

0,040783

Junio

0,594

-0,199

0,145

0,063024

Julio

0,543

0,019

0,2

0,089121

Agosto

0,5

-0,118

0,166

0,062665

Septiembre

0,642

-0,273

0,11

0,062546

Octubre

0,493

-0,141

0,162

0,070695

Noviembre

0,479

-0,117

0,138

0,054705

Diciembre

0,483

-0,011

0,208

0,052524

 

En la gr�fica 1. Se muestran los valores m�ximos y m�nimos del �ndice mismos que muestran niveles altos de humedad en la zona de estudio correspondiente al p�ramo de Cebadas, este ecosistema de p�ramo es caracter�stico por la presencia de vegetaci�n natural como pastos y dem�s especies arbustivas sin embargo el ciclo hidrol�gico aun es desconocido en cuanto a la intercepci�n y regulaci�n de microclimas que posibilitan la variedad de especies vegetales y animales (Buytaert et al., 2003). Por lo que ha sido indispensable la utilizaci�n del presente �ndice al ser ampliamente utilizado en el c�lculo de cobertura de agua en zonas h�medas, ya que usa la absorci�n y reflectancia significativas en las bandas espectrales verde y el infrarrojo cercano (NIR), para de esta forma discriminar zonas con posible presencia de agua o humedad (A. Camacho et al., 2019).

 

Gr�fico 1: �ndice NDWI m�ximos y m�nimos

 

El p�ramo de Cebadas presenta valores m�ximos del �ndice NDWI superiores a 0,4 lo cual muestra zonas con alta presencia de humedad, esto es ratificado por Ch�vez Muyulema, (2021) en el Plan de Ordenamiento Territorial de la Parroquia Cebadas quien menciona que Cebadas es una zona con alta humedad debido a los recursos h�dricos que nacen de los p�ramos, mismos que permiten irrigar grandes zonas agropecuarias que se encuentran fuera del territorio de Cebadas, en los cantones Riobamba y Guano; de igual forma el l�quido vital se utiliza en la generaci�n hidroel�ctrica de la Central Agoy�n y San Francisco (figura 2). De acuerdo con Hofstede et al., (2003)�� en los p�ramos el valor m�s notable es la regulaci�n h�drica, es una zona que presenta la mayor parte del tiempo neblina que cubre grandes extensiones lo que se debe a la estructura de la vegetaci�n que capta el agua para conducir al suelo y a su vez la protege contra erosi�n.

 

Figura 2: �ndice diferencial de agua normalizado (NDWI) del p�ramo Cebadas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Las im�genes obtenidas se reclasificaron en 4 clases que corresponden a 1 aquellos valores del �ndice que van entre 0,2 a 1 y reflejan espacio Muy h�medos, la clasificaci�n 2 corresponde a zonas con un �ndice de agua entre 0,0 a 0,2 que significa superficies h�medas, en la categor�a 3 se encuentran rangos de entre -0,3 a 0,0 correspondientes a zonas Relativamente h�medas y 4 nuestra rangos de -1� a -0,3 que representan sequia o superficies sin agua, dentro del presente estudio se obtuvo como resultado� 9 meses que alcanzaron a clasificarse en zonas muy h�medas y h�medas, mientras que los 3 meses restantes mostraron 3 clasificaciones muy h�medo, h�medo y relativamente h�medo ya que obtuvieron valores superiores a -0,3 esto debido a que al ser una zona de paramo existe gran cantidad de precipitaciones durante el a�o por lo que mantiene la humedad, esto es confirmado por Moksa, (2022) al afirmar que la humedad relativa de los ecosistemas de p�ramo suele ser alta, entre el 80 a 98%, puede llegar a su m�ximo en la �poca lluviosa y m�nima en estaciones m�s secas. Estos dos aspectos favorecen la importante funci�n de los p�ramos como reguladores h�dricos, adem�s menciona que la vegetaci�n y los suelos de los p�ramos con su estructura porosa interceptan la lluvia, facilitan la infiltraci�n y acumulan una parte, haciendo que su salida por los r�os y quebradas sea m�s gradual, lo que contribuye a un suministro m�s estable y continuo de agua. El �ndice de Agua de Diferencia Normalizada (NDWI) es muy utilizado para resaltar el aspecto de las masas de agua en una imagen de sat�lite. Para ello, se reduce considerablemente la reflectancia del suelo y la vegetaci�n, lo que permite que dichas masas de agua �destaquen� en la imagen (Eos data analytics, 2024).

El p�ramo no debe ser considerado �nicamente como un ecosistema fr�gil, atendiendo a su vulnerabilidad y las permanentes amenazas antr�picas, sino que adem�s tiene que considerarse tambi�n su car�cter estrat�gico para la naturaleza, la sociedad y la econom�a nacional, dadas las irremplazables funciones ecol�gicas, biol�gicas, hidrol�gicas, sociales, culturales y econ�micas que tiene este agro ecosistema� (Camacho, 2013). En las siguientes figuras se observa la cuantificaci�n de superficie por clasificaci�n del �ndice de agua es as� como la categor�a correspondiente a zonas con alta humedad o muy h�medas se muestran de color azul, mientras que las zonas h�medas poseen coloraci�n celeste y por �ltimo zonas relativamente h�medas poseen color naranja. se utiliza para resaltar el aspecto de las masas de agua en una imagen de sat�lite. El �ndice NDWI reduce de forma considerable la reflectancia del suelo y la vegetaci�n, permitiendo de esta forma que destaquen las masas de agua dentro de la imagen. Las comunidades de Cebadas poseen diferentes reg�menes de lluvia, que va desde los 250 mm, mientras que en el ecosistema p�ramo registran 2.500 mm de precipitaci�n media anual por lo que existe gran contenido de humedad (PDYOT, 2015), lo que concuerda con el �ndice NDWI en estudio ya que en la figura 3. las im�genes obtenidas de la reclasificaci�n se observan en los 12 meses tonalidades azules debido a que en general en el a�o 2022 se registr� alta humedad en todo el p�ramo de Cebadas lo cual se deber�a a las caracter�sticas propias como es la presencia de vegetaci�n que funcionan como almohadillas en donde almacenan agua.

 

Figura 3: �ndice NDWI paramo de Cebadas periodo 2022

ENERO

FEBRERO

 

MARZO

ABRIL

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO

 

 

SEPTIEMBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIEMBRE

 

 

De acuerdo a la tabla 3. se puede observar que los meses del a�o 2022 que presentaron mayor superficie correspondiente a la clasificaci�n muy h�medo del �ndice NDWI fueron enero con 21303,97 hect�reas, marzo con 30759,90 ha, mayo 17454,29 ha y diciembre con 18607,30 hect�reas, mientras que los meses de febrero con 21440,42 hect�reas, abril con 19291,99 ha, junio con 25005,89 ha, julio con 19355,04, agosto con 22413,02 ha, septiembre con 27323,80 ha, octubre con 21251,92 ha y noviembre con 26537,98 ha.� De esta forma se puede evidenciar que la utilizaci�n de im�genes satelitales para posteriormente realizar el c�lculo de �ndices espectrales es una gran herramienta para el an�lisis y comparaci�n de cuerpos de agua y el nivel de humedad de la zona, esto permite la elaboraci�n de mapas de cambio para determinar las �reas afectadas otorgando valiosa informaci�n a los gestores para la caracterizaci�n y conocimiento del estado actual de los efectos de cambio clim�tico (Ariza & Garc�a, 2013).

 

Tabla 3: �ndice NDWI superficie periodo mensual 2022

A�o 2022

�ndice NDWI

1

2

3

4

Meses

�Muy h�medo (ha)

H�medo (ha)

Relativamente h�medo (ha)

sequia / superficies sin agua (ha)

Enero

21303,97

9731,81

-

-

Febrero

9499,56

21440,42

96,16

-

Marzo

30759,90

276,61

-

-

Abril

11743,87

19291,99

-

-

Mayo

17454,29

13581,87

-

-

Junio

5952,15

25005,89

77,93

-

Julio

11681,52

19355,04

-

-

Agosto

8602,11

22413,02

21,19

-

Septiembre

3164,61

27323,80

547,78

-

Octubre

9760,42

21251,92

23,95

-

Noviembre

4399,09

26537,98

98,98

-

Diciembre

18607,30

12428,53

0,09

-

 

De acuerdo con la tabla 4. el periodo 2022 registr� una temperatura media anual de 13,1 oC lo que coincide con el plan de ordenamiento territorial Cebadas al se�alar que la temperatura media anual es de alrededor 13,7�C, en donde se constituye dos estaciones Invierno h�medo frio en los meses de octubre a mayo y verano c�lido, seco, ventoso de junio a septiembre; adem�s presenta una humedad relativa del 96,8% y una precipitaci�n de 681 mm, mientras que el presente estudio registr� una humedad relativa m�xima anual de 94,3% y 592,3 mm de precipitaci�n anual.

 

Tabla 4: Datos meteorol�gicos periodo mensual a�o 2022

A�O 2022

Temperatura (oC)

Humedad relativa (%)

Precipitaci�n (mm)

Mes

M�xima

Media

M�nima

M�xima

Media

M�nima

Enero

22,4

14,0

8,4

94,3

68,0

32,5

44,3

Febrero

21,7

14,1

9,1

95,7

71,0

32,9

17,7

Marzo

23,6

13,1

4,9

92,7

75,1

41,9

52,3

Abril

19,6

13,2

8,8

97,0

77,4

44,7

77,4

Mayo

19,3

13,1

8,8

96,8

49,6

47,5

44,7

Junio

19,0

12,2

7,4

96,4

75,9

42,7

63,2

Julio

19,8

12,6

7,9

96,0

73,8

40,2

36,0

Agosto

20,0

12,3

6,4

95,4

69,7

36,3

17,3

Septiembre

18,5

11,5

5,9

81,0

56,4

27,1

52,2

Octubre

21,7

13,7

7,9

93,5

70,0

35,7

48,9

Noviembre

23,3

13,5

7,4

97,9

68,2

34,6

77,1

Diciembre

21,6

13,6

7,2

94,8

68,3

33,1

61,2

Promedio anual

20,9

13,1

7,5

94,3

68,6

37,4

592,3

Fuente: (INAMHI, 2022).

En el grafico 2 se observa la variaci�n de temperatura mensual del a�o 2022 en el cual se muestra una temperatura m�xima anual de 20,9 oC, media anual de 13,1 oC, y� una temperatura m�nima anual de 7,5 oC,� not�ndose en el mes de marzo la temperatura m�s baja de 4,9 oC, las bajas temperaturas del p�ramo posibilitan el lento proceso de descomposici�n de la materia vegetal por lo tanto existe mayor acumulaci�n de materia org�nica en el suelo, generalmente durante el d�a la radiaci�n solar es alta mientras que en las noches las temperaturas bajan radicalmente (Llamb� et al., 2012).

 

Gr�fico 2: Temperatura (oC) promedio mensual a�o 2022

 

Como se observa en el grafico 3. Los meses de mayo y septiembre presentaron bajos porcentajes de humedad media anual con 49,6% y 56,4% respectivamente, esto coincide con la figura 3 en donde se observa al mes de septiembre con pocas superficies que ingresan en la categor�a muy h�meda lo cual se muestra de tonalidad azul. Sin embargo, en general durante el a�o 2022 de acuerdo a los datos meteorol�gicos se evidencian valores altos de humedad entre 56,4 % a un m�ximo de 77,4 %.�

 

 

 

 

 

Gr�fico 3: Humedad relativa (%) promedio mensual a�o 2022

 

Los suelos del p�ramo tienen un alto contenido de materia org�nica y por lo tanto una alta capacidad para retener agua y nutrientes (Llamb� et al., 2012). Lo cual es confirmado por Ati et al., (2023) en su estudio sobre An�lisis del estado del suelo de los r�os Cebadas - Yasepan de la microcuenca del r�o Cebadas en donde menciona que el suelo de Cebadas es altamente acido debido a la cantidad de precipitaciones en la zona el factor principal del drenaje de estas son los eventos de precipitaci�n, por lo que existe gran acumulaci�n de agua y por ende alta humedad en el sitio de estudio.

En la gr�fica 4. se puede observar la comparaci�n entre los valores de precipitaci�n y los valores m�ximos del �ndice NDWI que muestran un alto nivel de humedad o presencia de agua, en la cual se determina que los meses de junio y septiembre muestran que al incremento de la precipitaci�n sube el �ndice NDWI alcanzando unos valores m�ximos de 0,59 y 0,64 respectivamente que indican mayor concentraci�n de humedad en el territorio, mientras que en los meses de mayo, julio, agosto y octubre las precipitaciones bajan y de igual forma los valores del �ndice como se muestra en la gr�fica. En la l�nea de tendencia se obtuvo un R2 de 0,76, el valor de R indica la cantidad proporcional de variaci�n de la variable respuesta y seg�n la variable independiente X en el modelo de regresi�n lineal, por lo que se determina que mientras mayor es el valor de R2, mayor es la variabilidad de los datos, es asi que el presente estudio muestra una alta variabilidad del 76%, los valores crecientes indican �reas con alta concentraci�n de humedad a lo largo del periodo en estudio.

 

Gr�fico 4: Comparaci�n precipitaci�n � �ndice NDWI

 

Conclusiones

Mediante la aplicaci�n del �ndice NDWI se determin� que el p�ramo de Cebadas obtuvo un alto nivel de humedad en el periodo 2022 superior al 90 %, lo cual se debe primordialmente a la cantidad de precipitaciones a lo largo del a�o tiene lo cual desencadena la retenci�n de humedad en este tipo de ecosistema andino.

El �ndice NDWI se utiliza para perfilar el contorno de las masas de agua en los mapas y controlar la turbiedad del agua, esto debido a que el agua no refleja casi nada de luz, en el presente estudio se determin� que el mes de marzo present� la mayor extensi�n de 30759,90 hect�reas con un valor del �ndice entre 0,08 a 0,50 que corresponden a zonas muy h�medas, esto concuerda con la �poca lluviosa en la sierra ecuatoriana que se muestra de febrero a mayo.

 

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� 2024 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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