Evaluacin del nivel de humedad del Pramo de Cebadas mediante la aplicacin del ndice espectral NDWI a travs de imgenes satelitales mensuales, periodo 2022

 

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

 

Evaluation of the humidity level of the Pramo 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-Crdenas II
maritza.vaca@espoch.edu.ec   https://orcid.org/0000-0003-4474-4354
Mara Vernica Gonzlez-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 Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

 

* 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 Politcnica de Chimborazo, Panamericana Sur, Km 1 , Riobamba EC-060155, Ecuador.

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

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

   IV.            Universidad de Granada, Granada, Espaa.


Resumen

Los pramos andinos son ecosistemas diversos debido a las condiciones climticas que posee, adems de proporcionar varios servicios ecosistmicos basados en el recurso hdrico 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 informacin 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 investigacin se obtuvo para el periodo correspondiente al ao 2022 un ndice NDWI (Normalized Difference Water Index) con valores mximos 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 reclasificacin realizada para establecer niveles de humedad el mes de marzo sobresale al presentar 30759, 90 hectreas dentro del nivel muy hmedo con un valor medio del ndice de 0,32 superior al resto de meses en estudio, adems se determin un incremento en relacin a las precipitaciones y los valores del ndice NDWI lo cual indic un 76 % de variabilidad en los datos. Finalmente se establece que la conservacin del ecosistema de pramo es de vital importancia hdrica, esto debido a la cantidad de precipitaciones durante todo el ao y el tipo de vegetacin existente, los datos obtenidos en la presente investigacin servirn como base para la creacin de estrategias de proteccin del pramo, representando as una herramienta importante para ajustar metodologas 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 especficas de estudio.

Palabras clave: Pramo; ndice NDWI; Humedad; Recurso hdrico; 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: Pramo; NDWI index; Humidity; Hidric resource; Ecosystem.

 

Resumo

As charnecas andinas so ecossistemas diversos pelas condies climticas que possuem, alm de fornecerem diversos servios ecossistmicos baseados em recursos hdricos que fazem deste tipo de ecossistema um reservatrio natural de gua, portanto no presente estudo foram utilizados sensores remotos que fornecem informaes sobre as condies passadas, atuais e futuras dos corpos dgua, o que ajuda a entender o comportamento do aquecimento global neles. Na pesquisa, foi obtido um ndice NDWI (ndice de gua por Diferena Normalizada) para o perodo correspondente ao ano de 2022.) com valores mximos entre 0,40 e 0,64, o que estabelece um nvel de humidade muito elevado em todo o territrio, obtendo-se assim uma mdia anual de 94,3% de humidade relativa, no entanto de acordo com a reclassificao efectuada para estabelecer nveis de humidade, o ms de Maro destaca-se apresentando 30.759,90 hectares dentro do nvel muito mido com valor mdio do ndice 0,32 superior ao restante dos meses em estudo, alm disso foi determinado um aumento em relao aos valores de precipitao e ndice NDWI que indicaram 76 % de variabilidade nos dados. Por fim, fica estabelecido que a conservao do ecossistema do paramo de vital importncia hdrica, isto devido quantidade de precipitao ao longo do ano e ao tipo de vegetao existente. Os dados obtidos nesta pesquisa serviro de base para a criao de. estratgias de conservao da charneca, representando assim uma importante ferramenta para ajustar metodologias que permitam a monitorizao a longo prazo das variaes para fazer comparaes de massas de gua e do nvel de humidade de reas especficas de estudo.

Palavras-chave: Pramo; ndice NDWI; Umidade; Recurso hdrico; Ecossistema.

 

Introduccin

Los pramos por las caractersticas de sus suelos, el desarrollo de la vegetacin morfolgicamente especial y la acumulacin de materia orgnica, poseen alta capacidad de produccin sostenida, almacenamiento y regulacin de agua, son buenos reservorios del recurso hdrico en calidad y cantidad de esta forma abastecen a las principales cuencas hidrogrficas, en donde existen asentamientos humanos que no solo utilizan el agua para consumo, sino tambin para riego de cultivos, abrevadero de animales y en la industria, procurando as su desarrollo econmico, social y cultural (Chuncho & Chuncho, 2019). La sobreexplotacin de los cuerpos de agua junto con las sequas y el impacto del cambio climtico ha disminuido la disponibilidad de agua para diferentes actividades, lo cual genera graves problemas sociales y econmicos, por lo cual es indispensable el monitoreo del estado de los cuerpos de agua superficiales, y una alternativa rpida, precisa y econmica es hacerlo mediante tcnicas de teledeteccin usando sensores remotos satelitales. Estas tcnicas ayudan a obtener informacin a distancia de un determinado objeto situado sobre la superficie terrestre. El ndice de agua modificado de diferencia normalizada (MNDWI, por sus siglas en ingls) y el ndice de extraccin de agua automatizado (AWEI, por sus siglas en ingls) son los ms adecuados debido a que son fciles de construir e interpretar, adems de que tienen alta precisin (Hernndez Lozano & Pavn, 2024). Los efectos del cambio climtico y la mala gestin de los recursos hdricos 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 adquisicin de informacin espacial de regiones afectadas (Edrosa, 2011).

Los humedales alto andinos son hbitats primordiales para las diferentes formas de vida adaptadas a este tipo de ecosistemas extremos de alta montaa 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 estn asociados al componente hdrico. De all radica la importancia de realizar monitoreos fciles de aplicar que sean poco costosos. Los mtodos de monitoreo en periodos cortos, econmicamente rentables y proporcionan informacin fiable, corresponden a las evaluaciones mediante imgenes satelitales (Aponte-Saravia & Ospina-Norea, 2019).

Generalmente los ambientes semiridos son espacios sensibles y vulnerables ante las variaciones provocadas por actividades humanas, la escasez de agua fusionada con la degradacin natural y antrpica limitan su aprovechamiento principalmente, para consumo humano, por lo que, las tcnicas de teledeteccin se presentan como instrumentos vlidos para evaluar de forma gil y con mayor precisin ciertos parmetros de la calidad de agua. A su vez, el tratamiento de imgenes de satlite ayudan a mejorar la comprensin de los ambientes acuticos, as como a la prolongacin de la vida til de las estructuras de reservas hdricas (Amado-lvarez et al., 2018). Las diferentes tcnicas de teledeteccin han sido decisivas para identificar zonas degradadas y desarrollar propuestas de restauracin medioambiental (Brenner & Guasselli, 2015).

Las imgenes Landsat resultan un gran recurso importante para el monitoreo de manglares, ya que permiten su identificacin mediante la respuesta espectral y la posibilidad de realizar anlisis espaciotemporales abarcando un largo periodo de tiempo (Perea et al., 2021). Los datos de teledeteccin representan alternativas para generar informacin que contribuyen a la comprensin de los procesos naturales que ocurren en diferentes ecosistemas. El ndice de Agua de Diferencia Normalizada Water Index (NDWI) es un mtodo conocido por parte de la comunidad cientfica que utiliza geotecnologas, sin embargo, la aplicacin de estos causa dudas y confusin, porque existen distintos mtodos para su clculo, el NDWI funciona mejor para ilustrar superficies hmedas e inundadas del Pantanal (Pereira et al., 2018).

El ndice NDWI (Normalized Difference Water Index) acta de forma sensible ante los cambios en el contenido de agua en el dosel de la vegetacin esto se debe a la reflectancia de 857 nm y 1241 nm; adems posee propiedades de absorcin de agua. Este ndice es aplicado en estudios para evaluar el estrs del dosel de los bosques, ndice de rea foliar en vegetacin densa, modelacin de la productividad de las plantas y en investigaciones sobre susceptibilidad de fuego (Villatoro, 2019). Por su parte zelkan, (2020) seala que es utilizado con mucho xito en la deteccin y delimitacin cartogrfica 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 extensin de humedales lagunares.

El presente estudio se desarroll en el marco del proyecto de investigacin titulado Determinar el uso eficiente de especies vegetales altoandinas biopurificadoras para la conservacin del recurso hdrico en la microcuenca del ro Cebadas, provincia de Chimborazo, mediante teledeteccin a travs del uso de imgenes satelitales, de esta forma se pudo determinar el nivel de humedad del pramo de Cebadas a travs de la utilizacin del ndice NDWI caracterstico en la discriminacin de zonas con presencia de agua.

 

Metodologa

rea de estudio

El diseo del sistema de monitoreo para vegetacin, suelo y agua por teledeteccin se desarrollar en el pramo de la parroquia Cebadas ubicado en las parroquias Cebadas y Pungal de los cantones Guamote y Riobamba respectivamente, en el Cantn Guamote de la provincia de Chimborazo, que es parte de la Subcuenca del ro Chambo, la misma que limita al Norte con la parroquia La Matriz Guamote, al Sur Achupallas, al Este con Zua y al Oeste Guamote La matriz, Palmira y Tixn; el pramo cubre alrededor de 31033,36 hectreas.

 

Figura 1: Ubicacin geogrfica de la parroquia Cebadas - Microcuenca del ro Cebadas.

Mtodos

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

Posteriormente se procedi a proyectar los rster resultantes a travs de la herramienta Project raster que ayuda en la proyeccin de los rster, de esta forma se proyect a coordenadas geogrficas a WGS_1984_UTM_Zone_17S, despus se export el mapa y se estableci el tamao de la celda de todas las capas cortadas con una resolucin 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 segn el mes de estudio, es asi que se estableci los siguientes rangos de clasificacin del ndice NDWI, desarrollada por McFeeters (1996) para realzar las caractersticas 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 rster se las transform en polgonos mediante la herramienta raster to polygon y se calcul la superficie de acuerdo a cada criterio de clasificacin.

 

Tabla 1: Clasificacin nivel humedad ndice NDWI

N

Clasificacin

Rango

1

Muy hmedo

0,2 a 1

2

Hmedo

0,0 a 0,2

3

Relativamente hmedo

-0,3 a 0,0

4

Sequa, superficies sin agua

-1 a -0,3

 

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

 

 

Resultados

Con el clculo del ndice espectral NDWI en los 12 meses del periodo 2022 se obtuvo rangos entre -0,11 a 0,64, registrndose en el mes de abril el rango ms bajo al obtener un valor entre 0,05 a 0,40 mientras que, el mes de septiembre obtuvo un valor mximo de 0,64 lo cual representa superficies muy hmedas, en general se observa valores mximos 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 vegetacin que se encuentra en pleno crecimiento y desarrollo, por el contrario si existe reduccin de contenido de agua esto se debera a que las especies vegetales estn al final de su etapa de maduracin 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: Pramo Cebadas mximos, mnimos, media y desviacin estndar del ndice NDWI periodo mensual ao 2022.

Ao 2022

Mximo

Mnimo

Media

Desviacin estndar

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 grfica 1. Se muestran los valores mximos y mnimos del ndice mismos que muestran niveles altos de humedad en la zona de estudio correspondiente al pramo de Cebadas, este ecosistema de pramo es caracterstico por la presencia de vegetacin natural como pastos y dems especies arbustivas sin embargo el ciclo hidrolgico aun es desconocido en cuanto a la intercepcin y regulacin de microclimas que posibilitan la variedad de especies vegetales y animales (Buytaert et al., 2003). Por lo que ha sido indispensable la utilizacin del presente ndice al ser ampliamente utilizado en el clculo de cobertura de agua en zonas hmedas, ya que usa la absorcin 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).

 

Grfico 1: ndice NDWI mximos y mnimos

 

El pramo de Cebadas presenta valores mximos del ndice NDWI superiores a 0,4 lo cual muestra zonas con alta presencia de humedad, esto es ratificado por Chvez 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 hdricos que nacen de los pramos, 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 lquido vital se utiliza en la generacin hidroelctrica de la Central Agoyn y San Francisco (figura 2). De acuerdo con Hofstede et al., (2003) en los pramos el valor ms notable es la regulacin hdrica, es una zona que presenta la mayor parte del tiempo neblina que cubre grandes extensiones lo que se debe a la estructura de la vegetacin que capta el agua para conducir al suelo y a su vez la protege contra erosin.

 

Figura 2: ndice diferencial de agua normalizado (NDWI) del pramo Cebadas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Las imgenes 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 hmedos, la clasificacin 2 corresponde a zonas con un ndice de agua entre 0,0 a 0,2 que significa superficies hmedas, en la categora 3 se encuentran rangos de entre -0,3 a 0,0 correspondientes a zonas Relativamente hmedas 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 hmedas y hmedas, mientras que los 3 meses restantes mostraron 3 clasificaciones muy hmedo, hmedo y relativamente hmedo 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 ao por lo que mantiene la humedad, esto es confirmado por Moksa, (2022) al afirmar que la humedad relativa de los ecosistemas de pramo suele ser alta, entre el 80 a 98%, puede llegar a su mximo en la poca lluviosa y mnima en estaciones ms secas. Estos dos aspectos favorecen la importante funcin de los pramos como reguladores hdricos, adems menciona que la vegetacin y los suelos de los pramos con su estructura porosa interceptan la lluvia, facilitan la infiltracin y acumulan una parte, haciendo que su salida por los ros y quebradas sea ms gradual, lo que contribuye a un suministro ms 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 satlite. Para ello, se reduce considerablemente la reflectancia del suelo y la vegetacin, lo que permite que dichas masas de agua destaquen en la imagen (Eos data analytics, 2024).

El pramo no debe ser considerado nicamente como un ecosistema frgil, atendiendo a su vulnerabilidad y las permanentes amenazas antrpicas, sino que adems tiene que considerarse tambin su carcter estratgico para la naturaleza, la sociedad y la economa nacional, dadas las irremplazables funciones ecolgicas, biolgicas, hidrolgicas, sociales, culturales y econmicas que tiene este agro ecosistema (Camacho, 2013). En las siguientes figuras se observa la cuantificacin de superficie por clasificacin del ndice de agua es as como la categora correspondiente a zonas con alta humedad o muy hmedas se muestran de color azul, mientras que las zonas hmedas poseen coloracin celeste y por ltimo zonas relativamente hmedas poseen color naranja. se utiliza para resaltar el aspecto de las masas de agua en una imagen de satlite. El ndice NDWI reduce de forma considerable la reflectancia del suelo y la vegetacin, permitiendo de esta forma que destaquen las masas de agua dentro de la imagen. Las comunidades de Cebadas poseen diferentes regmenes de lluvia, que va desde los 250 mm, mientras que en el ecosistema pramo registran 2.500 mm de precipitacin 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 imgenes obtenidas de la reclasificacin se observan en los 12 meses tonalidades azules debido a que en general en el ao 2022 se registr alta humedad en todo el pramo de Cebadas lo cual se debera a las caractersticas propias como es la presencia de vegetacin 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 ao 2022 que presentaron mayor superficie correspondiente a la clasificacin muy hmedo del ndice NDWI fueron enero con 21303,97 hectreas, marzo con 30759,90 ha, mayo 17454,29 ha y diciembre con 18607,30 hectreas, mientras que los meses de febrero con 21440,42 hectreas, 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 utilizacin de imgenes satelitales para posteriormente realizar el clculo de ndices espectrales es una gran herramienta para el anlisis y comparacin de cuerpos de agua y el nivel de humedad de la zona, esto permite la elaboracin de mapas de cambio para determinar las reas afectadas otorgando valiosa informacin a los gestores para la caracterizacin y conocimiento del estado actual de los efectos de cambio climtico (Ariza & Garca, 2013).

 

Tabla 3: ndice NDWI superficie periodo mensual 2022

Ao 2022

ndice NDWI

1

2

3

4

Meses

Muy hmedo (ha)

Hmedo (ha)

Relativamente hmedo (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 sealar que la temperatura media anual es de alrededor 13,7C, en donde se constituye dos estaciones Invierno hmedo frio en los meses de octubre a mayo y verano clido, seco, ventoso de junio a septiembre; adems presenta una humedad relativa del 96,8% y una precipitacin de 681 mm, mientras que el presente estudio registr una humedad relativa mxima anual de 94,3% y 592,3 mm de precipitacin anual.

 

Tabla 4: Datos meteorolgicos periodo mensual ao 2022

AO 2022

Temperatura (oC)

Humedad relativa (%)

Precipitacin (mm)

Mes

Mxima

Media

Mnima

Mxima

Media

Mnima

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 variacin de temperatura mensual del ao 2022 en el cual se muestra una temperatura mxima anual de 20,9 oC, media anual de 13,1 oC, y una temperatura mnima anual de 7,5 oC, notndose en el mes de marzo la temperatura ms baja de 4,9 oC, las bajas temperaturas del pramo posibilitan el lento proceso de descomposicin de la materia vegetal por lo tanto existe mayor acumulacin de materia orgnica en el suelo, generalmente durante el da la radiacin solar es alta mientras que en las noches las temperaturas bajan radicalmente (Llamb et al., 2012).

 

Grfico 2: Temperatura (oC) promedio mensual ao 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 categora muy hmeda lo cual se muestra de tonalidad azul. Sin embargo, en general durante el ao 2022 de acuerdo a los datos meteorolgicos se evidencian valores altos de humedad entre 56,4 % a un mximo de 77,4 %.

 

 

 

 

 

Grfico 3: Humedad relativa (%) promedio mensual ao 2022

 

Los suelos del pramo tienen un alto contenido de materia orgnica 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 Anlisis del estado del suelo de los ros Cebadas - Yasepan de la microcuenca del ro 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 precipitacin, por lo que existe gran acumulacin de agua y por ende alta humedad en el sitio de estudio.

En la grfica 4. se puede observar la comparacin entre los valores de precipitacin y los valores mximos 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 precipitacin sube el ndice NDWI alcanzando unos valores mximos de 0,59 y 0,64 respectivamente que indican mayor concentracin 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 grfica. En la lnea de tendencia se obtuvo un R2 de 0,76, el valor de R indica la cantidad proporcional de variacin de la variable respuesta y segn la variable independiente X en el modelo de regresin 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 concentracin de humedad a lo largo del periodo en estudio.

 

Grfico 4: Comparacin precipitacin ndice NDWI

 

Conclusiones

Mediante la aplicacin del ndice NDWI se determin que el pramo 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 ao tiene lo cual desencadena la retencin 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 extensin de 30759,90 hectreas con un valor del ndice entre 0,08 a 0,50 que corresponden a zonas muy hmedas, esto concuerda con la poca lluviosa en la sierra ecuatoriana que se muestra de febrero a mayo.

 

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